文/ 任志祎 馮杰

講臺上，一位留著如同圣誕老人般銀色大胡子的人正在操縱著常見又奇妙的道具。這不是魔術(shù)表演，也不是雜技，而是來自美國圣馬丁大學(xué)物理系的斯蒂芬·帕克教授在上物理課。他可以通過如五角硬幣、晾衣架等道具，讓學(xué)生們一下子理解“加速度”“慣性”和“向心力”這些抽象的物理學(xué)概念。

我最早對科學(xué)感興趣是在幼兒園的時(shí)候

問：您為什么會選擇物理學(xué)專業(yè)？最初是什么激發(fā)了您的興趣？

帕克：我最早對科學(xué)感興趣是在幼兒園的時(shí)候，老師給了我一本關(guān)于太陽系的書，這本圖畫書至今還擺放在我的書架上。我記得當(dāng)時(shí)在想，探索太空和太陽系該有多酷?。?/p>

當(dāng)然，像《星球大戰(zhàn)》和《星際迷航》這樣的電影，也在我的成長中留下了深刻印象。小時(shí)候，科幻電影真的拓展了我的想象力。盡管很多技術(shù)可能聽起來沒有科學(xué)意義，但是我發(fā)現(xiàn)這類電影令人著迷，引人思考。

高中時(shí)，我喜歡數(shù)學(xué)和科學(xué)，也因?yàn)槭菢逢?duì)成員（吹小號），所以選修課都是數(shù)學(xué)、科學(xué)和音樂相關(guān)課程，遠(yuǎn)超學(xué)校要求的課程標(biāo)準(zhǔn)。高中數(shù)學(xué)老師是我最喜歡的（也是最好的）老師之一，她對我的早期教育產(chǎn)生了極大的影響。

上大學(xué)時(shí)，我想主修數(shù)學(xué)或自然科學(xué)，如化學(xué)或物理。大一下半學(xué)期，我選了近代物理學(xué)這門課，學(xué)習(xí)了相對論、粒子物理學(xué)、高能物理學(xué)等。這些話題非常吸引我，而且與我之前所學(xué)的任何其他科學(xué)都截然不同。我認(rèn)為粒子物理學(xué)尤為神奇，能學(xué)習(xí)夸克、反物質(zhì)、中微子這些內(nèi)容。這一切都讓我想起了自己喜歡的科幻電影，得知其中的一些情節(jié)也小有真實(shí)之處，我非常吃驚！因此我便知道，物理學(xué)絕對是我想學(xué)的專業(yè)。

大學(xué)的物理學(xué)教授都非常優(yōu)秀。課上，是他們幫助我認(rèn)識物理材料并產(chǎn)生興趣。他們所做的課堂演示以及散發(fā)的活力讓我很喜歡去上課學(xué)習(xí)。事實(shí)上，我的物理學(xué)老師們對我決定成為一名教授起到了重要作用；我也想有機(jī)會激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣。

國際經(jīng)歷培養(yǎng)全球化意識

問：我們了解到您在日本、英國、巴西等多個國家從事物理學(xué)研究工作，對這些國際研究工作的經(jīng)歷，您有什么樣的感受和收獲？

帕克：如果說是從事物理學(xué)研究工作的經(jīng)歷，那么主要是在英國、德國和丹麥。對于日本和巴西，我曾與圣馬丁大學(xué)的學(xué)生到這兩個國家進(jìn)行過文化交流。

本科期間，我培養(yǎng)了一種“全球化意識”。作為物理專業(yè)的學(xué)生，我有機(jī)會前往倫敦，參加學(xué)校出國留學(xué)項(xiàng)目的通識教育課程，為期一學(xué)期。這絕對是一次美好的經(jīng)歷！我讀了莎士比亞的戲劇，看了皇家莎士比亞劇團(tuán)的演出；了解了一些著名的繪畫作品，去倫敦的藝術(shù)畫廊親身體驗(yàn)。在不同的國家生活了三個月，讓我感受到旅行的樂趣。隨著成長，我想要去更多地方。

有了本科留學(xué)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)我在研究生期間得知能夠有機(jī)會同曼徹斯特大學(xué)前往英國達(dá)斯伯里同步加速器輻射源實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，有機(jī)會前往德國柏林馬克斯-普朗克應(yīng)用技術(shù)研究院弗里茨·哈伯學(xué)院學(xué)習(xí)表面分析工具時(shí)，我毫不猶豫地抓住了機(jī)會！

