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扎根西北、面向铁路的教坛耕耘者——记兰州交通大学教授王良璧

发布时间:2020.08.14
中国教育新闻网

2020年度全国教书育人楷模推选活动

编号:57  姓名:王良璧

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他立足教坛32载,勤奋敬业,刻苦努力,用责任心和渊博的知识育人,以言传身教滋养学生,用执着书写教书育人新篇章。——题记

王良璧,男,汉族,1964年6月生,中共党员,兰州交通大学二级教授,博士生导师。

1985年,王良璧从兰州铁道学院机械系毕业,获学士学位。1988年,王良璧从太原理工大学机械系毕业,获硕士学位。而后,王良璧又在西安交通大学热动系攻读博士学位,师从传热学领域著名科学家陶文铨院士。

1996年博士研究生毕业后,王良璧主动放弃了到发达地区科研院所工作的机会,选择回到条件相对艰苦的母校继续任教。32年来,他一直奋战在教学、科研第一线,把教书育人当作自己的最高责任和最大乐趣,把三尺讲台作为实现人生价值的舞台,把实验室视作自己的“第二个家”,把培育具有优良品质的高级专业人才作为自己人生的最高追求和神圣使命。他勤奋敬业、严谨治学、求真务实、开拓创新的模范作用得到了广大师生的一致认可。

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让自己成为所任课程知识渊博的人

王良璧长年没有节假日,是兰州交通大学校园师生都知道的事实。

闲暇之时,王良璧习惯广泛阅读与所任课程相关的书籍,并通过所基础研究,深化对课程知识内涵的理解。他常说:“要教会学生了解一片树叶,教师不仅要掌握大树的属性,还要对大树所在森林的天然体系了然于胸。所以,教师要让自己成为所任课程领域知识渊博的人。”

对流传热是传热的主要形式。在他所讲授的《传热学》课程中,为了使学生更好地理解对流传热的机理,王良璧针对几个同仁公认的“老大难问题”,逆难而上,展开了艰苦的研究。

在固体壁面上由于速度为零,那么传热是对流形式还是导热形式?为何在温度拉普拉斯算子前面的系数不叫温度扩散系数而称热扩散系数?为何能强化对流传热?王良璧潜心研究,最终推导出热通量对流传输方程,在理论上清楚解释了流体流经固体壁面时热量传输以何种过程进行,明确区分了速度和速度梯度对对流换热的贡献,体现了热扩散系数的物理意义,回答了为何能强化传热的原因。

这一科研成果发表在物理教学相关的国际杂志,不仅增进了同行对多种对流传热现象的解释力度,而且在教学实践中,有效加深了学生对对流传热的理解。

二次流可大大强化对流换热,二次流强化对流传热的应用非常广泛。因此,《传热学》课在管内对流换热系数预测公式中,增加了二次流引起对流传热的增强作用的修正系数。为了给学生解释清楚这一修正的理由,他带领他的研究生对二次流强度一般描述参数及其与强化传热的对应关系进行了深入研究,给出了二次流强度一般描述参数及二次流强度与对流传热的关系,这一研究成果得到了国际同行的认可。

正是在“使自己成为所任课程知识渊博的人”这一强烈的愿望促使下,王良璧围绕他所教的课程,攻关克难,已发表了300余篇杂志论文。2004年,王良璧以第四完成人完成的项目“传热与流动过程数值预测原理及高效算法研究”,获国家自然科学二等奖。2011年,他主持的项目“对流传热传质的涡强化和磁化力抑制”获甘肃省自然科学一等奖。2017年,他主持的项目“二次流与对流传热关系及其在换热器中的应用”获甘肃省科学技术进步一等奖获国家授权发明专利34项,实用新型专利2项,软件著作权2项;日本、韩国专利各1项。

