呂喆
哈爾濱工業(yè)大學(xué)物理系教授、博士生導(dǎo)師,主要從事新能源材料物理與器件,氧化物功能材料及應(yīng)用光譜技術(shù)方面的研究。在承擔(dān)教學(xué)、科研任務(wù)和指導(dǎo)研究生工作之余,還多次指導(dǎo)學(xué)生科技創(chuàng)新活動,指導(dǎo)的大學(xué)生科創(chuàng)項目5次獲得校級一等獎。
當(dāng)我還是個大學(xué)生的時候,我是課外科技創(chuàng)新活動的積極參與者;過了20年,作為一名大學(xué)教授,我又有幸成了科創(chuàng)課題的指導(dǎo)教師。我個人變換角色,由參賽學(xué)生變成課題導(dǎo)師,是從2007年開始的。那一年,教育部開始實施“大學(xué)生創(chuàng)新實驗計劃”,資助在校大學(xué)生開展科技創(chuàng)新研究。遙想當(dāng)年我們上學(xué)時頗為拮據(jù)的科創(chuàng)經(jīng)費情況,我感覺這一代學(xué)生開始享受到國家經(jīng)濟(jì)增長和社會發(fā)展帶來的紅利了。也是從那年開始,我先后指導(dǎo)了十多組學(xué)生開展科創(chuàng)研究工作。這一路走來,既有成功的喜悅,也有過辛苦付出后收獲不多的痛楚,更少不得一些感悟。
急學(xué)先用與學(xué)以致用
因為有了早年親身從事科技創(chuàng)新活動的閱歷和經(jīng)驗,所以這些年我擬定的大學(xué)生科技創(chuàng)新項目選題,基本都兼顧到了學(xué)生的興趣、個人愛好和當(dāng)前的知識技術(shù)水平,同時還要讓項目適合學(xué)生由于不可隨便翹課而不得不“三天打魚兩天曬網(wǎng)”的時間安排?;谏鲜隹紤],我給這些大二甚至大一學(xué)生開出的題目很多是關(guān)于電子電路或單片機(jī)的(對時間連貫性要求較低)。
2011年秋,我曾指導(dǎo)以劉力同學(xué)為首的小組做了一個題為“涂鴉密碼鎖”的科創(chuàng)項目。這個題目其實源自多年前我在上自習(xí)時的一次突發(fā)奇想:“在一個卡片上隨意涂鴉作為密碼,通過程序控制,實現(xiàn)上鎖和解鎖,也可實現(xiàn)多卡開一鎖或一卡開多鎖。”當(dāng)我把這想法介紹給學(xué)生們的時候,他們感覺特別神奇,雖然還似懂非懂,但覺得“這玩意要是能做出來應(yīng)該很好玩,聽起來很酷”,所以他們當(dāng)即決定做這個項目。
然而,對于剛上大二的物理系學(xué)生來說,這項目需要用到的知識還都沒開課呢,況且很多知識也不像教材中所說的那樣簡單。劉力同學(xué)后來說起,那看起來很簡單的二極管,到真正用的時候才發(fā)現(xiàn)有那么多型號和各不相同的技術(shù)指標(biāo),都需要查資料搞清楚。在他第一次接觸單片機(jī)時,覺得很多書對單片機(jī)的功能都有詳細(xì)介紹,原理部分內(nèi)容過多,看著看著就失去了興趣。發(fā)現(xiàn)這樣的學(xué)習(xí)方式不合適后,他開始嘗試另一種方式,直接查閱到自己需要用的部分,暫時跳過大段的原理講解,先試著焊單片機(jī)電路,然后學(xué)著通過編程用單片機(jī)實現(xiàn)簡單的跑馬燈控制。