我的留學(xué)經(jīng)歷并未止步。獲得博士學(xué)位后，我搬到丹麥孔恩斯靈比，在丹麥技術(shù)大學(xué)工作三年，從事博士后研究。這對我來說是一次大冒險(xiǎn)，在國外生活這么長時(shí)間也是我生命中一次美好的經(jīng)歷。雖然那時(shí)我嘗試學(xué)習(xí)丹麥語，但是在丹麥生活非常容易，因?yàn)閹缀趺總€人的英語都說得非常好。我所在的院系文化多元，所以我們所有的工作、課程、研究和會議都是用英語進(jìn)行的。

回到美國，在圣馬丁大學(xué)教學(xué)后，我有機(jī)會牽頭文化交流項(xiàng)目，通過國際項(xiàng)目和發(fā)展辦公室，與學(xué)生前往日本和巴西到友好學(xué)校進(jìn)行數(shù)周的參觀交流。這些都是非常棒的機(jī)會，讓我繼續(xù)自己熱愛的事情，學(xué)習(xí)不同文化。讓學(xué)生接觸不同文化有助于他們加深全球理解。

斯蒂芬·帕克（Stephen Parker）：美國圣馬丁大學(xué)物理系副教授。2001年，他在華盛頓大學(xué)取得了物理學(xué)博士學(xué)位，隨后在丹麥從事博士后研究。帕克博士曾在日本、英國、巴西等多個國家從事物理學(xué)的研究工作，并在過去15年里一直教授本科生物理課。他還在北華航天工業(yè)學(xué)院開設(shè)了物理學(xué)導(dǎo)論課程。圖為帕克教授在北華航天工業(yè)學(xué)院授課

教學(xué)重在互動與激發(fā)興趣

問：您為什么會選擇來中國并在北華航天工業(yè)學(xué)院開設(shè)物理學(xué)導(dǎo)論課程？

帕克：圣馬丁大學(xué)和北華航天工業(yè)學(xué)院合作辦學(xué)，因此我來到北華航天工業(yè)學(xué)院。學(xué)校推出一系列課程，由一位中國教授和一位美國教授共同完成，學(xué)生們有機(jī)會參加學(xué)習(xí)，接受國際化教育。有過非母語學(xué)習(xí)經(jīng)歷的學(xué)生會有不同且更加全面的理解。這樣的教育有很多好處，能使學(xué)生更有準(zhǔn)備地參加各種工作。事實(shí)證明，他們有能力在各種環(huán)境下學(xué)習(xí)，并在工作中迅速掌握新技能。

問：您希望這門課程能為學(xué)生們帶來什么？如今學(xué)生們是否達(dá)到了您的期望？

帕克：這些課程很重要的一方面是用不同的語言來學(xué)習(xí)。就美國教育體系來看，我認(rèn)為有一點(diǎn)我們做得很好，就是進(jìn)行各種實(shí)踐活動和課堂演示，讓學(xué)生們能夠以不同的方式與材料進(jìn)行互動，而不僅僅是聽老師推導(dǎo)或閱讀相關(guān)材料。

舉例來說，我在每堂課上都會運(yùn)用個人反饋（或者更常見的說法是“clicker”）。這樣，我可以就剛剛講過的材料提出一個多項(xiàng)選擇題。每個人作出選擇后，匯總結(jié)果以柱狀圖顯示，我和學(xué)生們就能夠立即看到全班對材料的理解程度。這很像家庭作業(yè)，但相比之下，有更即時(shí)的反饋。通過把這些clicker融入教學(xué)中，我的課堂教學(xué)很成功。如果學(xué)生們表現(xiàn)出不理解時(shí)，我可以回顧材料；那些大多數(shù)人回答正確，少數(shù)回答錯誤的學(xué)生就知道要尋求幫助，掌握概念。即時(shí)反饋對他們的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。

