主編的話(huà):2015年夏,我與闊別三十余年的老同學(xué)——四川大學(xué)物理系七七級(jí)的符洪,相逢于舊金山。有人稱(chēng)高考恢復(fù)后的七七級(jí)是“天之驕子”,而我印象中的符洪則是驕子中的驕子。見(jiàn)面后,方知這位物理系的高材生正在硅谷一家高新科技企業(yè)任工程師。交流中,我發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間在美國(guó)發(fā)展的他仍深?lèi)?ài)著自己的祖國(guó),且對(duì)科學(xué)教育有著自己的心得體會(huì)。為此,我特向他約稿,希望他能從硅谷發(fā)展模式中提煉科學(xué)教育的意義。符洪先生應(yīng)允后,用了四個(gè)多月的周末時(shí)間,完成了萬(wàn)余字的中文稿。我擬在2016年第一期和第二期連續(xù)刊載此文,希望符洪先生的寶貴經(jīng)歷及感悟能給中學(xué)物理教師不同視角的參考。
中圖分類(lèi)號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-6148(2016)1-0001-4
序 言
謝謝主編邀請(qǐng)我寫(xiě)篇短文,和中學(xué)老師們探討物理教學(xué)。我問(wèn)了十幾位工程師同事,你對(duì)中學(xué)物理教學(xué)有什么建議,得到的各種回答是“老師不要成為灌輸知識(shí)的水壺,而要做點(diǎn)燃興趣的火種”,“基本概念一定要教清楚”,“把水準(zhǔn)不同的學(xué)生分班施教”,“物理太抽象,多舉例說(shuō)明”,“多講物理學(xué)發(fā)展的故事,物理學(xué)家的故事,講概念的來(lái)龍去脈”,“教給學(xué)生的不僅是物理知識(shí),還應(yīng)該有對(duì)物理的熱愛(ài)”,“知識(shí)并不能引領(lǐng)學(xué)生入門(mén),只有興趣才能做到”,“物理教育應(yīng)該像數(shù)學(xué)一樣盡早開(kāi)始,以培養(yǎng)直覺(jué)”等等。我想,老師們長(zhǎng)期在教育的第一線(xiàn),一定有更多的體會(huì)。這里,我和老師們談?wù)勛约鹤鳛橐粋€(gè)學(xué)物理出身的工程師,在硅谷這個(gè)世界性高科技競(jìng)爭(zhēng)舞臺(tái)的體驗(yàn)、觀(guān)察與思考。我談4個(gè)方面:1.硅谷的創(chuàng)新文化;2.價(jià)值在于解決問(wèn)題;3.領(lǐng)先能力;4. 參考全世界,讓教育走向多元。希望通過(guò)這些討論,給老師們對(duì)中學(xué)生將來(lái)所處的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境和文化氛圍;如何應(yīng)用知識(shí),發(fā)揮作用;中國(guó)持續(xù)崛起對(duì)學(xué)生的品德有怎樣的要求;中國(guó)要成為創(chuàng)新型國(guó)家,對(duì)教育有怎樣的期待,提供一些參考。
1 硅谷的創(chuàng)新文化
圖1為位于美國(guó)加州北部舊金山灣區(qū)的硅谷地區(qū),包括圣荷西、舊金山及周邊共36個(gè)城市???cè)丝?97萬(wàn),其中,36%在國(guó)外出生。在國(guó)外出生的人口中,有14%來(lái)自中國(guó),11%來(lái)自印度,8%來(lái)自歐洲。硅谷是全球120多家著名高科技公司的誕生地,也有近2萬(wàn)家研發(fā)創(chuàng)業(yè)型小公司,總共有148萬(wàn)份工作。硅谷每年的投資占全美國(guó)高科技總投資的三分之一(Source: Profile of Silicon Valley, 2015)。
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圖1 硅谷地區(qū)
硅谷起源于物理學(xué)家。1956年,諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)把物理獎(jiǎng)?lì)C給3位半導(dǎo)體晶體管的創(chuàng)始人肖克萊、巴丁、布拉藤 (Shockley, Bardeen,Brattain)。就在同年,肖克萊為照顧重病的母親,從新澤西州搬到加州北部的帕拉奧特城市(早期硅谷中心,斯坦福大學(xué)所在地)。他奠基性的工作與公司,開(kāi)創(chuàng)了以硅芯片晶體管集成電路為基礎(chǔ)的現(xiàn)代電子工業(yè),硅谷因此“成”名。
