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湖理好导师(一) ‖“匠人匠心”张晓红

2019-03-25   作者:


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走进企业,张晓红以一个匠人之心指导生产一线。摄影/李凯


“有人说‘大国工匠’是高精尖,但我认为其实能够把每一节课讲好,把每一个科研问题逐层剖解,细致入微地为学生着想,就是‘工匠精神’!”这是张晓红所理解的“工匠精神”。

其实,张晓红就是我们身边的一位“工匠”,他专攻于磨削领域的工具,但同时他也是一位潜心科研的“工匠”。


科研怀匠心:始于兴趣,发于勤勉

“做科研很有意思,要有兴趣才可以。”这句话一直被张晓红挂在嘴边,他口中的科研仿佛是一件很轻松、很有趣的事情。

现任机械工程学院副院长、电磁装备设计与制造湖南省重点实验室常务副主任的张晓红,于2018年入选了“湖湘青年英才”支持计划支持人选,成为我校教师获得该支持计划资助的首例。

翻开他的科研简历,每项数据都是那么耀眼:入选“湖湘青年英才”、湖南省121创新人才工程人选、“巴陵青年英才”、湖南理工学院“青年英才”,主持国家自然科学基金2项,省部级及企业项目10余项;发表高水平论文30余篇,其中SCI收录论文15篇,SCI他引200余次;授权发明专利3项;获得湖南省科技进步二等奖等奖励10余次。所有成果取得的原因,都被他用一个词——“兴趣”概括;同样,取得成果后的心情,更多的也是自己的兴趣获得肯定的喜悦。

本硕博均攻读机械设计制造及其自动化专业,张晓红笑称自己曾是机械学院的“唯一一个”。他一直围绕精密加工这一核心,着眼于磨削加工、高能束加工以及其他更多的领域,既深耕也拓展。

“工欲善其事,必先利其器。”张晓红在阅读一篇手术器械制造的相关文献时,这句话给了他很深的触动。“简单来说,我们做的就是工具,只有工具好用了,活儿才能干好。”为了让生产达到事半功倍的效果,张晓红一直致力于新型磨具的研发与制备。近期,为了让磨削加工突破充分冷却润滑等瓶颈,他同课题组一起聚焦于新型结构化仿生砂轮的研究。

人们都知道穿底面平滑的鞋子容易滑倒,但不知道鞋底刻花纹的机理究竟是什么,也不知道刻什么样的花纹才能达到最好的效果,砂轮表面也是如此。而张晓红要做的就是让“鞋底刻花纹”这件事理论化、体系化,他想要改变砂轮表面结构,建构一套全新的理论,制定出通用的标准,迈出从技术到科学的一步。

这一颠覆性的研究灵感,最初来源于他想要把祖国山河刻在砂轮表面的奇思妙想。三年前,他就想类比飞鸟结构,在砂轮表面做文章,于是他买来鸟类结构的专业书籍研读,发现行不通。苦苦思索一段时间后,是大自然的树叶、河流、闪电让他灵光乍现:分形理论!可以把分形理论运用在砂轮表面。

有了理论可以借鉴,那么在砂轮表面刻槽时具体怎么刻呢?这个问题占据了他大脑里的思考空间。一天,他像往常一样走进教室准备上课,看见前排桌子上有一本土建专业类的教材。他随手翻了翻,涵道、大坝、滑坡等方面的知识触动了他的思考,又联想到自己甘肃老家的地貌——沟壑丛生的黄土高原,土建专业和地理学都给了他启示,推动了研究进一步深入。

他马上提纲挈领,制定了研究指南。他请自己的博导、同门师兄弟,甚至找到导师的导师帮忙把关,与团队一起探讨,敲定最合适的研究方案。

这一创新研究也于获得了2018年国家自然科学基金面上项目的资助。目前,张晓红和他的团队已经将叶脉分形仿生结构成功地运用到了砂轮表面,并证实完全可行,达到他心目中“全新的理论”,指日可待。

“万事万物皆相通。”“一切都来源于生活。”他能通过小小的一片叶子叩开砂轮结构化研究的大门,和他的联系思维、交叉思维密不可分。“我总把我们的研究领域比作一个圆圈,如果不去观察圆圈外发生了什么,那我们的研究就永远只能在这个圆圈里打转。”