我認(rèn)為教師的工作絕不僅僅是給學(xué)生提供材料，讓他們理解理論，也需要激發(fā)學(xué)生對材料的興趣。有時(shí)候，當(dāng)教授感覺就像表演者，需要先讓學(xué)生對材料感興趣，這樣他們才會想花時(shí)間與材料互動，掌握知識。如今的教育，教師不能只坐在教室前面講述；而是要吸引學(xué)生，并營造出互相吸引的氛圍。正是這一點(diǎn)，讓教學(xué)充滿樂趣。也正是這一點(diǎn)，讓我熱愛在大學(xué)任教。

問：您在中國與同事以及學(xué)生相處過程中，有哪些有趣的故事或難忘的經(jīng)歷？

帕克：在中國期間，有很多難忘的時(shí)刻。

1）我最喜歡的時(shí)刻就是與班上的學(xué)生在一起。他們看到我下課后走回辦公室，便會來詢問是否愿意和他們一起去學(xué)生食堂吃飯。我很喜歡和學(xué)生們一起吃飯。

2）其中一個比較困難的事情是，對于我這樣一位在華的美國人來說，在校園附近逛街購物時(shí)，會看到很多奇怪的表情。人們看到我總是感到非常驚訝，結(jié)果只是以某種懷疑的眼光盯著我看。一天晚上，我在校園附近的一家餐館吃飯，一對中國夫婦和他們的兒子就是這樣看著我。過了一會兒，父親和兒子過來了，我們進(jìn)行了非常愉快的交談。父親英語很好，兒子也興奮地用他知道的單詞進(jìn)行交談。那一天，兒子剛剛通過了英語課一級考試，夫婦很高興他們的兒子能來和我交流，并同我慶祝他們兒子的成功。吃完飯后，我發(fā)現(xiàn)這對夫婦實(shí)際上也付了我的飯錢。我走過去，和他們一起結(jié)束用餐，非常感謝他們的熱情。我的母校最珍貴的一項(xiàng)傳統(tǒng)就是熱情好客，能夠在世界各地看到這樣的傳統(tǒng)，我為之深深感動。

3）所有班級都有對材料感興趣和不感興趣的學(xué)生。北華航天工業(yè)學(xué)院班上的學(xué)生（尤其是前排的學(xué)生）總是積極地回答我提出的問題。很高興看到整個教室的學(xué)生都能積極互動。告別晚宴時(shí)，我們都會邀請班上的幾位學(xué)生來參加，自己包餃子，這一點(diǎn)非常棒！

對我來說，重要的是能夠與學(xué)生互動，不僅是以老師的角色在課堂上互動，還要在課外對學(xué)生有更深入的了解。例如，在圣馬丁大學(xué)，我和學(xué)生們一起參加了校內(nèi)排球隊(duì)，我們每周和其他學(xué)生隊(duì)打比賽。在課堂外與學(xué)生接觸，有助于展示出你和他們有共同的興趣，能夠在另一個層次上去了解學(xué)生，他們也喜歡接觸課堂外的你。這些課堂外的聯(lián)系促使學(xué)生真正想要來上課，不僅僅因?yàn)樗麄兿矚g這些材料，更因?yàn)樗麄兿肴ド夏愕恼n。在北華航天工業(yè)學(xué)院，我也很喜歡能夠在課堂外與學(xué)生互動。

帕克教授（右二）一行到西交利物浦大學(xué)交流訪問

中外合作辦學(xué)項(xiàng)目超越傳統(tǒng)

問：您如何看待中外合作辦學(xué)？

帕克：中外合作辦學(xué)項(xiàng)目是國際合作的結(jié)果，超越傳統(tǒng)留學(xué)項(xiàng)目。傳統(tǒng)留學(xué)項(xiàng)目中，學(xué)生在回國之前，會花一個學(xué)期或一年的時(shí)間在合作機(jī)構(gòu)或分校學(xué)習(xí)。雖然有些學(xué)生在外國學(xué)習(xí)時(shí)可能適應(yīng)得很好，但有些學(xué)生可能會經(jīng)歷文化沖擊、會想家，或者在學(xué)業(yè)上沒有做好準(zhǔn)備。而中外合作辦學(xué)項(xiàng)目中，學(xué)生們還在自己的學(xué)校里接受國際教育。他們從進(jìn)入大學(xué)時(shí)起，就接受來自本國和外國機(jī)構(gòu)的教師授課，有更多的時(shí)間來處理國際經(jīng)歷，提高英語和跨文化能力。

