今日清華物理教學(xué)
復(fù)建以后的物理系在人才培養(yǎng)上面臨兩方面的任務(wù):
一方面是要繼續(xù)為全校其他理工科,甚至文科各系學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的物理教學(xué),給全校本科生打下一個好的物理基礎(chǔ)。現(xiàn)在物理系每年為全校學(xué)生開設(shè)大學(xué)物理系列課程共計7門:大學(xué)物理(A)、大學(xué)物理(B)、大學(xué)物理(English)、物理學(xué)導(dǎo)論、文科物理、近代物理、高新技術(shù)物理基礎(chǔ)等,供不同專業(yè)、不同需求的同學(xué)選擇;除大學(xué)物理外,工科學(xué)生對理論物理的學(xué)習(xí)需求也在不斷上升,近年來我們?yōu)楣こ涛锢怼㈦娮印⒕軆x器等系開設(shè)的量子力學(xué)、統(tǒng)計力學(xué)、電動力學(xué)等理論物理課程每年大約6~8個大班。實驗方面,全校絕大多數(shù)同學(xué)都要修兩個學(xué)期的物理實驗,有的還要再修近代物理實驗課程;2003年開始的理科平臺課,使得理科和工科、物理類與非物理類教學(xué)的界限進(jìn)一步模糊。按平臺課要求,理學(xué)院的所有學(xué)生都和物理系學(xué)生修一樣的三學(xué)期普通物理課程和兩學(xué)期基礎(chǔ)物理實驗;理科平臺課也吸引了越來越多的工科學(xué)生參與進(jìn)來;從2003級開始就有一部分信息學(xué)院的學(xué)生擠進(jìn)來“留學(xué)”,2005級開始材料系半數(shù)學(xué)生也紛紛來“插班”;2006級招生尚未開始,但工物系已為部分新生“訂座”。
物理系深刻認(rèn)識到,沒有一流的物理教學(xué),就難于培養(yǎng)出一流的創(chuàng)新型人才。近幾年來,參與全校性公共物理課教學(xué)的教師達(dá)50多人,占物理系現(xiàn)有教師的一多半。下表是學(xué)校教務(wù)部門統(tǒng)計的2005-2006學(xué)年度物理系開設(shè)的物理基礎(chǔ)課程學(xué)生選課的統(tǒng)計數(shù)據(jù),它從一個側(cè)面說明了在清華大學(xué)整個創(chuàng)新人才培養(yǎng)的體系中,物理系承擔(dān)著很重的責(zé)任。
物理系另一方面的任務(wù)是要培養(yǎng)杰出的物理人才。
物理系現(xiàn)設(shè)物理學(xué)和數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)兩個專業(yè),兩個專業(yè)的目標(biāo)都是培養(yǎng)兩類物理人才:物理學(xué)基礎(chǔ)型人才和物理學(xué)應(yīng)用型人才。基礎(chǔ)型人才應(yīng)當(dāng)具有扎實的基礎(chǔ)知識,很強(qiáng)的創(chuàng)造意識和動手能力,最重要的是對探索自然奧秘有濃厚興趣,并愿意為之獻(xiàn)身;應(yīng)用型人才除了同樣具有扎實的基礎(chǔ)知識、較強(qiáng)的動手能力外,還要具有善于從技術(shù)應(yīng)用中提煉出物理問題,善于將現(xiàn)代物理成果應(yīng)用到技術(shù)發(fā)展中去的能力。此外,所培養(yǎng)的學(xué)生都應(yīng)有健全的人格,良好的人文修養(yǎng),國際化視野和批判精神,具備進(jìn)一步深造的基礎(chǔ)和潛能。
清華大學(xué)于1998年開始試辦的“基礎(chǔ)科學(xué)班”,2003年更名為“數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)班”(簡稱“基科班”),它是一項跨系、跨學(xué)科的教學(xué)試驗計劃。其培養(yǎng)方案有如下特點(diǎn):在一、二年級同時強(qiáng)化數(shù)學(xué)和物理教學(xué);進(jìn)行大幅度教學(xué)改革,使學(xué)生盡早參加科研實踐(Seminar課);三年級以后逐步分流,學(xué)生可根據(jù)自己的志趣確定學(xué)科方向,并有多次選擇機(jī)會。2005年開始“基科班”的培養(yǎng)模式擴(kuò)大到數(shù)學(xué)、物理和信息學(xué)院的部分同學(xué),按大類招生,二年級以后再實行分流。
