创新人才必然是“树型人才”
最近，美国布鲁克海文国家实验室相对论重离子对撞机（RHIC）获得重大发现：中国科学家参加的RHIC-STAR国际合作组探测到氦核的反物质粒子——反氦4核。它的发现对物质、反物质和早期宇宙特性的基础研究具有重要意义。
中国科学技术大学物理学院2006级研究生黄炳矗是这次反氦4核发现的主要贡献者之一。他目前在物理学院近代物理系师从张子平教授攻读博士学位。此前，该院2004级研究生唐泽波则是第一个反超氚核发现的主要贡献者之一。
“中国科大物理学院是国内最强的物理学院之一，我们的目标是培养专注于科学创造的一流科学家和具有深厚物理素养的复合型人才。”中科大物理学院执行院长刘万东介绍说，无论是最终选择以科学为终身事业的比例，还是在科学创造上的卓越贡献，物理学院毕业生在国内高校里都是首屈一指的。
据悉，该院毕业生中迄今已有12人当选中国科学院、中国工程院院士，26人当选美国物理学会会士，均居国内高校同期毕业生之首。2000年以来有9篇博士论文被评为全国百篇优秀博士论文，与北京大学并列全国第一。本科生每年约80%以上考取国内外研究生，其中考取国外研究生约占40%，一大批毕业生在麻省理工学院、哈佛大学等世界著名高校攻读博士学位。近年来国家“千人计划”前4批入选者中，来自该院的毕业生至少有22位。“仅我的大学同班同学，就有4位入选‘千人计划’。”刘万东说。
“具有创新精神和创造能力的拔尖人才一定是‘树型人才’，他必须拥有广博扎实的基础知识，如同树的根系；必须拥有独立从事科学研究的较强技能和专业能力，如同树的主干；必须拥有敏锐感知并进入学术前沿从事科学创造的能力，如同树冠枝叶。”刘万东说，长期以来，物理学院从基础课教学、实验教学、科研实践等多个环节，开展了持之以恒的教育教学改革。
34名教师同教一门课
记者在物理学院采访时，恰逢《电磁学》课程组例会。记者翻开《电磁学》课程组名册，发现仅这一门课程便有34名教师参加，其中教授16人，副教授10人，讲师8人。课程组光是为这一门课程编写的教材和参考书就达近10本。
从20世纪90年代起，物理学院就有了课程组的雏形，发展至今已经成为非常成熟的师资团队形式。目前学院共有20多个课程组，其中12个是物理学科基础课课程组，面向全校同学开展物理本科基础课程教学，还有9个是专业课课程组，面向物理专业的同学。
课程组的任务主要有3个：一是选择教员、组织课堂教学、开展教学监督；二是组织教学方法改革与研讨，一般每个课程组每学期要有3~4次讨论；三是收集各类资料信息，帮助教员开展多元化教学。
“电磁学是物理学科的核心基础课程，也是全校本科生的必修基础课，全校每年招收的1800名左右本科生都要学习电磁学。学院有责任配置最优的教学资源，把这门课教好。”物理学院教授、副院长、《电磁学》课程组组长叶邦角说，全国电磁学教学研讨会，物理学院每次都有十多人甚至二十多人参加，和其他高校相比，可谓阵容豪华。
“课程组是科大物理学院的‘特产’，全国仅此一家。”叶邦角说，这种组团教学的方式之所以能在科大生根，是因为科大有丰富的师资力量、实验平台、学科积淀和一直以来对本科物理科学教学的重视，这是其他高校难以企及的。
中国科大物理学院涵盖物理学、天文学、电子科学与技术、光学工程4个一级学科，包含10个二级学科。在物理学院的周围，还有数学物理、化学物理、材料物理、热物理、生物物理、地球物理等广谱的科学研究体系，以及国家同步辐射实验室、微尺度物质科学国家实验室等令人羡慕的科技创新平台。
学院现有88名教授、60名副教授，其中中科院院士8名、国家级教学名师2名、教育部长江学者4名、国家杰出青年基金获得者14名、中科院“百人计划”19名。学院还设有“严济慈大师讲席”和“赵忠尧大师讲席”，聘请国内外近百名学者为兼职和客座教授。
“我们正在对授课教师分级制度进行完善。这是与教师职称并行、但不与既有职称对应的评价体系，完全按照授课水平进行定级。”物理学院教授、分管教学的副院长尹民介绍说，课程组老师计划分为4个等级：讲座教授、主讲教授、主讲教师和助理教师。每个教授必须参加1~2个课程组，教授在课程组内可以是一个普通主讲教师，目的是建立起一套全新的课程教学激励机制。
“对于研究型大学来说，教学和科研具有同等重要的地位，缺一不可。尤其是基础课教学，是培养拔尖创新人才的根本所在，根深才能叶茂，所以更是要不遗余力地抓好。”刘万东说。
鼓励学生自主选题
国内高校大学物理实验课，一般都着眼于学生基本实验技能和初步动手能力的训练。但在中国科大物理学院，自2005年以来，学院还为三年级及以上学生开设了由学生自主设计的研究性实验必修课程。
“在基本实验能力外，我们更注重培养学生独立自主地从事科学创新的能力。”中国科大教授、物理实验教学中心主任孙腊珍说。