在第一次看到在單片機(jī)控制下閃爍的燈光時,他興奮了一個晚上,感覺這玩意還挺好玩的,被原理嚇退的興趣一下重新高漲起來。隨后,他慢慢發(fā)現(xiàn),學(xué)習(xí)是一個需要反饋的過程,將自己學(xué)到的東西立即運(yùn)用起來,反饋就來得快,興趣就濃,干得就起勁。從最初的一點都不懂,到能夠用程序控制單片機(jī)實現(xiàn)對燈的控制,再到對輸入信號進(jìn)行判斷,做出反應(yīng),劉力一邊學(xué),一邊用,有反饋地學(xué)習(xí),興趣不退,動力不減。就這樣,靠著這種“急學(xué)先用”的學(xué)習(xí)方式,他的單片機(jī)電路和編程初步入門了,從此項目的工作順利展開,同時他也體會到了“學(xué)以致用”的成就感。至今劉力仍記得在項目結(jié)題之前,每天課后他都會到實驗室進(jìn)行樣機(jī)調(diào)試,經(jīng)常不知不覺中就干到晚上11點多,做了一周多高強(qiáng)度的工作,也沒有感覺疲憊,只感覺到很興奮。他們的這個項目后來獲得了學(xué)??萍紕?chuàng)新項目一等獎,還在學(xué)校的“祖光杯”競賽中進(jìn)行了展示。
“急學(xué)先用”是可以見到立竿見影的實效的。不過,我還得再說明一下,在“急學(xué)先用”過后,可不能因為會用學(xué)到的一點兒還不太成體系的知識能解決實際問題了就飄飄然,而應(yīng)該充分利用在此過程中培養(yǎng)起來的興趣和對應(yīng)用背景的了解,回過頭去把跳過去的知識點重新補(bǔ)齊,這樣才能形成完整的知識體系,更好地運(yùn)用知識,并讓自己的能力變得更強(qiáng)大。
從功虧一簣到堅持到底就是勝利
在我指導(dǎo)科創(chuàng)項目的八年中,并非所有項目都做到了完美收官,2009年曾經(jīng)有兩個項目功虧一簣。這兩個項目在當(dāng)年的11月份立項,我和所帶的兩組學(xué)生按照之前的經(jīng)驗判斷項目結(jié)題時間應(yīng)該是來年9月中旬,所以學(xué)生們按照這個時間節(jié)點不緊不慢地做著研究。后來忽然接到學(xué)校通知說這批項目結(jié)題時間提前,此時他們只能倉促應(yīng)對,拿著前期的實驗數(shù)據(jù)、設(shè)計圖紙、加工完的印刷電路板(來不及焊接元件和調(diào)試)和零部件以及編了一部分的程序就寫報告草草結(jié)題了事。最終這兩個很有創(chuàng)新性和實用性的項目,因為沒有完成樣機(jī)而失去了獲獎的可能性。
有了這次的受挫,以后每次再指導(dǎo)學(xué)生科技創(chuàng)新項目時,我都會反復(fù)注意時間節(jié)點,按期完成既定工作。即便如此,也無法完全避免學(xué)生們基于各種原因的拖延。2010年,我指導(dǎo)的以高寧飛為首的小組做了一個題為“低溫電實驗箱”的項目。這項目進(jìn)展得其實遠(yuǎn)不如前面提到的幾個項目那么順利,還一度陷入停滯不前的狀態(tài)。臨近結(jié)題的時候,又由于學(xué)生疏忽焊錯了元件導(dǎo)致電路板燒壞,錯過了正常的結(jié)題時間,他們只得寫報告申請延期了。
隨后,由于課題組長和一個組員從大三春季學(xué)期要開始準(zhǔn)備復(fù)習(xí)考研,所以不得不放棄了項目工作。好在剩下的一個組員馮其成績不錯,已經(jīng)獲得了本校保研的資格,并打算跟我讀研究生。幾乎與此同時,他卻又拿來了一個申請撤銷項目的表格想讓我簽字。對此,我的答復(fù)是,你要跟我讀研究生,就請先把這個科創(chuàng)項目完成,哪怕只有你一個人在戰(zhàn)斗(事實上最后是我陪著他戰(zhàn)斗)。因為我要教會他一個道理:做一件事一定要善始善終,不能半途而廢,如果你現(xiàn)在就選擇放棄,那么你今后遇到困難時還是會選擇逃避。
就這樣,馮其只能一個人開始從頭開始。好在當(dāng)時課不多,他有很多時間泡在實驗室,心平氣和地做科創(chuàng),而不再有以前的浮躁,一點一點地完成了這個項目,拿出了一個實實在在的樣機(jī),不但順利結(jié)題,甚至“因禍得福”,躲開了同一批立項在春季學(xué)期結(jié)題、實力極其強(qiáng)勁的小組,在同期結(jié)題項目中拔得頭籌。馮其同學(xué)后來說,本科這段科創(chuàng)經(jīng)歷給了他很大的信心,除了學(xué)到很多實用的技能外,更明白了“遇到困難不要選擇逃避,必須要咬牙堅持,堅持了就能看到勝利的曙光”的道理。