物理系的招生質(zhì)量在20年里經(jīng)歷了高-低-高的過程。近幾年的高考平均成績一直在全校排前1/3,1998年開始招生的基礎(chǔ)科學(xué)班更是吸引了一批優(yōu)秀的中學(xué)生入學(xué)。2005年招生高考平均成績?nèi)E琶谒摹F鋵嵏呖汲煽兣琶麑硎欠衲艹刹挪]有那么重要,令我們感到高興的是從中可以看到,確實有許多優(yōu)秀的青年熱愛物理。
物理系于1998年通過評審成為全國高校首批5個物理學(xué)一級學(xué)科博士學(xué)位授予點(diǎn)之一。2001年,清華物理系申報的三個物理二級學(xué)科(凝聚態(tài)物理、粒子物理與核物理、原子分子物理)被評為教育部重點(diǎn)學(xué)科。2001年剛成立的天體物理也在2003年被評為博士點(diǎn)。
物理系目前有在讀本科生503名,研究生278名(博士生171名,碩士生107名);自物理系恢復(fù)以來,累計培養(yǎng)本科生1751名,碩士540名,博士95名。畢業(yè)學(xué)生中已涌現(xiàn)一些事業(yè)有成者,如:物理系歷史上培養(yǎng)的首位博士歐陽鐘燦(1984屆)已于1997年當(dāng)選為中科院院士,現(xiàn)任中科院理論物理所所長;1992屆博士劉國治現(xiàn)任解放軍第21試驗基地副司令員,并且是我軍最年輕的將軍之一;同樣在理論物理所任研究員的1984屆本科、1986屆碩士畢業(yè)的向濤與劉國治一起進(jìn)入了2005年中科院院士候選人名單;1989屆本科生戴宏杰現(xiàn)在是美國斯坦福大學(xué)化學(xué)系最年輕的教授,并于2004年獲得裘利斯史普林格應(yīng)用物理獎;1988屆本科生高海燕現(xiàn)任美國普渡大學(xué)物理系教授;1986屆本科生張朝陽現(xiàn)任中國最大的門戶網(wǎng)站之一搜狐網(wǎng)總裁,并被美國《時代周刊》譽(yù)為全球50位“數(shù)字英雄”之一……
清華物理系于1991年被第一批批準(zhǔn)為國家理科基礎(chǔ)科學(xué)研究與教學(xué)人才培養(yǎng)基地;1997年又被首批批準(zhǔn)為國家工科基礎(chǔ)課程教學(xué)基地;迄今為止是全國惟一一個同時擁有理科和工科兩個基地的單位。在2004年由教育部、國家自然科學(xué)基金委組織的對基地的驗收評估中,清華的理科、工科兩個基地均被評為全國優(yōu)秀基地。兩個基地的建立與建設(shè)對提高教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)理工結(jié)合、推進(jìn)教學(xué)改革起了極大的推動作用。與此同時,先后開始實施的“211”與一期“985”工程,為教學(xué)改革和實驗室建設(shè)提供了強(qiáng)大的經(jīng)費(fèi)支持。
精品課建設(shè)成果豐碩:陳信義、劉鳳英負(fù)責(zé)的《大學(xué)物理系列課》于2003年被評為國家精品課;朱鶴年、張連芳負(fù)責(zé)的同時面向理科與工科學(xué)生的《基礎(chǔ)物理實驗》于2005年被評為國家精品課;莊鵬飛負(fù)責(zé)的《量子力學(xué)》等三門課程先后被評為北京市精品課。實驗物理教學(xué)中心被授予北京市實驗教學(xué)示范中心稱號;作為理科平臺課程的普通物理以及高等量子力學(xué)、群論、高等物理實驗等一批研究生基礎(chǔ)課程入選校一級精品課程。
