王华明：潜心增材科研，也不忘坚持本科一线教学
言传身教育人 潜心科研报国——记北京航空航天大学王华明院士
每周五8:00，沙河校区3号教学楼。
四楼的一间教室里，投影幕布前站着一位西装革履的老师。他用略带乡音的普通话，不疾不徐地讲解着课件内容。台下座无虚席，大家聚精会神地听着、记着……
在大学里，这本是司空见惯的场景，但台上这位20多年来一直讲授本科生专业基础课的老师却显得有些不寻常。他1992年博士后出站到北航工作以来，先后获得了国家级教学成果二等奖、全国五一劳动奖章、航空报国金奖一等奖、国防杰出人才奖等一系列奖项，并当选中国工程院院士。他带领团队历经20余年潜心研究，“产学研”紧密结合，瞄准国家重大需求和学科前沿方向，在国际上率先突破飞机钛合金等大型复杂整体构件激光增材制造(3D打印)技术，成果在我国航空航天重大装备研制和生产中发挥关键作用，荣获国家技术发明一等奖。
一晃二十余载，他的成就与日俱增，但有一点始终如一，即使当选院士后也未曾改变，那就是站在本科一线讲台上，孜孜不倦，教书育人。
他就是北航材料科学与工程学院教授、中国工程院院士王华明。2018年9月7日，北京航空航天大学举行第二届“立德树人奖”表彰大会，他获得立德树人卓越奖。
润物无声，行胜于言
“徐校长在去年的暑期工作会上提到的铁碳相图，这是一个基础知识，王院士却经常讲、反复地讲，讲得很深，扎到我们的心里边。”材料科学与工程学院博士生刘志威回忆起本科课程内容，仍然记忆犹新。他口中这门课，正是王华明给本科生开设的《物理冶金原理》，是一门金属材料领域最重要的专业基础课。
铁碳相图
“本科知识虽然基础，却是一辈子都要用到的知识。”王华明如是说。他很看重本科生的“基本功”，这也是他始终坚持本科一线教学的原因之一。
身为院士，多年身赴科研一线，王华明的课堂别具一格。他从不照本宣科，而是结合学科的最新发展动态，联系自己和国内外的最新科研成果，由浅入深，讲授生动，富有启发性和创造性。
“王院士会结合自己多年来的经历、科研成果去把所有的内容串起来。PPT永远是图片占大多数，用实际例子来分析引入，不会枯燥。” 大三学生刘梦婵如是说。
“他讲课循循善诱，清楚透彻，语言风趣，态度和蔼，他授课的一言一行，更像是一种学术的探讨，认真严谨而又不失活泼，我们很喜欢他。”王华明的学生原赛男道出了同学们的心声。
自1995年以来，王华明为学生们讲授了《合金钢与高温合金》《金属学原理》《物理冶金原理》《位错理论》《先进材料制备科学与技术》等主要课程14门。他所教授的课程《增材制造技术》获批2014年国家级精品视频公开课。在王华明的课上，经常会有年轻老师来旁听取经。
王华明(右一)指导学生
德才兼备，知行合一。这是北航的校训，更生动地体现在王华明的教书育人中。他亲自走上本科教学实验第一线，将自己课题组研究实验室的全部研究条件面向本科生自主综合教学实验开放。尽管需要为此负担大量的材料消耗及实验支出费用，课题组自费聘用的三名工作人员也要投入其中。但学生们在自主动手的过程中，逐步熟悉和掌握了先进的研究方法，培养起自主创新意识、锻炼动手能力和独立分析解决问题的能力。在王华明看来，一切都是值得的。
课堂教学之外，王华明还担任了多年的本科生班主任。他一心为学生的发展着想，通过开班会、参观实验室等机会，以各种形式给学生介绍学科前沿态、亲自给学生座谈科研工作方法，希望激发学生专业兴趣与学习热情。他还积极创造条件，使同学们到国内一流材料研究院所及国家重点实验室生产实习，亲身参与和感受科研。他被评为年度北航“优秀班主任”，实至名归。
