尹穎堯 李鴻琳
因發(fā)現(xiàn)長時間不破的泡泡闖進了科學前沿的楊錦,受到清華大學校長陳吉寧在2012年清華大學秋季開學典禮上的表揚:——“小時候,大家都對五顏六色的肥皂泡充滿好奇,但也會遺憾地發(fā)現(xiàn)這些泡泡只能維持幾秒鐘。但楊錦同學,上學期參加本科生研究訓練計劃時,用顆粒做出了一種原理上可望永久不破的泡泡,到現(xiàn)在,有的泡泡已維持了幾個月。這個看似充滿童趣的發(fā)現(xiàn),可能對很多領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響?!?/p>
唐曉雨和同伴們突發(fā)奇想,創(chuàng)建逃學網(wǎng)。
厲侃活學活用磁流體力學原理,參與潛艇設計……
在清華大學“清華學堂人才培養(yǎng)計劃”錢學森力學班(簡稱錢學森班),像這樣的學生還有不少。除了對事物充滿好奇心、思辨能力有深度和動手能力強外,錢學森班寬松的教學、科研環(huán)境也為他們的創(chuàng)新提供了土壤。
找對人
在清華大學,記者見到了負責錢學森班項目的首席教授鄭泉水。2009年,清華大學以工程力學系牽頭,聯(lián)合航天航空、機械、土水等學院的8個系,組建錢學森班,對它定位于工科基礎(chǔ)科學班、培養(yǎng)創(chuàng)新人才。楊錦有幸成為錢學森班的第一屆學生。
鄭泉水教授直言,從錢學森班創(chuàng)立之初,他就在尋找像楊錦這樣的學生:“他們想做自己的事,有創(chuàng)新想法?!卞X學森班的首屆招生有三種形式——高考;入學后的二次招生;大一與大二期間轉(zhuǎn)系。暫時高考還是錢學森班的主要生源,楊錦屬于第三種。楊錦之前的專業(yè)是工業(yè)工程,“這也是個好專業(yè),它把工程和管理結(jié)合起來?!睏铄\說。但是,楊錦希望本科能學到更加扎實的自然科學,“我非常希望能夠打好自然科學基礎(chǔ),錢學森班的資源非常豐富,所以,我迫不及待希望進入錢學森班。”遠在美國加州理工學院交換學習的楊錦說,“轉(zhuǎn)系申請階段,除了成績,錢學森班老師也很重視面試。為什么要進錢學森班?能不能適應錢學森班?以及一個學生本人的人生規(guī)劃如何等等都是他們要考慮的問題?!比狈γ嬖嚟h(huán)節(jié),鄭泉水教授認為這是他通過高考招收錢學森班學生的一個潛在問題,“不能一對一見面,我不知道對方是否是錢學森班創(chuàng)新人才培養(yǎng)環(huán)境的人。”而找到合適人選一直是鄭泉水最關(guān)心的問題之一。
鄭泉水教授眼中有不少錢學森班學生特立獨行、有創(chuàng)意、敢于挑戰(zhàn),“創(chuàng)新,是被培養(yǎng)出來的。本科生完全有能力做科研創(chuàng)新。在互聯(lián)網(wǎng)階段,知識容易獲取。而知識只是創(chuàng)新的一個載體,創(chuàng)新本身并不需要許多知識;但是,沒有深入知識,創(chuàng)新很難走得更遠?!编嵢f。
鄭泉水教授進一步解釋。
在網(wǎng)絡時代,保持好奇、好問和強烈的求知欲是關(guān)鍵,“知識不是問題,主要看能否提出好問題。我擔心只對考試感興趣的學生,他們沒有創(chuàng)意?!编嵢f。一個偶然的機會,楊錦看到了泡泡并留意,這個小小的動作非常關(guān)鍵。因為,很多學生都沒有看到,“一個讀了五年的博士生也不一定能提出這樣的問題。從這樣的小動作中能反映出學生對事情的敏感度和觀察能力。”
發(fā)現(xiàn)了問題,有了想法并不一定能解決問題。因為,沒有老師的引導,單憑學生做實驗,大多數(shù)會以失敗而告終,“沒有引導,學生做了一個星期的實驗,就做不下去了?!痹趯嶒?、求證的過程中,會遇到許多坎兒,學生的知識面窄,“這里所講的知識是活知識,是融會貫通、有深度的活知識,而不是大量的信息階段的知識?!痹谶@個引導過程中,學生解決問題的同時,學會了獲取知識和組織知識兩方面的能力。
發(fā)現(xiàn)新問題,解決問題,這就是創(chuàng)新,“何謂創(chuàng)新,就是新,以前沒有的東西。創(chuàng)新往往不是推導出來對,更多靠的是想象、直覺和洞察力。通過多次發(fā)現(xiàn)、解決問題,這種創(chuàng)新能力內(nèi)化成自己的一部分?!倍@正是錢學森班的宗旨——通過不斷研究新東西,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。當然,這樣的觀點是對應試教育和蝸牛式學習方法(把基礎(chǔ)知識學習扎實再做研究)的挑戰(zhàn),鄭泉水也承認,錢學森班的同學剛開始也接受不了這個觀點,這個轉(zhuǎn)變需要一段時間。
