B站账号“兰大范老师”的视频评论区“固体物理拯救者”“当年就是听龙哥的固体物理视频度过的！”等热点词条映入眼帘，点开《固体物理》课程视频，范老师声音洪亮，正用一种生动活泼、简洁易懂的语言讲解着内容。《固体物理》一次两堂课90分钟，范小龙写满了8块黑板的板书。这是范小龙教书14年以来一直保持的习惯：坚持用板书讲解基础理论课。“我在写板书的过程中，学生能更方便地跟上授课节奏。”
25年的兰大生涯中，兰州大学物理科学与技术学院范小龙教授完成了学生到教师的转变，变的是身份，不变的是扎根兰大、投身教育的满腔热爱。
范小龙授课中
把课讲得再细一些，让基础不好的同学也不掉队
2010年，范小龙博士毕业站上了教师讲台，接触的第一门课程是面向非物理专业学生开设的《普通物理》。“这门课属于物理学科在大学与高中之间的跳板，是在高中物理的基础上，对物理知识的进一步扩展。”范小龙说。
“考试对听不懂课的学生来说一种煎熬，到后面可能会丧失自信心。”在范小龙看来，物理课程的学习是一环套一环，对基础知识掌握的要求很高，所以他要尽可能为学生解释清楚每一个知识点的来龙去脉。“我自己经历过这种听不懂时的煎熬，所以现在我肯花大功夫讲好课。”范小龙说，“本科阶段我浪费了很多学习的时间，掉了队，后来为了深造又重学了一遍。我现在就想把课讲再细一点，让基础不好的同学也不掉队。”
范小龙因知识点讲得细致生动而深受学生的喜欢。在负责《普通物理》授课的几年里，范小龙多次获得教学类比赛奖项：2013年兰州大学青年教师讲课比赛理学组二等奖、2014年“甘肃省第二届高校青年教师教学技能大赛”自然科学基础学科组第二名、兰州大学2015年度“隆基教学”奖等多项荣誉。到2017年接手《固体物理》课程时，范小龙已然是一名经验丰富的教师了。
《固体物理》属于物理学的专业基础课，是在学生学习掌握普通物理和四大力学之后开设的课程，主要内容是通过原子、电子等微观粒子的运动来理解固体的力学、热学、磁学等宏观物理性质，课程知识体系庞大且理论性强。“这门课是学生普遍反映特别难的一门课程。”范小龙说，“来找我答疑的同学，咨询最多的是关于固体物理的问题。特别是高年级的同学，他们需要准备复试或者保研面试时，基本上找我复盘一下固体物理的知识点。”
范小龙《固体物理》课程讲义
靠着日积月累的功夫，范小龙逐渐掌握了《固体物理》各个知识点的讲课节奏并形成了自己特色的课程讲义。“每次上课之前，我会提前上传PPT，通过“线上预习+线下精讲”的授课模式，让学生提前熟悉，同时我也会重新手写一份这个章节的讲义。这次改一点，下次再加一点，琢磨着怎么把知识点讲得更加通俗易懂。”
在讲述晶体点阵和结构的分类时，范小龙常常借用自己读研究生时的一件趣事，当时他负责扫描电镜测试的工作。有一天，一位学生带着羊毛样品来检测其显微结构。这位学生出于好奇，就顺便将几根头发一块放进了检测盘里。不一会儿学生的导师来了，看了一眼电镜下头发的显微结构便脱口而出：“你这个样品不对，这分明是一个大型灵长目动物的毛发。”课堂上，范小龙特意将“大型灵长目”这几个字略带滑稽地强调出来，引得在场的学生哄堂大笑。通过这个故事，范小龙从不同类目动物之间的特点引申出了晶体点阵和结构的分类的一般规律：以对称性为依据，用“群”作为数学工具。
“范老师很善于把抽象的概念用生动的模型或者有趣的故事表达出来。”2022级本科生牛欣羽对范小龙老师引用的这个小故事印象深刻。“课堂氛围轻松愉快，学生参与度高。”
“讲好知识是老师的义务，讲好知识背后的中国故事是我们的使命。”范小龙在课堂上融入中国人在固体物理领域做出突出贡献的事迹。“我们之前熟悉的物理知识体系基本上是外国人建立的，例如牛顿、法拉第、焦耳等人。学生对中国学者在固体物理领域做出的贡献了解不多。我认为我有义务讲好中国物理学者的故事。”这些故事的主人公，包括中国固体物理学奠基人黄昆、中国半导体物理学科和表面物理学科开创者谢希德、中国核武器研究开创者之一程开甲。“我们兰大的现代物理系，也就是现在的核物理学，正是由程开甲先生支援‘两弹一星’建设期间带头设立的。我想我有义务把中国人自己的故事讲给学生们听。”
范小龙在《固体物理》课程上的板书
把基础理论化作高水平科研的催化剂
2008年，范小龙入选“兰州大学优秀博士毕业论文培育计划”，以“联合培养博士研究生”的身份赴加拿大曼尼托巴大学物理与天文系交流学习。在两年的访学生涯中，范小龙钻研金属薄膜自旋整流效应的相关研究。
近年来，范小龙主要研究自旋动力学，是一个通过控制和利用电子的自旋来获得新颖电磁性能的研究领域。在应用方面，自旋动力学涉及的自旋电子器件，如计算机硬盘驱动器和磁性随机存储器，已经在IT等行业产生了深远影响。而范小龙主攻基础研究，更偏向通过微观电子自旋在外加磁场与电流作用下的响应来研发新功能器件。
