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[黑大校报]一张理想主义者的成绩单--我校物理科学与技术学院人才培养工作纪实
2015-06-12 09:57   审核人:

【引子】黑大“创新工厂”里走出个刘世隆2014年5月,中国科学技术大学第五届物理与化学夏令营汇集了来自全国高校的理工科精英学子。在参观实验室、聆听大牛报告、玩转素质拓展后,夏令营终于迎来了重头戏。众所周知,它同时也是中科大最为重视的研究人才招募平台之一,一批有志于相关领域深造与科研的优秀学生在这里被发掘。进入夏令营只是第一步,最终的面试才是决定环节。

   这是一场淘汰率超过80%的“学霸厮杀”。在一顺水儿“211”“985”的学历背景中,最初,来自黑龙江大学物理学专业的刘世隆并不受瞩目。直到面试现场上他有条不紊地推导出考官要求的物理学公式,简明扼要又不失重点地描述“再现”了本科期间所做的项目,还有他那显而易见的经过实践历练又极具灵动性的学术思维能力……好奇的人们忍不住再次翻阅刘世隆的简历:黑大物理科学与技术学院本科生创新实践小组负责人,领导团队自主设计完成电容式易燃易爆液体检测器、教育机器人、四旋翼飞行器,大学四年学分绩点9.3!考官当场拍板,国内顶级实验室——中科院量子信息重点实验室向他敞开了大门。

   这个颇有些传奇色彩的故事到这里并没有结束。进入实验室后,刘世隆扎实的理论基础、超强的动手能力引起了导师的关注。在听他介绍了专业学习构架以及与团队伙伴分工协作开展科学研发的经历后,导师当即表示,“希望黑大物理学院能再选派几名这样的学生来!”

   而到了这里,故事才刚刚开始。我们循着应届毕业生刘世隆的光彩走进物理学院,惊喜地发现,这个平日里不显山露水的学院竟是卧虎藏龙:刘旭超,被录取中科院理化技术研究所录取;刘倩倩,被录取中科院重庆智能研究所录取。而走进他们的实验室,则会收获一个更大的感叹号——国内外最高精尖的科研项目他们不是正在“玩”,就是已经“玩”过了:3D打印机、地线通信技术、超声波探测林木病虫害、智能家居系统......一间实验室俨然黑龙江大学的“创新工厂”,制造“黑大传奇”的流水线。

   今年4月,李克强总理在考察高校时指出:“国家核心竞争力要靠基础科学研究,根基扎实才有原始创新,才会有世界一流佳绩。”对于一向被视为“坐冷板凳”的基础科学工作者来说,这剂强心针来得及时又提振精神。搞好基础科学的一个重要环节,就是做好人才储备,用甘愿坐冷板凳的精神培育出能坐稳冷板凳的人,为未来科技发展和科技竞争夯实人才基础。

   在黑龙江大学物理学院,就有这么一群和冷板凳较劲的人。他们只信“打好根基,才能建得高楼”,因此不怕长久的平淡、寂寞和辛劳;他们的快乐虽“蜗居”实验室一隅,思想和创造却上天入地、纵横无际;当人们兴奋地谈论着“基础科学的冷板凳终会变成热领域”,他们略一思索,认真地补充道:那仍旧需要坐冷板凳的精神。

   学院总支书记席国强说,这里的人都是有理想的。教学副院长王强说,这里的人都是不折不扣的行动派。于是,我们看到了一张由理想主义者交出的成绩单。

理念“行”起来:遵循规律,夯实基础

   谈及学院的人才经,王强总结得言简意赅:“尊重、遵循科学规律。”典型的理工科思维与表述,既不加修饰,也没法子讨巧。因为,这个被物理人虔诚信奉、潜心践行的规律就是:扎扎实实打牢基础。“现代大学的人才培养目标和当今社会对高素质人才的需求都强调‘一专多能’,我们认为,重点在‘专’,把专业基础夯实了,再多的‘能’都是水到渠成。”

