Saturday, July 21, 2007

新竹清华物理系一瞥

(按:本文是我的总结报告……立此存照,随便看看)

上学期,笔者作为北京大学赴新竹国立清华大学交换学习的五位同学之一,在新竹清华大学物理系学习了四个月。在这短暂的时间内,笔者仍能深切感受到两岸大学本科物理教学侧重的不同。

国立清华大学位于新竹,与台大,交大并称“台清交”,是台湾地区最负盛名的三所大学之一,尤以理工见长。清大物理系是台湾地区最好的物理系之一,抗战后,全台湾只有台湾大学有物理系本科,而只有清华大学有物理系研究所(据沈君山回忆录,清大物理系系刊)。长时间以来,国立清华大学物理系一直集中了台湾最优秀的物理人才。加之与新竹交通大学,同步辐射中心,工业研究院等机构的合作,新竹清华大学物理系在当今东亚范围内,也可以排到前列。

在新竹的四个月学习期间,笔者首先感到的差异来自周围的同学。原先在北大物理系,同学们每天多半除了上课就是自习,罕有别的活动。但是在清大物理系,多数人每天要花相当多的时间在课余活动方面,比如系上体育活动(上学期就有梅竹赛,系际杯,大物杯,晃徹杯),或是社团活动之类。有高年级学长甚至会劝说低年级同学“不要天天在物理系自习室看书”、“大学生活很宝贵,不应在书本中耗尽”之类。如此一来,看似清大同学都不如北大同学学习努力。但其实不完全如此。笔者在清大物理接触的很多同学都是课业与活动兼备。系上有位05级的师弟,甚至每天都在物理系自习室睡觉(物理系自习室有床),除了洗澡,吃饭和运动等不得不做的活动,就是在物理系看书。在北大笔者迄今还没有见过学习如此刻苦的同学。而且,这不是个例。

除了学习的刻苦程度,笔者认为清大物理系另一个值得讨论的方面是对学生创造力和追踪前沿能力的培养。系上王道维老师组织了一个低年级讨论班,每周一小时,由大二、大三的同学轮流就最新期刊上的文献进行报告和讨论,内容以讲清文章背后的物理为主,涉及的物理分支有:高能与场论,原子分子光学,凝聚态,物理宇宙学等等。报告时,台下的老师和同学随时可以就感兴趣的问题提问,形式极为自由。系上对学生提前进入研究领域也极为关注,鼓励老师给有兴趣从事科研的本科生提供一些力所能及的小题目。笔者知道的题目就有:用链珠和振动筛模拟DNA穿越细胞膜的运动、观测土星某个卫星的磁暴现象、观测并模拟水流过玻璃珠群与粘滞力等因素的关系(该课题北大物理系贠克同学有参与)等等。这些题目都很有趣,而且容易给本科生上手,大致一学期到一学年左右就可以结题发表,不仅锻炼了本科生的科研能力,而且提升了他们对物理学的兴趣。笔者认为,这一方面,北大物理系刚刚开始做,新竹清华的经验值得借鉴。

笔者在台湾期间,感到两岸物理学的另一个差异来自系上的老师。在新竹清华物理系,教师与学生间的关系十分融洽,老师与学生一起出去打球,看球是常有的事,系上也常组织一些师生联谊。另外,教师对教学工作十分重视,会非常仔细的准备课程大纲和讲义,而且对讲义的修订十分认真。教笔者电动力学的朱国瑞老师是一位资深教师,对波导管和同步辐射很有研究,且是中央研究院院士。笔者有次上课中发现讲义中有问题,向朱老师提出,朱老师非常认真的把问题记下来,而且在学期结束后,还送给全班每人一本订正过的,没有问题的讲义。教师对教学的认真态度,对包括笔者在内的所有学生都有很大影响。

说到教学,不得不提一下新竹清华物理系的教学体系。新竹清华物理系的教学体系与美国一致,大一学基础数学、物理和化学,大二开始进入物理专业课,力热光电原每门课大概延续一年。到大学三年级开始学习四大力学,理论力学与统计物理多半在大三或大四学完,而电动力学和量子力学则是研究生一年级的专业课。这样把课时拖长的好处就是学生对知识掌握很好,学过的东西很就不会忘。相比之下,在北大,大一开始就学习物理专业课,力热光电原每门课都学一学期,大二开始学四大力学,大三学完,而且讲课深入,考试难度大,同学们多数疲于应付作业和考试,考完电动力学就忘记麦克斯韦方程组的比比皆是。在这一点上,也许新竹清华的经验值得我们参考。另外,关于本科生实验课程的教学,在清大也与在北大大相径庭。在北大,同学们的实验报告多数是把课本上的原理公式步骤等等抄一遍,虽然是厚厚一叠,但是自己的内容并没多少,而且所有人的实验报告千篇一律,除了浪费纸张并没有很大意义,而且老师和同学们对此的意义也多有争论。在清大,笔者修习了应用电子学实验,该实验的实验报告要求就是:只要能在书上找到的,一律不要写在实验报告里,这样一来,实验报告写的很少,但都是参与实验的同学自己的心得总结。同时,在清大,每个实验都由两人或多人合作完成,以培养学生的合作能力。笔者谨慎认为,清大物理系对于实验的要求,比北大要先进很多。

短短四个月时间,笔者对清大物理系的认识也只能限于蜻蜓点水,管中窥豹,不可能有深入的了解。但是笔者认为,清大物理系有其先进与北大物理系的地方。而且,北大和新竹清华作为两岸物理学(尤其是高能物理)的领军者,本身有很大相似性。通过类似的交流活动,学习别人的成功经验,取长补短,笔者相信,北大物理系与清大物理系今后一定能携手共进,取得更大进步!

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