硅谷的創(chuàng)新文化是從事高科技工作的人們?cè)趯?shí)踐中形成的一種價(jià)值規(guī)范,它在無(wú)形中影響著人們的行為和判斷。在中學(xué)期間,播下這種理念的種子,為學(xué)生們將來(lái)能在高科技發(fā)展中自由馳騁,領(lǐng)先世界,奠定先進(jìn)的文化基礎(chǔ)。1994年,我在亞利桑那大學(xué)光學(xué)中心做了近5年博士后之后,因一直找不到大學(xué)教職,來(lái)到硅谷做工程師。前后在8家公司,4種工業(yè)(計(jì)算機(jī),半導(dǎo)體,光通信,醫(yī)療設(shè)備),不同的崗位上工作過(guò)。這8家公司,4家已不存在,1家正在掙扎。我自己被裁員過(guò),也曾把幾百份無(wú)情的裁員通知遞給往日的同事們。硅谷在一輪又一輪新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展周期中,形成了具有鮮明特征的文化:
1)創(chuàng)新:硅谷的原動(dòng)力。創(chuàng)新推動(dòng)社會(huì)發(fā)展,給創(chuàng)新者帶來(lái)直接利益。小公司推出新產(chǎn)品,就可能被大公司高價(jià)收購(gòu);大公司推出新產(chǎn)品,股票就會(huì)上漲。創(chuàng)新是新產(chǎn)業(yè)鏈的源頭,價(jià)值高,兌現(xiàn)快。管理學(xué)之父德魯格(Peter Drucker)曾精辟地論述:什么是企業(yè)的目的?是保持市場(chǎng)份額嗎?是保持營(yíng)業(yè)額的增長(zhǎng)嗎?完全不是!企業(yè)的目的是創(chuàng)造新的市場(chǎng)。這點(diǎn)在硅谷體現(xiàn)得非常明顯。事實(shí)上,硅谷地區(qū)住房昂貴,員工薪水較高,一個(gè)維持型的公司根本無(wú)法維持。要生存,只有創(chuàng)新。
2)速度:硅谷的行為準(zhǔn)則。硅谷注重速度,注重行動(dòng),注重結(jié)果。在硅谷,做決定的速度,解決問(wèn)題的速度,加工材料的速度,招聘人才的速度都很快。比如:可在幾周之內(nèi)組建一支高科技研發(fā)團(tuán)隊(duì),幾天之內(nèi)讓合同工到崗。新員工在進(jìn)公司的第一周,就可進(jìn)入狀態(tài),展示獨(dú)特本領(lǐng),成為新崗位的主人。時(shí)間就是金錢(qián),要搶占市場(chǎng),必須有速度。
3)多元:硅谷的人才資源。硅谷的發(fā)展依賴(lài)于許多出自美國(guó)本土和來(lái)自世界各國(guó)的人才。加州勞工指南規(guī)定,在面試過(guò)程中,不得問(wèn)及申請(qǐng)人的國(guó)籍、年齡、工作許可,盡可能排除阻擋人才出線(xiàn)的人為因素。面試的準(zhǔn)則,是能否勝任工作。只有當(dāng)面試勝出者確定后,才可由人事部門(mén)問(wèn)及工作許可情況。這些規(guī)定,保證了人才來(lái)源的多元化。硅谷還提倡觀(guān)點(diǎn)的多元化,鼓勵(lì)人們不分出處,不分等級(jí),自信而完整地說(shuō)出獨(dú)立的觀(guān)點(diǎn)。表達(dá)不同意見(jiàn)是做貢獻(xiàn)的一個(gè)重要方面。沒(méi)有人會(huì)因?yàn)槟愕母邔W(xué)歷、學(xué)位、職位而不挑戰(zhàn)你的觀(guān)點(diǎn)。每個(gè)人在這樣的質(zhì)疑中學(xué)習(xí),每個(gè)決定在這樣的錘煉中完善,每個(gè)團(tuán)隊(duì)在這種多元碰撞中成長(zhǎng)。多元,是硅谷智力資源的保證。
4)全球化:硅谷的運(yùn)作模式。在硅谷,材料供應(yīng),關(guān)鍵人才的選聘,公司各部門(mén)的分布,基本不受?chē)?guó)家和地域的限制。與世界各地的遠(yuǎn)程會(huì)議、互動(dòng)交流、項(xiàng)目合作是日常工作。硅谷必須放眼世界,才能最有效地運(yùn)用全球范圍的零部件、技術(shù)和人才。全球化,就是在全球范圍內(nèi)優(yōu)化。
