创新务实 交叉融合 建设空天信融合的世界一流材料学院
——访材料科学与工程学院院长宫声凯教授
记 者:材料科学与工程学院是北航较早成立 的院系,被师生们称为“1 系”,作为学院的院长,请 您谈谈初创时期的情况?
宫声凯:其实呢,材料系在北航建校之初并不 是1 系,而是4 系。“文革”之后学校将各个系重新 排序,将材料系定为1 系。材料是航空航天、机械制 造等行业的基础,航空航天飞行器和各类装备的发 展离不开材料,同时又对材料学科的发展起到了重 要的引领和促进作用。如今,材料学科与其他学科 的融合越来越紧密,材料对装备发展的贡献度越来 越显著,目前国际航空航天器的发展由“一代飞行 器,一代材料技术”转变为“一代材料技术,一代飞 行器”,意味着新型航空航天器的高速发展,要求材 料技术的发展由“需求牵引型”向“技术发展推动 型”转变,可以说,无论在培养人才方面,还是从事 科学研究方面,我们都感觉身上的责任是重大的。
记 者:学院在“十一五”期间都取得了哪些成 就?
宫声凯:“十一五”期间,材料学院得到了长足 的发展,一级学科总体水平指标位居全国前10 名。 主持了包括5 项国家(国防)“973”项目、2 项国家杰 出青年基金项目、3 项国家自然基金重点项目、国防 先进工业技术重大项目等重大与重点科研项目40 余项,共获得包括1 项国家技术发明一等奖、1 项国 家技术发明二等奖和1 项国家科技进步二等奖在 内的省部级 (含)以上奖励近10 项。目前每年在 SCI(含 SCIE)收录期刊上发表论文达到200 篇以 上。此外,材料学院在师资队伍建设,产学研合作, 学科基地建设,国际交流合作等方面也取得了很大 的突破。
记 者:在您看来,学院取得主要成绩和突破的 经验是什么?学院是如何总结的?
宫声凯:在学校的正确领导下,学院以建设具 有航空航天特色的世界一流材料科学与工程学科 作为奋斗目标,我觉得可以从五个方面总结。
第一,构建具有核心竞争力的学术团队。材料 学院于1999 年就在校内率先实施了责任教授负责 制,引导学术团队建设;对形成鲜明特色学术方向 的团队予以重点支持,强化学术团队建设;建立学 院科研基金,发挥青年教师的基础科研作用。
第二,凝练具有北航特色的科研学术方向。学 院从2001 年起,每年组织院士、资深教授、学院责 任教授等进行学术方向的凝练与研讨,及时根据大 学科研工作的特点与特长以及学院的基础与特色, 结合团队建设,凝练适合于我国的大学特色的科研 学术方向。
第三,发挥青年教师与研究生基础科研生力军 作用。学院长期以来一直注重发挥青年教师与研究 生基础科研生力军的作用,设立了学院平台的青年 基金,鼓励青年教师开展基础研究与自由探索;设 立多种奖励制度,激励青年教师和研究生发表高水 平的学术论文。注重发挥青年教师与研究生基础科 研生力军作用的一系列措施,不仅大幅度提高了学 院学术论文的数量与质量,也为学院的可持续发展 培养了具有学术带头人潜质的后备力量。
第四,强化科研公共平台建设。材料科学与工 程是一门实验科学,建设好材料科学与工程研究的 公共平台,是材料学院谋求可持续发展、提升科研 凝聚力与核心竞争力的一项长期的任务。在“211 工 程”与“985 工程”建设项目中,我们将70%以上的建 设经费用于科研公共平台的建设,目前北京航空航 天大学分析测试中心已初具规模。
第五,也是对学院发展非常重要的一点,即营 造和谐的学院文化氛围。老一代的院(系)领导和教 师为和谐学院文化建设打下了坚实的基础,年青教 师又很好地传承。充分发挥学院教授会、教代会的 作用,实行民主决策;在不断强化学院教学科研团 队建设的同时,尊重每位教师的能力,努力做到人 尽其才。
记 者:您认为材料学院在取得成绩的同时,还 面临哪些挑战?
