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清华理学院院长:四类物理教学 感受理学魅力

  主持人:一旦同学们进了大学之后,像数学学科或者物理学科都有什么样的一些专业?包括它的一些主干课程要学什么?比如因为有些同学学别的学科会知道高数肯定要学的,这个学科的主要课程和下面的专业都有什么?   朱邦芬:我们基本上是这样,拿清华大学来说,我们现在物理系大概一年招生100个左右,但是我们的课程设置非常多样化,几乎可以讲我们差不多很少有几个同学学的课程完全一样。这里有一个很宽的选择余地,他刚进大学,大家都要学普通物理,普通物理就是相当于一个物理最基本的一些东西,我们同时进行四种类型的普通物理,给同学去学。

  

  有一类就是传统的中国大学的普通物理,从原来苏联体系过来,非常严谨、非常深入,大家学得很深入。

  第二种,我们的美国老师,不会说中国话,用英文讲,讲美国大学里的普通物理,教材也是美国的,全英文。它的好处是物理的图像很有趣、很生动,而且跟日常生活结合得非常密切。比如很多日常生活的物理道理,它的好处是这样。

  第三种,我们特别强化实验,同样有一个老师,他同时讲物理知识,带你做实验,而且这两个是同步进行。

  第四种,比较高级一点,是有些人经过物理竞赛,已经有一些普通的物理知识,是费尔曼物理,立足点更高一层的普通物理。

  这都叫一门课,但实际上有四个老师通过完全不同的要求,适合不同类型的同学。比如你英文不太好的,当然不会选全英文。比如你的普通物理没有弄过一遍不会学费尔曼物理。比如你对实验特别有兴趣,同时强化实验跟理论。这只是一门课。讲起这一门课,实际上下面有四组课,第一学期、第二学期、第三学期都是这样。物理还有试验,其它三门课不是同一个老师带物理试验跟讲理论的,我们专门开了物理试验课,三学期,每学期都有物理课。我们差不多把数学系最基本的像代数、高等代数、几何、数学分析、高等微积分这些都要学,学完以后只是打一个最基础。物理跟数学前三个学期的课差不了太多。当然到第四学期可能有些分化,有些人喜欢学数学,这时他要学很多数学的后续课。喜欢物理的人要学很多物理的后续课。物理的后续课就相当于四大力学,分析力学、电动力学、统计力学、量子力学。相当于四个专业基础课。学完这个以后再看你是什么专业。比如你是对我们日常的固体物理,现在叫凝聚态物理,你首先要去上两学期的固体物理,然后要学高等量子力学,有的还要学量子常论,还要学激光光谱学,后续课程还有一大堆。比如将来你对反应堆有兴趣,对核能有兴趣, 七里河区空气质量,可能会再继续学核物理学。现在很多人要做计算物理,首先要学一大堆的计算物理。总的后续课还有很多。

  比如有的同学对生命科学有兴趣,这时就可以选生物物理。打了一个基础以后,按照自己的兴趣去发展。

  尽管我们一开始三学期的课一样,到后面就开始分很多分支。我们这里有一个优点,我们的学习实际上是两种,一种是一门课一门课,一本书一本书的学,这是传统的规规矩矩。还有一种学习方式,中国的大学原来比较欠缺,我们叫在研究当中学,或者叫渗透式学习,不是专门的一门课、一本书这么学,我们的同学一般三年级就跟着一个老师,到这个老师的课题组里去尝尝味道,看看研究怎么回事,看看这个老师的课题怎么回事。这个时候他有很多东西不懂,不懂怎么办?你碰到一个不懂的地方,你把它弄懂,不管你是看书、问人、讨论,看文章、看文献,把这一点弄懂,那就行了,接下去再继续走。或者碰到第二个问题,又不懂,又来弄。通过在研究一个问题里面来解决问题,把事情弄懂,这也是一种学习。研究当中学习,实际上一个人一辈子的学习,都是这种。等于带着问题学,然后立竿见影,相当于这么一种学习。这种学习实际上是非常有用的。因为一开始可能几个点弄懂了,慢慢点多了以后就连成线,线多了最后就成面。尽管我们没有上过这门课,但是通过在研究实践当中,最后这门课最主要的知识都掌握了,这是另外一种学习方式。原来中国的学校里,老师对这方面的学习强调不够、重视不够。所以,我们第三年开始让一些同学接触研究实践,让同学掌握研究中学习的方式,这样的话,他们学习的主动性、学习的自主性大大增强。因为他对某一个问题有兴趣,自己就可以寻着这条路研究,有不同的问题可以跟老师、同学讨论。这种能力的培养我觉得非常关键,某种程度上它比你学一门知识更重要。

  所以,我们想通过这两种结合,一种是一门课一门课的学。另外一种是通过在研究当中学。研究当中学,你也可以改变兴趣。比如这一个学期跟着这位老师研究一个问题, 通海县空气质量,过了一个学期我对这个领域兴趣不是太大,或者虽然很有趣,但我自己的能力不适合这方面,我就换个导师,我跟着另外一个导师走另外一个方向。

  所以,我们的导师甚至不限于物理系,可以整个清华找,甚至可以是整个北京找,我们可以到中科院,到北大去找老师。有的同学还到上海去找,比如对半导体很有兴趣,上海的老师做得好,他就找导师找到上海去。这样同学实际的知识、实际的能力,通过这四年本科的培养大大增加了,某种意义上讲,他们将来可以做任何研究的事情。

  主持人:其实相当于我们给他们一个平台,大家要在这个好的平台当中做事情,你自己有什么样的兴趣方向就做什么样的方向。

  朱老师,比如很多同学都想知道,全国很多学校都会有数理方面的专业,清华大学的优势在哪里?或者我们的一些优势学科,包括好的做法能够吸引全国顶尖的同学们来我们学校读书,他的优势是怎样的呢?

  朱邦芬:清华的数学、物理有非常好的传统,清华物理系的创始人叫叶企孙先生,他亲自培养了10位两弹一星的元勋,我们国家一共有23位两弹一星的元勋,其中10位都是听叶先生的课出来,而且叶先生亲自把他们带出来。像王淦昌当时1929年毕业,第一届毕业生,当时他的教授就是叶企孙,他几乎所有的物理课都是叶企孙一个人教的,而且叶企孙不光教他物理,还教他怎么做人,怎么研究。叶先生的教育思想很简单,三句话。一个是只授学生以基础知识。第二,重质不重量。第三,理论跟实验并重。当时解放前清华物理系,是全国最好的物理系,叶先生培养了一大批人,是这么一种理念。当然后来解放后,有很长一段时间是中断了,但我觉得最近这十几年慢慢慢慢这个理念又恢复了。特别是在我们清华大学,现在是比较系统的研究了叶先生的教育思想。所以,研究我们在培养学生这一块,清华物理系花的力量应该讲是很大很大,甚至是可以跟国外最好的大学课比。比如普通物理,物理系的同学四种课程同时开,据我所知世界上没有一所大学物理系是这么做的。另一方面,我觉得我们现在师资力量应该非常好,我们物理系有9位中科院院士,还有10位国家杰出青年基金获得者,还有7位教育部的长江特聘教授,有3位中组部的千人计划教授。我们的师资非常强。
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