除了上述幾點(diǎn),各個(gè)公司還有自己特有的文化,它往往和公司的歷史、主要人員及產(chǎn)品生產(chǎn)方式有關(guān)。一個(gè)開(kāi)發(fā)制造復(fù)雜設(shè)備的公司的文化,一定會(huì)與一個(gè)做簡(jiǎn)單零部件的公司的文化不一樣。我們是第一代移民,既有奮斗拼搏、生活向上的興奮與愉快,也有作為非主流文化、落后民族的孤獨(dú)與凄苦。然而,美國(guó)是公平而充滿(mǎn)機(jī)會(huì)的。一個(gè)工程師應(yīng)該了解本公司的文化及硅谷文化,以主人翁的心態(tài)工作。同時(shí),不要忘了我們也是正在崛起的祖國(guó)的一部分,是在世界舞臺(tái)上拼博的那一部分。只要我們?cè)谧约浩椒驳墓ぷ髦凶龅脙?yōu)秀、卓越,同樣是為中華民族爭(zhēng)光。不僅如此,我們實(shí)際上還正在創(chuàng)造一種嶄新的全球文化。這是一種創(chuàng)新的、多元的、科學(xué)的文化;這是一種沒(méi)有地域限制,不講出生等級(jí),容納各民族文化的世界性文化。就像未來(lái)世界的人才沒(méi)有地界一樣,這種新文化也必將屬于并造福于全世界。
2 價(jià)值在于解決問(wèn)題
由于創(chuàng)新,由于速度,由于在最前沿,硅谷的公司時(shí)時(shí)刻刻都在經(jīng)歷五花八門(mén)的問(wèn)題,特別是技術(shù)問(wèn)題。這給工程師們提供了施展拳腳的無(wú)限空間。在這里,科學(xué)不再空洞,知識(shí)就是力量。記得1982—1985年在中國(guó)科學(xué)院理論物理所做研究生時(shí),聽(tīng)彭桓武老師(中國(guó)兩彈一星功勛科學(xué)家,科學(xué)院院士,時(shí)任理論物理所名譽(yù)所長(zhǎng))說(shuō)過(guò),不要把知識(shí)當(dāng)作資本去占有,而要把知識(shí)當(dāng)作工廠(chǎng)去產(chǎn)出。這個(gè)產(chǎn)出,就是解決實(shí)際問(wèn)題。下面介紹一下我自己經(jīng)歷過(guò)的兩種典型的解決問(wèn)題的環(huán)境:生產(chǎn)與研發(fā)。
如圖2所示,HMT是我曾工作過(guò)的計(jì)算機(jī)硬盤(pán)公司。今天早已不存在。后來(lái),這座樓成為奧巴馬總統(tǒng)力挺的太陽(yáng)能公司SOLENDRA總部。在激烈競(jìng)爭(zhēng)中,SOLENDRRA也于2013年關(guān)閉。硅谷的淘汰周期之快可見(jiàn)一斑。
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圖2 HMT公司大樓
我1996年加入HMT,開(kāi)始從事激光加紋(Laser Zone Texture, 簡(jiǎn)稱(chēng)LZT)研發(fā)。然后,隨著LZT 轉(zhuǎn)入生產(chǎn)部,成為硬盤(pán)生產(chǎn)LZT流程的主管。LZT就是在硬盤(pán)磁頭停放的中心區(qū)表面,用納秒脈沖激光打出約24納米高的小鼓包,以保證磁頭在停放時(shí),不會(huì)粘在磁盤(pán)表面上飛不起來(lái)。這就像一架全長(zhǎng)76米的波音747大型飛機(jī)的肚皮貼在許多只有0.6毫米高的小鼓包上。我們的工作就是要在生產(chǎn)中把這些鼓包的高度控制在24+/-3納米的范圍內(nèi)。這是我第一次走出研究環(huán)境。這下好了,世界全變了。我進(jìn)入了一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng),一個(gè)每天24小時(shí)每周7天全速運(yùn)轉(zhuǎn)的大工廠(chǎng)。公司所有的投資,所有的理念,所有的規(guī)章,所有的流程,在這里妥協(xié),在這里協(xié)調(diào),在這里兌現(xiàn)。沒(méi)有時(shí)間啰嗦,沒(méi)有機(jī)會(huì)含糊。6條生產(chǎn)線(xiàn),每天生產(chǎn)十萬(wàn)片硬盤(pán)。印象最深的是每天早上7點(diǎn)至7點(diǎn)30的全公司生產(chǎn)部門(mén)經(jīng)理碰頭會(huì)。會(huì)議室緊挨著車(chē)間,沒(méi)有座位。