編者按:
為迎接110周年校慶,清華大學推出“清華新思”系列策劃,分享清華近年來的重要發(fā)展成果,展示清華的辦學理念和責任擔當。其中,還邀請了部分清華的專家學者,圍繞高等教育領(lǐng)域人才培養(yǎng)和教育教學的熱點議題,進行前瞻性、引領(lǐng)性的思考和討論,形成“清華新思·師說”系列文章,以期從問題出發(fā)邁向未來。
“清華新思·師說”首篇文章邀請清華大學“學堂計劃”物理班首席教授朱邦芬院士,為我們總結(jié)梳理“學堂計劃”及物理學堂班在拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面的重要成果和寶貴經(jīng)驗,為未來提供借鑒。
●記者 呂婷
看重學生的學習動力
記者:物理學堂班遴選學生的機制是什么樣的?
朱邦芬:我們一般是大一秋季學期11月份通過面試招收學堂物理班預備生,一年后再通過面試正式遴選學生進入學堂班。我們認為,僅靠高考成績很難區(qū)分同學們的對科學的追求程度、學習研究能力和知識儲備,經(jīng)過一段時間的大學生活后再來選拔,可以更加全面地考察一位同學。同時,我們設(shè)置了動態(tài)進出的機制,同學每年都可以根據(jù)自己的興趣和學習情況選擇進入或退出物理學堂班。經(jīng)過幾次分流,留下來的學生都對鉆研物理比較執(zhí)著。
記者:您最看重學生哪一或那些方面的特質(zhì)?
朱邦芬:在面試時,我比較看重學生的motivation(動力),也就是說你為什么要學物理學,為什么要參加學堂班?我們會提一些問題,從同學的回答中來判斷這個人是否有主動性,是否真的對物理有比較濃厚的興趣。除了個人興趣外,學生將來想做什么,對自己將來發(fā)展的期望是什么,也是一個比較重要的方面。
其次,杰出人才都具備一些共性也都要考察,如好奇心、想象力、批判性思維、自信心、韌性等,當然個人天賦也很重要。此外還要考察學生的人品,因為成才還要先成人。我們還會參考他進入清華后第一學期幾門主要課程的學習成績。如果曾經(jīng)參加過物理學科競賽,競賽成績也是一個很重要的參考。還有一點是學生的心理素質(zhì),我們曾經(jīng)請了清華心理學系的老師來幫我們設(shè)計測試題目,判斷學生的心理狀況。

朱邦芬近照 李派 攝
記者:您認為什么樣的人可以稱得上拔尖創(chuàng)新人才?
朱邦芬:我不太喜歡用“拔尖”這個詞,拔尖似乎包含人為的“拔苗助長”的味道,我喜歡用杰出人才這個稱號。杰出人才有不同的層次,可以分為“成名、成家、威震天下”三個階段(借用清華大學原物理教研組趙靜安老師的提法)。“成名”,代表這個人所做的某項研究工作在國際上有較高的知名度,得到了國內(nèi)外同行的普遍認可;“成家”說明這個人的研究工作是系統(tǒng)的,在某個領(lǐng)域有一系列突出的研究成果,成為國際上該領(lǐng)域的一位眾所周知的學術(shù)帶頭人;“威震天下”意味著這個人的研究開創(chuàng)了某個重要領(lǐng)域,其他研究人員在跟著做。我們培養(yǎng)的杰出人才并不是也不可能個個都威震天下,而是一批人有卓越的研究成果,有一批人成為大家,還有一批人在“金字塔”尖上,有獲得諾貝爾獎、圖靈獎等國際上最重要獎項的實力。我們的目標不是關(guān)起門來自吹自擂,而是與全世界最優(yōu)秀的科學家來比,這是我心目中基礎(chǔ)科學杰出人才應(yīng)該達到的層次。
杰出人才培養(yǎng)的關(guān)鍵:營造良好環(huán)境
記者:您覺得要到達拔尖創(chuàng)新的水平,個人天賦和后天培養(yǎng)哪個更重要?
