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【师德征文】张瑜:于孔隙之间育新苗——青年教师的科研育人札记

来源:新能源材料与低碳技术研究院   作者:张瑜     日期:   点击数:  

于孔隙之间育新苗——青年教师的科研育人札记

新能源材料与低碳技术研究院 张瑜

晨光漫过实验室的玻璃幕墙,在电化学工作站的操作面板上碎成跳跃的金斑。作为初执教鞭的青年教师,我轻拭通风橱的玻璃窗,倒影中晃动着调试旋转圆盘电极的身影,与透射电镜屏幕上的纳米孔道图谱交叠成影。在这个电子与质子穿梭的微观世界里,我们既是探索科学奥秘的旅人,亦是教育土壤中播撒火种的耕者。每一簇纳米孔道中的电子跃迁,每一次电解水反应的氢氧分离,都在无声诉说着科研与育人的同频共振。

在实验偏差中寻找育人契机

那支移液枪尖端的液滴,在清晨的阳光下折射出琥珀色的光晕。第一次独立指导实验的午后,过量十倍的硝酸钴溶液在反应釜中翻涌,如同被打破宿命的星河。当扫描电镜的电子束穿透样品表面,预期中规整的纳米片层竟绽放出珊瑚状多级孔道,错落的孔隙像是被月光揉碎的云絮。这原本应被归为“实验事故”的样品,却能有效缓解析氧反应中的气泡堵塞问题。

深夜的实验台前,咖啡杯底的气泡漩涡与草稿纸上的孔隙模型彼此映照。“这些孔道多像咖啡拉花时的奶油纹路!”年轻的声音在寂静中迸发。这个充满生活气息的比喻,后来成了我们论文中示意图的灵感来源。当我们创新性地将制备误差转化为结构优势时,我看到那个总低着头操作移液枪的男生,眼里第一次闪烁出科研人的自信锋芒。

实验室的白板逐渐演变为“意外美学”的展览场,超声破碎仪过载催生的纳米花被命名为“风暴中的蒲公英”,恒电位沉积时生成的枝晶结构被戏称为“睡莲的月光根系”。这些跳脱常规的科学叙事,让钛合金基板上的纳米阵列也生出灵动的生命感。我常对着满墙的“失败样品”沉思:科研教育何尝不是在培养“废墟中的考古学家”?那些被常规思维摒弃的异常数据,恰如深埋地层的碎陶片,唯有以敬畏之心拂去尘埃,方能拼凑出文明的真实图景。

在表征图谱里解码成长密语

X射线光电子能谱仪的真空舱内,钴氧化物样品在同步辐射下泛着幽蓝荧光。那个总将样品台偏移2度的操作习惯,意外让我们捕捉到表面羟基的梯度分布规律。俄歇电子谱线的震荡波峰在屏幕上绵延,宛如月光下的海浪亲吻沙滩。之后,当同样的谱线被转化为催化位点分布的等高线图,我忽然领悟到:教育的精髓在于将冰冷的实验数据煅烧成带有体温的认知图式。

实验室的电子屏保循环播放着自制的科学诗画:扫描电镜下的介孔网络标注着“纳米星轨”,拉曼光谱的荧光背景被命名为“材料的叹息”。某个夜晚,处理循环稳定性数据时,耳边忽然响起音乐的旋律,催化剂的衰减曲线竟与曲调的转调韵律暗合。这些将个体生命体验熔铸于科学认知的瞬间,恰似在石墨烯表面掺杂的氮原子,虽不改变晶格主体,却为整个体系注入独特的电子特性。当表征图谱的解读开始融入方言韵律,当实验记录的边角冒出即兴涂鸦,教育的魔法便悄然发生:它让每个灵魂找到与世界对话的语法,在量子化的知识体系中开辟出独一无二的分子轨道。

于晨光熹微处照见双向生长

当电流曲线跃动如初试伏安图谱时,往昔记忆扑面而来,恍惚又见那个手足无措的身影正娴熟地校准着工业级电解槽参数。返程列车穿梭于暮色中的城市森林,关于离网制氢系统的争论持续发酵:从膜电极装配的微观应力分析,到全生命周期碳足迹核算;从表面吸附动力学的量子计算,到商业推广的供应链设计。静听这些思维碎片的碰撞,忽然惊觉教育的双向滋养:当我们在透射电镜前解析原子排布时,年轻人正在为我们重构认知世界的维度。

实验室窗外的海棠谢了又开,通风橱里的烧杯永远盛着新鲜的期待。那些在原子力显微镜前发亮的眼眸,在论文批注栏跳跃的彩色灵感,在学术海报前舒展的青春姿态,都在诉说着朴素的真理:教育不是单程的知识灌注,而是师生共同在科研沃土中扎根,让真理之光穿透每一片成长的年轮。某个整理旧数据的雨夜,偶然发现自己研究生时期被导师指出的异常数据,如今正以全新的理论范式在学生的研究中重生。这或许就是教育最动人的递归:我们今日播撒的困惑与求索,终将在未来某个晨光熹微的时刻,绽放成照亮他人前路的星火。

在时光褶皱里孕育永恒微光

教育的神奇,恰似电解水反应中氢氧离子的迁徙——师者的知识储备如同电解液中的离子浓度,学生的思维活性宛如催化剂表面的活性位点,当两者在恰当的电位梯度下相遇,便会迸发出改变世界的能量。实验室储物柜里封存着不同的电极样品:从最初手工打磨的铂片,到如今3D打印的梯度多孔结构,金属表面氧化层的色泽记录着科技的年轮,也倒映着一代代科研人接力探索的身影。

暮色中的城市灯火次第亮起,实验台前的学生仍在观测着原位拉曼光谱。当屏幕上的特征峰随着电位变化翩翩起舞时,忽然懂得教育家精神的真谛:我们不必苛求每颗种子都长成参天巨木,只要能在其生长轨迹中注入向阳而生的力量,便是对“躬耕教坛、强国有我”誓约的最好践行。那些在纳米孔隙中穿梭的电子,那些在年轻心田播撒的理想,终将在时光的长河里汇聚成推动人类文明发展的氢能之光——这或许就是属于科研教育者的永恒浪漫:用微尺度上的坚守,托举起宏观世界的未来。(天津理工大学第九届师德征文比赛二等奖)