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【庆祝教师节】砥砺奋进做学问 不忘初心育英才——记自治区优秀教师获得者、我校化学与生物工程学院院长匡小军研究员

来源:宣传部   作者:胡花尼  编辑:胡花尼  浏览次数:  发布时间:2019-09-10 02:04:46

  匡小军,我校化学与生物工程学院院长、研究员、博士生导师。2013年入职我校以来,先后获得教育部‘新世纪优秀人才支持计划’(2013年度),广西高校引进海外高层次人才‘百人计划’(2013年度)、广西自然科学基金杰出青年科学基金(2014年度)、广西‘新世纪十百千人才工程’第二层次人选(2015年度)、国家自然科学基金优秀青年科学基金(2016年度)的资助。其中2016年获得国家优青实现了我校国家级人才队伍建设上的历史突破,成为广西第二位获得国家优青的高层次人才。2019年,他被评为“自治区优秀教师”。在同事同行眼中,他科研业绩突出,是固体材料化学研究领域的翘楚;在学生眼中,他教育理念独特,是个坚持从“专业合格与人格健全”两方面培养学生的好老师。

  科学研究,砥砺奋进、孜孜不倦,以报效祖国为己任

  1978年,匡小军出生在江西泰和县一个普通农村家庭。1995年,17岁的他考入南昌大学化学系,他的高考成绩是当年南昌大学新生中的第二名,因此获得了江西省人民政府新生专项奖学金奖。“20年前本科阶段无机化学专业的分流和继续攻读研究生的选择也许就注定了自己与无机固体化学研究的缘分。”本科毕业后,他考取了北京大学的研究生,从南昌到北京,北大浓厚的历史文化和求实探索的科研精神深深感染着他,欣喜之余,他也发现身边有很多同学本科就是在北京大学读的,学术功底扎实,这让他深刻感受到与同学之间存在的差距。差距既是压力,也是他不断向学的动力,好强的他,以百倍的精力投注到学业中,在导师荆西平教授精心引导下,他获得了硕博连读的机会,师从我国著名固体化学家林建华教授,开始深入和系统地开展固体化学研究。

  机遇总是留给有准备的人。1999年9月至2004年6月期间,匡小军参与了导师荆西平教授的国家自然科学基金项目“微波介电陶瓷材料介电损耗机理及其改善的研究”。在导师的悉心指导下,他利用粉末衍射数据将一个新的12层六方钙钛矿结构解析出来,以第一作者身份将该研究结果发表在世界材料化学专业领域顶级期刊——Chemistry of Materials上。正是这篇颇具分量的论文使他在2004年顺利获得无机化学专业博士学位,并得到了英国利物浦大学Matthew J. Rosseinsky教授提供的博士后职位。

  2004年8月,匡小军转到英国进入利物浦大学化学系做了4年的博士后工作,2008年到英国杜伦大学化学系做了2年的博士后工作。英国是世界上固体化学研究做得最好的国家之一,良好的科研氛围激发了匡小军的热情,也培养了匡小军独立开展固体材料研究的能力。在英国的六年,匡小军潜心投入科研工作,在六方钙钛矿氧化物介质材料研究领域取得了不俗的成绩,但他的合作导师,英国皇家学会院士Matthew J. Rosseinsky教授却告诉他:“我们需要做一些更有创新性的工作,发表更有影响力的论文。”于是,从2006年开始,匡小军逐渐将研究内容从原来的介质材料转移到固态离子导体。

  得益于在北京大学求学时养成的良好学术素养,他在阅读文献时候看到了德国马普所在镓酸盐黄长石材料氧离子导体方面的研究工作,并敏锐地感觉到他们对材料结构以及氧空位导电机制的研究结果存在问题。在与Rosseinsky教授讨论后,他决定开展精修的结构分析和氧离子导电机理研究工作。功夫不负有心人。他克服了材料制备不纯的困难,开展了更为细致的氧离子导电表征,做了高温变温中子衍射,研究结果印证了他之前的观点,黄长石镓酸盐材料是一个间隙氧缺陷导电材料。他从中子衍射数据中获得了间隙氧的位置,找到黄长石材料的间隙氧导电确切证据。沿着缺陷结构的思路,他又提出了分离本体和缺陷结构的结构精修创新策略,利用中子粉末衍射数据在原子级尺寸上阐述了间隙氧离子缺陷在黄长石结构中稳定与迁移机理,这项工作开辟了氧离子导体设计与合成的四面体结构化学新途径。经过5个多月的投稿和修改,相关论文在材料领域顶级刊物英国自然子刊Nature Materials期刊发表。

