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闫朝一:厚积薄发,深入浅出
日期:2016-01-14 10:10:41   来源:   评论:0    点击:
【编者按】:北京大学教学基本功比赛延续了15届,得到了青年老师、评委老师的积极响应。一大批老师们钻研教学方法,用爱心、热情激发学生主动学习,促进教学水平提高,不断提升学校整体教学质量。在12月12日举行的第15届教学基本功比赛中,我院国际法学院的Nathaniel Reisenburg老师和新材料学院的闫朝一老师凭借扎实的基本功与良好的教学方法双双荣获本次比赛一等奖。
  闫朝一,北京大学深圳研究生院新材料学院特聘研究员。2007年复旦大学物理系本科,2011年新加坡南洋理工大学材料系博士。研究领域主要是无机功能性纳米材料合成,低维复合材料结构设计,以及研究相关材料在储能,传感,照明,纳米微电子尤其是柔性可拉伸可穿戴电子设备等领域的应用,2015年入选中组部“青年千人计划”,2015年8月起在北京大学新材料学院任特聘研究员。

 
书山有径,学以致用
  本科四年的物理基础知识学习,给闫朝一打下了扎实的研究基础,同时让他在学习之余开始思考个人兴趣。在继续深造时,闫朝一选择了材料科学与工程作为研究领域,并于2007年在新加坡南洋理工大学开始了博士学习。凭借极大的研究兴趣和自身刻苦努力,闫朝一在四年的博士研究过程中取得了丰硕的科研成果,并因此获得了2010年的“国家优秀自费留学生奖”和材料科学系的“优秀博士论文奖”。为了进一步拓展博士期间的研究成果,他在南洋理工继续从事博士后研究工作并进入柔性可拉伸可穿戴电子器件领域。2015年,闫朝一依托北京大学深圳研究生院新材料学院顺利入选中组部“青年千人计划”,并作为团队骨干在新材料学院孟鸿老师的带领下获得深圳市“孔雀计划团队”的支持。2015年8月,闫朝一正式入职北京大学深圳研究生院新材料学院。
  对于为什么选择了柔性电子器件这个研究领域,闫朝一介绍说,柔性可拉伸可穿戴电子器件是一个全新的研究领域,代表了下一代的可穿戴式智能设备的发展方向。传统的在硅片上制作的微电子器件坚硬不可以弯曲,不可以发生形变,无法满足未来可穿戴式、可植入式、与人体结合的电子器件的发展需求。而柔性可拉伸的电子器件,在实现传统电子器件的优良功能的基础上,通过材料/器件结构的设计创新来实现在大幅度弯曲、拉伸、折叠、褶皱等情况下保持电子器件正常工作的能力。为了进一步说明这一科技,他举了一个简单的例子,在一块与保鲜膜厚度相近的薄膜上,集成了类似运动手环的传感功能。如果儿童发生感冒等症状,家长可以将此电子器件贴在儿童额头,薄膜会将儿童的体温、脉搏等指标实时传输到家长的智能手机,极大地方便了家长监测儿童的身体状况。当然,研究的目标是使这些穿戴式电子器件可以实现更为复杂的功能,比如不仅能够检测,还能够存储数据,甚至自主分析是否需要给药并能够实现药物智能释放。因为此类电子器件的独特柔性特征,可以实现以前传统硬式电子器件无法实现的功能,并开辟全新的应用领域和场景。
 
