浙大物理学专业连获三项国家级“认证”

看基础学科如何培养拔尖创新人才

发布时间:2020-09-09来源:浙大新闻办作者:周伊晨315

在近期出炉的《教育部基础学科拔尖学生培养计划2.0基地》中,浙大物理学榜上有名,这是继教育部一流本科专业建设“双万计划”、教育部“强基计划”之后,浙大物理学专业在一年内拿到的第三项国家级“认证”。

早从2010年开始,物理学系便以物理求是科学班为抓手,推进专业澳门葡京网址注册_综合改革走向深水区。如今,十年的积淀为基础学科如何培养拔尖创新人才带来了新的期许。

 

突破时空,让学生爱上科研

过去,实验课的功能往往局限在巩固课堂知识这个单一定位上,然而物理学系的实验课改课小组则主推探究性实验,每年特设30万元经费支持实验课“变脸”,从而领着年轻的孩子们踏进科研大门。

2012-2013年秋季学期,物理学系副主任赵道木教授在求是物理班一堂普通的光学课上布置了几个讨论题,其中一个选题吸引了当时的大二学生吴宜家。随后,他和同学曹世民花了整整一年多的时间泡在实验室里解决这个问题。

2014年,他们的研究成果发表在知名的光学期刊《光学快报》(Optics Letters)上,杂志主编得知论文的第一和第二作者都是大三学生时,连连称赞。2015年,该研究成果又获得“挑战杯”全国大学生课外科技作品竞赛二等奖。

赵道木认为:“探究性的实验,是没有标准答案的,或者蕴含着很多答案的,除了巩固知识,更能够激发学生的兴趣,培养学生的创新能力。”

在物理学系,教授的实验室面向本科生全面开放,学生自选导师,与教授确定实验题目,进行探究性的实验。每年,至少有一半的本科生进入了一线教授的实验室,还有一半学生则选择在大物实验中心完成一项探究性实验。有20%的学生能在同一个题目上坚持探究一年多。

物理学系给学生们设计了一条从课堂教学-探究性实验-科研训练-学科竞赛-挑战杯的全链路学生创新能力提升路径,从鼓励学生自主寻找课题,到掌握必要的科研手段和能力,再到培养团队协作和沟通表达能力,最终落脚到高层次的学科竞赛,延长人才培养的周期,将人才培养的过程立体化,让学生的专业兴趣、动手能力和科研水平得到充分提升。

截止目前,物理学系本科学生共获得省部级及以上竞赛奖励16项,包括全国大学生“挑战杯”赛一等奖、二等奖和全国大学生物理学术竞赛特等奖三项、一等奖两项等。

很多物理求是班的同学都认识2011级物理求是班学长宋超,并把他作为偶像。宋超本科毕业后留校攻读博士学位,以第一作者身份在ScienceScience AdvancesNature CommunicationsPhysical Review Letters等著名期刊上发表了多篇高质量论文,并两次获得竺可桢奖学金。今年,浙大物理学系博士毕业生宋超正式成为学校的特聘研究员。

宋超说,物理系为学生接触和了解物理学前沿研究创造了优越的环境,大量国内外的优秀学者来校授课或举办讲座,学生有机会前往国内外各大顶尖学术机构参观交流,并在感兴趣的实验室进行科研训练。“在不同科研领域中的尝试和学习,扩展学术视野,积累了科研经验,找到了研究兴趣,成为了我奋斗在科研一线的持续动力。”


资源融通,为创新提供保障

依托现有学科系所资源,物理学系积极推动科教协同,构建了科研基础训练、科研能力训练、特色专业训练等三个适合于本科生探究性实验需要的三个研究训练平台,以及与之相应的实验技能训练项目、物理学前沿研究课题、交叉学科研究课题、等离子体研究课题、量子信息与量子计算课题等五个模块,为学生营造不同的发展空间。

探究性实验平台的建立,一方面让学生走进了教授的实验室,激发了科研兴趣,另一方面,教授也通过这一机制更早更多地接触到具有创新潜质的“好苗子”。越来越多的教授将优秀的本科生吸纳进实验室,从事前沿的物理研究。

