在華南師范大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“華南師大”)物理學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室里,物理學(xué)基地班大四學(xué)生秦子豪正圍繞量子比特在布洛赫球面上的演化規(guī)律,探索提升量子系統(tǒng)魯棒性的有效路徑。在導(dǎo)師薛正遠(yuǎn)的幫助下,相關(guān)成果已在國際物理學(xué)知名期刊上發(fā)表。
從大二進(jìn)入導(dǎo)師課題組,到參與前沿課題研究并取得學(xué)術(shù)成果,秦子豪的成長軌跡,是華南師范大學(xué)依托國家“雙一流”建設(shè)學(xué)科,推進(jìn)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的一個(gè)縮影。
華南師大物理學(xué)入選了國家“雙一流”建設(shè)學(xué)科名單,如何將學(xué)校更多物理學(xué)科的學(xué)生培養(yǎng)成創(chuàng)新人才呢?
“在傳統(tǒng)的培養(yǎng)中,很多物理學(xué)本科生在課堂上接觸到的,往往是已經(jīng)被反復(fù)驗(yàn)證、相對(duì)成熟的知識(shí)體系。一些老師上課時(shí),基本會(huì)采用講授型的教學(xué)方式?!比A南師大物理學(xué)院副院長薛正遠(yuǎn)表示,量子科技、超冷原子等領(lǐng)域正快速發(fā)展,但很難真正進(jìn)入本科生的課堂。
薛正遠(yuǎn)說,以往物理學(xué)專業(yè)在培養(yǎng)本科生時(shí),更多是對(duì)學(xué)生開展“仿真題”訓(xùn)練。而真實(shí)科研面對(duì)的卻是路徑未知、結(jié)果不確定的“真問題”。學(xué)生一旦缺乏這種訓(xùn)練,就難以從知識(shí)接收者成長為創(chuàng)造者。
華南師大直面難題,用好物理學(xué)這一國家“雙一流”建設(shè)學(xué)科優(yōu)質(zhì)教育資源,設(shè)立物理學(xué)基地班,努力將高水平科研更早引入本科教學(xué)中,讓物理學(xué)本科生早接觸科研、早進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。
華南師大輔導(dǎo)員郭綺琪對(duì)物理學(xué)基地班的教學(xué)模式做了介紹。在學(xué)科基礎(chǔ)課程上,教師會(huì)把頂級(jí)期刊論文拆解成教學(xué)案例穿插其中。學(xué)生們?cè)诮處熞龑?dǎo)下,一步步用基礎(chǔ)知識(shí)解決復(fù)雜問題。在這個(gè)過程中,學(xué)生不只是聽結(jié)論,而是參與到了推理和探索中。
同時(shí),學(xué)校專門為基地班學(xué)生開設(shè)了“科研訓(xùn)練”課程。基地班學(xué)生從大一就開始上這門課,他們先接觸不同研究方向,逐漸找到自己感興趣的方向。從大二起,學(xué)生會(huì)進(jìn)入導(dǎo)師課題組,從查文獻(xiàn)、搭系統(tǒng)、調(diào)設(shè)備開始,一點(diǎn)點(diǎn)熟悉科研的基本過程。到了大三、大四,不少學(xué)生已經(jīng)能夠獨(dú)立承擔(dān)導(dǎo)師在研項(xiàng)目中的子課題,在真實(shí)問題中反復(fù)試錯(cuò)、逐步推進(jìn)。
為支持學(xué)生更深入?yún)⑴c科研,學(xué)校在資源上持續(xù)傾斜,為基地班學(xué)生提供穩(wěn)定的科研支持。每位基地班學(xué)生都配備導(dǎo)師。導(dǎo)師作為學(xué)生重要的學(xué)術(shù)引路人,會(huì)引導(dǎo)學(xué)生在推進(jìn)科研項(xiàng)目的過程中,不斷反思、修改假設(shè)。在試錯(cuò)中,學(xué)生慢慢地學(xué)會(huì)面對(duì)科研中的不確定性,思考并尋找對(duì)策。與此同時(shí),學(xué)校國家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等平臺(tái)也面向本科生開放。學(xué)生得以在真實(shí)科研環(huán)境中完成訓(xùn)練,而不是停留在模擬和演練階段。
華南師大物理學(xué)基地班畢業(yè)生彭瀅現(xiàn)已直博至南京大學(xué)。她大二就加入導(dǎo)師團(tuán)隊(duì),參與二極管材料的相關(guān)研究。剛進(jìn)入課題組時(shí),她也曾因?yàn)檠芯繉iL方向不清,而反復(fù)糾結(jié)?!皩?dǎo)師通常只給我們一個(gè)大致方向,具體怎么做、創(chuàng)新點(diǎn)在哪里,都需要自己去探索。導(dǎo)師不會(huì)直接告訴我們答案,而是給出建議,讓我們結(jié)合自身情況思考探索,靠自己一步步找到自己的研究路徑?!痹谶@樣的反復(fù)探索中,她逐漸找到了節(jié)奏,也慢慢提升獨(dú)立判斷的能力。
類似的變化也出現(xiàn)在物理學(xué)基地班更多學(xué)生身上。數(shù)據(jù)顯示,近3年,華南師大物理學(xué)基地班學(xué)生已在國際權(quán)威期刊發(fā)表28篇高水平論文。郭綺琪就發(fā)現(xiàn),物理學(xué)基地班學(xué)生的問題意識(shí)變得更敏銳,學(xué)習(xí)和研究的主動(dòng)性也明顯提高。
真實(shí)科研訓(xùn)練也促進(jìn)物理學(xué)基地班學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)課堂上的基礎(chǔ)知識(shí)。在基地班大三學(xué)生沈恒宇看來,有了基礎(chǔ)更有利于攀登高峰,學(xué)習(xí)能力更是做科研的重要基礎(chǔ)。“在做科研的過程中,我們經(jīng)常會(huì)遇到之前沒接觸過的東西,我們需要一邊查一邊學(xué),努力解決問題?!?/p>
“這種培養(yǎng)模式是一個(gè)教學(xué)相長的過程,學(xué)生從中獲得科研指導(dǎo),而老師從中獲得更多科研靈感。”薛正遠(yuǎn)認(rèn)為,要把更多物理學(xué)的本科生培養(yǎng)成拔尖創(chuàng)新人才,就需要教師把更多科研資源轉(zhuǎn)化為育人資源,讓學(xué)生努力成長為探究者。
據(jù)了解,華南師大圍繞一流學(xué)科建設(shè),持續(xù)推進(jìn)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)探索。從“物理學(xué)勷勤創(chuàng)新班”到“物理學(xué)拔尖班”,再到如今的物理學(xué)基地班,學(xué)校逐步形成了本碩博貫通和校內(nèi)外資源聯(lián)動(dòng)的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)路徑。目前,這一以“科教融合”為著力點(diǎn)的人才培養(yǎng)模式,正從一流學(xué)科延伸到學(xué)校更多學(xué)科。
(中國教育報(bào)-中國教育新聞網(wǎng) 記者 劉盾 通訊員 許宇翔)
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