宫声凯:如今,材料学院的发展面临新的形势, 可以说任重而道远。国家中长期人才发展规划纲要 中提出了人才培养开发、人才评价发现、人才选拔 任用、人才流动配置和人才激励保障机制,并提出 了创新人才推进计划和青年英才开发计划等重大 人才工程计划。这对我们的人才培养提出了更高的 要求。
经济发展对新材料的需求不断扩大。随着我国 国民经济建设与国防建设的高速发展,国内航空航 天领域、机械制造业、电子信息制造业、汽车工业、 建筑业等支柱产业及高技术产业的快速发展对材 料需求提出了更高的要求。能否培养出适合时代发 展的材料科学与工程专业的创新型人才,是检验学 院工作的试金石。
记 者:之前您提到了材料是诸多学科的基础, 请谈谈您的见解?
宫声凯:材料学科起源于矿业发展,之后人们 将化学方法加入采矿。在化学、物理冶金的应用中 产生材料学科,此后为了更好地应用材料,产生了 材料工程。可以说材料学科的发展,是一个与外界 知识不断交叉融合的过程,涉猎领域广泛。现在的 材料科学与工程学科是多学科性的,由于材料的应 用越来越广泛,许多领域都与材料的制备、性质、应 用等密切相关,材料是航空航天、机械、电子、化工、 建筑、能源、生物、冶金、交通运输、信息科技等行业 的基础,并与这些相关学科交叉发展;电子信息材 料、新型能源材料等高新材料的发展,使得材料学 科与物理、化学学科的联系越来越密切。
记 者:在已经到来的“十二五”中,学院在人才 培养和科学研究方面有怎样的计划?
宫声凯:在人才培养方面,我们要加强教学团 队建设和教学方法研究,深化本科与研究生的教学 改革,特别要注重在学术型和专业型两种培养模式 方面的教学改革,完善教学基地建设,完善人才培 养体制。在学科建设方面,一要优化学科布局,二要 拓展优势方向,三要注重学科交叉。在师资队伍方 面,学院会着重培育学术大师,强化人才引育,适度 拓展学院师资队伍规模,到2015 年,学院总人数达 到130 人,千人计划入选者2 人,长江学者4~6 人, 国家杰出青年基金获得者6~8 人,教育部新世纪人 才15~17 人。
在科学研究方面,首先,要瞄准前沿、拓展方 向,力争在“十二五”期间再凝练形成3~5 个具有明 显特色的研究方向与研究团队。其次,要面向需求、 强化特色,针对国家重大需求,继续强化已形成明 显特色的材料失效分析与预测预防、先进高温材料 与涂层技术、块状非晶合金和轻质高强韧合金、激 光材料制备与成形、先进树脂基复合材料以及特种 功能材料等研究方向。第三,要注重基础、加强交 叉,激励学院的青年教师开展基础科研工作,建立 学院平台基础科研基金;建立学院内部学术交流机 制,鼓励不同学术方向的相互交流与合作;加强与 校内的航空航天、机械与信息类、理学与文学等学 科在科研方向上的交叉融合,促进材料学院的基础 科研与工程应用,争取在发表学术论文的数量与质 量上有新的突破。
记 者:学校十分注重产学研之间的合作,学院 在这方面有什么计划?
宫声凯:学院会继续积极开展各种形式的产学 研合作,激励本学科的优秀毕业生到我国航空航天 材料研究单位工作。通过招收航空航天单位的骨干 为在职博士生、开设工程硕士班等多种形式,为我 国的航空航天材料领域培养科研骨干和专门人才。
我们还要扩大与中航集团公司的合作,争取与 中航集团黎明发动机公司共同申报建设国防“表面 工程技术中心”、与中航集团沈阳飞机设计所共建 “国防激光表面工程中心”;强化与商用飞机上海飞 机制造厂共建的“复合材料工程中心”,实现上述中 心的工程化应用转化。充分有效利用目前北京市在 北航教学区南侧规划建设的北航国际航空航天创 新园这一科技成果转化平台,孵化科技产品,使材 料学院在航空航天材料、新型能源材料、纳米材料 等方面的材料技术的基础科研成果从实验室走向 应用,并进一步促进基础科研。
记 者:北航如今已经走上了国际化的道路,学 生间的国际交流越来越频繁,校际间的合作也逐渐 成熟。材料学院是如何实现国际化的?