6點(diǎn)55分,20多位各方主管,個(gè)個(gè)有備而來(lái)。我們一起審閱昨天的產(chǎn)出,截止今晨6點(diǎn)30分的產(chǎn)品合格率,各主要機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài),今天的工作目標(biāo)。當(dāng)大部分員工上班時(shí),各主管可以心中有數(shù)地安排當(dāng)天的工作。那時(shí),我每天早上6點(diǎn)25分進(jìn)入潔凈室,審查每條生產(chǎn)線(xiàn)的統(tǒng)計(jì)控制表,與每條生產(chǎn)線(xiàn)的組長(zhǎng)討論本班的各種問(wèn)題,確定解決方案。
在HMT,我經(jīng)歷了從設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn),購(gòu)買(mǎi)安裝大型機(jī)器設(shè)備,檢測(cè)設(shè)備,寫(xiě)操作規(guī)程,培訓(xùn)工人,質(zhì)量認(rèn)證,與其他生產(chǎn)部門(mén)協(xié)調(diào)等從研發(fā)到建立生產(chǎn)線(xiàn)的整個(gè)過(guò)程。我分別上過(guò)白班、夜班,以了解機(jī)器全天的運(yùn)行,并熟識(shí)每一位生產(chǎn)線(xiàn)領(lǐng)班與許多操作工人。我還認(rèn)真學(xué)習(xí)研究生產(chǎn)流程,質(zhì)量管理,主要設(shè)備,主要客戶(hù),主要退貨原因,主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,各部門(mén)職能及主要人員的長(zhǎng)處。那時(shí),我?guī)е鳥(niǎo)B機(jī),整天被呼喚著??吹轿锢?、數(shù)學(xué)和公司運(yùn)作的知識(shí)融合在一起,在解決實(shí)際問(wèn)題中發(fā)揮作用,無(wú)比興奮。這段經(jīng)歷,把我從一個(gè)物理研究生,鍛煉成了一個(gè)有自信去主導(dǎo)解決實(shí)際問(wèn)題的基層主管。
此后,我3次在不同的公司,主管擁有一百多到五百多員工的生產(chǎn)部門(mén),分別從事海底高可靠性光學(xué)通訊元件的生產(chǎn),及各類(lèi)激光器的生產(chǎn)。盡管生產(chǎn)組織、管理程序看似復(fù)雜,千頭萬(wàn)緒,其實(shí)核心很簡(jiǎn)單,就是去盡快地解決形形色色的技術(shù)問(wèn)題,大部分質(zhì)量問(wèn)題實(shí)際上是技術(shù)問(wèn)題。懂得物理,解決問(wèn)題就能條理清晰,刺刀見(jiàn)紅。不懂物理,再多的文件指南,質(zhì)量管理,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),也只能是隔靴搔癢,大炮打蚊子,浪費(fèi)時(shí)間和資源。
圖3是激光角膜整形視力矯正手術(shù)(LASIK)所用到的已在市場(chǎng)多年的3種設(shè)備。右邊是波前視力測(cè)量?jī)x,用于手術(shù)前后的視力檢測(cè)。左邊是飛秒激光角膜切割設(shè)備,用于切開(kāi)角膜表面,讓角膜基質(zhì)層在手術(shù)中暫時(shí)裸露。中左是病床。中右是準(zhǔn)分子脈沖激光設(shè)備。用它去除少量角膜基質(zhì),以此改變角膜形狀,矯正視力。然后,將角膜表面切片復(fù)原,它會(huì)在24小時(shí)左右與周邊的上皮層重新生長(zhǎng)彌合。自1995年激光角膜整形視力矯正手術(shù)使用以來(lái),全世界已做三千多萬(wàn)例。
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圖3 激光角膜整形視力矯正手術(shù)的設(shè)備
