︾
今年7月,中国科学院力学研究所研究员、中国科学院大学(以下简称“国科大”)博士生导师、岗位教授赵亚溥老师获得了“全国优秀教师”的称号。在国科大,赵老师被同学们亲切地称为“赵爹”,他为大一学生教授的力学课也因难度较大而被称为A班中的S班。
这门最能代表国科大特色的课程又是怎样的呢?
在这里你能学到很多
“在赵老师的课上你能学到很多”是很多同学最终选择了赵老师的原因。在赵老师的力学课上,你可以学到生命力学、连续介质和非线性力学、分析力学、数学、英语还有美术知识。在其他普通物理课程中,学过物理竞赛的同学们能够学得非常轻松,但在赵老师的课上,所有同学们都活在今天补张量,明天补英语,后天学习变分的“水深火热”之中,自学能力无时无刻不经受着锤炼。
课堂上,赵老师往往只对重点知识进行详细地推导讲解,同时也带领大家关注科学前沿的进展,其他时间则重点讲述思想实验和物理学史。比如,赵老师可以从牛顿的水桶思想实验讲到2018年测量测地漂移和惯性参考系拖拽的最新进展,从马赫原理讲到爱因斯坦、贝索、马赫的“三人戏剧”。赵老师还会在课件中用大量的图片和历史材料向同学们展示科学家的生活:爱因斯坦strong、certain and alone的气质,费曼高超的邦戈鼓演奏技艺,朗道去世前在黑板上留下要继续学习物理前沿知识的笔迹,不仅如此,在这里你也能提升美学素养,从拉斐尔的《雅典学院》到达芬奇的维特鲁威人,都有科学对称简洁的美。这些“美学现象”也都是赵老师津津乐道的话题。
记得某一年6月,当时高三的宗吉祥同学在南京中科院古生物研究所参加国科大综合评价面试,作为面试官之一的赵老师对他发出来这样的提问——“人们总说科学家是在和科学打交道,那么你认为科学中有哪些具有人文美的例子呢?”面对赵老师的这个问题,宗吉祥同学的回答是“诺特定理”(诺特定理,是奇异积分方程的基本定理,为理论物理的中心结果之一,它表达了连续对称性和守恒定律的一一对应)。后来宗吉祥如愿进入了国科大力学系,不仅成了赵老师最爱提问的学生之一,他当时回答的“诺特定理”也成了赵老师课上常常提起的话题。赵老师在《力学讲义》中写道:“诺特定理既深刻又简单,使我们快乐、敬畏又动情!”
我们在课上模仿G.I.Taylor计算美国第一颗原子弹爆炸的TNT当量,在期中考试中探索用科里奥利力确定自己纬度的方法,赵老师让我们看到课堂不仅仅是学习力学知识,也懂得力学的文化渗透在生活。
“课堂还是乱一点好”
在力学课上最慌的时刻,大概就是赵老师举起两支新粉笔说:“下面就请两名同学到黑板上来写一下”那一刻。赵老师常说:“国科大的学生都很优秀,但是都比较胆怯,很少发言,也不参与讨论。我希望能鼓励大家积极参与到课堂中,课堂还是乱一点好。”
同学们被“挂在黑板上”时,赵老师说的最多的是“很简单”和“没关系”,每一名同学也都会受到全班的掌声鼓励。第27~28讲的课件上,赵老师在“本讲内容”中写道:“多位同学上台写板书,效果很好。”
除了被点起来到黑板上写题,每节课,赵老师也会布置辩论题给大家,一边用爱因斯坦和杨振宁的例子鼓励我们多与身边的同学交流讨论,一边抛出问题,从是否存在万有斥力到中国人是否应该实行合餐制还是分餐制。在赵老师看来“道理越辩越明”。
幽默风趣的赵老师对课堂学生们唯一的“抱怨”是:“你们怎么都不笑呢。”赵老师在课堂上很喜欢讲笑话,从法国小学生知道阿贝尔群到驰豫时间、观测时间和神学的关系。活跃气氛是一方面,赵老师用这种方式更希望同学们加深对基本概念的理解,并且他常常讲“我们都要做一个有幽默感的人呀。”
有一本越读越厚的教材
《力学讲义》,七篇,八个附录,五十四节,三百八十四页。“赵爹”时常自嘲:“写书之前,我的头发还是很多的,但现在……”
一名同学在课程评价中写道:“不是每个人都有机会体验拿着自己著的教材站在讲台上讲课的感觉。”赵老师上课随性,并不按照教材顺序讲课,而是随着思路的发展,想到哪讲到哪。有时在黑板上推完了一个公式,他才会说“这在我们书上就有”,然后把眼镜推到额头上,捧起《力学讲义》凑到脸前,轻松找到需要的那一页。这本书,无论是课下顺着赵老师构建的知识体系研读,还是课上随赵老师的思路跳着翻阅,都是一种享受。
但这的确是一本越读越厚的书。一开始,我们被行军蚁搭起桥梁的有趣彩图,以及克莱罗、达朗贝尔和欧拉“十八世纪因月球的战斗”的故事吸引,随着进一步学习,我们能看懂其中的公式推导,感受最小作用量原理的美妙。《力学讲义》不仅引用和推荐了许多著名科学家的文章和书籍让我们去学习,读《力学讲义》有时也像走迷宫。第一百四十八页,一张用诺特图像制作的庞加莱圆盘会把你领向第四篇一道探讨埃舍尔版画“多重镶嵌,无限重复,环环相扣”的艺术境界和所蕴含的科学哲理的思考题,而这道思考题又将指引你回到第二篇对非保守矢量场的理解。这些让赵老师“失去头发“的细节,和百余道等着我们去思考讨论的题目,也在引导着我们思考。
选择“赵爹”,
可能意味着选择了被挂在黑板上“公开处刑”、全英文的作业、雪崩时的绩点。
但选择“赵爹”不亏!
人物简介:
赵亚溥研究员,1994年在北京大学力学系获得博士学位。1998年在中科院力学所晋升为研究员. 2000至2005年担任非线性力学国家重点实验室主任。2002年获得国家杰出青年科学基金. 2014年获得国家自然科学二等奖 (排名第一)。赵老师主要从事物理力学、冲击动力学和非常规能源中力学问题的研究。2018年,赵老师获得“北京市高等学校教学名师”。同年,赵老师为国科大本科生一年级学生所撰写的《力学讲义》出版,本书一经出版立即热销,英国剑桥大学出版社已经正式邀请赵亚溥老师出版《力学讲义》的英文版。