朱邦芬:我覺得兩個都重要。天賦是基礎(chǔ),并不是每個人經(jīng)過培育都可以成為最杰出的創(chuàng)造型人才。像愛因斯坦、楊振寧等偉大科學家,不能不承認他們的天賦比一般人要高得多,必須承認他們是天才。但是中國有天賦的人很多,即使萬里挑一,一年也有一千多位,為什么能夠“冒出來”的人很少,我以為后天的培育在某種意義上更重要。首先要把好苗子挑出來,其次要給他們創(chuàng)造一個良好環(huán)境,不拘一格地使得他們茁壯成長,假以時日,再加上一些機遇,會有一批杰出的科學家脫穎而出。
我也不喜歡用“培養(yǎng)”,而喜歡用“培育”一詞。比如種莊稼,要選好種子,找一塊比較肥沃的土地,提供充足的水、陽光、空氣、肥料,然后讓其比較自由地成長。培育較之培養(yǎng),教師的作用相對弱化一些,學生的自主性更強調(diào)一些。清華物理系和物理學堂班這些年來形成的一個基本理念是,杰出人才并不是課堂上教出來的,而是要營造一個好的環(huán)境,讓有天賦的孩子在這個環(huán)境中自主學習和研究,從而更容易“冒”出來。
記者:一個好的培育環(huán)境有哪些必備要素?
朱邦芬:我把一個好的廣義的“環(huán)境”歸結(jié)為六個要素。
首先是優(yōu)秀學生薈萃。一批優(yōu)秀的學生聚集在一起,他們之間的相互作用和激勵,產(chǎn)生和淬煉使他們終身受益的智慧、理想、學風和人格。當年,楊振寧、黃昆、張守廉在西南聯(lián)大求學時整天在一起討論問題,這段經(jīng)歷對他們的一生都起了很重要的作用。楊振寧先生說過,“根據(jù)我讀書和教書得到的經(jīng)驗,與同學討論是深入學習的極好機會。多半同學都認為,從討論得到的比老師那里學到的知識還要多,因為與同學辯論可以不斷追問,深度不一樣。”
二是優(yōu)良的學風和學術(shù)氛圍,形成大家都熱愛科學、追求真理、積極向上的學術(shù)環(huán)境。如果周圍同學熱衷于攀比學分績,斤斤計較一分兩分,甚至不擇手段去拿高分,這種環(huán)境下出不了世界一流的科學大師。
三是良師,特別是全身心投入學生教育的良師。有的老師很有學問或者研究做得很好,但是與學生接觸很少,這還不是理想的導師,因為除知識外,學生還從老師那里學到許多無形的東西。學生從導師那里獲得的東西中,最重要的是“思維風格”,而不是知識或技能。我們需要有一批既學問好,又肯對學生成長肯下功夫的好老師。
四是學生擁有自主學習和研究的空間。我們一流大學的教學一般比較扎實,學生學到很多知識;但是缺點是學生上課偏多,時間排滿了,總是跟著老師學知識,沒有自己主動學習和思考的空間。在大學,學生必須要有學習和研究的主動性:自己去提出問題解決問題,去思考一些長遠的問題。
五是有國際視野。不要做井底之蛙。不能只看自己的學校、國內(nèi)高校,而是要看到國際上最優(yōu)秀的一批同齡人在做什么在想什么。
六是要有比較好的軟件和硬件環(huán)境。
我們一直在努力營造一個好“環(huán)境”,我們一批優(yōu)秀的學生在這個環(huán)境中,雖然每人天賦不一樣,個人選擇有差異,但一定會有很多人脫穎而出,“成名、成家,甚至威震天下”。
記者:為拓展學生的自由空間,物理學堂班有哪些舉措?