平时,张晓红会随身携带一本笔记本,或是一张纸,在各个研讨会上、在与同事学生交流的过程中、在企业调研帮扶时,甚至在路上散步时,看到什么有趣的小玩意儿,发现生产中存在什么样的新问题,只要有了一丝灵感,他都马上记录下来。在他的电脑里,躺着一个叫“思路灵感笔记”的文件夹,里面分门别类地保存了十几本不同项目的灵感笔记。厚积薄发,一项项激动人心的研究成果是由经年累月的积累堆砌而成的。


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研究工作不是一朝一夕,而是经年累月的积累。图为张晓红与团队成员陈松博士(前排左二)、魏雷博士(前排右二)和研究生在一起。摄影/刘璋


工科实验中,最耗费时间的是实验过程的搭建。反复尝试、反复协调,制定出合适的试验方案,通常要花费整个项目近百分之九十的时间,剩下的百分之十才是正式的实验。正式实验中,还会遇到观察到的实验结果与设想不符的情况,没有其他办法,只能再次尝试。实验中,这样那样的问题每天都会出现,张晓红的应对法宝就是一个词——乐天达观。“如果这条路行不通,那就绕条路再走。”反正,张晓红是一定要到达终点的。

在指导学生参加机械创新设计大赛和工程训练综合能力竞赛时,张晓红与李锶老师几乎自始至终都和学生泡在创新基地,分析无碳小车的结构、耐心指导操作调试、反复优化图纸设计……用自己的行动把科研的精神和方法传授给学生们。该专业4班的蒋如意如今已是张晓红一年级的研究生,回忆起张老师指导他们参与竞赛的那段日子,他很感谢张老师的言传身教:“张老师细心讲解图纸的问题和不足,鼓励我们反复、细致地修改,在这个过程中我们不断的成长,也看到了张老师对待科研的态度,很受鼓舞和触动。”

长江学者、北京工业大学石照耀教授已受聘为我校“南湖学者”,张晓红见贤思齐,也正在着手与石照耀教授共同申报科研项目,争取进一步提升自己的科研水平。

“我一直认为自己不属于聪明的人,只属于勤奋的人。”张晓红对自己有这样的认知。为了反哺教学,为了提升学生的培养质量,为了把机械学院的专业做大做强,也为了更好地服务生产,他勤勉有加,兢兢业业地做着科研工作。


生产践匠行:始于服务,发于合作

20119月,博士毕业在湖南大学留校工作一年后,张晓红来到了湖南理工学院,以科技特派员的身份与湖南科美达电气股份有限公司等岳阳电磁装备企业深度合作。他的创新成果为工程陶瓷、光学玻璃及半导体材料等硬脆难加工材料提供了新的加工方法,甚至对推动全国高效低损伤磨削加工技术的发展都有着重要应用价值。

张晓红最初与科美达合作还是在2009年,那时的他还在攻读博士学位,科美达公司就邀请他为公司技术研发部进行了为期两个月的三维建模软件培训。

来到湖南理工学院后,在学校和岳阳市政府的牵线搭桥下,张晓红与科美达再续前缘,与机械学院丁跃浇院长、李徽教授等人一起以科技特派员的身份与科美达进行产学研协同合作。这次合作,张晓红把自己置于学校“扎根地方办大学”的方针中,把自己置于“助推湘北大地经济发展”的责任中,把自己置于机械学院“深入开展产学研合作”的发展战略中,一如既往地扎根企业搞服务。

每半个月一次的走访总会碰上生产中遇到的新问题,而这些问题都不是当时就可以解决的,有时候可能考虑一两周都难以得出解决方案。张晓红就沉下心来,花上个把月的时间,把这些问题当作小的横向课题来研究,与团队一起探讨、实验。也把问题抛给自己指导的研究生,让他们早早地在实际生产中学习专业。

张晓红和他的团队不仅为企业解决技术难题、开发新产品,还与企业联合开展技术攻关,共建创新平台,共同申报省部级科研项目。

他们与科美达联合成功申报了2013年度湖南省战略性新兴产业科技攻关项目“电磁式大包下渣检测技术与控制系统”,成功申报了2013年度湖南省首台(套)重大技术装备项目“多模式磁场电磁搅拌器”。他们还与岳阳大力神联合成功申报2014年度湖南省战略性新兴产业科技攻关项目“起重电磁吊智能机械保护装置与控制系统”……他们与企业联合申报的科研项目有十余项之多,企业科研创新能力得到了大幅提升。

岳阳是“中国电磁制造业之都”,众多电磁装备企业蓬勃发展,而张晓红的智力支持更是让他们的发展锦上添花。

目前,张晓红不仅是岳阳市的科技特派专家,也是湖南省、广东省的科技特派专家,能让自己的所学在企业生产中发挥能量,是他觉得得到很大满足的事情。这位会科研的工匠让自己的研究成果在实际生产中具体化,最大程度地服务产业。


