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甘肃科技报 2022-07-14
甘肃科技报社融媒体中心记者 武文宣
○专家简介
孙小伟 甘肃静宁人。博士研究生导师,甘肃省“飞天学者”特聘教授。现任兰州交通大学数理学院院长、应用物理学国家级一流本科专业建设点负责人、物理省级实验教学示范中心主任,为兰州交通大学物理学省级重点学科带头人和兰州交通大学功能新材料高压物性研究所功能新材料高压物性研究团队、轨道交通低频减振降噪技术研究团队负责人。
“甘肃省杰出青年科学基金”“甘肃省普通高等学校青年教师成才奖”“陇原青年创新人才扶持计划”“甘肃省重点人才项目”获得者和入选者。为教育部学位中心评审专家、中国博士后科学基金评审专家、国家自然科学基金项目评审专家和国际开源杂志Insight - Material Science、《甘肃高师学报》编委。
先后主持国家自然科学基金项目、甘肃省自然科学基金重点项目、甘肃省教育厅产业支撑计划项目、各类省部级人才项目等20项,主持、主研完成的科研成果分别获2010年军队科技进步二等奖1项,获2012年和2014年甘肃省高校科技进步一等奖各1项,获2016年和2017年甘肃省高校科研优秀成果奖各1项;授权实用新型专利3项;在国内外核心期刊发表SCI、EI收录的高质量学术论文130余篇;在科学出版社和高教出版社出版教材2部、译著1部,取得了丰硕的研究成果。
他是我省杰出青年科技工作者的代表,他恪守学术道德、淡泊名利、艰苦奋斗、无私奉献,为我省“强科技”做出了应有的贡献;他把教书育人当作自己的最高责任和最大乐趣,把实验室视作自己的“第二个家”,长期扎根教学和科研一线,注重科技推广和技术创新,把高层次人才培养作为自己人生的追求,用实际行动践行科技报国。
他就是兰州交通大学数理学院院长、功能新材料高压物性研究团队和轨道交通低频减振降噪技术研究团队负责人孙小伟。
17年来,他始终坚持教书和育人相统一、言传与身教相统一、潜心问道与关注社会相统一、学术自由与学术规范相统一,真正做到了以德立身、以德立学、以德施教、以德育德。
孙小伟教授(中)指导学生做实验
人才培养,形成一体化育人理念
1979年出生的孙小伟是甘肃省静宁县人。2005年,孙小伟研究生毕业后,成了兰州交通大学的一名教师。2012年,他在四川大学获得理学博士学位。2015年10月至2016年10月,他在美国华盛顿卡内基科学研究所做访问学者,师从国际著名高压物理专家毛河光院士和Alexander F. Goncharov研究员。
自参加工作的那天起,他把勤奋和智慧融入三尺讲台,默默实现着自己的人生追求。“行远,必先修其近;登高,必先修其低;心不可不虚,虚则义理来居,心不可不实,实则物欲不入。”孙小伟说,教师是一个辛勤耕耘、平静坚守的职业。
在教学工作中,孙小伟始终秉持“学高为师、身正为范”的教学理念,坚持“因材施教”的教学原则,凭借着强烈的事业心和肩负的使命感,在教育教学方法上精益求精,在学生管理上润物无声,取得了可喜的成绩。
孙小伟教授给研究生在上课
他先后撰写了本科生和研究生课程讲义《高压材料物理》、《材料热力学》和《声子晶体模型优选及频带特性分析》,多次参加教学资料编写和审核工作,公开出版了《工科物理实验教程》和《大学物理实验》教材。
一颗钉子只有牢牢地钉在有用的地方上,才能发光发热。2012年9月,自孙小伟担任物理系主任开始,面向甘肃省经济与轨道交通行业发展需求,他提出了“立足甘肃、服务交通、理进工出”的学生培养思路,在本科、硕士和博士3个学生培养层次上,逐渐形成了一套连贯且完整的一体化学生培养理念且成效显著。
近3年来,孙小伟已招收、培养研究生20多人,指导本科生、研究生荣获全国大学生物理实验竞赛(创新)奖、第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛奖多项;指导的硕士研究生毕业论文连续2年获评甘肃省优秀硕士学位论文;培养的学生获评“甘肃青年五四奖章”、“感动甘肃·2010十大陇人骄子”。他本人先后荣获“兰州市优秀科技工作者”称号、兰州交通大学“教学优秀奖”和“优秀研究生指导教师”荣誉称号。
孙小伟教授指导研究生论文写作
学科建设,紧盯国家重大战略需求
作为兰州交通大学应用物理学本科专业的负责人,孙小伟非常关注国家重大战略需求和一些国际国内尚未解决的科技难题。他常对同事说:“物理学科不仅是一门大学科,更是真正服务地方经济社会发展的引擎。只有把学科建设好了,我们才能培养更多符合国家需求的人才。”
在教学改革研究方面,孙小伟积极创新教学理念和方法,将科研思想融入基础教学,将科研成果引入课堂教学,将科研方法应用于教学实践,不断丰富教学形式,极大地提高了教学质量和教学效果。近2年来,他申报的教育部高等学校教学研究项目、教育部产学合作协同育人项目、甘肃省教育厅高等学校人才培养质量提高和创新创业教育改革等项目顺利立项,为助力兰州交通大学全面提升人才培养质量贡献了力量。