朱邦芬:我們的學生從小到大都是在上課做作業(yè),很少自己提出問題或做成一件自己想做的事。學生的自主空間是我們跟國外一流大學差距最大的一個環(huán)節(jié)。在目前的大環(huán)境下學堂班要給學生增加自主空間并不容易,只能做一點小的修正。
首先,我們總結(jié)并經(jīng)常宣傳葉企孫先生的教育思想,其中很重要一點是“只授學生基本知識”。其次,清華學堂計劃啟動時,校領(lǐng)導就授權(quán),學堂物理班的同學的必修課經(jīng)過首席教授批準,可以免修或選修其他課程代替。我們一再強調(diào)學堂物理班的因材施教的理念是,越優(yōu)秀學生,給予越多的自主空間,讓他們充分發(fā)揮自己的主動性。第三,為了讓學生主動學習和研究,我們堅持并發(fā)展了物理系基科班實行多年的“科研實踐(Seminar)課”,讓同學在研究中去自學不懂的知識,去想研究中遇到的問題。第四,在課余時間,我們很鼓勵學生自己來組織一些學術(shù)活動。物理班有個傳統(tǒng)活動叫“葉企孫沙龍”,完全由學生來設(shè)計主導的一個學術(shù)交流活動。學生自己提出并討論最近學術(shù)上一些比較重要的問題,自己提出并組織一起學習某本重要的專業(yè)書。遇到問題便自學,把問題弄清楚,并由同學自己來當老師講授。每個年級都有兩個召集人,有興趣同學自由參加,一般每學期有10個左右學生自發(fā)組織、跨年級的沙龍活動。
校領(lǐng)導最近多次明確指出,清華本科學生必修學分偏多、負擔偏重是一個必須要解決的問題。我相信學堂班學生的自主空間會更加廣闊。
適合中國國情的培養(yǎng)模式
記者:您有沒有關(guān)注國外大學具有代表性的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式?
朱邦芬:國外一些發(fā)達國家的精英教育和我們最大區(qū)別在于,高校錄取學生的自主權(quán)比較大,學生選拔不局限一個標準。教學也不是一刀切,為一些有潛質(zhì)的學生提供了廣闊的成長空間。我個人比較欣賞法國頂尖大學的錄取方式,如巴黎高等師范學院、巴黎綜合理工學院等。他們實行精英教育,采取“少而精”的培養(yǎng)模式。高中生進入大學預科學習兩年以后,從中選擇少量極其優(yōu)秀、有潛力的學生正式錄取。再比如美國加州理工學院也是少而精的精英教育的模式。但這種模式不太適合我國的國情。
記者:我們采取“學堂班”這種培養(yǎng)模式與國外大學很不一樣,有哪些具體的考量?
朱邦芬:2010年,國際評估專家組在對清華物理系國際評估時,他們質(zhì)疑設(shè)立學堂物理班的必要性:“清華物理系的本科生是千中挑一招來的,絕大多數(shù)應(yīng)該屬于拔尖的學生,從他們中再甄選頂尖的學生,是大可不必的。頂尖的學生,不論在什么環(huán)境,最后多會顯現(xiàn)出來的,而揠苗助長,往往會得到反效果,使同班學生兩極化,更是不利于培養(yǎng)人才。”當時我是系主任,我不太贊同國際評估專家的這個意見。確實,國際上我們的模式很少見,歐美沒有這種必要,但就中國現(xiàn)狀來講,特別在清華,有必要性。
為什么?因為中國國情跟美國不一樣。美國選擇學物理的學生很多是真的出于自己的興趣并經(jīng)過自己的思考,而中國很多學生上大學的時候,還不了解大學及其專業(yè),不清楚自己喜歡什么,沒有很好思考自己將來做什么,許多人的報考志愿是由教師和家長選擇的,也有隨大流的。到了清華以后,吸引學生的東西很多,到底要不要學習物理,許多學生是游弋的。再加上社會大環(huán)境的影響,一些學生考慮比較多的是將來的就業(yè)、收入、生活的安逸程度。為此一些物理系學生選擇離開物理,這無可非議。然而這會影響那些真心喜歡物理的同學,對學習物理的學生成長特別不利。我們設(shè)立學堂班,主要想建立一個局部的小環(huán)境,這個小環(huán)境對學物理的同學比較友善,不那么急功近利,老師的關(guān)注度稍高一些,志同道合的同學聚在一起互相鼓勵。長遠來看,這對我們國家未來的發(fā)展是有好處的。如果清華、北大物理系的學生,絕大多數(shù)將來都不從事物理研究了,對我們國家的長遠發(fā)展是一種損失。