王良璧非常重视应用知识解决工业实际问题。多年来,他在50多项企业委托项目的支持下,在基础理论成果推广方面取得了显著业绩。

例如,他对涡产生器强化传热机理进行了系统性研究,根据其研究结果设计的产品陆续投产,用作我国内燃机车的中冷器和散热器,取得了可观的经济社会效益,大幅提高了我国内燃机车在高速重载运输条件下的性能及可靠性。他研究出适合强化圆管管片式散热器散热能力的空间扭曲型涡产生器,在强化传热的同时合理抑制流体外掠圆管时的脱体现象,极大改善了圆管散热器的阻力特性,并成功地应用在内燃机车上。圆管散热器在制造过程中有能耗低、环保等优点,对其研究开发对于推动交通运输行业的快速发展具有重要的现实意义。

创新教育教学模式培育工科人才

在工科教育背景浓厚的院校中,王良璧在综合现代工厂“师带徒”和中国传统书院式教学模式的基础上,深入研究教师与学生“天生一对关系”的深层次内涵,注重日常言传与身教的结合。

王良璧深入研究能够更好培养创新人才的教学方法。他的课堂深入浅出,能将问题细化、简单化,让学生听起来消化理解快。比如,在讲授人体感受到的是温度还是传热量时,他用人体感觉同一温度下钢制单杠和木制单杠的不同,简单明了地说明了人体感受到的是传热量。

他把培养学生对知识内涵的理解能力作为教学重点内容。他用渊博的专业知识和实际科研经验,讲课内容穿插学科最新进展和学科前沿知识,无形中也促进了学生学习积极性。

比如,在为同学们解答为什么会强化对流传热时,使用了他的新研究成果—热通量对流传输方程与流动机械耗散关联关系。这一研究成果的核心是不同的对流传热过程其流动的速度梯度不同,所引起的机械能耗散大小及速度梯度对热通量传输的贡献也不同。当流动组织不好时其速度梯度消耗机械能,但对对流传热的贡献很小。相反,速度梯度对对流传热贡献大时就能强化对流传热。

他尽力创造条件以培养学生快速应用知识解决实际问题的能力。一方面在教学中广泛引用科研中的具体实例和专题讲授,使理论与实际有机结合;一方面通过在毕业设计中选用来自工程实际的课题作为毕业设计目标,让学生得到解决实际问题的训练。

王良璧为学生提供企业委托传热实验机会,让他们自行设计实验方法及撰写实验大纲,在执行中修正……尽管任何疏忽都会增加实验时间,增加实验费用,出错率很高,但在磨砺后,学生明白了快速应用知识解决实际问题的重要性。

他还通过邮件、QQ、微信、屏幕分享等多种形式对本科生搭建了长期开放的答疑平台,随时为学生解惑。而这一形式,在疫情期间的线上教学中发挥出了重要作用。

在“以科研促教学、教学与科研相辅相成”的多年实践探索中,王良璧形成了大专业背景及学分制教学体系下专业基础课与科研、工程实际接轨的教学新模式,尤其在激发学生学习兴趣和从事技术工作热情方面效果显著。实施效果得到了用人单位的高度评价,获得了甘肃省教学成果二等奖。

“活泼、透彻、准确”。教育部本科教学质量评估专家组随机抽听了他的讲课后,给出了这样的评价。

通过与企业的长期合作,王良璧发现现有的工科专业研究生培养体系存在培养过程与培养目标偏差较大、毕业生应用理论知识分析能力不足、解决工程实际问题的能力不足等问题,成为了制约技术、经济健康发展的瓶颈。

为了更好地培育创新人才,王良璧把目光投向人才培养模式创新。他结合学校动力工程及工程热物理专业研究生培养过程实际,从转变培养理念、完善培养模式、纠正培养方法、修订评价标准等方面,推行全方位、系统性改革具体措施及其相应工科专业校企协同指导研究生培养新体系。

17年前,王良璧在兰州交通大学科技产业园创建了学生工程实训基地,并开始对研究生的培养实施学校与企业双导师制。他坚持学位论文选题必须以企业产品开发为背景,以企业核心关键技术攻关为主要内容,学生在企业实践期间必须掌握产品设计、加工、安装、维修维护、跟班实习、设备安装、生产协调、外出调研等基本技能。

