博士生培養(yǎng)的“3W”模式
趙慶良
我的博士生尤世界的論文《微生物燃料電池在有機(jī)廢水處理過(guò)程中的產(chǎn)電特性研究》榮膺2010年度全國(guó)優(yōu)秀博士學(xué)位論文提名獎(jiǎng),我想跟大家分享一下我在指導(dǎo)博士研究過(guò)程中的點(diǎn)滴體會(huì)和成果,期望與大家共同提高,百尺竿頭、更進(jìn)一步。
我將對(duì)博士生的培養(yǎng)概括總結(jié)為“3W(為什么做、如何做、做出了什么)”模式,具體如下:
第一個(gè)W——為什么做該課題(選題)?提出問(wèn)題比解決問(wèn)題更重要。
做為一名博士生導(dǎo)師,在給博士生選題時(shí),首先要問(wèn)的是“為什么要做該課題”。需要把握的原則是:該課題研究要以當(dāng)前社會(huì)和時(shí)代的重大科技需求為目標(biāo)導(dǎo)向,具有新穎性和創(chuàng)新性,研究成果應(yīng)能在應(yīng)用基礎(chǔ)理論方面取得一定的突破或?qū)崿F(xiàn)成果轉(zhuǎn)化并為社會(huì)服務(wù)。
我的專業(yè)是環(huán)境工程,在傳統(tǒng)的環(huán)保理念中,污(廢)水得到處理、不再污染環(huán)境是終極目標(biāo),但忽略了資源化。我根據(jù)自己多年來(lái)在境內(nèi)、境外的研究經(jīng)驗(yàn),將自己的研究方向定位在污(廢)水處理與資源化??梢哉f(shuō)這一理念在環(huán)境工程領(lǐng)域是具有跨時(shí)代意義的。在水資源日趨匱乏、能源日益緊張的今天,意識(shí)到污(廢)水中蘊(yùn)藏著巨大的可回收和利用的資源與能源,研發(fā)相應(yīng)的技術(shù)從污(廢)水中獲取這些有價(jià)物質(zhì)必將成為該領(lǐng)域的一個(gè)新興方向。
我?guī)缀踔笇?dǎo)了尤世界在本校的本、碩、博學(xué)習(xí)全過(guò)程。本科學(xué)習(xí)期間,在我講授完污水中氮的厭氧氨氧化后,他就利用課余時(shí)間與我探討能否采用相同機(jī)理同步回收污水中的氮和硫,創(chuàng)新意識(shí)嶄露頭角;碩士研究期間,盡管從事的是飲用水中微污染物去除方面的課題,但他已經(jīng)在我指導(dǎo)下開(kāi)始關(guān)注污水處理的能源化這一動(dòng)態(tài);直攻博后,通過(guò)對(duì)大量的文獻(xiàn)資料調(diào)研,最終確定將微生物燃料電池技術(shù)確定為他的博士研究課題。
我們對(duì)第一個(gè)W“為什么做該課題”的回答是:一是國(guó)家的重大科技需求;二是國(guó)外研究剛剛起步,而國(guó)內(nèi)還沒(méi)有開(kāi)展,具有創(chuàng)新性;三是若該技術(shù)研究得到突破,將同時(shí)實(shí)現(xiàn)污水處理與能源化,具有顯著的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。在充分肯定了選題之后,盡管沒(méi)有任何立項(xiàng)與經(jīng)費(fèi)支持,但我們還是立即投入,在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展相關(guān)研究。在后續(xù)的幾年中,國(guó)內(nèi)外開(kāi)始大規(guī)模、大范圍地跟進(jìn)研究。直至今天,微生物燃料電池技術(shù)已經(jīng)成為環(huán)境工程領(lǐng)域的一個(gè)新興的學(xué)科方向。
第二個(gè)W———如何做該課題(培養(yǎng)方法)?工欲善其事,必先利其器。
第一,要求學(xué)生站得高,躋身于世界的舞臺(tái)。在培養(yǎng)博士的過(guò)程中,我會(huì)要求學(xué)生更多地閱讀本領(lǐng)域國(guó)際權(quán)威期刊的文獻(xiàn),盡可能把該方向上所有研究者發(fā)表的成果都研究透徹,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,找到還有哪些技術(shù)瓶頸有待突破 (比如要求尤世界等多讀《水研究》、《自然》、《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》等期刊上的論文)。起點(diǎn)高,提出的問(wèn)題站在國(guó)際的前沿,研究成果自然就具有其創(chuàng)新性。