   这种理念在物理学院的课程设置上,体现为一种极具冲击力的“简朴”。当前,很多高校将一些比较传统的专业课拆解成若干分支的应用类课程,虽琳琅满目,却不可避免地抢夺了基础课学时。可在物理学院,基础教学一向被视为“传家宝”,它的强大能量和魅力让物理人坚信:只有基本功扎实了,才具备灵活应用和自由创新的“底气”;只有以基础教学为根本,紧密结合教学内容和前沿科技开展实训,才能培养出“既专且精”的优质人才。因此,物理学子的课程表看似“简朴”,却着实不简单:一门基础课,涵盖知识本身及相关应用的方方面面。通过开放、创新实验教学平台巩固课堂知识,借助完善的课外自主学习机制拓展能力,真正做到了让学生既动脑、又动手,既练功、又练心。

“数学所培养的高度抽象思维能力与物理学所需的形象思维、实验技能互为支撑、依托”,强化数学思想及其在物理学中的应用是重中之重。基于此,学院在对本科一、二年级高等数学、基础物理学等必修课的设计上坚持做到学时饱满、体系合理,并着力在教学环节和教学内容的细节处体现“数理不分家”思维。系统厚实的课堂教学,赋予了学生强大的数理基础和科学的思维方式,为他们历练出放飞学习的强壮翅膀。

   也许有人会担忧,这样的人才培养计划是否太过“保守”,能否跟得上素质教育和应用型人才培养的教育发展大势。对此,黑大物理人继续用“科学规律”给出答案——基础科学科研的过程艰辛、漫长、甚至枯燥,但科学本身却蕴含着气象万千、奥妙无穷,基础夯得越实,距离科学本身就越近。这一点,在完成四旋翼飞行器的过程中被体现得淋漓尽致。最初,那只是实验室里的一副飞行器空壳,从核心中枢单片机、各种传感器及应用,到GPS定位,再到无线传输、定向投影……每一次变身和升级都由同学们独立“想”出来、“做”出来,每一项技术都是对操作者数学、模电、数电、电磁学、光学、理论力学以及计算机知识水平高难且全面的考量。恰是因为被扎实的基础教学练硬了翅膀,一群名不见经传的年轻人才能让四旋翼从一间不起眼的小实验室里起飞。

管理“抓”起来:落实细节,常态运行

   武侠小说常以“无形”作比高手出招,在物理学院,这也同样被定义为管理工作的最高境界。将管理落于无形,须得将日常处的每一细节纳入体系、形成制度、落到实处,确如高手修炼一般,是持之以恒、日益精进的夫。就此,学院牢牢把握住了三个“抓手”。

   管理抓手之一:将“评估规格”一以贯之。以2008年教育部本科教学工作水平评估为契机,学院建起并不断完善了一系列教学管理规章制度及配套措施,涵盖教学计划、教学运行、教学基本建设、教师及教管人员岗位职责、教学质量及学风建设的方方面面。教育部评估专家离校了,但物理学院把这一套科学、严谨的“评估规格”保留了下来,切实引入日常,转化为学院教学管理的常态化运行机制。“加强教育管理,不抓落实都是白忙”,席国强书记说,理工科思维模式凸显效率,为了不“白忙”,“落实”必须抓好。

   管理抓手之二:打造独有的“实验室文化”。实验室是个既要有生机又得讲规矩的“创新工厂”,对它的管理,学院施以宽严并行原则。“宽”在使用权完全放开,“严”在相应制度严谨细致。对物理专业的多数学生来说,大学期间呆在实验室的时间几乎比寝室还要长,通过实验巩固课堂所学、发挥创造力、拓展思维力,是专业学习得以进步的必由之路。 “严”养成了一种好的习惯,“宽”营造了一个好的氛围。物理学子一届又一届,他们在情感上以实验室为家,在行动上自觉维护实验室各项建设,并把这种好的作风带到专业学习的各个方面。

   管理抓手之三:确保“教学督导”起实效。督导制是当前高校普遍实施的对教学过程进行监督和评价的教学管理制度,就此,物理学院结合自身实际建立了一整套具有科学性、可行性的教学督导机制,明确了建设要点、评价指标、反馈周期,切实使学院的督导制度有章可依,有迹可循。实践证明,在督导机制的推动下,通过教学信息反馈和指导、跟踪听课,学院教师无论在理论教学方面,还是实验教学方面都得到了持续的能力提升。