  2008年,他赴杜伦大学开始第二个博士后研究工作。在杜伦大学,他的合作导师及所在课题组更擅长复杂结构研究,这使他有机会学到更多的结构分析方法和技术。短短两年时间,他取得了一批研究成果,最好的一项成果发表在化学领域顶级刊物——《德国应用化学》(Angewandte Chemie)上。

  “研究成果要怎么使用才最有意义?”匡小军给出了自己的答案。“所有的才学都应该用来报效祖国,这是一个学者的本分。”回乡探亲的他看到了家乡日新月异的变化和国内经济的迅猛发展,他觉得自己不能再做一个旁观者,“再不回去,可能这辈子就会错过为国家贡献力量的黄金时期了”,2010年,匡小军作为中山大学“百人计划”海外引进人才回国工作。

  2012年,机缘巧合,因为一次科研实验检测,他与桂工接下了不解之缘。在协作其实验过程中,学校有关部门发现匡小军正是他们苦苦寻觅的紧缺学科带头人。提供科研平台、支持组建研究团队,帮助解决住房、安排配偶工作和子女入学,我校这些实实在在的引才举措深深感动了匡小军,2013年年初,他正式来到我校工作。

  入校以来,他一如既往秉承优良的工作作风,继续从事无机材料与固体化学方向上的研究。他开展了氧离子导体和电介质材料等一些与能源,催化和电子信息相关的氧化物电子功能陶瓷材料的合成,结构与性质的研究;在原子尺寸层次上阐述(缺陷)结构对性能的作用机理。他利用粉末衍射,高分辨透射电镜,固态核磁共振谱,分子动态模拟,第一性原理计算等互补手段确定了多个固体材料的体相结构及缺陷/局域结构,通过精细结构分析在原子级层次上阐述了(缺陷)结构对性质作用机理。他在缺陷结构的表征及其对物理性质作用机制等基础研究上获得了系列创新成果,这些研究成果在原子级层次上丰富了固体材料的结构和缺陷对物理性质作用关系等基础理论和知识,为相关功能领域内的新材料设计,结构研究和性能调控提供了理论基础和新方法。

  近年来,他作为主持人承担了五项国家级(优青,面上,地区,青年,国际合作交流)和五项省部级(包括杰青,重点,面上等)项目;发表SCI论文90余篇,其中以第一作者和通讯作者身份在Nature Materials、Nature Communications、Journal of the American Chemical Society等材料与化学领域国际著名刊物上发表50余篇学术论文,依托我校在Nature Communications、Journal of the American Chemical Society、Chemistry of Materials、Journal of Materials Chemistry (A, C)、Advanced Electronic Materials等期刊上发表论文30余篇。

  杏坛耕耘,坚持“专业合格、人格健全”理念育人育才

  说到培养人才,匡小军跟我们讲了一个自己求学期间的故事。在北大读博时,他的导师林建华教授对学生的英语水平要求高,在一次组会上,林老师要求所有研究生都用英语汇报工作,口语不好的匡小军,只能硬着头皮开口,因为紧张,工作汇报做得磕磕巴巴,很是艰难,林老师没有批评他,只是耐心指出他的发音缺陷,一点一滴校正读音,并教导他加强英文练习,逐步提高英语写作和口语能力。匡小军回忆恩师的教导时满怀感激:“林老师对学生的关心爱护,一次次激励我闯过一道道学术关口,也让我明白传道授业解惑的应有之义。”他把林老师身上这种优秀品质传承了下来,“我坚持让学生得到系统的科学研究训练的教育理念,经常与学生讨论问题,引导学生去思考和理解所开展的科研工作的背景和目的,从逻辑思维、动手能力、口头表达与书面写作能力等多方位来培养和锻炼研究生,帮助他们自觉成长为科研工作的先行者,而非仅是导师科研工作的助手。”这是2018年匡小军在学校举行的纪念建党97周年“不忘初心 牢记使命”主题党日活动发言中的一段话,道出了他不忘初心,坚持“专业合格与人格健全”的人才培养理念。

  目前,匡小军在无机功能材料和固体化学方向培养了29名硕士生和2名博士生,为国内无机固体材料化学研究领域和新材料研发培养和输送专业技术人才。他指导的学生中,1名博士生作为第一作者在Nature Communications上发表论文,1名硕士生获得中国冶金教育学会优秀硕士学位论文;1名硕士生获得国家留学基金在法国高温材料所攻读博士学位,3名硕士生考取985高校博士研究生。