宫声凯:我们努力建设一支具有国际化特色的 师资队伍,力争做到骨干教师队伍中全部具有国外 留学、工作的经历,力争在诸如欧盟第7 框架等国 际合作课题的申报和立项等方面取得突破。加强国 际交流合作,力争每年举办2 次国际性的学术会 议,并组织团队积极参加在国内与国外举办的国际 学术会议,扩大北航的学术影响。继续加强已经建 立的与日本东北大学、东京工业大学、英国曼彻斯 特大学等国外知名大学的合作,争取建立与美国密 歇根大学、匹兹堡大学等国际一流大学的合作。
目前材料学院已经与美国匹兹堡大学学分互 认,并且广泛地开展一系列合作,例如在假期期间 与对方进行相互访问,选派优秀学生出国留学等, 目的只有一个,就在于人才的培养。
记 者:学院在党的建设和文化建设方面,管理 体制机制改革上有什么规划?
宫声凯:学院党委始终以和谐发展、鼓励创新, 加强团队建设与学院文化建设,努力发挥党员专家 教授的模范带头作用,在教学、科研、学科、实验室 建设等方面,发挥基层党组织的战斗堡垒作用,为 学院的科学发展保驾护航。
按照中央提出的在共产党员和基层组织中开 展创先争优活动的精神,认真贯彻落实学校党委提 出的党建创新8 项工程,充分发挥学院党员专家教 授的先锋模范作用,继续不断完善强化纵向党支部 建设,力争将学院分党委建设成为北航的领航分党 委,并在学院内涌现出金牌党支部和十佳优秀共产 党员。
关于体制改革,我们会大力加强制度建设和民 主建设。完善学院院务会制度、院务公开制度、学院 教授会制度、学院学术委员会制度。不断完善绩效 考核制度与年终汇报讲评制度,强化科研团队建 设,健全教学团队建设,对科研教学团队逐渐实施 团队绩效考核制。探索博士研究生多导师培养方 法,完善研究生发表论文奖励机制与博士专项基金 方法。
记 者:目前学校中有不少院系都开设了实验 班,或成立实验系,材料学院在这一方面有什么计 划?
宫声凯:学院对于实验课程,也有我们的想法。 材料一直强调将“宽口径”与“厚基础”相结合,致力 于学生知识面的提升。材料学院也针对目前的课 程,做了一些调整。今年9 月份,学院开展的第一批 试点班将正式启动。试点班从大二学生入手,将更 注重基础,注重个性化发展。利用全校资源,从生 物、机械、飞行器设计等课程入手,全面培养学生的 综合素质。
记 者:开设实验课程,只是一个形式,目的在 于大力推广通识教育。您对通识教育有怎样的理 解?
宫声凯:通识教育,在我看来,是一种素质培 养。素质培养是一个漫长的过程,不同于一两门专 业课的培养,这需要理工文商这些课程相互交叉 融合,需要同学们大量地涉猎不同领域的知识。 北航在理工科方面已经拥有雄厚的基础,因此, 目前着力发展文科,也是一种改革的态度。我觉 得,北航在文科方面的课程并不少,所占课时比 重也不算少,但在涉及与专业知识相关的人文方 面的课很少。因此我们建议或计划开展诸如材料 科学与工程发展史等课程,让同学们从多学科和 发展的角度有空间去思考、去遐想。我们还将邀 请现代企业中的企业家与同学们进行交流互动, 讲述其创业史,奋斗史。21 世纪材料类专业人才 必须具有良好的综合素质,必须通晓材料的制备 与加工、组成与结构、性能与应用的材料科学与 工程的全面知识。
另外,目前学校中不少专业都开展了双语教学 课程,有些还是纯英文教学。材料学院由于专业的 特殊性,所以如果单纯地使用英语,效果未必能达 到教学要求。所以我们按本科和研究生教学计划, 每年邀请几名在美生活过20~30 年的华裔美国人, 用英语讲授材料专业课程,由我们学院承担该课程 的主讲教师担任“助教”。例如,按照本科生的教学 计划内容,我们邀请了美国田纳西大学的著名华裔 教授 TG. Nieh 讲授了由我承担的 “高温结构材料” 课程,我担当助教。学院会在此思路上,为大二和大 三两个年级以及研究生一年级各找两位老师。此 外,我们还将逐步选用美国著名大学材料专业的教 学录像,由我们的主讲老师做助教。这样的方案是 根据目前师生们的实际水平所制订的,希望能够在 传统教学的基础上有所突破。
记 者:北航正在从研究型大学向研究教学型 大学过渡。材料学院在科研与教学两方面,有怎样 的权衡?