据物理学院物理实验教学中心副主任张增明介绍，大学一二年级，物理实验教学主要侧重于基本技能实验和综合性、设计性实验以及现代物理实验技术，目的在于培养学生的实验兴趣和基本技能。
“从2005年开始，学院就在高年级学生中开设了自主设计的研究性实验。”张增明说，这一阶段的物理实验课程不再是让学生做单个实验，而是建立一个鼓励学生自主探究、发展兴趣的实验平台，让学生有机会亲自设计实验、独立完成实验和分析、解释实验中观察到的各种实验现象，并最终获得自己的实验结论。
跟踪调查结果表明，这一阶段学生自主选择的实验课题达到95%，仅有5%的同学的课题是老师提供的。对自己的实验结果感到比较满意的同学达80%，认为自己的实验有创新、实验中获得多种能力提升的达到70%以上。
物理学院每年都会结合实验教学开展一次研究论文竞赛，前5届竞赛中，有800多个学生参赛。通过研究性实验的开展，学生在专业学术期刊上发表的学术论文已达20多篇，并在首届全国大学生物理实验竞赛中分获一、二等奖各一项。
除了开好实验课，物理学院还提供了更广泛的实践平台供学生自主选择。据介绍，物理学院的量子信息、量子通讯、超导材料等的研究水平已处于国内领先、国际上有一定影响力的地位。近10年来，在物理、天文研究领域发表的论文总数量和平均篇被引用次数均居国内物理学研究机构首位；发表SCI/EI论文总数在美国ESI基本科学指标数据中进入世界科研机构前25位；有10项成果17次获国际物理学重大年度进展和中国年度十大科技进展。
“能为学生提供优质的实践平台，是学院自身科研能力的反映。因为有这样一种优越的研究条件和学术氛围，学生才能有比其他高校更多更好的实践机会。”刘万东说。
2007级凝聚态物理专业的徐才志同学已经拿到了国外名校的offer，今年从物理学院毕业后，将前往国外继续自己的求学之路。他从大二暑假开始进入物理学院教授朱林繁的原子分子实验室学习，尝试用软件设计飞行质谱；大三暑假去中科院物理所实习两个月。
像徐才志这样将实践贯穿于大学全过程的现象，在中科大物理学院是非常普遍的。据统计，物理学院有50%以上同学在学期间有机会获得学校资助，参加“大学生研究计划”，开展从论证、立项到研究、结题的全过程科研实战训练；有近90%的同学在二年级后可以进入相关实验室和研究机构，在教授的指导下从事科研实践。
教授“跑课” 学生受益
在中国科大物理学院，“先进光子物理”课程的4名任课教师引起了记者的注意：他们每周三、周五两天，轮流从上海乘飞机或坐动车来科大，为同学们上半天课，然后再回到上海。他们是中科院上海应用物理研究所的研究员，而非科大的“常住人口”。
“这个领域的国内最前沿在上海应用所，物理学院自己的力量相对比较薄弱，无法独立开设这门课程。”尹民介绍说，学院和上海应用所达成共识，由研究所相关人员来校开设这门课程。这是物理学院与上海应用物理研究所开展“所系结合”的一项具体内容。
“根据课程的内容特点，我们甄选出在不同方向上最擅长的4位老师来授课，希望给科大学生提供最新的知识。”上海应用物理研究所研究生部主任高君颖介绍说。
“这样飞来飞去虽然有点辛苦，但是很值得。”上海应用物理研究所研究员王劼说，“一方面我们把最新的相关知识带给科大的学生，另一方面，科大的学生也很优秀，学习效果挺好，和我们会有互动。”
据介绍，“所系结合”是中国科大的一项基本办学方针，除了与研究所共建实验室、共同承担科研课题、共享图书情报资源等诸多方面的实质性合作外，物理学院还与相关研究所在人才培养方面开展了卓有成效的合作。
首先是合作开办“科技英才班”。物理学院与中科院物理所共建了“严济慈物理科技英才班”，与上海应用物理研究所共建了“应用物理科技英才班”，与国家天文台、紫金山天文台、上海天文台共建了“天文科技英才班”。
其次是开展大学生实践。每年寒暑假，物理学院都会有计划地安排学生去北京、上海、兰州等地的研究所，开展参观学习、科研实践或毕业设计，利用研究所的科研条件和资源完成“大学生研究计划”、毕业论文等工作。
第三是共建联合实验室。目前在物理学方面，已与研究所共建了4个联合实验室，其中核探测技术与核电子学联合实验室前不久刚刚成功升格为国家重点实验室。在联合实验室的平台上，双方开展了联合培养研究生、互聘博士导师等人才培养工作。
“学院和研究所都非常重视这种合作。”尹民介绍说，物理英才班的同学一年级暑假期间去中科院物理所参观、见习；二年级时安排3周时间去物理所做科研小实践，参与所里的工作；三年级时在物理所完成大学生研究计划；四年级时结合毕业论文，在所里进行完整的科研过程训练。
“必须竭尽所能全过程优化教学资源，帮助学生尽早触摸科学前沿，激发科学创造的热情。从这个意义上来说，‘所系结合’为我们提供了非常重要的条件。”刘万东说，“说到底，最直接和最大的受益者就是我们的学生。”（曾皓 本报记者 蒋家平）
来源：《科学时报》 2011-05-24 A1 要闻