厚积薄发,游刃有余
  2015年9月,从未有过教学经历的闫朝一走上了讲台,开始了由学生向老师的身份转变。多年的专业积累让他很快掌握了教学的内涵,也总结出自己的一些心得,并反复付诸实践。在本次比赛中,闫朝一作为深圳研究生院参赛教师代表,讲授了他本学期的研究生课程《材料物理导论》中的锂离子电池章节,并凭借自己扎实的基本功和独特的教学方法一举获得一等奖。
  这次基本功大赛邀请到了北京大学18个学院(系、所、中心)28名青年教师。参赛教师需要在20分钟的时间里,摘录自己所教课程的一部分进行讲解,开展师生互动,辅以教学道具说明,再接受现场观众和评委10分钟的提问,可以客观全面地反映一名教师的教学功底。闫朝一在教学比赛中介绍了锂离子电池的发展现状,说明了锂离子电池技术的发展瓶颈和前人的解决方案,全程采用启发式的提问和思考的方式,极大地调动了观众的互动积极性,获得了评委的高度评价。
  面对这一可喜的成绩,闫朝一表示这既是对自己平时教学工作的一个肯定,也一定会激励自己更加努力的去探索提高自己的教学方法,与时俱进,切实履行好教书育人,尤其是培养“北大人”的职责。他介绍,研究生教学与本科生教学相似,但也有一定差异。一方面,从本科生进入研究生阶段,最初进入一个新的研究领域时往往存在困难,需要老师帮助他们进行特定研究领域的知识体系框架的搭建,以便节省自己摸索的时间,这一点与本科生重基础的教育理念类似。另一方面,研究生都应该是具备独立探索问题能力的学生,在教学过程中也要注重培养学生的发现问题,解决问题的能力,这是学生独立自主的进行科研工作的一个非常重要的能力。同时,启发式教学也能够将知识体系的逻辑清晰地,自然地展示给学生,调动学生学习积极性。这样的教学不但传授了知识,更是培养了学生如何去解决一个全新问题的能力。而这个“问题”,将不仅是他们在研究生阶段要面临的科研问题,更可能是他们在以后的工作生活中所要面临的问题。这个“问题”,也将不仅是他们自己所面临的问题,更可能是整个社会所面临的问题。
  闫朝一同时也用走迷宫来比喻了教师指导正确的研究方向和研究思路的重要性。本科生初入研究领域时一般缺乏足够经验,就像走入了这个研究领域的迷宫,虽然单靠学生自己摸索,也可能理清这个研究领域的脉络,并找到可行有效、符合自己兴趣的的研究细分方向和课题,但花费的时间和精力成本较高,而且还不一定能保证效果。
  但是老师往往在一个研究领域都有5-10年甚至更长的经验积累,已经比较好的完成了“厚积薄发”中最耗时耗力的“厚积”过程,能够站在一定的高度来看这个“迷宫”,可以从全局出发,传授给学生这个研究领域的研究分支,研究思路,别人已经用过的研究方法,这些方法的优缺点,现在这个研究领域存在的问题,解决问题可能的思路,以及这个领域的未来发展方向等方面的知识。闫朝一认为教学就是要更快更好的帮助学生完成这个“厚积”的过程,同样也是更快更好的帮助学生在他们自己特定的研究领域进行“薄发”,更快更好的产生研究突破,对知识的创新做出贡献,为社会的发展做出贡献。

深入浅出,良师亦友
  除了启发式的教学,闫朝一还注重教学过程中的难度层次。他认为,每个研究领域都已经积累了非常多的研究工作,需要掌握全面的概况和已经开展的工作才能进一步提出新的想法,需要掌握了此领域的专业知识和研究方法才能去实践自己的想法。以锂离子电池为例,这一技术背后有很多材料科学的理论知识,如果在课堂上全面展开,会增加学生掌握知识的难度,但如果不讲这些复杂的理论,又会让这一题目成为概论性质的泛泛而谈,虽然学生容易掌握,但缺少实质性的收获。因此,教学过程中既要注重学科框架的搭建,又要注重知识点的深入,才能达到深入浅出的效果。这一点对教师的教学能力提出了很高的要求。闫朝一相信这也是学校举办教学比赛的初衷,青年老师在比赛中切磋交流教学心得,学生评委反馈听课效果,有出色教学方法的青年教师和经验丰富的专家教师对参赛选手进行点评,发扬优点,改正不足,以达到教学水平的切实提高。
                                       整理/张祺 图片由受访者提供


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