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从课程中能学到什么?答复一位同学的email 精选

已有 4696 次阅读 2014-9-13 18:22 |个人分类:一家之言|系统分类:观点评述

xxx同学:

感谢你的来信和你的真诚!

上次课的感觉很特别,似唱独角戏;又因牙疼、扁导体发炎,虽不停喝水,但说话依旧费劲。预留一段时间与同学交流,这是我在那天清晨出门的时候就想好的,我想与同学交流,听听同学意见和感受,一言堂都是有问题的。限于时间仅听到几位同学的声音。这两天陆续有同学给我发email,谈他们的看法,甚为感动。课程中的问题一定是很多的,有的我看到了正在改进,有的即使我意识到了,但没有精力或能力来改,不过无论如何我非常重视同学的意见和建议,并且一定设法改进。

这门课最初的名字是纳电子器件物理导论,但恐同学们怵物理,缩减了物理内容,并去掉了课程名称中的物理。我尽可能简化数学推导、量子力学的内容,尽可能采用物理图像或同学可以接受的物理概念。纳电子学正在逐渐成熟的路上,海量论文中泥沙混杂,同一概念需多方求证才行,器件的主流材料并未锁定、器件结构琳琅满目,需在已有的论文宝库中淘到真金,慢慢搭建成有朝一日真正称之为的纳电子学基础,这是很不容易的,也非我一人所能为的,但我坚信物理概念和基础是最最重要的,若过于简化物理内容,则会失去真正重要的内容,譬如:单电子器件中,我们系统讲述了其结构、原理和特性,还讲述了由此而来的Kondo效应,此效应可能物理系的同学也并非都很熟悉,但此效应不但对深入理解单电子器件非常重要,也是单电子器件发展至今的一个重要的新内容,若略去则会留下隐患,失去了一个非常重要的概念或现象。同学们短时间内不一定能完全搞懂,但没有关系,在听课的基础上,若感兴趣再自学是可以懂得。

正如你所说的课程有一定的难度,有不少的难点,那么如何对付这些内容呢?在短时间内,全搞懂不一定现实,但若能择其中一部分内容来啃一啃,则一定会有益。我试着将啃这些难点的方法泛化,即:如果这个概念或效应,我一无所知、而且看起来非常难,但通过某种方法或努力,最终学会并掌握这个概念或效应,那这种经历、这种方法或努力,就可移植到任何别的地方,即使再碰到一个概念或效应,我一无所知、而且看起来非常非常难,我可用同样的方法或努力搞定它。如此,将来遇到完全无知、非常难的问题,你就会不怵、且敢尝试了。这就是:看似学一概念或啃一难点,实则是一个掌握万能方法的过程。

知识是海洋,很难学完,每个人在从事创造性事业的过程中,若有这样的能力:在任何未知的领域,想学啥学啥、缺啥补啥,无论待学、待补的有多难,都有信心、有能力搞明白,则我们就敢说:我啥都敢干,干什么都行,因为我持有万能钥匙,在此基础上,我们就有可能进入创造性的工作。注意上述方法并非仅用于科学研究,什么行当都是可以的。但若只盯着学知识本身,就会变成只会考试的好学生。当然,每门课都会碰到难的东西,若将这些东西都采用这种方式来学可能时间不允许,但选择一些自己认为重要、很不懂、但又很难的东西,尝试用上述的方法来学,则一定信心与日俱增,从而真正掌握能力,而非仅仅是知识。大学期间真正要学的可能就是前面所说的:这种经历、这种方法或努力,从而掌握:万能钥匙多功能钥匙

你问的这个问题非常重要:老师您说了自己设立这门课程的初衷是培养学生的创新精神、研究精神,获得学习的方法,但是我并不是很清楚这些可贵的品质应该怎样获得。我觉得自己听课效率高的时候,是一直在记笔记的,但是我并不总能把所有知识都记下来,而且记录知识的过程其实又像是在学习那些知识导向性的课程,体会不到其中的差别。我也是第一次上这样的课程,还不知道怎样是最有效的学习方法。我的课程企图在培养创新精神和方法,但这过程需同学配合,对此问题的部分答复已在前面的阐述中,并提到了这种经历、这种方法或努力,我试着再回答这个问题。

这个问题,即同学们缺少想法,尤其缺少创新性的想法,这是我最近两年反复思考的一个问题。先说一个现象:北大的学生当然是一流的,但一旦大学、硕士或博士毕业后,有的却没有自己独立的想法,因而并不自信,我接触了数十位同学,这些同学我是看着TA们进大学、或来北大读研究生的,然后走出北大,但从他们的眼神和语言中可知,无论对眼前还是对未来是茫然的,少了自信和朝气,无论绩点高的还是低的都一样,只是表现方式不同而已,譬如:一位绩点低的高年级同学,唯恐被问绩点,一提成绩,面有难色,一脸尴尬,甚难为情,我告诉TA挣壹仟万是财富,亏一千万的也是财富,请找回信心;也有绩点巨高的、拿到米国前几名高校读博士的offer (日本人称米国、中国人称美国,一字之差,心境似不同),但在申请过程中忧心忡忡、忐忑不安,若求菩萨管用的话,TA会去拜菩萨的,骨子里并不自信;即使去了米国,毕业了多半是悄没声地落在一家家公司里,再没有在北大考高分时的那种状态。这不是我想象中的北大学生的状态。也许有人会说,北大学生多数是自信的,但我感觉多数在考试或成绩上是自信的,但在创造性上一片茫然,没有自己想法、盲从,不知道该做什么(当然并非都是这样的,也有非常厉害的)。这问题就在于:惯于做现成的题目、安于照本本来求解,受控于绩点。成绩在目下或将来确实都很重要,且常会决定人的前程和方向,故同学无法割舍的。我的想法是:你可以继续惯于做现成的题目、安于照本本来求解,受控于绩点,但需分一部分时间做额外的功课,即进行方法的训练,目的是为了不久的将来能从事行创造性的工作。