关于教学工作和科研工作之间的关系，范小龙认为两者相辅相成。“科研需要关注前沿研究，聚焦于国家建设的重大需求。但这些需求在不断变化中，因此在解决实际问题中，我们并不是限制在一个学科之内。”对此，范小龙以磁性传感器的研发过程为例做了进一步解释。选择传感器所需的磁性材料、评估内置的磁学现象属于磁学范畴，如果要将传感器的性能持续优化，则需要器件电路的相关知识进行辅助研究。“我们把一个磁学材料做成器件是一个功能化的过程，也即运算各种电路再连接上仪表，这又要涉及其他学科的研究。”
2023年，范小龙的课题组在《Physical Review Letters》发表了论文《反铁磁性Ru02中的自旋密度波》，证明了RuO2中存在非公度自旋密度波，为表征RuO2薄膜的反铁磁序提供了一种动力学方法。“Ru02是目前物理和材料学科的一个前沿热点，大家都想知道这个材料有哪些基本性质，但传统的磁性研究方法在研究Ru02的性质时难度较大。”
范小龙通过《固体物理》课程内容中自旋动力学中的电磁波效应，实现了实验的突破。“类似于X射线衍射，我们将一个自旋波打入到二氧化钌中，发现它的磁学性质会随着入射波长的变化出现异常，这证明二氧化钌中存在某种磁性的周期结果，并利用该实验确定了该结构的波长在纳米量级。”有了这个“异常性质”，范小龙团队通过变化不同的实验环境变量观测和记录实验现象，迎来了丰硕的成果，为二氧化钌材料的基本性质观测提供了可行实验手段。
实验方法属于灵光一现，但实验过程并不顺利。“别看我们文章里只有这几张实验数据图，实际上每个数据节点都包含了我们反复实验的心血，论文终稿的附件支撑实验数据材料多达14页。最终发表的论文成果实际上是科研的冰山一角”。
这次实验的突破也让范小龙意识到，教学对于科研的帮助是显著的。他在一遍又一遍地授课过程中不断沉淀这些基本的物理理论，到最后成为科研工作的催化剂。“用最基础的知识把问题解决，这便是功夫。”
范小龙向学生讲解实验过程
“同学们听得开心是我最大的成就”
“第一次接触范老师是在大二做校创的时候，当时就感觉范老师做事非常积极严谨。大三保研期间，我比较迷茫，对未来规划也不清晰，于是经常找范老师交流探讨。”2021级博士生冯晓玉说，“我跟着范老师快六年了，他真的是一个很愿意帮助学生的好老师。不管是周末或者是假期，只要想找他讨论，他从来不会拒绝。”
在《反铁磁性Ru02中的自旋密度波》发刊的最后阶段，范老师带着冯晓玉坐在办公室里一字一句地批改，从文章作图、实验数据和初稿写作等方面细细斟酌，前前后后改了十几个版本。“范老师对文章的故事性要求很高。”冯晓玉说，“其实范老师改动的地方并没有修改原文的大意，但是在他笔下写出来的阅读效果会更好。”在全文彻底改完一遍后，范小龙通常建议学生把论文先放一放，多浏览文献，之后再回头打磨论文。2024年4月，冯晓玉申请的《Ru02外延薄膜中奈尔矢量的调控机理研究》项目获得了首批国家自然科学基金青年学生研究项目（博士研究生）资助。
范小龙研究生阶段师从薛德胜教授，“我经常和薛老师聊一聊自己的科研进程和遇到的问题，薛老师会给出一些建设性的意见。”范小龙说，“我成家立业及生活面临的很多问题，薛老师也给予了很多帮助。”他将这种方方面面的关心和帮助也沿袭到对待自己的学生身上。
每周定期召开一次组会，学习探讨前沿热点文献，鼓励大胆提出问题，尊重学生想法因材施教。“范老师对我来说就是一个亦师亦友的形象。我做事比较容易钻牛角尖，范老师与我交流过程中会关注我的情绪变化。”冯晓玉说，“范老师不仅仅是在科研上指导我们，他更多的是在教我们怎么做事、怎么做人，培养我们的独立思维和综合能力。”
《固体物理》下课后，范小龙为学生答疑解惑
2023年11月，范小龙开通了个人B站账号“兰大范老师”，将自己讲授的《铁磁学》《固体物理》的讲课内容上传到了B站，方便学生复盘知识点，目前已有上万的播放量。
“学生们也一直在鼓励我勇于尝试新事物。以前，我总感觉授课还不够完善完美，不太好意思上传。”在学生的鼓励下，范小龙尝试上传了一节《铁磁学》的课程，没想到第二天收到了许多学生的留言及支持，这也为他继续上传系列课程视频增添了信心。“当时全网很少有一套完整的《铁磁学》讲课视频，我希望我的课程能帮助到大家。这一方面是教学资源的共享，一方面是为固体物理教学的兰大标签赋能。”
每当《固体物理》下课时，学生们都不约而同地鼓掌。“这是对我的一种肯定，我努力备课、努力讲课，同学们在学到知识的同时听得开心，是我最大的成就。”范小龙说。
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