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宋成:研途同相伴,导学共成长

        宋成,2011年入职清华大学,现任清华大学材料学院长聘教授。从事信息功能材料研究,主要包括自旋电子学材料、声表面波滤波器和磁声耦合材料研究。

宋成(前排右四)课题组合影

 

        他潜心育人,且颇有成效,2023年荣获中国教师发展基金会颁发的首届“卓越青年研究生导师奖励基金”。当前已毕业博士7人、硕士4人,其中5人获评清华大学优秀博士学位论文,1人获评清华大学优秀硕士学位论文。他还协助指导了博士生8名,其中5人获评清华大学优秀博士学位论文。他指导过的毕业生绝大多数任职高校和华为等研究机构或企业,继续从事材料研发相关工作,其中,在高校任职的5名毕业生均已入选国家级青年人才计划。担任研究生导师十多年来,宋成不断从实践中摸索,学习资深教授和朋辈“好导师”的经验做法,对培养研究生逐渐形成了自己的认识和方法。在宋成看来,研究生和导师之间既是师生也是朋友,更是合作伙伴。作为导师,宋成觉得能陪伴正处于成长关键阶段的研究生一段时光,能给他们在学术上提供适时适度的引导和充分有力的支持是最基本的,如果能通过共同努力,最终实现师生双方在学术领域的共同探索创造和共同成长,那就是最理想的境界了。


全过程学术引导与支持

        宋成认为,学术方向性引导是导师理应给研究生提供的最重要、最关键的引导。这种引导既包括对研究生学术价值和学术品位的引导,也包括了对具体学术研究方向的引导。因此,在带研究生的过程中,从选题、文献阅读、参与研究项目等学术训练到日常的交流,宋成会深入参与到每个环节的具体过程,引导研究生学会鉴别“什么是好的研究”“什么是值得做的研究”,逐步培养激发研究生自主学习探究的热情和能力,引导他们具备良好的学术品位和明确的方向,并鼓励他们追求“顶天立地”的研究工作。此外,工科尤其材料领域的研究离不开高质量平台资源的保障。宋成非常注重给研究生的成长提供多方位的资源支持,包括良好的实验平台和设备支持,支持研究生参加顶 级会议、参与前沿课题合作,平时科研中适时的鼓励和认可,协助研究生攻克难关等精神层面的支持等等。

“材料科学与工程基础”课上宋成(左二)与学生在一起

 

        博士生 A 同学在博士入学时开始做一个研究题目,由于设备零部件更替等原因,研究工作非常不顺利,在“一年限期”还没有科研头绪,“焦虑、无助、对自己怀疑”。这时,宋成跟A同学进行了深入的交流,仔细斟酌了一年以来的研究数据,并研判了该研究方向的发展趋势,最终做出了艰难的决定:放弃该方向。然后,他结合自己的科研经验和所在研究领域的发展趋势,果断选择了当时刚刚崭露头角的反铁磁自旋电子学材料研究。这样的一个调整,使A同学进入了科研快车道,很快观察到了有重要学术价值的实验现象,被国际同行评价为“反铁磁隧穿磁电阻效应的首次实验研究”。经过四年不懈的努力,取得了系列研究结果。A同学在博士五年级入选清华大学研究生学术新秀。反铁磁自旋电子学材料也成了课题组持续开展的研究方向,是课题组一个重要的学术标签。

 