如此，在历年课堂问卷调查中，王华明均为材料学院教学效果最好、最受学生欢迎的教师之一，是学院“学生最爱戴老师”。他先后获得北京教育创新标兵、宝钢优秀教师奖、国家级教学成果二等奖、 北京市教学成果一等奖、北京市教学名师奖、国家精品视频公开课、北京市优秀教师……
在讲台上挥洒自如地教了二十多年书，但说起自己的成绩，王华明却非常腼腆。别人眼中的模范事迹，在他心里只是很自然的“小事”。
“上课教书，是教师的第一职责;为祖国培养出更多的人才，是我一生的追求。”这是王华明朴素的想法。
言传身教，立德树人
2015年，王华明当选为中国工程院院士时，有一位老人激动不已，立即拿起电话跟远在北京的他表达祝贺。他是王华明的高中班主任李辑熙老师。
毕业后，王华明一直和恩师保持书信和电话联系，话话家常。“我出身农村而且家境十分贫寒，本来因此也有些自卑，若不是您无私地处处予以关怀、培养和鼓励，我是根本不可能考上大学的。有您这样的恩师，我是不知道自己有多幸运。”在给李辑熙老师的信中，王华明深情感怀师恩。
如今，三尺讲台上的王华明亦是言传身教。辛勤育人。尽管教学、科研任务繁忙，只要是学生的事，王华明绝不会怠慢一丝一毫。学生遇上难题，他有求必应，循循善诱，设法了解学生们的学术基础和兴趣方向，然后再有的放矢地加以引导和点拨。
“王老师的项目都很高深，不适合本科生选题立项参加‘冯如杯’，但是他还是耐心帮我们分析选题方向，鼓励我们开阔思维，自主创新。一直站着与我们交流，十分尊重我们。”学生在讲述王老师指导自已“冯如杯”选题时如是说。
学生立志科研，他严谨求实，悉心培养。他教育学生不因事小而不为，认真对待研究课题，把握知识发展动态，最终才能深入了解自己的研究领域。
材料学院研三学生孟翔说：“王老师在面对学术问题永远都是‘吹毛求疵’的，一针见血地指出我们的症结所在。一张图、一个表、一条数据，每一个细节王老师都会分外注意。”
“王老师治学严谨，对学生要求严格但不武断，充分尊重学生的想法。对于学生的错误积极引导，不厌其烦、耐心讲解。并放手让学生实践，在实际工作中总结是非得失。”课题组高级实验师张述泉对此亦有体会。
他坚持指导本科生毕业论文，从论文选题、研究实验方案制定、实验过程到论文修改都亲自参与。在培养研究生期间，从研究课题选择、方案制定、进度安排到论文撰写，每个环节他都亲自把关，并定期听取学生汇报，及时了解学生的学习和工作进展。
兢兢业业，亲力亲为，成果亦不辜负苦心。
他指导的多名本科生，在毕业论文期间取得的成果发表于Acta Materiala、Metall Mater Trans.A、Applied Physics、Script Materialia等国际一流材料核心期刊上。
他累计培养研究生百余人，大多数已在金属材料加工领域成为兼具理论底蕴与实践能力的行业骨干，为祖国的科技事业贡献着光和热。在已培养毕业的博士后6人、毕业博士34名、硕士96人中，涌现出了“国家技术发明一等奖”获得者4人，全国优博1人、提名2人，教育部自然科学一等奖获得者14人次……
20多年来，王华明始终对教学高度负责、对科研极大投入、对自己无暇顾及，言传身教、潜移默化地培养了一支以80后年轻人为骨干的创新团队。他所带领的大型金属构件增材制造国家工程实验室“材料科学与工程”教学科研团队，形成了艰苦奋斗、淡泊名利的团队精神和自强自信、奉献牺牲、顽强拼搏的团队作风，还入选了首批“全国高校黄大年式教师团队”。
“为祖国飞天”
2013年9月30日，中共中央政治局以创新驱动发展战略为主题的第九次集体学习活动中，王华明的研究成果(飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术)被遴选为第一项重点学习调研内容，得到党和国家领导人的高度首肯。
