撰文 | 黄庆桥(上海交通大学科学史与科学文化研究院副研究员)
从1979年到1988年,由诺贝尔奖获得者、著名美籍华裔物理学家李政道倡导、中国政府举办的“中美联合招考物理研究生项目”(China-U.S. Physics Examination and Application,以下简称“CUSPEA”),是改革开放初期的一项重大决策,在中国科技和教育史上具有深远影响,特别是对中国大学物理教育的影响,持续至今。
CUSPEA是扇窗:暴露中国大学物理教育教学问题
除英语笔试之外,CUSPEA只考物理课程,包括经典物理、近代物理、普通物理,试题水平与美国研究生入学考试的难度相当,有些考题的深度相当于美国研究生为取得攻读博士学位资格必须通过的资格考试的水平。CUSPEA考试主要暴露出我国大学物理教育存在如下问题。
第一,在物理教育教学的方式方法上,中国课堂重视数学推演,而对原始的物理问题不够重视。CUSPEA考试物理试卷批改组负责人、北京大学物理系主任赵凯华教授就此谈到:“美国教授感觉到相当难的题,我们的学生答的相当不错,美国教授感觉到比较容易的题呢,我们的学生答的很糟,或比较糟,正好反过来。因为在这里头出的一些题目是我们传统的教学里边非常欠缺的一部分,一个是我们比较重数学推演,而这个推演的过程里边,整个的物理图像不是太清楚,所以有一些学生在答题的时候,明明这个题目根据物理的图像可以很简单地给出答案来,可是他却用了长篇的数学推导。”赵凯华的话一针见血,戳中了我国大学物理“教”与“学”两方面的问题。
在为《我国赴美物理研究生考试历届试题集解》所写的序里,赵凯华更为明确地从“教”和“学”两个角度指出:“我国学生往往有个习惯,喜欢用系统的理论工具去处理问题,尽管有的问题本可以通过简单的物理思考就能得出结论。这是否与我们平时教学中的训练方法有关?” “在我们的教学中,同一问题,既可以把原始的物理问题提给学生,也可以由教师把物理问题分解或抽象成一定的数学模型后再提交给学生。习惯于解后一类问题的学生,在遇到前一类问题时,往往不知所措。”
第二,在物理教育教学的内容上,中国课堂缺乏联系物理学的最新进展,对物理学发展前沿的关注很不够。从CUSPEA考题来看,美国教授出题有个特点,就是每年考题都有若干那一年或前几年物理学进展的前沿问题。从答题来看,“我们的学生最大的困难就是这个题目的背景不知道。这一两年国际上的物理前沿上面究竟发生了什么重大的事情,几乎不知道,所以在解这些题目的时候就发生很大的困难。”原因在哪里呢?主要还是出在教学上,“我们的学生从课堂上或课后念书本就没听到没见到过,因为老师从来不讲,好像跟我们本科的课程没有什么关系。”教育教学上的这个问题,就造成“我们的学生的知识面比较窄,除了课本上,或者我们课程大纲所要求的那些内容之外,几乎其他方面有联系的,或者是有直接或者间接联系的内容几乎不知道。”
第三,在物理教育教学思想、课程设计与整体安排上,中国课堂重视理论教学而轻视物理实验。从参加CUSPEA考试的学生反映和答题情况来看,中国学生最怕实验题目。这主要是因为,“我们的实验的训练是比较弱的,因此对国际上、历史上非常重大的,包括得诺贝尔奖的重大的物理实验,知识就很少。哪个实验怎么做的,哪个实验里边有很好的思想,都不太知道,也不注意这些事情。” 不仅如此,我国学生“对一些重要的常见实验也不恨熟悉。”究其原因,“这里有教学上需要加强的地方,也有一些学生甚至教师存在着重理论轻实验的倾向,需要认真克服。”
大学物理教育教学上的这些问题,还反映在通过CUSPEA考试正在美国攻读博士学位的研究生的适应性和后劲上。据复旦大学教授周没我在美国的实地调研,CUSPEA学生普遍认为,我国研究生与美国研究生相比,考试分数往往我国研究生高,但若要在科研上有较大的成绩,有所创造发明,我国研究生还有不少方面不如美国的研究生。“第一,学术交流、学术活动能力差,有的人不善于甚至不喜欢与人交往,常常埋头读书,这样学术思想就不易活跃,长远来讲,是会影响出成果的;第二,遇到困难,勇往直前的拼搏精神不够,缺少克服困难解决问题的办法,不太适应竞争环境,这样也会影响出成果;第三,写学术论文、做学术报告、答辩等方面的能力不够。有时实验工作很出色,但总结、分析、归纳、答辩等能力欠佳。”
CUSPEA是契机:推动中国大学物理教育教学改革