服务做匠人:始于光荣,发于责任

2018629日,这是张晓红可以随时随地脱口说出的一个日子,这一天,在学校庆祝中国共产党成立97周年暨“七一”表彰大会上,36岁的他作为新党员代表进行了发言。

张晓红在求学期间心无旁骛,来到湖南理工学院工作后,觉得是时候发挥自己的能量为他人服务了。但是,他认为自己还太年轻,达不到一个合格共产党员的标准,正逢九三学社发展成员,他就想加入这一民主党派,为学校的发展建言献策。

他时常对照身边的共产党员,找到自己的差距和不足,努力提高。他不断加强自身的政治理论学习,直到2016年底,他觉得自身已达到入党的要求,正式向组织提出入党的申请。经过严格的考察,在2018612日,他终于成为了一名光荣的共产党员。

在学校庆祝中国共产党成立97周年暨“七一”表彰大会上,党委书记李明领读入党誓词时,张晓红站在党旗前,紧握右拳,凝视着党徽,一种光荣和自豪在他的心里油然而生。“这一刻让我脱胎换骨,但我深知更多了一份责任感、使命感。我将不断向着新的目标前进,脚踏实地,完成好每一件工作,经受党组织的考验。”在作为新党员代表的发言中,他感慨万千,铿锵有力地立下了对党的誓言。从此,“服务”二字就深深地刻在了他的心里。

服务学生,服务学院,服务科研,这是张晓红一直以来坚持的方向。


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服务学生成长是教师的天职。图为在机械学院实验室,张晓红指导研究生开展实验。摄影/刘璋


“你回去就我指出的问题,无论语言表述的逻辑性,还是在论文框架的结构性上,都要认真修改。”张晓红的办公室里,不时会有学生造访。张晓红觉得自己与研究生每周一次会议的交流远远不够,他就让学生们抽空到自己的办公室交流,只要有时间,交流五分钟、十分钟都是可以的。这边,学生的脚已经踏出办公室的门了;那边,张晓红还在“唠叨”:“用完超景深显微镜一定要慢慢地复位,确保操作的安全性……”

张晓红指导的4名研二学生,每人都已经在国际期刊上发表了一篇论文,目前都已经在准备第二篇了。“张老师对我们要求很严格,刚开始就让我们瞄准国际期刊发论文,写作时都是直接用英文写。”张志诚对老师的严格要求“心有余悸”,但是自身快速的成长还是让他感谢张老师的高标准、严要求。

其实,手把手地教学生发表一篇论文,比自己发表一篇要麻烦得多,但是看到学生们发表论文的喜悦和巨大的进步,一切细枝末节的琐碎繁杂都不那么磨人了。

“张老师一有时间就来到实验室和我们一起搞研究,也时常关心我们的生活状况。”研究生蒋洁心目中的张老师虽然严格,但也细腻。

“你回去对照修订意见,一条一条地修改你的申请书,到后期学院会邀请专家做进一步把关,把需要注意的地方都告诉你,好吧?快去,抓紧时间,别耽搁。”张晓红的办公室里,还不时有青年教师来请教,他都会事无巨细地给他们讲解。

作为机械学院的副院长,张晓红分管科学研究、研究生工作、省级专业综合改革、教学平台、专业评估、学科竞赛等工作,还负责电磁装备湖南省重点实验室建设与管理、协管工程认证、协管工程教育改革研究室、协管国际合作与交流、联系“机自”教研室等,管理工作繁重。

有时,不属于他责任范围的工作,为了学院的发展和学生的发展,他都要出一份自己的力。2019年研究生考试的国家线已出,机械学院上线55人。张晓红拿到考研情况统计表,一个个对照分数和报考院校把关,觉得希望不大的,就找到学生做工作,为他再挑选有把握的院校。遇到不愿意换学校的学生,张晓红还是要耐心说明情况,“有时候学生们不懂,我们作为老师必须对他们负责。”

在张晓红的办公桌上,有一个六十分钟的紫色沙漏,这是他用来提醒自己每隔一小时就要起身活动一下的,因为他腰肌不舒服,不能久坐。但是,这个沙漏却总是被他遗忘。

于国,匠心之士为重器;于校,匠心之士为顶梁;于人,匠心之士为楷模。张晓红成长的每一个脚印,都由他用匠心精神刻下。(学生记者/杨洁 责编/司念伟)



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