在實驗教學(xué)方面,建立了融培養(yǎng)理科基礎(chǔ)型人才與工科應(yīng)用型人才于一體的基礎(chǔ)物理、近代物理、高等物理三級物理實驗教學(xué)體系,由實驗物理教學(xué)中心統(tǒng)籌管理。在內(nèi)容選取上既強(qiáng)調(diào)實驗的基礎(chǔ)性、物理性,又注意加強(qiáng)實驗的前沿性、應(yīng)用性;在保障基本訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新意識及能力的培養(yǎng);注重因材施教,在加強(qiáng)全體理工科學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、動手能力培養(yǎng)的同時,注重拔尖實驗物理人才的培養(yǎng),為優(yōu)秀學(xué)生提供發(fā)展空間。在教學(xué)方法上強(qiáng)調(diào)在教師指導(dǎo)下進(jìn)行實驗研究,鼓勵學(xué)生在學(xué)習(xí)中研究、在研究中學(xué)習(xí),培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)新精神,把研究性教學(xué)的思想貫穿各級實驗物理教學(xué)的始終。實驗中心還設(shè)有一個物理演示實驗室,課堂演示實驗與課堂教學(xué)密切結(jié)合,是我校大學(xué)物理精品課程教學(xué)的一大特色。
物理系充分利用學(xué)科建設(shè)成果為培養(yǎng)人服務(wù),積極鼓勵學(xué)生在本科期間參加科研活動,學(xué)生中參與SRT和Seminar等科研環(huán)節(jié)的人數(shù)超過一半。同學(xué)們不僅在研究中學(xué)到了知識、增長了才干,還取得了一批可喜的成果。近5年,本科生在物理系參與科研工作發(fā)表的SCI收錄論文過百篇,論文水平越來越高;2005屆本科生張劍以第一作者在物理學(xué)頂尖雜志PRL上發(fā)表了她本科階段的研究成果。
本科畢業(yè)生中80%以上繼續(xù)深造攻讀學(xué)位,越來越多的優(yōu)秀學(xué)生留下來攻讀博士學(xué)位。清華大學(xué)高等研究中心主任聶華桐教授對本科畢業(yè)后在高研中心攻讀博士學(xué)位的翟薈、祁曉亮稱贊有加,稱他們“是對物理充滿了熱誠和愛好的同學(xué),物理直感好,數(shù)學(xué)演繹力強(qiáng),十分難得。拿他們和60年代我自己在哈佛大學(xué)做研究生時前后兩三屆的同學(xué)來比,確實有過之而無不及。從國外來訪問的多位學(xué)者對他們二位都是贊不絕口。”在出國深造方面,清華物理系畢業(yè)生已越來越受到國外名校的青睞。
研究生培養(yǎng)越來越注重質(zhì)量,尤其是博士生的質(zhì)量。高水平的學(xué)科環(huán)境、高水平的導(dǎo)師隊伍建設(shè)保障了博士論文的高水平。而嚴(yán)格的、有淘汰的資格考試等管理環(huán)節(jié)促使博士生更扎實地掌握基礎(chǔ)知識。博士生中已涌現(xiàn)出一批佼佼者。吳健、呂嶸、胡輝、盧軍強(qiáng)等四人獲全國優(yōu)秀博士論文獎勵;博士生胡劍榮獲德國、瑞士政府為紀(jì)念2005世界物理年而頒發(fā)的愛因斯坦獎;以博士生為第一作者發(fā)表在PRL上的情況越來越多,而且已從理論研究文章向?qū)嶒炑芯课恼掳l(fā)展,例如博士生姜開利和任雪光的實驗研究文章分別發(fā)表在2002年的Nature和2005年的PRL上。
為了幫助學(xué)生樹立正確的人生觀、世界觀,幫助學(xué)生端正專業(yè)思想,解決學(xué)生學(xué)習(xí)、生活、就業(yè)及心理中存在的問題,物理系每年召開一次全系學(xué)生大會,并組織了“與大師面對面”系列座談報告。自2003年秋季學(xué)期楊振寧先生談“物理與人生”的首場報告后,先后請了林家翹、姚期智、彭桓武、黃祖洽、何祚庥、馮端等多位著名的專家學(xué)者進(jìn)行對話、交流,同學(xué)們反響熱烈。物理系還實行“教授值班”制度,每個工作日下午均有一位教授接受學(xué)生咨詢;班主任與學(xué)生比例也由2002年前的1∶60增大到1∶30;還建立了教師中的黨委委員每人聯(lián)系一個學(xué)生支部等制度;有效促進(jìn)了師生交流,收到良好效果。