科創(chuàng)的好處
回顧了幾段往事之后,我不妨再說說課外科研活動的好處。它不僅有助于學(xué)生科技素養(yǎng)的啟蒙、養(yǎng)成和提高,有助于培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作精神,還可以讓學(xué)生對自己的能力和知識更有信心。更關(guān)鍵的是,科創(chuàng)還能給學(xué)生帶來若干現(xiàn)實的利益,這絕非忽悠學(xué)生而是客觀存在的。
如今,當(dāng)下許多大學(xué)要求學(xué)生要有創(chuàng)新學(xué)分,而“大學(xué)生創(chuàng)新實驗計劃”等課外科研創(chuàng)新活動的參與和課題的完成,可以直接帶來創(chuàng)新學(xué)分,這就免除了去“秒殺”創(chuàng)新研修課的那種緊張。而且,一次成功的課外科研活動,可以為大學(xué)生在就業(yè)和求學(xué)中增加一個有分量的砝碼。
這些年在我指導(dǎo)下做科創(chuàng)的學(xué)生畢業(yè)了讀研的居多,但其中有一位于登峰同學(xué)(他參與的項目“直接火焰型燃料電池/熱電堆復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)”曾獲得了校一等獎)選擇了大學(xué)畢業(yè)后先出去工作。在大四四處找工作的過程中他發(fā)現(xiàn),不少公司的要求里面都有一條,就是要求填寫在學(xué)校期間的科研經(jīng)歷和成果。作為本科生,很少有人能有什么大的科研成果,即使有科研經(jīng)歷也只有畢業(yè)設(shè)計(論文),而在大學(xué)剛開始找工作的時候畢業(yè)設(shè)計根本沒有開始。相比之下,于登峰的科創(chuàng)經(jīng)歷就幫了很大的忙,不僅簡歷里面有得寫,而且在專業(yè)面試的時候還很有得說。通常的面試一般都有技術(shù)面試,因為他有了項目經(jīng)歷,技術(shù)面試就變得很簡單,聊聊項目就順利過關(guān),找到了不錯的工作。據(jù)他講,如果沒有這段科創(chuàng)項目經(jīng)歷,技術(shù)面試無疑是一個坎,面試官會問很多專業(yè)問題,萬一沒答好還會被低看一等。
而對于打算進(jìn)一步搞科研的同學(xué)來說,我們在面試研究生的時候,經(jīng)常會問及學(xué)生在大學(xué)階段是否參加過課外科技活動,不過很遺憾,答案多半是“沒有”。如果某個同學(xué)說“這個可以有”,我們會詢問他所做的具體項目內(nèi)容,在這個過程中能夠很快考察出學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和研究能力,那些做得好、講得好的學(xué)生,一般在這種考核中都能得到高分并贏得老師們的青睞。如果通過課外科研活動,產(chǎn)生了具有顯示度的成果(例如正式發(fā)表了學(xué)術(shù)論文),意味著他參加的科研活動更加完整。而如果課外科研的研究成果獲獎了,這個砝碼當(dāng)然還會更重些。對于那些希望去其他大學(xué)讀研讀博或者出國的大學(xué)生,如果有一段完整和成功的科創(chuàng)項目經(jīng)歷,我們這些教授在寫推薦信的時候自然也特別有得寫,他們拿到offer的成功率也會有所提高。
課外科研可以與課內(nèi)的畢業(yè)論文以及隨后的攻讀碩士、博士學(xué)位形成“一條龍”,助學(xué)生更早更快地進(jìn)入科研快車道,在“神馬”(無論你是“神”還是“馬”)都要趁早的時代,早一年進(jìn)入狀態(tài),早一年出成果甚至早一年畢業(yè),意味著什么,大家都懂的。
責(zé)任編輯:曹曉晨