下面,談一下我最近幾年在從事新一代飛秒激光視力矯正設(shè)備研發(fā)的一些體會(huì)。在這里,我遇到兩類(lèi)復(fù)雜性。第一類(lèi),是飛秒激光技術(shù)的復(fù)雜性,牽涉到飛秒脈沖激光器,高精度光學(xué)掃描控制系統(tǒng),飛秒激光脈沖與角膜組織的相互作用,真是理論、實(shí)驗(yàn)、工程樣樣得對(duì),光(學(xué))、機(jī)(械)、電(子)、軟(件)、生(物)行行得精。這臺(tái)設(shè)備有幾十個(gè)控制點(diǎn),成百上千個(gè)部件,每一個(gè)數(shù)學(xué)公式,每一個(gè)物理規(guī)則,每一個(gè)工程機(jī)制,必須完全配合,準(zhǔn)確無(wú)誤地把數(shù)以?xún)|計(jì)的飛秒激光脈沖傳遞到角膜中預(yù)定的位置,在那里產(chǎn)生等離子體,進(jìn)而產(chǎn)生微氣泡,完成直徑約為一微米的局域切割。
這就是我們這支由十幾個(gè)工程師組成的研發(fā)團(tuán)隊(duì)的任務(wù)。每天我們都會(huì)討論各種光、機(jī)、電、生、軟等技術(shù)問(wèn)題。許多問(wèn)題,高中所學(xué)的知識(shí)就可解決。像高中所學(xué)的光折射定律,基本能回答90%的光學(xué)工程問(wèn)題。我工作的實(shí)質(zhì),很像是在做各科混合的高中、大學(xué)物理數(shù)學(xué)題。要?jiǎng)蛩偾懈顧E圓邊界,就要用到橢圓積分;要計(jì)算圓形切割在視網(wǎng)膜上的激光輻射計(jì)量,就會(huì)碰到貝塞爾函數(shù);要在最短時(shí)間完成切片,就要解決類(lèi)似銷(xiāo)售員不重復(fù)行走全覆蓋問(wèn)題;要矯正光學(xué)干涉斷層掃描議的誤差,就要徹底清楚傅里葉變換;要估算眼睛顫動(dòng)的速度,就要解過(guò)阻尼剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的微分方程。真是趣味無(wú)窮!關(guān)鍵是要能把一個(gè)個(gè)的實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)榭山獾目茖W(xué)問(wèn)題。
第二類(lèi),是研發(fā)過(guò)程的復(fù)雜性。主要是來(lái)自于食品藥物管理局(FDA)對(duì)醫(yī)療器械研發(fā)的管理規(guī)則,包括研發(fā)過(guò)程的文件記錄,安全風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估與控制,工程設(shè)計(jì)達(dá)標(biāo)測(cè)試及臨床驗(yàn)證。除此,研發(fā)過(guò)程也必須滿(mǎn)足公司內(nèi)部生產(chǎn)質(zhì)量管理的有關(guān)規(guī)則。這就需要有一個(gè)多功能交叉的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)也由十幾個(gè)人組成,包括市場(chǎng)銷(xiāo)售部、法規(guī)部、知識(shí)產(chǎn)權(quán)部、臨床試驗(yàn)部、質(zhì)量管理部、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)部、售后維修部以及研發(fā)團(tuán)隊(duì)等各方代表。整個(gè)研發(fā)過(guò)程不僅僅是造出一臺(tái)新機(jī)器,還包括發(fā)展出與之相配的一整套支撐體系。
研發(fā)過(guò)程包括設(shè)計(jì)構(gòu)思、可行性研究、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、轉(zhuǎn)入生產(chǎn)、首發(fā)銷(xiāo)售等幾個(gè)階段。整個(gè)過(guò)程通常需要5至8年。每一階段都需要?jiǎng)?chuàng)新,而設(shè)計(jì)構(gòu)思這一塊是產(chǎn)品創(chuàng)新的根本所在。創(chuàng)新沒(méi)有固定模式,但是總要考慮顧客需要什么,公司需要什么,市場(chǎng)現(xiàn)有產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn),有哪些新技術(shù)可以應(yīng)用。在這幾方面有了深入的了解后,設(shè)計(jì)構(gòu)思就有了輪廓,如治療功能、設(shè)備可靠性、產(chǎn)品成本、研發(fā)所需時(shí)間。然后,研發(fā)就進(jìn)入了可行性研究階段。在這個(gè)期間,有兩個(gè)大的方面:一方面是設(shè)計(jì)的基本理論,這是綱。沒(méi)有理論,就沒(méi)有方向。另一方面,是實(shí)驗(yàn),它不僅驗(yàn)證理論,更是檢驗(yàn)理論所不涵蓋的、成百上千的工程細(xì)節(jié)。所以,實(shí)驗(yàn)要貫穿整個(gè)研發(fā)過(guò)程。
