【博雅學堂】超導工程研究現(xiàn)狀與未來發(fā)展——劍橋大學卡德維爾教授主講第42期博雅學堂

11月21日下午，劍橋大學超導工程學教授David Cardwell蒞臨我校，于自由校區(qū)小禮堂面向高一年級部分師生做了題為“Problem-based Learning: A Broad Perspective"的主題講座。

    David Cardwell 教授是劍橋大學超導工程學教授，多年擔任劍橋大學工程系主任，劍橋大學研究生院院長。他成立了劍橋大學塊材超導研究組，研究高溫超導塊材的加工及應(yīng)用，用于制造超高磁場。2014年該研究組創(chuàng)造了17.6T高磁場世界紀錄。David Cardwell 教授在超導工程應(yīng)用領(lǐng)域貢獻卓越，于2012年當選英國皇家工程院院士。劍橋大學于2014年授予他科學博士學位，華威大學2015年授予他榮譽博士學位。自2000年開始擔任劍橋大學費茨威廉學院面試導師，自2013年之后負責全校在亞太地區(qū)錄取面試工作。

本次講座，David教授以基于問題的學習為中心，講述了他對學習的見解及一些學習方法。

David教授先是闡述了目前全國范圍內(nèi)都面臨著緊缺合格的工程師和技術(shù)人員的問題，說明了新一代青年人要更加注重去學習相關(guān)知識，以彌補這個缺口，緊接著，教授便開始對學習上的問題進行了講解。

首先，教授對傳統(tǒng)科學學習進行了分析，表明傳統(tǒng)本科生科學課程多采用大量的背景材料，很少與實踐相關(guān)，并且只是告訴我們需要知道什么，然后就是去記憶它，最后便是運用這些知識去解決例題。這種學習方式在一定程度上對于應(yīng)試確實更有作用，但卻大大限制了學生的學習創(chuàng)造性。

隨后，教授便開始講解到底什么是基于問題的學習?；趩栴}的學習是一種以學習為中心的教學法，學生通過在解決啟發(fā)材料中發(fā)現(xiàn)的開放式問題的經(jīng)驗來，它不會關(guān)注已知答案的解決方案，但會關(guān)注發(fā)展其他方面的技能和價值，包括知識獲取，增強團隊協(xié)作和交流。

它通過讓學生發(fā)現(xiàn)相關(guān)性和應(yīng)用到未來角色而來促進學習，而不是采用講授，讓學生在實際問題的基礎(chǔ)上保持更高水平的學習動機。

這種學習方式需要加強批判性評價、文獻檢索和鼓勵團隊的持續(xù)學習，它的教學過程需要以小組學習進行，每位學生都能擔當特殊的角色。這是一個主動而非被動的過程，它更關(guān)注學生的反饋和推理，以此構(gòu)建他們的自我學習。

而后教授講述了基于問題的學習都包括什么。首先，是明確問題，也就是問題的開始，隨后需要明確專業(yè)術(shù)語，以便下一步去定義問題，接著便是頭腦風暴，小組內(nèi)構(gòu)建假設(shè)，設(shè)立學習目標，獨立研究，而后綜合推理，最后再動手操作，以便強化記憶，因此基于問題的學習需要更多的準備時間和資源來支持這種小組學習。

緊接著教授講解了這種學習方式的四個要素。一、目的 項目需要在團隊和個人層面上有意義。 二、時間 必須提供足夠的時間來思考，計劃和執(zhí)行。 三、復雜性 項目需要結(jié)合多個學科領(lǐng)域，并呼吁學生的先驗知識。 四、相互聯(lián)系 相互聯(lián)系就是一切，學生在項目過程中需要與彼此相互聯(lián)系，注重團隊合作。

在此，教授講述了自己的研究組的案例。

教授的研究組：

組內(nèi)一共15名研究員，里面包括博士后、研究生、合作者與技師，教授本人設(shè)置了“體超導性”的課題，隨后組內(nèi)開始集思廣益，確定材料、工藝、實驗和設(shè)備，分配任務(wù)，后在美國佛羅里達州的國家高磁場實驗室進行實驗，過后撰寫論文發(fā)表研究成果，最后在國際會議上發(fā)布了科技成果。不負眾望，這項工程榮獲了吉尼斯世界紀錄!

在此也對教授及他的研究小組表示熱烈祝賀!同時，這也是對全社會的一大貢獻。

在講座的最后，是互動提問環(huán)節(jié)，教授對幾位同學提出的問題認真分析，給出了細致的解答，解決了許多人內(nèi)心的疑惑，為大家對劍橋、超導工程也有了一定的了解，對今后的發(fā)展起到了積極作用。

偉大人物的最明顯的標志，就是他堅強的意志，不管環(huán)境變換到何種地步，他的初衷與希望仍不會有絲毫的改變，而終于克服障礙，以達到期望的目的。聽完David Cardwell教授的講座，相信大家對如何學習也有了一定的想法，希望同學們能夠明確自己的理想，堅持初衷，戰(zhàn)勝困難，克服障礙，大膽無畏、自信滿滿得去奔跑、追逐內(nèi)心最深處的堅定的信念、夢想!

Just as truly as eternal vigilante is the price of liberty, so is eternal industry the price of noble and enduring success. (譯文：正如想要擁有自由就要時刻保持警惕一樣，想要取得偉大的、持久的成功，就必須堅持不懈地努力。）

撰稿：高一 24班 隋雨軒

審核：張曉娟、潘振東

編輯：學校辦公室