    那如何操作呢?(1)寻找某一课程或课程外中的某一内容,但必须是自己特感兴趣的、特想了解的,譬如你所提到的布里渊区这个概念,假设对此概念知之甚少,甚至完全无知;(2)利用工具:(i)老师的课件(可惜内容只是一带而过,没有解释)(ii)互联网, 诸如:Google、百度和Wikipedia(http://www.wikipedia.org/),查阅布里渊区的基本解释;或在GoogleWeb of Knowledge (http://apps.webofknowledge.com/)中,找几篇最近的论文,并进行详细的研读、分析或更深的了解;(iii)图书馆中的物理教材或专著;然后接下来是(3)溯源和探流:搞清概念的本源、演变的历史、最新的解释以及此概念在论文中的应用;(4)不断地给自己提问题,并尝试自己来回答问题:譬如, 石墨烯中的第一布离渊为何是六角形的?与费米面的关系、为何不直接利用实空间来定义石墨烯的能带结构?能利用这概念做什么事情吗?等等,直至几十个问题,然后通过上述工具,逐一搞懂这些问题。万不得已不问老师或同学;(5)整理成文:从概念、历史和问题,按自己的逻辑系统整理成文。你可能会说:我不需要对这概念懂那么多、了解那么详细,但请注意:这是能力训练,而非单纯搞懂此概念;我们可特意选一个不懂的东西、学着利用工具、尝试提问题,学会总结和整理自己的理解、想法和见解,主角是自己、方法是自学,自己摸索,用大量的时间(譬如数月)搞懂一件事情。一旦将一个自己原先不懂的概念或问题,通过自己彻底搞懂了,则将来碰到任何不懂的事情,可举一反三、有章法可循,不会束手无策,则信心会油然而生;而且这样的训练越多,耗时越少、效率越高,自己的点子和想法也会越来越多的,能力自然逐增。

这里需澄清几个问题:(1)这种训练是否仅适用于科学研究?非也,可用于任何方面,譬如:做化妆品生意(举一个很极端的例子,且只是一个例子),同样可采取上述过程搞清生意经,即利用工具调研(摸清市场的动态行情和时下需要)、搞清从古以来的化妆品演化史,从而了解大陆男女,不同年龄、不同人群和阶层的化妆品需求心理和未来一段时间即将流行的(即所谓的溯源和探流),在此基础上,搞清现在的人需求什么、为什么ABC款化妆品那么火爆?为何a,b,c款化妆品没人光顾?如何别出心裁找到自己的生意?风险在哪里?等等(即自己不断地提出问题,并尝试自己来回答问题),最后形成市场调研报告,上述的工作越扎实,调研报告的含金量越高,亏本的风险就越低,甚至在看似无商机的地方看到了无限的商机。你说这种训练是否适用于任何方面吗?上次有同学提出,本课程教学可能偏向做学术的,这只是从知识的角度的一种解读。

(2)不经过自己的刻意训练是否照样可以有创新的能力?按现有的读书程序(预习、听课、复习、完成作业、再复习、然后考试),一旦碰到书本上没有见过的东西可能没有太大问题,因为你有解题的悟性和能力,要不怎么能进北大?但等你毕业,问题自己找、解决问题靠自己,且问题和解答书中找不到的。能有自信吗?

(3)你可能会问:你的课程与这训练有关系吗?我的回答:若你悟到了、尝试了,就有关系;若只是听课,不尝试,仅为了学分,则就无关。估计其它课程亦如此。这门课程内容很多,绝大多数是同学们以前没有接触过的,我试图通过授课让大家大致了解或掌握一些基本概念、原理等,我再尝试通过五次作业、一个实验报告和一个课程论文来训练如何面对一无所知的东西。五次作业即五种方法,实验报告不给同学设框框、不添负担,强调不模仿或盲从同伴的实验操作用自己的眼光细心观察实验过程中每一步的现象、并分析之,重点关注实验中有趣的或反常现象,没有标准答案,同学的报告就是答案。课程结束时,我会阐述设计初衷。当然,一门课程的作用是有限的,不能承担训练的全部内容,我也无能承担,我只是关注到了问题,只是尝试性地做点事情,能做多少是多少,尽力了则心安。

  你的来信中,还有一个问题是非常重要的,这门课程和老师让我重新思考了未来规划。作为一个很普通的学生,我的专业课成绩并不高,这是一直以来让我对科研没有信心的最重要原因。我们现在能够接触的评判标准,几乎就只有成绩了,创新思维和研究精神对于我们来说都是只听过没见过的抽象的东西。我觉得或许我可以去尝试做学术,很多人去做金融或者工程我不去做,但是同样的道理,很多比我有天赋的人在做科研,我是不是也应该不去和他们做同一个方向呢?我的回答是:科研与成绩无关,只取决于自己的兴趣;科研只是众多路径中的一条,无须为是否走这一条路而纠结。请在规划路径前,先找到自己的兴趣,凭兴趣选择是最最重要的。发自内心的兴趣是最好的导师,如果对某一事情着迷,能力则会无限,所说的创新能力也会无限;在兴趣的驱动下,会挖空心思、潜力无限,各种能力的训练可在不经意中完成了,故问题的本实则是兴趣问题。找到自己的兴趣,或筛选出可作为一生事业的兴趣,可能是最重要的。

扯远了,问题和方法都未理清,絮絮叨叨,聊作回复。在我看来每一位同学都身手不凡,能力和潜力无限,前途光明。我的视角偏窄偏暗,但愿是杞人忧天。

 祝进步!

    傅云义    

   

 





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