鄭泉水教授也強調(diào)——錢學森班不適合所有人,“招進學生后,錢學森班也會讓他們進行選擇,不適合的可以自由流動。我找的學生要有挑戰(zhàn)精神、拼搏精神和創(chuàng)意精神,即所謂不安分的學生,錢學森班會給這樣的學生提供非常寬松的環(huán)境。我相信,國家需要越來越多這樣的人才?!?/p>
配好師
“但是,像楊錦這樣的學生畢竟是少數(shù),因為,很多被多年的應試教育扼殺了。”鄭泉水教授說?!鞍船F(xiàn)有的評價體系,他們甚至不能生存?!编嵢淌谡f。
為了讓錢學森班學生發(fā)揮各自的創(chuàng)新能力,這就需要建立一個寬松的外部學術(shù)環(huán)境,近幾年,國家越來越意識到給這批人提供寬松空間的重要性,清華學堂人才培養(yǎng)計劃共有六個班(數(shù)學班、物理班、化學班、生物班、信息班和錢學森班),它們提供了寬松的政策,并賦予了各班首席教授相當大的自主辦學權(quán),如課程基本上都由首席教授決定。錢學森班擁有屬于自己班級、由清華大學八個院系大“?!苯淌趥兙臏蕚渲v解的小班課程,其中“有院士、有系主任、有長江學者等等?!痹谡n上,這些教授們會告訴錢學森班同學們各個領(lǐng)域最前沿的學術(shù)問題。此外,錢學森班不但請國外院士、諾貝爾獎獲得者前來演講,而且,錢學森班還特別邀請國外教授直接給錢學森班同學開課。比如,大三下學期,一位來自美國南卡羅萊那州的大學教授用兩個月的時間給楊錦和他的同學們上了一門力學實驗課。
錢學森班還成立了專門的導師庫,大一、大二、大三和大四,楊錦和同學們每年都能有期待的老師成為導師,“錢學森班規(guī)定,大學期間鼓勵每個同學至少換一名導師。”鄭泉水教授說。在大一和大二,尤其是大一,通過選課指導、了解各個領(lǐng)域發(fā)展動態(tài)與未來的挑戰(zhàn),導師們幫助錢學森班的同學更加適應大學生活。大三時,楊錦和同學們都要參加SRT(學生研究訓練Student Research Training),“SRT導師非常重要,幫助我們對今后具有重大突破的領(lǐng)域給予前瞻性認識,并非常認真地指導我們進行科研訓練?!睏铄\說。遇到不懂的問題時,楊錦和同學們都能找到相關(guān)領(lǐng)域的大牛教授。至于如何找導師,鄭泉水教授鼓勵錢學森班學生自己上網(wǎng),在全球范圍內(nèi)找導師。大三選課前,楊錦和幾位同學想了解熱能領(lǐng)域的情況,他們就聯(lián)系到了熱能系長江學者姚強教授,“教授特別給力,跟我們足足談了兩個多小時,詳細介紹了能源各個領(lǐng)域的現(xiàn)狀以及今后可能遇到的挑戰(zhàn)?!睂嶋H上,聯(lián)系到其他大學的大牛專家后,他們并不一定都會理睬錢學森班的同學,這時,鄭泉水教授和其他老師會出面找到導師,推薦錢學森班學生。當學習科研遇到問題,卻不知道該找哪位老師時,錢學森班的導師們還會積極推薦相關(guān)領(lǐng)域的專家,“聽這些‘大牛老師的課,并跟著他們做實驗,我們都特別高興,當然就非常積極主動?!睏铄\說。
鄭泉水教授強調(diào),錢學森班同學的優(yōu)秀程度起著決定作用,“當對方帶過錢學森班同學,并真正嘗到甜頭后,就會樂意加入錢學森班導師庫?!边@些導師還會推薦朋友、同事認識錢學森班,加入進來,“我們通過這種擴散方式,建立起錢學森班的導師庫,也就是人脈網(wǎng)絡。”據(jù)鄭泉水教授介紹,導師庫已涵蓋中國、美國、英國、法國等國家知名大學的幾十位著名教授。
除了在清華大學與國外專家交流,每位錢學森班同學在校期間都能公費出國交流。楊錦所在的錢學森力學班共27名同學,在今年大四上學期,除了三四位由于選課原因無法出國交流的外,其他的同學都和楊錦一樣,正在不同國家不同大學科研交流、做實驗,“這三四位同學也有機會在以后進行出國交流?!辈稍L楊錦時,加州理工學院仍未開學,但是,他已然投入了有趣的科研項目中,“我在這邊做記憶合金項目?!痹谶@個項目中,楊錦要從學習基本理論、設計實驗儀器裝置開始完成比較系統(tǒng)的一套實驗,“實驗前,我要花很長時間進行準備,比如,我的實驗材料來自NASA(美國國家航空航天局)。”等到楊錦和其他26位同學返回清華大學,他們會進一步分享各自的留學經(jīng)歷,“這樣一來,我們可以更加開拓國際學術(shù)視野?!睏铄\說。