这是一种什么技术?制造飞机钛合金大型关键构件，传统方法是锻造和机械加工。整个工序下来，耗时费力，总花费高达几十亿元。而用激光增材制造技术，也就是俗称的“3D打印技术”，一层激光照下去，一层粉末迅速液化然后固化成形，层层叠加，金属就会“神奇”地生长。这样生产出的零件成本低、周期短、质量小、性能高。
我国自主研发的大型客机C919机头钛合金主风挡整体窗框，尺寸大、形状复杂，是空间双曲面构件，如果用传统方法，只有一家欧洲公司能做，光每件模具费就要价50万美元。可同样的零件，王华明团队在2009年仅用了55天时间就做出来了，而且成本还不足欧洲公司锻造模具费的十分之一。
故事要从1994年讲起。这一年，王华明结束“洪堡学者”身份，从德国学成归来。他马不停蹄地组建研究团队，开始了艰难的自主创新和研究激光增材技术的工作。最开始，团队只有两个人，他实验室只是北航校内一个不起眼的小院子。外人唯一的印象是：这院子彻夜灯火通明。
这一做，就是二十多年。经过无数次失败、攻关，到2005年，第一个激光合成零件实实在在地装上了飞机。自此，这一成果在我国新型战机、大型运输机、运载火箭等重大装备研制和生产中，发挥了不可替代的作用。
王华明团队的成果，先后获省部级一等奖以上科技成果奖励4项，其中“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”成果获2012年度“国家技术发明一等奖”。正是他的研究，使我国成为迄今世界上唯一掌握钛合金大型整体主承力结构件激光快速成形技术并实现装机工程应用的国家，完成了高性能金属构件激光增材制造技术从“追赶”到“超越”的发展历程。
王华明在检测成型器件的精度
当张述泉2003年读硕士正式加入王华明研究团队时，正赶上激光增材制造技术从科研摸索阶段步入初步工程化阶段。他十分享受戴着红外眼镜，守在机器旁看着一个150毫米的小零件在激光中慢慢“生长”出来的过程。
“那时候，七八个小时能做出一个A4纸大小的次承力结构件出来，我们都高兴得不得了。”当时的张述泉不会想到，经过近10年的持续努力后，他们会做出外廓尺寸超过5平方米的飞机高性能钛合金主承力结构件来。今天，这个数字又从5变成了16。
成为激光增材制造工艺核心骨干后，为了攻克舰载机某大型关键结构激光增材制造的难题，张述泉硬是把自己博士毕业推后了数年。他说：“王院士在科研方面给我最大的影响，就是时刻对科研工作充满激情，并且在国家需求面前勇担‘急、难、险、重’的任务，在我们大家都因风险大、难度高而退缩的时候，他仍然勇往直前、迎难而上。”
深秋时节，香山的枫叶红了。王华明喜欢爬山和摄影，只是在教学科研之外，他如今少有闲暇。
但他说：“奋斗很快乐，给我最大的慰藉，特别是为国家民族奋斗，荣誉感自豪感自不待言。”当他把自己关进办公室备课或是科研，“心里就非常充实，不知时间的溜走”。
他还说，“看着自己的3D打印作品像小树那样一毫米一毫米地生长，是一个非常美妙的过程。”育人的过程，莫不如是。
尽管成就颇丰，他却十分谦逊，始终认为自己只是做了本职工作。“我还是我，干的都是具体的本职工作，还会继续这样干，上课、做研究，尽一个老师的职责。”
今天，王华明依旧满怀激情，斗志昂扬，奋战在教学科研第一线，勤育桃李，润物无声，带领团队不断实现新的跨越!
王华明在“院士茶座”活动中跟北航学子交流
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