另一個優(yōu)勢是，參與合作辦學(xué)項(xiàng)目的學(xué)生可以選擇轉(zhuǎn)到外國合作大學(xué)完成學(xué)業(yè)，并在畢業(yè)時(shí)獲得兩份文憑。對于學(xué)生來說，這是很好的機(jī)會，能在教育中有更多收獲。

問：您對中外合作辦學(xué)的發(fā)展和推進(jìn)有哪些建議？

帕克：中外合作辦學(xué)需要中外機(jī)構(gòu)的堅(jiān)定承諾和共同奉獻(xiàn)。當(dāng)然，總會有挑戰(zhàn)和不可預(yù)見的障礙，但在這一過程中，雙方需要共同努力，營造氛圍，解決一切問題。

我認(rèn)為明確的合作辦學(xué)任務(wù)或目標(biāo)至關(guān)重要。例如：合作辦學(xué)的目的是什么？對學(xué)生有什么好處？如何建立一個包含不同教育理念、教學(xué)方法和學(xué)科的學(xué)術(shù)機(jī)制？如何獲得教職員工、學(xué)生和家長的支持和信任？

此外，在采取行動前，必須周密思考合作辦學(xué)項(xiàng)目，教師引進(jìn)是重中之重。教師參與和支持的程度將是決定合作辦學(xué)項(xiàng)目成功與否的一項(xiàng)重要因素。在國際團(tuán)隊(duì)教學(xué)環(huán)境中，有些教師比其他教師能更好地適應(yīng)。此外，教師還必須設(shè)法讓學(xué)生參與跨文化的教學(xué)環(huán)境，開發(fā)課程，培養(yǎng)學(xué)生的國際經(jīng)驗(yàn)。

圣馬丁大學(xué)（SMU）和北華航天工業(yè)學(xué)院（NCIAE）花了幾年的時(shí)間研究討論上述問題，然后推出了我們的合作辦學(xué)模式。該項(xiàng)目得益于北華航天工業(yè)學(xué)院韓文仲校長和該校機(jī)電工程學(xué)院王懷明院長以及圣馬丁大學(xué)羅伊·亨德里克斯校長和凱薩琳·博伊爾副校長的支持。我們很幸運(yùn)與北華航天工業(yè)學(xué)院成為合作伙伴！

北華航天工業(yè)學(xué)院的索菲亞（陳?。┖图罚ㄈ沃镜t），以及圣馬丁大學(xué)的翁雪梅女士，對中外合作辦學(xué)項(xiàng)目取得成功也發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。如果沒有像上述三人努力的工作，讓此次經(jīng)歷如此完美且充滿價(jià)值，就不可能建立合作辦學(xué)項(xiàng)目。他們的努力對該項(xiàng)目的成功起到了重要作用，正如我們在美國說的，他們在處理細(xì)節(jié)方面做得非常完美。

科學(xué)最大的樂趣在于探索“融合”

問：物理其實(shí)滲透在我們生活的方方面面，目前您對哪些物理學(xué)相關(guān)的熱點(diǎn)問題比較關(guān)注、比較感興趣？

帕克：最近，我對計(jì)算力學(xué)很感興趣。實(shí)際上，我今年利用公休假，研究如何將實(shí)驗(yàn)納入一個典型的理論課程。博士期間，我主要從事實(shí)驗(yàn)工作，但我接受的教育最有趣的一點(diǎn)是能夠同時(shí)探索實(shí)驗(yàn)與理論。

過去幾年，我喜歡研究的物理知識涉及物理與音樂的交叉。實(shí)際上，我和音樂系的一位教授一起進(jìn)行了一堂音樂物理學(xué)課的教學(xué)。高中時(shí)，我在樂隊(duì)吹小號，但我從未真正研究或思考過音樂和物理之間有多少交叉。

隨著成長，把兩種愛好結(jié)合在一起真是太美好了！對班上的學(xué)生來說，看音樂家和科學(xué)家用不同的方式談?wù)撏瑯拥氖虑?，是非常有趣的。例如，我們最喜歡的一個課程是身為科學(xué)家的我給音樂教授上一堂唱歌課。他試著唱一個音符，升起八度音階（音樂術(shù)語）或變換雙倍頻率（物理術(shù)語），但聲道形狀要保持不變。（他不會直接這樣做，于是就很困難了，為了課程考慮，他不得不做錯誤的示范。）聲道（音樂術(shù)語）或共振器（物理術(shù)語）需要變換不同的形狀才能唱出更高的音符，所以我們從物理學(xué)的角度研究如何做到上述情況。