宫声凯:国家中长期教育改革和发展规划纲要 中明确指出要把教育摆在优先发展的战略地位;把 育人为本作为教育工作的根本要求,以学生为主 体,以教师为主导,充分发挥学生的主动性,把促进 学生成长成才作为学校一切工作的出发点和落脚 点;把改革创新作为教育发展的强大动力。
从目前材料学院本科课程设置上看,还缺乏对 本科生自学、总结归纳以及表达等方面能力培养的 关注度,需要进一步加强。材料学院本科大班课平 台课一般人数在100~150 人,很难实现师生之间的 互动,每堂课只有少数几个同学可以有机会与老师 互动,老师也缺少与同学们交流的时间;另一方面, 目前的课程设置基本上是教师单方向的知识传授, 同学们也习惯了从课堂上、从老师的归纳总结中吸 取知识,对自学与总结归纳能力培养的关注度不 够;此外,到大学三年级末,本科生基本上没有进行 专业知识方面表达能力的训练。以上几点可能影响 同学们创新意识的培养。针对这一状况,我们将计 划逐渐引入材料科学与工程专业知识讨论课。以 前,科研工作基本上独立于本科教学之外,本科生 很难在大四之前接触到老师们所开展的科研工作。 引入专业知识讨论课之后,要求学生自己选择科研 团队,参与课题组讨论,在参与的过程中接受科研 意识的“熏陶”,培养锻炼同学们的总结归纳和表达 能力,也希望同学们能够自己寻找问题,成立小组, 大家进行讨论演讲。
记 者:今年是北航成立六十周年,也是北航历 史上具有重要意义的一年。材料学院将如何向六十 年校庆献礼?
宫声凯:其实回顾这六十年,北航经历了无数 风风雨雨,很多如今健在的北航老校友们,对北航 的感情之深,令人动容。我们迎来校庆,应该思考的 是,如何让未来的学生拥有与老一辈北航毕业生同 样的母校情怀。很多人都说,这么多年过去,回忆起 当年的小学、中学、大学,好像能够回想起来的,就 只有那些讲课好、有特点的老师。那么,值此北航60 周年校庆之际,我认为,作为学校的基层组织,除了 配合学校开展校庆活动、开展本学院的庆祝活动的 同时,我们应该更认真地总结提高我们的教学质 量,让每位主讲老师都能够成为让学生记得住的老 师,如果能够做到这一点,将会是对北航最好的献 礼。
记 者:材料学科纷繁冗杂,北航的材料学院是 如何进行学科定位的?
宫声凯:从某种意义上讲,材料科学与工程研 究大体上可以分为两种方式。一种是需求牵引,如 发动机、飞机设计单位将“装备”设计好之后,我们 寻找、研发材料技术去满足需求;另一种是材料技 术推动,材料的进步与突破促进装备的发展,这在 材料科学与工程发展历史中有许许多多的事例。多 年来,我们更多地是从事第一种科学研究,在已到 来的“一代材料技术、一代装备”的时代,更需要我 们去开展具有推动作用的研究工作。
另一方面,从材料学院整体科研的布局上讲, 必须“有所为,有所不为”。材料有千千万万种,全国 共有400 余所大学有材料学院,如建筑科技大学主 要研究建筑材料,林业大学主要研究木材等,每个 大学都不可能面面俱到。北航的材料学院,当然主 要应该研究服务于航空航天的基础材料。所以我们 并不追求、也很难追求在各个领域全面发展,而是 要专注于自己的优势领域,从实际出发,通过人才 引育,适当拓展科研学术方向,发展具有北航特色 的材料学院。
记 者:“十二五”是我国国防科技工业进一步 腾飞发展的新时期,学校也提出了“建设空天信融 合特色的世界一流大学”的奋斗目标,您认为学院 将面临怎样的发展新形势和挑战?
宫声凯:我认为,“空天信融合”这一想法提得 非常好,可谓远见卓识。我们将联合其他院系,建 立合作机制,实现老师们合作交流,学科间交叉 融合。国外不少名牌大学,一个学院里面有很多 不同专业知识领域的老师,但这并不影响他们的 教学与科研,因为知识是融会贯通的,科学也是 相互融合的。我们鼓励这样的形式,希望利用北 航的优势资源,共 同努力建设空天 信融合特色的一流大学。
(约记者 魏开元)