师资“强”起来:德能兼备,无私奉献

   采访中,我们有了这样一个有趣又令人感动的发现:物理学院的大部分学生并不长于言辞,即使谈到最擅长的专业领域和实践作品,同样惜字如金。唯一的例外,是当我们请他们谈谈最喜欢的老师时——小小的空间立即“沸腾”了,你一言我一语,热切的眼睛里全是崇拜与认可。对他们来说,老师不仅是传授知识给自己的人,还是科研的伙伴、成长的护航者,师生之情沉淀在时间里,形成长长久久的默契。

   打造出这样一支教学水平高、师德师风好的教师团队,很大程度上得益于物理学院常抓不懈的师资队伍建设机制。“公共教学理论和实验课教师交叉授课”、“常态化教学研讨备课”“新师培训助课制”“课程梯队培养计划”……这个科学、完善的师资建设体系,始终围绕着一个中心:学生。人才引进时,学院会非常直接地告知对方,“无论有多么光鲜的学历背景,不论科研实力多么强,都要先过教学关”,拥有了能教好学生的教学“硬”实力,才能得到认可。在专业课教学方面,学院安排两名老师分班讲授同一门课程,期末同出一套考试卷,敦促良性竞争,鼓励协同共进。

   以教学效果为检验教师水平的金标准,以教学效果促进教学方法的改革——“围着学生转”的理念在持之以恒的教学实践中变为习惯,内化为全体一线教师的自觉选择。以蔡喜平、代文江为代表的一批深受学生喜爱、崇敬的物理学院教师,不仅拥有精深的专业素养,更具备一种由高尚师德凝聚而成的人格魅力。尽管已是相关研究领域颇有建树的学者,他们仍然乐于和学生一起研究问题,规划课题,和学生一起不分昼夜地“泡”在实验室。他们给予学生比知识更宝贵的,是亦勤亦诚的科研精神,以及在年轻的心中激发起的对科学的无尽向往。

学生“动”起来:自由开放 合作创新

   向物理学院的同学提出这样一个问题——专业学习给了你什么?出现频率最高的答案是“科学思  维”。科学思维,这个听起来玄之又玄的名词,是形成缜密的科学逻辑、涵养博大的科学情怀的基础,更是进行一切科学研究的不竭动力。

   物理学院给予学生一种什么样的“科学思维”?科学的思维方式,简单来说,就是以理性思维为根基,在科学认识和把握客观规律的基础上,打破惯性思维;落到实践中,通过自己动手探求和认识事物的本质。若要生动再现这种思维的指导意义,不能不说的是那支充满传奇色彩的“超能战队”——本科生创新实践小组。这是物理学院充分利用学校教务处开放实验室、创业学院创新实验室、中俄学院联合实验室的资源,建立的一个由学生自主管理、以高年级带动低年级可持续发展的团队。用“一部衔接紧密、运行精准的发动机”来形容它十分恰当。它不像一般的科研小组那样松散,从日常管理到各类科研活动,每个人都有明确的分工,且彼此关联、互为支撑。每当有项目和任务,实验室里就会涌动一股格外紧张、兴奋、热烈的气流,“一天24小时根本不够用”,忘记吃饭甚至忘记睡觉都是常有的事,充分体现了课内学习与课外自主学习之间的交融和延伸,并带动了全院学生的学习劲头。研制四旋翼飞行器时,团队被分为若干小组,分别负责飞行器不同部件的研发制造,并最终“整合”成功。四旋翼飞行器拥有四个动力组旋翼,通过不同方向旋转进行飞行、悬停、转向,具有负载能力强、垂直起降、可空中拍摄等特点。由他们研发的这架四旋翼飞机可依靠GPS定位飞往校园每一处,航拍黑大美景,并通过定向投影技术传输至荧幕。

   做实验,永远是失败的次数比成功的次数多,但每一次失败都让他们觉得自己离成功更近,这是一种“欲罢不能”的快感。目前,实践小组的同学们正在从事的项目有:超声波探测林木病虫害,利用超声波技术检测、监控、预防林木病虫害;智能家居系统,利用移动终端把整个家庭环境放置于“股掌之上”;煤矿应急救生通信系统,利用地线技术实现紧急救援......每一个项目都与实际生活紧密相关,因为每个理工男都有一个温暖的梦想,用自己的勤奋和努力让世界美好。

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