課程中，我們做過很多這樣有趣的示范。這使我深入研究了音樂很酷的方面，比如大音階和小音階，我們對它們的感知，以及耳朵是如何聽到不同聲音的。有很多問題值得探討：為什么小號聽起來像小號，鋼琴聽起來像鋼琴？如果我們錄制這些聲音，然后倒著播放，它們的聲音是否仍然相同？如果我們切斷音符的加強(qiáng)和削弱部分會發(fā)生什么？我們能不能騙過耳朵去聽實(shí)際上不存在的東西？

美國聲學(xué)協(xié)會推出了一張非常棒的光盤，探索“聽覺幻象”，這些聽覺幻象是非常好的課堂素材。這也正是一種方式，讓那些熱衷藝術(shù)卻并不熱愛科學(xué)的人在談話中涉及科學(xué)。許多光盤上的例子都讓班上的學(xué)生大吃一驚。

問：5月22日，您在“外國專家科學(xué)講堂”上現(xiàn)場教授演示，對于這次活動及效果，您有怎樣的感受？

帕克：被邀請去北京參加“外國專家科學(xué)講堂”，進(jìn)行現(xiàn)場教授，我需要選一個自己感興趣的主題。我選擇了相對論，因?yàn)樵谶@個領(lǐng)域，一些悖論非常奇怪，但就像拼圖一樣，只要仔細(xì)、深入地思考，就能慢慢拼湊出正確答案。這可能讓人感覺像是科幻小說，然而這些理論已經(jīng)一次次地得到證明，成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠郑词刮覀兛赡軟]有意識到）。

活動中，我有點(diǎn)兒擔(dān)心學(xué)生們不會對這個話題很感興趣，也擔(dān)心沒有學(xué)生自愿參加我的演示活動，但我驚喜地發(fā)現(xiàn)教室里所有的學(xué)生都很投入。看到他們都爭先恐后地想要上臺演示，我感到非常欣慰。這正是我希望通過這次演示達(dá)到的目的。他們不需要完全理解狹義相對論，但需要對我所講述的奇怪科學(xué)感興趣。開始快速移動時(shí)，學(xué)生們可以直觀地看到奇怪且有趣的東西。通過這種方式來呈現(xiàn)，他們能夠投入到與材料的互動之中?？巳R爾（孫夢格）用中文做翻譯，很好地向?qū)W生們傳達(dá)了其中的樂趣。來自北華航天工業(yè)學(xué)院的張博洋老師在整個演示過程中也提供了非常寶貴的幫助。

問：廣義相對論和量子力學(xué)的矛盾很有趣，那么您如何看待未來物理學(xué)發(fā)展的方向呢？

帕克：科學(xué)的一大樂趣是努力發(fā)現(xiàn)所有事物是如何“融合”的。我們努力探索這樣的矛盾時(shí)，可以學(xué)到最有趣的東西，學(xué)會使其兼容。正因如此，我們發(fā)現(xiàn)了生活中的物理學(xué)。

話雖如此，但我堅(jiān)信，物理學(xué)的未來最重要的一點(diǎn)是讓人們學(xué)到超越物理學(xué)之外更多的東西。學(xué)生在受教育期間必須選擇的其他課程有利于擴(kuò)展其思維，對培養(yǎng)一位優(yōu)秀科學(xué)家也至關(guān)重要。有時(shí)，恰恰從完全不同的參照系來解謎題才會給我們帶來最好的新思維。

物理學(xué)最重要的基礎(chǔ)必須是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證理論（反之亦然）。這兩者都需要相互推進(jìn)，否則我們永遠(yuǎn)不可能對任何結(jié)果真正有信心。大世界（一般相對論）與小世界（量子力學(xué)）使之具有挑戰(zhàn)性。沒有人能確切地說出我們在未來一年、十年甚至一個世紀(jì)可能學(xué)到什么。然而，重要的是要繼續(xù)探索，并激勵學(xué)生繼續(xù)探索。