清華物理系擁有一支優(yōu)秀的教師隊伍,大學(xué)物理、基礎(chǔ)物理實驗等課程經(jīng)過幾代人努力,已有相當(dāng)積累,如何保持、進(jìn)一步提高這些課的水平正是我們面臨的課題。目前既做科研又從事教學(xué)的教師已成物理系教學(xué)的主力軍,其中涌現(xiàn)出一批有潛力的名師候選人。令人矚目的是,楊振寧先生在2004年秋季學(xué)期為物理系大學(xué)一年級本科新生開設(shè)了“普通物理”課程,鼓舞了物理系師生,影響了全國高教界,為更多的名師走上講臺樹立了榜樣。鄺宇平院士多年來每年授課128學(xué)時,他開設(shè)的《粒子理論專題》吸引了科學(xué)院和兄弟院校的眾多年輕學(xué)子。到目前為止,物理系絕大部分教師,包括院士在內(nèi)都承擔(dān)了教學(xué)任務(wù),激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性。物理系已將教學(xué)數(shù)量和質(zhì)量作為教師考評、晉升的重要依據(jù)之一,制定了物理系合格教師的標(biāo)準(zhǔn):教學(xué)、科研和公共服務(wù)并重,同時制定了教學(xué)優(yōu)秀的標(biāo)準(zhǔn),每年評選出一位予以重獎,尚仁成、朱鶴年已獲此殊榮。物理系在國內(nèi)物理教學(xué)界的影響日漸擴(kuò)大;新?lián)Q屆的教育部物理與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會中,有物理系4位教師擔(dān)任委員,朱邦芬和李師群教授分別擔(dān)任物理學(xué)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會主任和物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會主任兼教育部物理與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會副主任。
除了盡力動員教授給學(xué)生上課外,我們還博采眾長,聘請了兄弟院校授課最好、最有特色的教學(xué)大師給本科生講課。幾年來我們先后聘請了北京大學(xué)的趙凱華、曾謹(jǐn)言、俞允強(qiáng)、吳崇試、陸果、張承福、李先卉、陳濱、陳維桓等;南京大學(xué)的盧德馨;中國科技大學(xué)的張永德;北京師范大學(xué)的裴壽鏞、梁燦斌、彭芳麟、趙錚;北京理工大學(xué)的梅鳳翔;華中科大的李元杰;中科院理論物理所的趙恩廣等為學(xué)生授課,受到了學(xué)生的極大歡迎。
近年來,我們還將外聘教師的范圍擴(kuò)大到了海外。黃克孫、文小剛,吳詠時等多位世界級的知名學(xué)者為本科生和研究生開課,一大批熱愛物理的學(xué)生被吸引到大師的課堂上來,受益匪淺。我們還安排了一些熱愛教學(xué)的年輕骨干教師,向教學(xué)名師學(xué)習(xí)。2004年我們安排阮東、安宇跟隨楊振寧先生,2005年又安排二位向名師盧德馨教授學(xué)習(xí);安排張斌跟隨俞允強(qiáng)教授;李巖松跟隨吳崇試教授;本學(xué)期還安排長江特聘教授張廣銘等三位年輕教師為黃克孫先生講的熱力學(xué)與統(tǒng)計物理開小班討論課。通過與大師們的更多接觸,領(lǐng)會他們的言傳身教,切實提高我們的教學(xué)水平,為培養(yǎng)我們自己的未來的名師打基礎(chǔ)。
清華物理系從1926年成立之初到1952年院系調(diào)整,歷時26年。因為其間培養(yǎng)的學(xué)生中有王淦昌等10位“兩彈一星”元勛,有楊振寧、李政道這樣的諾貝爾獎得主等許多杰出人物,使得這段歷史成為不朽的傳說而將流芳百世。自1982物理系恢復(fù)以來,很快又將迎來她的又一個26年,毫無疑問,后人對這又一個26年的評價也將根據(jù)在這期間他培養(yǎng)的學(xué)生將來成功與否來做結(jié)論。在我們今天慶祝物理系80歲生日時,一方面熱切盼望我們的年輕學(xué)子盡快成才,為系爭輝。另一方面則要告誡我們自己,物理系重振輝煌任重而道遠(yuǎn),我們無權(quán)有絲毫懈怠!