記者:這也涉及到為誰培養(yǎng)人的問題。不僅是讓學生自己成人成才,還要有更高的目標。
朱邦芬:是的,這幾年我們加強了使命感教育。同學們不僅是為個人的興趣而學習,還要為了國家的強盛,民族的復興,全國人民的福祉而學習,當然也要為世界人民的更加美好的未來而學習。肩負這么一種使命感,我想應(yīng)該對學生的學習動力起到激勵作用,促使他們更加能夠堅持下去。我們先后組織學生幾次到西南聯(lián)大舊址去參觀,看看我們的老前輩們在異常困難的抗戰(zhàn)時期如何肩負使命、追求卓越的。
科研訓練要從本科階段開始
記者:在常人的理解中,往往研究生階段才是學生正式進入科研工作的時期。但學堂班鼓勵本科生就開始比較深入地接觸科研,這對他們來說挑戰(zhàn)是不是太大了些?
朱邦芬:這有挑戰(zhàn)性,然而清華優(yōu)秀的學生完全是可以面對這種挑戰(zhàn),而且這種訓練對于杰出人才的成長非常重要。清華物理系一直有這樣的傳統(tǒng),積極鼓勵學生本科期間參加科研活動,物理系創(chuàng)始人葉企孫先生1927年就提出,“要學生個個有自動研究的能力”。這樣培養(yǎng)出來的學生普遍顯示出較強的研究創(chuàng)新能力,清華物理系1929-1952年畢業(yè)的本科生出了這么多的杰出人才,絕不是偶然的。1998年設(shè)立的“基礎(chǔ)科學班”強調(diào)讓學生較早參加科研實踐訓練,從三年級開始,開設(shè)連續(xù)三學期的科研實踐(Seminar)課,聘請富有研究經(jīng)驗的教授、院士擔任導師,提出研究題目。學生可根據(jù)自己的興趣和意愿,選擇導師和研究題目,進入導師的課題組進行科研實踐訓練。Seminar科研訓練從此列入教學培養(yǎng)計劃,成為制度。
物理學堂班繼承和發(fā)揚了Seminar科研訓練的傳統(tǒng),參加的學生從大一到大三都有(我們不鼓勵一般學生大一大二就參加),他們可以根據(jù)自己的興趣選一位指導老師,導師不限定是物理系的教師,可以從全清華、全北京選擇,甚至是外地的都可以。學生到導師的研究組里去進行科研訓練,中途也可以換導師、換研究方向。
記者:讓學生進行科研訓練的目的是什么?
朱邦芬:本科階段科研訓練不是為了出論文出成果,其主要目的一是使學生通過科研訓練,學會一種新的學習方式。我們傳統(tǒng)的教學模式都是老師教、學生學,但在科研中很多東西完全沒有碰到過,就倒逼著學生自己去學,去翻書查文獻,去請教懂的人,去與人探討。如果把一個問題弄懂了,學生就繼續(xù)往前;然后又遇到新問題,又開始新的學習過程……這樣,學生從一個點到一個點,點多了就連成線;線多了再形成面。通過這種學習方式,學生雖然沒有上過某個領(lǐng)域的課,但日積月累完全可以掌握某一領(lǐng)域的知識。楊振寧先生將這種學習方法稱作滲透式學習法,這是一個人離開學校以后繼續(xù)學習的最主要的方式。
第二個目的是讓學生初步了解科研是怎么回事,知道科研是怎樣做的,怎樣提出問題,怎樣想辦法一步一步來克服困難,出了點結(jié)果怎樣來總結(jié)。通過這樣的過程,讓學生嘗到一點科研的滋味,其中一些同學還能享受到科研的樂趣。
第三個目的是幫助學生發(fā)現(xiàn)自己喜歡的研究領(lǐng)域。學生如果不喜歡某個研究方向,可以通過換導師來變換研究方向,這樣可以了解幾個不同的研究方向,有助于發(fā)現(xiàn)自己有興趣的領(lǐng)域。如果嘗試了幾個領(lǐng)域都不感興趣,那也沒關(guān)系,至少了解了這幾個領(lǐng)域,更為未來科研方向的選擇多了些嘗試和思考。其實,一個人研究領(lǐng)域的選擇對于他/她將來的成就有決定性的影響,而中國學生這方面的思考往往是不夠充分、不成熟的。
成效初顯 未來可期
記者:距物理學堂班開班已有十余年了,物理學堂班的學生都去哪里了?