  不仅是指导培养研究生,匡小军也把这种“专业合格与人格健全”的人才培养理念贯穿到课堂上。2014年以来,他作为主讲教师承担了《金属显微结构与物理性质》《材料测试方法》《材料现代测试方法》《粉末X-射线衍射》等本科生课程教学任务,承担了《材料现代测试方法》《材料科学进展》《材料制备与测试技术》《科技论文写作》《先进功能材料》等研究生课程的教学任务。在讲授这些课程的过程中,他大胆改革创新,将无机固体材料领域最新的科研成果尤其是他自己科研工作密切相关的无机光电磁功能材料的前沿研究进展与课程结合,让学生了解最新前沿进展,同时启发学生利用所学到的基础理论知识来理解最新的科研成果。2016-2017年度他担任了院级公共课《现代材料测试方法》责任教授,组织具有不同测试方法专长的教授来轮流承担相应测试方法的教学,以提高教学效果,改变以往一个教师独自承担其本身不擅长的多个不同测试方法的教学状况。而《粉末X-射线衍射》课程则是他基于自己利用粉末X-射线衍射进行材料结构分析和机理研究的专业基础和最新科研成果针对本科生开设的一门应用研究型课程。该课程实行10人以下的小班上课,增加了研究生指导下的固体材料合成,粉末X-射线衍射数据收集和分析的实践环节,弥补利用大型仪器开展本科实验教学以演示教学为主以及《材料现代测试方法》课程的纯理论教学的不足之处;课程教学有助于提高固体材料专业的本科生在材料分析上的能力和提升材料类专业人才培养质量。

  身正为师,德高为范,学生们在他的课堂学到的不仅是学科前沿知识,还有做学问的方法和做人的道理。

  重任在肩,创新进取、勤恳务实,推动学科建设和学院发展

  2019年6月,在新一轮干部调整中,匡小军被任命为化学与生物工程学院院长,对学科建设和学院发展,他有了更多自己的思考:“学院和学科建设的众多要素中,人才要素为根本要素;专业和学科的发展上最终还是要体现在人才要素的发展上。人才队伍建设滞后是目前困扰学校多个学科发展的一个瓶颈。在着力引进高水平人才的同时,我们也应该重视内部人才发展潜力的深入挖掘,要更加关心青年人才的培养,从教学和科研上为他们创造更多的职业发展机会。”

  事实上,早在2013年他就有意识加强了科研团队的建设。当时,在学校的领导和大力支持下,他组建了无机材料与固体化学方向的科研团队,结合广西有色金属矿产资源利用及新材料开发的需求,在电子信息和能源材料等上开展新材料的设计制备及构效关系的研究。他带领课题组选择具有难度的固体材料缺陷等核心问题开展基础研究,本身就需要非凡的勇气,因为这种基础研究,周期长,很多材料测试需要到国内外多个单位去完成,有些工作甚至要花上4-5年的时间去完成,成果数量上偏少。即便如此,他们没有放弃,依旧坚持质量为导向,组建国际化的科研团队,克服困难,努力提高产出效率。在课题组内部营造以高质量、高水平的科研成果为导向的良好研究氛围,通过多方位的国内和国际研究合作,提升研究成果质量和水平。

  在匡小军的带领下,团队开展了多方位的国际国内合作来培养具有国际视野的科研人员,并提升学校研究生培养质量和青年教师科研能力。目前团队已选送了2名青年教师和5硕士生到北京大学、中山大学、福建物质结构研究所和法国高温材料所等单位进行合作研究访问和研究生联合培养。这其中最为重要的一件事情是:课题组派送了1名硕士生到北京大学分析测试中心开展透射电镜方向的研究生联合培养,为学校透射电镜大型设备的专业化使用培养和储备技术人才。

  不仅如此,2013年入校以来,匡小军邀请了包括多名化学与材料学科的院士和国家杰青在内的众多国内和国际著名学者来校交流、讲学。2015年在他的努力下,学校发起第一届无机材料与固体化学前沿研讨会,得到众多专家和学者的支持,扩大了快三平台app下载在材料和化学学科领域的影响力。

  担任学院院长后,匡小军希望能够在学院人才培养、师资队伍建设和学科发展上,借鉴科研团队建设的经验做法,积极推动学院“建成具有理工融合特色和先进学院文化的区内领先、国内一流水平的化学与生物工程学院”目标的实现