第二,要求學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),取得可信結(jié)果。在確定了研究課題目標(biāo)與內(nèi)容后,如何進(jìn)行科學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。注重實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究方法,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、獲得科學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)尤為重要(比如尤世界閱讀了有關(guān)材料、化學(xué)催化等方面的書(shū)籍,科學(xué)地設(shè)計(jì)了新型的反應(yīng)器等)。只有手段先進(jìn),數(shù)據(jù)可信,才能真正地揭示科學(xué)規(guī)律。
第三,要求學(xué)生發(fā)表高水平的學(xué)術(shù)論文,展示研究成果。在課題研究取得階段性進(jìn)展并獲得一定的成果后,如何在國(guó)際上展示自己的成果、獲得國(guó)際同行公認(rèn)是培養(yǎng)學(xué)生的另一重要方面,也就是我們通常所說(shuō)的論文撰寫(xiě)與發(fā)表。在這方面,從尤世界跟隨我攻讀學(xué)位開(kāi)始,我就把“3W”的思維范式與寫(xiě)作方法傳授給他,讓這種思維模式不但貫穿于他的研究過(guò)程,也溶于科技論文的寫(xiě)作中。結(jié)果,良好的寫(xiě)作習(xí)慣起到了事半功倍的效果。此外,要求學(xué)生認(rèn)真對(duì)待同行專家及編輯(我形容是不用付報(bào)酬的“國(guó)際導(dǎo)師”們)提出的每一個(gè)問(wèn)題,進(jìn)一步推進(jìn)科學(xué)研究向前邁進(jìn)。
第四,要求學(xué)生置身于團(tuán)隊(duì)中,進(jìn)一步激發(fā)創(chuàng)造性。單絲不成線,多木方成林。通過(guò)置身于團(tuán)隊(duì)中,在課題組成員之間進(jìn)行充滿熱情洋溢的討論、互助、互愛(ài)、互學(xué),才能使個(gè)體得到升華(任南琪院士等也一直這樣倡導(dǎo)并身體力行著),不斷獲得靈感,創(chuàng)造性地開(kāi)展研究工作。同時(shí),這也培養(yǎng)了學(xué)生的集體榮譽(yù)感。
第三個(gè)W———有哪些成果產(chǎn)出(研究結(jié)果)?科研成果顯著、人才輩出。
第一,微生物燃料電池技術(shù)研究成果得到國(guó)際同行的高度評(píng)價(jià)。
我校在微生物燃料電池技術(shù)方面的研究成果非常顯著。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我校在此方面發(fā)表的學(xué)術(shù)論文數(shù)位居國(guó)際前三名行列,其中尤世界所發(fā)的1篇論文的期刊影響因子為5.1,自2006年發(fā)表后已被他引50次。尤世界攻讀博士期間在此方向上累計(jì)發(fā)表了5篇SCI收錄的論文,此外還獲得中科院奧加諾二等獎(jiǎng)學(xué)金、天融環(huán)保一等獎(jiǎng)學(xué)金、?!笆选庇⒉趴蒲兄堑葮s譽(yù)稱號(hào)。由于尤世界的突出成績(jī),他于2009年被新加坡南洋理工大學(xué)接納為博士后,還于2009年第一屆“Scopus尋找未來(lái)科學(xué)之星”評(píng)選活動(dòng)中,以H影響因子5、論文他引次數(shù)超過(guò)100的驕人成績(jī),成為東北三省高校唯一一名入圍決賽的青年科學(xué)家(今年我校高會(huì)軍教授和張立憲副教授入選)。
第二,創(chuàng)新性研究博士生不斷涌現(xiàn),后勁十足。
在我所指導(dǎo)的博士生中,尤世界算得上是取得了較多具有國(guó)際影響研究成果的博士生之一。在他的影響下,其他博士生也相繼取得了累累碩果,如已畢業(yè)的在遼寧大學(xué)工作的薛爽和剛剛留校任教的姜珺秋博士先后在國(guó)際知名期刊《水研究》上發(fā)表學(xué)術(shù)論文;在讀博士三年級(jí)的魏亮亮已經(jīng)發(fā)表6篇SCI收錄論文(其中有1篇在《水研究》發(fā)表),他還于2009年獲得了 “上海同濟(jì)高廷耀環(huán)保科技發(fā)展基金第六屆‘青年博士生杰出人才獎(jiǎng)學(xué)金’”。
青出于藍(lán)而勝于藍(lán)。如今,尤世界正在校從事著光榮的大學(xué)教師的職業(yè),仍在有關(guān)微生物燃料電池研究方向忘我地辛勤工作著。我所指導(dǎo)的在研博士生們,也個(gè)個(gè)朝氣蓬勃,正在以飽滿的熱情和嶄新的面貌,從事著創(chuàng)新性的博士論文研究工作。