他指导的研究生与企业工程技术人员合作研发的二次流强化传热的换热器产品,已在我国铁路机车上使用。校企联合培养模式的研究成果对于改善列车运行可靠性、提高西北地区铁路运输效率、推动行业科技进步产生了巨大的经济社会效益。

师生们说,办公室的灯总是王良璧老师的最后一个熄灭。30多年来,他对待教学工作热情投入,勤勤恳恳,他的敬业精神和独特的人格魅力,感染了一届又一届的学生。

坚守初心做好带头人

2009年,王良璧成功申请铁道车辆热工教育部重点实验室并立项建设,他是负责人。同时他还是甘肃省《流体与热科学》教学团队负责人。他的“麾下”,强将云集——教工35人,其中教授9人、副教授17人,高级工程师1人,讲师6人,助教2人,具有博士学位和在读博士学位教师24人——这是一支以中青年教师为主体、以教授、博士为骨干,具有鲜明特色研究方向、人员结构合理的学术梯队。

作为团队的带头人,王良璧一直关心青年教师的成长。在过去的20年里,他经常帮助青年教师补基础、树信心,与他们一起做实验,常常讨论问题到深夜。除了帮助青年教师提高科研水平外,他也很重视科研与教学的相辅相成作用。他身体力行,经常深入课堂指导青年教师如何将科研成果融入课堂教学中。在他的耐心引导下,多名青年教师已成为学校教学和科研的中坚力量。

在王良璧的精心培养下,团队成员中有多人在近几年先后在“兰州交通大学青年教师教学竞赛”中取得优异成绩,有多人获得“兰州交通大学优秀教师”“兰州交通大学青年教师教学奖”“兰州交通大学优秀共产党员”“兰州交通大学优秀班主任”荣誉,2人获甘肃省“青年教师成才奖”,1人获兰州交通大学教学名师称号。近几年指导团队教师获批国家自然科学基金20余项。1人入选甘肃省“飞天学者”特聘教授,2人获甘肃省杰出青年基金;1人获甘肃省优秀博士论文。

毫无疑问,在王良璧的带领下,铁道车辆热工教育部重点实验室在铁道车辆热工学学科具有强劲的科研实力,具有较高的教学和高素质人才培养的水平,具有较强的为铁路运输和地方经济建设服务的能力。

作为党员,王良璧更是时刻发挥着共产党员引领带头作用。

他忠诚党的教育事业,长期从事本科和研究生教学,在工作岗位上他不断学习,深入研究,刻苦钻研,无私奉献。为了培养学生树立起正确的人生观、价值观和道德观,时刻注意自己的一言一行,严以律己,以身作则

“长年没有节假日,长年辅导学生做科研到深夜”,这是他的工作常态,但他从不抱怨。

2018年王良璧生病住院,为了不耽误上课,他利用非治疗时间段回校上课,在病床上坚持修改学生论文,和学生一起讨论问题。病友们说“王老师成了医院里的一道独特的风景,彰显了知识分子对党的教育事业的一片忠诚”。而这段故事,还是他的学生告诉大家的。

近10年来,王良璧在论文写作、项目申请、专利申请、研究方向确定等方面,一直尽心尽力地帮助学校其他团队的教师。他在工作岗位上坚守初心,牢记使命,真正发挥了一个优秀共产党员的引领带头作用,得到了广大师生的一致认可。

由于在人才培养方面的突出业绩,王良璧于2007获“甘肃省高校教学名师奖”称号,2009年获“宝钢教育基金优秀教师奖”,2010年获“甘肃省先进工作者”称号。

王良璧是千千万万普通教育工作者中的一员,但他用高度的敬业精神践行教书育人之使命,用耐心和匠心精神培养出了一批优秀的科技工作者,怀着对教师职业的敬畏感诠释着一个普通教师不平凡的人生追求。

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