充分了解学生,提供个性化指导

        “因材施教”是个老生常谈的问题,但真正要做到并不那么容易。只有导师对学生有了充分和全面的了解,才可能开展个性化的指导。宋成在接触博士生的初期,会花大量精力以不同的方式去了解学生,包括博士生的性格特点、个人喜好、思维特长和职业规划等。在此基础上才会结合课题组的特点,布局学生的研究方向。在研究生成长的过程中,宋成会通过深度聊天的方式引导学生认识自己的优劣势,帮助学生更清晰地定位自己,找到自己明确的发展方向。对于进行中的研究项目,宋成也会带着学生开展阶段性的回顾反思,重新评估研究方向和学生毕业后的发展方向并及时调整。博士生B同学本科期间学业成绩中等偏上,研究生刚入学时,宋成有意识地与他进行高频次交流,很快发现该学生思维发散又跳跃,但有科研热情。他每个月都会换个研究主题,甚至几天一个想法。某天晚上10 点之后宋成例行检查实验室时,发现他又在开展新研究。然后师生就倚靠在镀膜机边,宋成从“狗熊掰棒子”的故事出发,以他手头的实验为例,给他细讲在一个样品中看到现象并不是结束而只是开始。经过频繁换主题“被抓包”,师生促膝长谈几次后,B同学逐渐明白选好题后只有坚持深挖才能做出高水平成果。后来他改变明显,基本做到每年集中只做一个主题,以持续探索深挖的方式开展研究,发表了几篇在领域内有较大影响的学术论文,这些成绩让他毕业后坚定地选择从事教职。C同学性格相对内向,宋成就经常找他沟通,发现他有“混”到毕业随便找份工作的想法,就给他安排了一个生长薄膜材料的好上手的方向,充分发挥他细致的特点,有小进展后及时鼓励。他逐渐对科研产生兴趣,生长出了高质量薄膜材料,人也变得开朗,学位论文获评清华大学优秀博士学位论文,入职高科技企业,从事国家急需发展的芯片研发工作。博士生D同学研究工作十分投入,有强大的自我驱动力、丰富的想法和科研热情,获得了大量实验样品和测试数据,然而,在做博士学位论文前四年没有发表任何学术论文。宋成发现他凝练数据和理顺论文逻辑方面的能力有所欠缺。于是,压实工作任务,比较频繁地察看该生的研究结果,并把“如何写论文”比拟为“如何讲故事”,帮助学生学会整理数据,提炼创新点,并用严密的逻辑来支撑创新性发现。学生深受启发,逐步学会了如何将自己的研究成果呈现出来。

 

鼓励自由探索、追求创新的团队文化

        宋成在与研究生相处中,始终遵循平等、尊重的原则,在课题组也非常注重营造平等、自由的氛围。他鼓励学生在科研中团结协作,也要进行批判性思考,勇于质疑和探索,敢于挑战科研中的“硬骨头”,引导大家在学术讨论中充分发表观点和意见。宋成也尽量追求对研究生成长“干预”与“旁观”的平衡,即对待研究生遇到的困难和问题,既能以合作者的身份,共同参与协助推进,又能以“外行”的角色适度放手,给予研究生独立探索解决问题的空间和自主性,最终养成研究生独当一面的信心和能力。科研之余,课题组还会开展篮球赛、餐叙等丰富多彩的活动,让同学们加深友谊的同时也能获得更多乐趣。博士生E同学入学时的研究主题是非共线反铁磁材料,在所研究的材料中已经获得了不错的结果,沿着这条路走下去肯定可以完成博士学位论文。然而,他在研究过程中关注到一个关于在共线反铁磁中产生强自旋流的理论工作,在组会上报告了相关文献后找宋成讨论是否可以尝试这一新的主题。师生两人经过细致地分析,从研究条件、可行性、创新性和引领性等方向进行了全面研判,决定调整主题。调整后,成功发现了铁磁、反铁磁之后第三种磁相――交错磁体,被国际同行认为是“交错磁体的原创发现”。另一名博士生F同学将课题组原来两个研究方向交叉,开展磁声耦合器件研究,这是组里全新的研究方向,师生双方都是摸着石头过河。在这种情况下,宋成使用了典型的“打乒乓球”策略,给学生布置研究任务或者一条思路,学生通过系统的文献查阅和思考,把想法反馈给老师,不断迭代,推动这个新的研究方向的发展,经过近四年的研究,已经取得了不错的进展。
长期以来,宋成始终坚信“身教”大过“言传”,进而真正实现研究生们的自驱式良性成长。