新產(chǎn)品研發(fā)中,很重要的一件工作,是溝通。任何人,在思想不到位時(shí),行動(dòng)不可能到位。所以,要讓每個(gè)人知道團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)、問(wèn)題、計(jì)劃,對(duì)項(xiàng)目有全面的了解。只有這樣,整個(gè)團(tuán)隊(duì)才能成為一個(gè)相互配合的、有執(zhí)行力的整體。研發(fā)過(guò)程中,還有一個(gè)重要的變量,就是人的情緒。每個(gè)人,自覺(jué)或不自覺(jué)地代表著個(gè)人利益、知識(shí)以及自己的做事原則。可以是動(dòng)力,也可能成為阻力。所以,研發(fā)過(guò)程中一個(gè)極重要的方面,就是要注重發(fā)展和提升每一個(gè)人,讓每一個(gè)成員都有具體的、對(duì)研發(fā)結(jié)果有重要貢獻(xiàn)的工作。每個(gè)人只有看到了自身的價(jià)值和發(fā)展空間,才會(huì)有熱情,整個(gè)團(tuán)隊(duì)才會(huì)生機(jī)勃勃。
總結(jié)起來(lái),在公司里解決問(wèn)題有兩點(diǎn)很重要:第一、要了解公司運(yùn)作的方方面面,對(duì)與問(wèn)題有關(guān)的知識(shí),特別是非書(shū)本的實(shí)際知識(shí),要有全面的了解。沒(méi)有這種了解,在復(fù)雜多變的環(huán)境中就沒(méi)有基本判斷力。第二、要自己去提煉問(wèn)題,形成問(wèn)題。這個(gè)過(guò)程中的未知數(shù)最多,選擇最優(yōu)解的可能性也最大,是應(yīng)用知識(shí)和鍛煉能力的最重要的時(shí)間窗口,最廣闊的空間。李振道說(shuō)過(guò),研究一個(gè)課題,要從了解原始問(wèn)題的形成開(kāi)始,而不是在別人的結(jié)論上繼續(xù)。這對(duì)解決工程問(wèn)題完全適用。
作為一個(gè)以物理為基礎(chǔ)的工程師,我覺(jué)得主要的素質(zhì)是有圖像、有直覺(jué)、能計(jì)算、會(huì)實(shí)驗(yàn)。我學(xué)習(xí)的主要標(biāo)志,是清清楚楚地把每一個(gè)關(guān)鍵概念畫(huà)到圖上。在畫(huà)圖的過(guò)程中,把問(wèn)題精確定義、定量,建立直覺(jué)。以后的復(fù)習(xí)與交流,均以圖為依據(jù)。楊振寧說(shuō)過(guò),當(dāng)直覺(jué)與事實(shí)不符合時(shí),就是最好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。學(xué)習(xí)的目的就是建立或修正直覺(jué)。其實(shí),科學(xué)的老祖宗牛頓在他的巨著《原理》中(The Principia, Mathematical Principles of Natural Philosophy)就用了270多幅幾何圖形,來(lái)定義和描述各種運(yùn)動(dòng)學(xué)情況,描述物體運(yùn)動(dòng)的基本定律。愛(ài)因斯坦也是用了一輛火車(chē)在兩只固定的鐘之間運(yùn)行的圖,闡述了只要光速不變,時(shí)間就必然與參照系的速度有關(guān)的相對(duì)論觀(guān)念。
總之,無(wú)論是從事生產(chǎn)還是研發(fā),一個(gè)工程師要把主要精力用在解決實(shí)際問(wèn)題上。公司在解決問(wèn)題中前進(jìn),工程師在解決問(wèn)題中體現(xiàn)自身價(jià)值,增加自身價(jià)值。與此相應(yīng),物理教育的重點(diǎn),是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí),去不斷解決哪怕是很小的實(shí)際問(wèn)題,在質(zhì)疑與沖突中學(xué)習(xí),建立有感覺(jué)的知識(shí)體系。 (待續(xù))
(欄目編輯 廖伯琴)