朱邦芬:清華學堂物理班學生本科畢業(yè)后全部攻讀研究生,其中繼續(xù)研究物理占87%,出國(境)讀研占56%,國內(nèi)讀研占43%。第一屆“8字班”學生,即2008年入學、2012年畢業(yè)的學生,本科畢業(yè)后全部在世界一流大學讀研究生,現(xiàn)在多數(shù)同學在做博士后,已有幾位獲得一流大學的教職,幾乎沒有離開學術(shù)界的。廉骉在美國普林斯頓大學物理系任助理教授,多位同學在博士和博士后已做出世界一流的杰出研究成果,已經(jīng)嶄露頭角,可以預見他們的未來有著很好的前景和潛力。
記者:如何評價“學堂計劃”人才培養(yǎng)的效果?
朱邦芬:中國有句古話叫“十年樹木,百年樹人”,現(xiàn)在來評估這個項目的成效還為時太早,第一批學生畢業(yè)才8年,還是太短了,需要更長時間才能看到。屆時我們再看這批學生有多少在國際學術(shù)界獲得杰出學術(shù)成果、享有很高的國際聲望,有多少成為國際上的大家,有多少有希望斬獲國際最高大獎。陳希同志是當年清華學堂計劃的大力倡導者,他特別強調(diào),培養(yǎng)人才不能像做飯時不時地揭開鍋蓋看熟了沒有,早期不要做很多評估。我個人認為至少要到15-20年以后,再看看這個計劃是否成功。
但是,短期評估也不能完全不要,我覺得首先可以看這批學生離開學校之后,留在學術(shù)界的還有多少;如果留下來的只是小部分,那就說明這個計劃的實施有問題,因為沒有一個基本的量,最后能冒出來人就會很少。另一個是看這些學生在研究生階段做了哪些科研工作,其中達到世界一流水準的研究有多少。更重要的評價是看,這些人成為獨立研究者后,做出的世界一流的研究工作有哪些。從本科到博士差不多10年,再做一期至兩期博士后,再到成為PI出成果,至少需要15年,一般需要20年,屆時再看這些人的發(fā)展和前景,會比較準確地評價這個項目,在這之前只能先看看發(fā)展勢頭和潛質(zhì)。
記者:物理學堂班在拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面,未來計劃在哪些方面發(fā)力?
朱邦芬:首先是加強通識教育,使學生具有跨學科的知識結(jié)構(gòu),批判性的思維能力,全人格的價值養(yǎng)成。我們有些同學知識結(jié)構(gòu)偏得很厲害;有些同學知識面較廣、文理兼?zhèn)洌行运季S能力和為人方面還有所欠缺,加強通識教育是必要的。第二是加強使命感教育。物理學是高科技的基礎(chǔ),學物理不僅是個人愛好,還應(yīng)肩負著國家和人民的期望,為國家為人民去攀登世界科學高峰,要有這樣一種使命感。第三,作為老師,應(yīng)該根據(jù)每位學生的情況,通過更加密切的交流,引領(lǐng)同學們找到更合適的發(fā)展道路,讓他們更好地成長,將來更有可能作出較大的貢獻。
編輯:呂婷