多年来,孙小伟坚持带领物理系教职工统一思想、创新理念,以服务地区经济社会与轨道交通行业发展对功能新材料物理学背景人才需求为牵引,结合应用物理学专业优势,突出轨道交通专业特色,多措并举,优化专业结构,加强专业内涵升级改造,着力提升本科人才培养质量,在理工交叉融合的“新工科”专业上进行了积极探索与实践。
在孙小伟的带领下,兰州交通大学物理实验室顺利获批省级实验教学示范中心,物理学获一级硕士学位授权并入选省级重点学科。
经过多年的高质量建设,应用物理学专业顺利入选2021年国家级一流本科专业建设点,成为兰州交通大学本科人才培养的“国家队”。
“孙院长在工作期间始终发挥‘头雁效应’,真正起到了模范带头作用。2018年以来,他为了学科学位建设与本科专业改革,在处理完日常事务后,4年来几乎每天晚上都加班工作到凌晨,甚至直接在办公室通宵工作;2020年初,长期的高负荷工作引发了急性肾结石,在匆忙做完手术后,他坚持躺在病床上开展工作;2021年初他不慎摔伤,造成腿骨骨裂,为不影响教学工作,经过简单处理后,坚持拄拐爬楼为学生授课。”对于孙小伟的默默付出,兰州交通大学数理学院温晓东老师看在眼里、记在心上。
目前,在孙小伟的带领下,兰州交通大学应用物理学专业正在持续推进高标准高质量建设,并在课程体系、师资队伍、教学资源、教学改革、质量保障体系等各方面发挥着示范辐射作用。
科研创新,打造一支具有战斗力的“铁军”
起初,孙小伟从事的主要是高压物理学方面的研究。2007年,孙小伟带头成立了兰州交通大学功能新材料高压物性研究所,组建了一支以中青年骨干教师为核心的结构合理的科研创新团队。其团队主要以超硬材料、半金属材料、铁磁形状记忆合金等新型功能材料为研究对象,结合第一性原理计算、分子动力学模拟等先进的计算机模拟方法,对高压条件下材料的结构特征、物性特性、高压相变、材料高压生长特性等进行计算模拟研究。
在孙小伟和研究团队成员的努力下,团队以突出的科研成果被遴选为兰州交通大学校级优秀科研团队。
孙小伟教授阅读文献资料
“孙院长对待工作热情投入、勤勤恳恳。他办公室的灯总是早上第一个亮起,晚上最后一个熄灭,多少年雷打不动。在科研工作最紧张的阶段,他就在办公室的沙发上过夜。”兰州交通大学数理学院教师王羿文说,“孙院长似乎没有节假日,辅导学生做科研到深夜,这是他的工作常态。”
孙小伟团队建立了一套有效研究地球下地幔主要候选矿物高压特性的理论方法,获得的研究成果对理解地球内部的运动规律、利用地球内部的资源以及地球内部应力对地质灾害的形成具有重要的意义,其中关于CaSiO3钙钛矿高压熔化的研究成果被世界最权威的学术期刊Science正面引用和评价。
在超硬材料设计研究中,孙小伟将共价键类型的轻质元素引入过渡金属晶格中产生强的定向性共价键,优选获得了一系列力学性质优异的新型亚超硬和超硬材料;和美国华盛顿卡内基科学研究所地球物理实验室、阿尔及利亚马斯卡拉大学、中国工程物理研究院流体物理研究所深入合作,在功能新材料高压结构诊断与物性模拟上取得了被国际同行评价为先进的科研成果。
除了进行高压物理等凝聚态物理方面的研究之外,孙小伟还积极地跟踪新材料和多学科交叉领域的最新研究热点,探索物理世界中从微观到宏观各个尺度之间的内在联系,拓展科研的宽度、广度和深度。
低频噪声与振动问题是一个亟需解决的国际技术难题,传统减振降噪材料的发展已经进入了瓶颈,迫切需要一类全新的材料来弥补传统声学材料在这方面的不足。鉴于此,孙小伟调整科研方向,带领科研团队针对近年来学界提出的“声子晶体”这一类人工复合结构展开了大量的调研和研究。
2017年,孙小伟被聘为兰州交通大学轨道交通装备材料与应用工程学科的博士生导师。2020年,他牵头成立了轨道交通低频减振降噪技术团队,确定了将声学超材料应用于轨道交通低频减振降噪的全新研究方向。
“具有亚波长特性的局域共振型声子晶体等声学超材料是解决轨道交通低频噪声与振动的唯一办法,攻克这个问题就是我们整个团队的使命。”孙小伟说。
如今,在他的带领和团队成员的不懈努力下,成功申报并获批2021年甘肃省教育部产业支撑计划项目“基于声学超材料的轨道交通低频振动与噪声控制关键技术研究及应用示范”和兰州市科技发展计划项目“新型城市轨道交通声子晶体声屏障低频隔声技术研究”。
孙小伟(右一)教授指导学生实验
“成员相对年轻化、科研思维开阔,科技攻关能力强。”是孙小伟科研团队的优势。近年来,孙小伟科研团队从北京大学、南开大学、四川大学、武汉大学、山东大学、中国科学技术大学等国内著名高校和中国科学院、中国工程物理研究院毕业的中青年博士中引进师资近20人。
在孙小伟的带领下,团队成员重点突破材料设计上的技术难点问题,团队所设计的基于声学超材料的轨道交通低频隔声屏障,可以实现对超低频噪声的有效衰减,具有广阔的市场应用前景。
此外,孙小伟科研团队与省内外多家高技术降噪产品研发企业展开了深入合作,确保产品实现全频段的有效降噪。
目前,其产品已经处于样件加工和实际测试阶段,以更好地服务国家和地方轨道交通行业的发展。
多年来,孙小伟用自己的模范行动和敬业精神感染了一届又一届的学生。用毕业生李正伟的话说,孙小伟教授既是“经师”,更是“人师”,永远激励着自己。
(本版图片由本报见习记者 牟迪 摄影)
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