“探究式”教学模式相配套的,是最一流的师资。在物理系现有的87位专任教师中,包括院士在内的高层次人才占比超过1/3。最优秀的老师给学生上课、当导师在物理学系已是常态。自2017 级本科生开始,物理学系全力推进本科生“学业导师计划”,按照不超过1:9的师生比加强“以本为本”的本科教育教学。

更重要的是,面对求是物理班这样的拔尖人才培养试验田,20人左右的小班化教育给授课老师也加大了难度。上普通大班,以知识传授为主,平时布置作业,期末以成绩和作业完成情况来打分;上求是物理班,要事先准备好能激发学生创新思维的讨论题,增加课堂讨论和师生互动。老师往往要比普通班上课准备更多份的备课方案,以尽可能针对每个学生的需求。

高水平师资不仅投入在大学的课堂上,物理学系将教师吸引力提前投放到了优秀中学生的选拔之中。郑波、盛正卯、许祝安、方明虎、袁辉球等教授一直担任浙江省中学生英才计划物理专业导师,开拓高校与中学联合发现与培养青少年科技创新人才的有效途径。

同时,物理学系几乎每年组织浙江省中学生物理竞赛培训,还先后承办了两届全国中学生物理竞赛决赛和第16届亚洲物理奥林匹克竞赛。担任命题人的科学家们将前沿的科学知识与落地的实际教学内容相结合,极大地激发中学生对物理专业学习的热忱。

乐于引进人才,同样也喜于将他们带到更广阔的天地。物理学系将“国际化”作为拔尖人才培养的又一特色。学生既有机会到海外参加2个月的短期学习,也可以申请2个月以上的长期交流。还有些优秀学生,干脆跑到国外做毕业设计。不少学生就是跟着哈佛大学、麻省理工学院、普林斯顿大学的导师来开展为期6个月的毕业设计。

 

高标定位,拔尖更需担当

20209月,浙大物理强基班第一届新生已经入学。等待他们的是本博衍接的培养模式,和一定比例的竞争滚动机制,这意味着优秀的学生能被吸引到强基班中,而没有达到学业要求的将有被淘汰的可能。

严格学制管理的同时也意味着更加优化的培养模式。物理强基班学生在本科第一年将每两人为一组配备一名具有博士生导师资格的学业导师,在本科第二年、第三年就将接受专业导师的训练,通过学业成绩评估的同学将在第四年可享受博士生待遇,而在本科第四年就与博士生阶段的科研训练打通。

创新的科研训练体系和一流的资源配备,为的就是瞄准国家高端芯片与软件、新材料和国家安全等战略需求,突出量子信息技术等优势方向。浙江大学物理强基班本科阶段的培养以为向高校和科研机构输送面向量子信息等前沿科技的研究生为目标,而研究生阶段的培养目标则是为国家培养变革性科技创新人才,为新兴的量子科技领域培养生力军,为其他科研机构、军工和企业部门输送具有扎实科研基础和成熟科研能力的创新型人才。

2017年,物理系党委就提出“在教师中树立起成为‘王淦昌’式的好老师的职业理想,把培养‘程开甲’式的卓越学子凝练成为我们的教育教学最高目标”,并在全体党员大会上正式通过。在此理念指导下,作为浙大高峰学科及一流骨干基础学科建设专业,物理学的专业方向设置和培养方案根据国家战略需求进行了针对性的系统优化设计。最新获批的物理学基础学科拔尖学生培养2.0基地则以“王淦昌班”命名,依托学系拔尖创新人才培养的探索,以期造就更多的国际一流人才和科学家。

物理学系系主任王业伍说,教育教学一直以来都是物理学系的中心工作之一,物理学系将以三项国家级认证为新的起点,坚持以立德树人和促进学生发展为根本,巩固人才培养的中心地位,优化人才培养质量体系、深化人才培养内涵,打造更具学科特色的卓越本科教育,培养具有全球竞争力的高素质创新人才。

十年树木,百年树人。相信,我们会在这些钻研基础科学、痴情于研究发现的苗子身上看到未来的方向。

(周伊晨)