【文理拔尖奖励计划优秀案例】理学院张志成:面向国家“双碳”战略目标的多学科交叉复合型人才培养

文摘   2024-10-08 08:41   天津  



基本信息


项目负责人:张志成


天津大学理学院、天津市分子光电科学重点实验室、有机集成电路教育部重点实验室教授、英才教授、博士生导师。长期专注于能源小分子催化转化研究,注重化学、化工与材料等多学科交叉与协同创新。近2年在J.Am.Chem. Soc、Angew. Chem.Int.Ed.、Adv. Mater.、Sci. China Chem.、Sci. China Mater.等期刊发表多篇论文;申请专利6项,已授权3项;主编英文专著2部,承担国家自然科学基金面上、中石油科技创新基金、国家重点研发计划项目子课题等多个项目。
入选“科睿唯安”全球高被引科学家、斯坦福全球前2%顶尖科学家榜单、英国皇家化学会JMCA等期刊新锐科学家。担任中国颗粒学会青年理事、 山东复合材料学会理事、天津市科技咨询专家,《SmartMat》副主编以及《物理化学学报》、《Nano Research》、《Nano-Micro Letters》等多份刊物的编委/青年编委。



项目参与人:李俊俊


天津大学理学院化学专业2022级博士研究生。



案例摘要


张志成教授以培养兼具化学、化工与材料多学科交叉研究能力的创新型复合人才为目标理念,致力于通过严谨规范的科研训练培养学生的家国情怀、科学精神和团队协作精神,提高学生的创新能力以及自我规划与管理的能力。
实施项目面向国家“双碳”战略需求,以实现能源小分子高效催化转化为研究目标,开展纳米催化材料的精准设计与可控制备,从原子分子层面研究反应过程中小分子在纳米催化材料表界面的活化演化、化学键断裂与形成、能量转移等行为规律。
该项目将国家战略需求融入研究生培养当中,坚持综合素质与科研修养并重,通过多学科交叉融合的研究生培养模式,为未来创新型复合人才培养提供了范例。



建设情况

1

具体措施


把立德树人作为教育的中心环节,将思政教育融入到科研实践中,服务国家重大需求,增强社会责任感。

坚决落实高等教育的“四个服务”,把思想政治工作贯穿教育和科研全过程,实现全程育人、全方位育人,以身作则、践行社会主义核心价值观。立足学科发展前沿,面向国家“双碳”战略需求,针对日益严重的能源危机和环境污染等问题,专注于能源小分子高效催化转化研究,实现高附加值化学品和燃料的高效制备。在解决科学技术难题过程中培养学生的社会责任感和历史使命感。


关注科学前沿,激发科学精神,营造良好的学术氛围

紧跟国际科学前沿,督促学生关注国内外的最新研究成果并在组会上及时交流讨论,注重培养学生的独立思考能力以及团队协作精神。鼓励学生参加国内外的重要学术会议,了解领域最新发展动态,拓展学术视野,提升学术批判性思辨能力。邀请国内外专家学者到课题组进行学术交流,并鼓励课题组成员之间、组内组外之间的学术交流与合作,共同解决科学难题。培养学生勇于探索、不懈奋斗和敢于担当的精神,培养严谨守信的科研学风作风,弘扬科学家精神。积极组织课题组活动,营造良好的学术氛围。


鼓励学生潜心原创科研,提升自主探究的创新能力,培养学术性思维和逻辑。

以国家战略需求为导向,鼓励学生开展原创引领性课题研究,引导学生认识领域中存在的共性难题,并在与学生的讨论中引导学生独立思考,提高主观能动性和科研悟性,激发创造性思维。在学生的培养过程中,注重因材施教,根据不同学生的教育科研背景和个性特点,严格地给每一位学生分配有意义且兼具挑战性的课题,并强调科研工作要深入系统,拒绝跟风式、灌水式研究课题。在科研过程中,坚持自由探索与有组织科研相结合,对学生进行个性化与科学化培养,要求学生遇到问题时先查阅文献和资料提出可能的解决方案,再与老师讨论分析其可行性,并鼓励学生通过自主探索性实验验证猜想。



2

特色亮点


    将思政教育融入到学生的科研活动中,注重培养学生的科研能力与科研品质,实现全面育人目标。


    瞄准国家重大战略需求,促进研究的多学科交叉与融合,注重培养学生的团队协作精神,共同解决科学难题。


    注重因材施教,坚持自由探索与有组织科研相结合,对学生进行个性化与科学化培养,营造良好的学术氛围。



3

育人成效以及项目结果


   项目资助的博士研究生李俊俊以第一作者/共同第一作者身份在J. Am. Chem. Soc、J. Mater. Chem. A、Sci. China Mater.、Nano-Micro Lett.等期刊上发表了多篇论文;撰写英文专著章节2个;申请中国发明专利2项,授权1项。多次获得天津大学一等学业奖学金和三好学生。积极参加国内外学术会议并多次获得优秀口头报告奖、优秀墙报奖、优秀志愿者等荣誉或称号。





经验启示


培养敏锐的科研悟性和创新能力


    在课题研究过程中,引导学生独立思考科学问题,及时做好实验总结,并根据实验结果和存在的问题查阅相关文献和资料,及时调整研究思路和研究方案,有利于培养学生的科研悟性,激发创造性思维。引导学生注重实验细节特别是实验异常数据,对非常规数据推导得到的实验结论进行“大胆假设,小心求证”,充分发挥学生的主观能动性,培养学生的创新能力。

注重学科交叉融合,加强学术交流,培养团队协作精神


    学科交叉融合是当前科学技术发展的重大特征,是原始创新和重大技术突破的重要源泉,能够促进学生综合素质的培养。鼓励学生积极参与重要学术会议,及时跟踪了解最新文献和相关政策新闻,关注国内外最新科研进展和未来发展趋势,积极与国内外同行进行学术交流和研讨,培养团队协作精神,努力解决卡脖子问题。




下一步发展方向

    根据前期基础和实验工作,和学生讨论拟定下一步研究计划,建立新方法、新体系、新策略实现能源小分子高效催化转化,突破人工合成精细化学品的技术瓶颈。从原子分子层面揭示能源小分子催化转化过程中的选择性断键及成键规律,明确反应路径和催化机制,有望为设计新型高效催化剂提供重要的实验基础和理论依据。

    进一步优化合成条件、精确调控催化剂微观结构、建立工艺路线、优化工艺参数,完善光-电-热串联耦合工艺的适配性和兼容性,实现高浓度精细化学品的量化生产。积极推进技术创新和科研成果转化,以企业技术需求为导向,为相关领域企业提供技术支持与服务,加快推动企业主导的产学研深度融合,提高科技成果产业化水平。


供稿 / 理学院

编辑 / 丛千惠

审核 / 顾雨竹

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