【人物專訪】林志民教授——我看台灣的科學教育

■中央研究院原子與分子科學研究所研究員暨臺大化學系合聘教授林志民的研究團隊2015年1月 在「科學」(Science)發表了一篇論文:最簡單的克里奇中間體能和水反應,且反應迅速,和水的反應動力學行為是個平方關係,也就是一個克里奇中間體需要和兩個水分子作用。這個研究成果的發表釐清了克里奇中間體和水反應的動力學,平息學術重大爭議,受到國際大氣化學界的矚目。臺大科教中心與臺大研發處合作,特別聯訪林志民教授,請林教授就這個突破性研究的實驗過程與結果和我們分享,同時也談談國內當前的科學教育。

lin訪問以問答進行,以下為訪談內容整理。

問:一個研究由大學生和碩博士生負責進行,有差別嗎?

答:沒有太大差別,因人而異,學生的想法才是最重要的。有的學生不是素質不行,是想法的問題。如果本身研究動機和興趣不強,那是最糟糕的事;有些則是有錯誤的習慣,對事物的認知不科學,所以當他進行科學研究時就會遇到障礙,因為他不知道他錯在哪裡,無法用科學的方法去解決問題,自然解決不了問題。所以研究者擁有「足夠的動機」和「好的科學習慣」對於科學研究非常重要。與其收一個沒有受過好的訓練的學生進實驗室,不如收一個尚未養成壞習慣的學生,因爲要糾正壞習慣實在太困難太花時間了。

即使是臺大化學系的學生,對我而言,大部分是接近空白的,也就是沒有接受過實驗室的訓練,如果他願意也能夠花時間做實驗的話,我會同意他進入我的實驗室,給學生機會做做看。最大的困擾還是,大學生能夠花在實驗的時間太少,或是沒有興趣進行研究。

問:對於要求進實驗室的人,您覺得他在學成績重要嗎?會參考嗎?

答:我找助理都會要求看成績單,成績重要但不是唯一依據。成績好跟實驗好沒有絕對相關,有的只會考試但不知道如何處理實驗室裡的事,就需要花時間重新訓練。之前我有個清大物理的助理,他成績不是太好,後來發現他工作仔細、認真且有條理,現在已出國唸博士。

創造力跟想像力一樣重要。例如,我跟學生說明一件事,用科學的語言描述我的想法,欠缺想像力的學生就無法想像我的描述、實驗裝置設計、實驗步驟和反應機制等,這是很困擾的,因為很多實驗不能只用方程式來解釋,如何進行好的科學實驗需要良好的想像力。

我畢業於台大、待過清大1年、也教過很多年交大的學生,台大學生是比其他學校學生優秀。在台大常可見令人驚豔、稱道的學生,比例就是比其他大學高很多。

問:您對於高中生至大學修AP課程或做專題實驗的看法

答:趙彣與謝郡庭就是高中時到原分所來參加科學營,才認識我,並在大學時選擇進入我的實驗室。參加在大學辦理的科學營是很好認識大學教授與實驗室的機會。我曾收過建中的專題生,有好有壞。最大的差異在於學生是自願的還是因為修課必要才來的。如果進實驗室是因為學校規定,沒有強烈的研究動機,雖然學生很聰明反應很快,但因為欠缺動力與完成的決心,最後結果通常不會太好。科學班學生在大學實驗室做專題研究,通常時間都非常有限,做得高興、有興趣比做什麼重要,即便在家自己做實驗,不用先進的器材,都很好。

對於高中生接觸實驗室研究,是值得鼓勵的。我不排斥學生對科學研究的野心,卻很反對功利取向;例如有學生詢問何種題材適合作為科展題目,其言下之意卻是為了利用研究結果來得到某些利益。高中階段進行科學研究應該是為了「學習」,絕對不應該是為了「功成名就」,本末倒置;更何況研究結果好壞跟運氣、努力程度等有關,絕非單純的研究主題能夠決定的。

高中生AP課程讓他們早一點接觸大學課程是好的,至於該用何種形式進行,尚有調整的空間。

問:對實驗室的學生期望

答:看學生的慧根,學得多就教得多。有些想像力比較不足或科學知識背景不夠紮實的學生,至少也讓他學會基本的操作。對於能力好的學生,盡我所能將經驗與知識傳授給他,希望他能自己弄出一點東西。也很鼓勵學生自行寫論文,可惜有文筆又能做實驗的學生真的不多。

問:對訓練學生的科學寫作與發表、英文程度的看法

答:很重要,不論是在實驗室或校內課程進行訓練都好,對於現在校內已有的科學寫作課程值得鼓勵,或許校內課程的訓練比在實驗室的訓練更有效,畢竟在實驗室能訓練學生寫作的時間有限,但是我會告訴學生:你能用英文寫作就盡量寫,或許文法有欠缺、單複數有問題等,至少能寫敢寫是最重要的,不然連被修改的機會都沒有。我也是花了十幾年的時間,文法等能力才慢慢變好。我比較擔心的是:連第一版的初稿都寫不出來,或是錯誤太多無從改起。例如,剛開始時我會跟學生說:第一次我幫你抓30個錯,然後你就拿回去修改,盡量修改後再給我;第二次我幫你抓15個錯,這樣慢慢遞減;如果你讓我感到你有進步的話,我會繼續幫你改下去。不過目前我的學生人數不多,還不需要這樣做。曾經遇到英文寫作很糟糕的學生,所以非常支持學校(臺大寫作中心)開設科學寫作課程,也很鼓勵學生有空去修課。

學習以英文寫作科學,是一個研究者必經的過程,我自己是花了很長很長的時間來越過這個障礙,我博士畢業後才能用英文做學術演講,覺得英文論文寫的比較順的時候,已經副教授要升教授了。

問:因為出身台大化學系,對系上教育看法

答:選修課程太少了,一直都很少,似乎是系上不希望有很多選修課。其實最大的問題是,現在的必修課;必修課的學生,不少人學習都有一搭沒一搭的,另一方面,選修課的學生認真的比例高。我們真的需要「必修」這個概念嗎?但是我想很難一下進行大調整,因為沒有必修課的話,如何判斷學生在某個領域上是否值得給他一個學位。我的理想是:漸漸減少必修課,讓它自然消滅,學生回到自願學習的狀態,然後要有很好的檢定,類似醫師的國考制度,但是檢定形式可以再談,例如要有一個很好的發表並能夠為自己的發表接受詰問、回答。

問:現今學生間的討論風氣與之前相比?

答:並沒有太多機會接觸到這點,應該都還好才對,學生能自己想辦法解決問題。比較大的問題,還是學生是被迫來上必修課,甚至選修課也是被迫來上的,因為他無課可選。這樣很難期待學生學到了什麼,他唯一在乎的只是能不能pass (過這門課)。這是很糟糕的狀況!在教育上要著力的是:蠻多的學生,學習動機出了很大的問題,在這種情況下,怎麼把必修課與畢業檢定做適當的配套,是應該努力的方向,不然這個問題會不斷地發生。

另外一個現況的問題是,我們的助教很明顯太弱了,因為助教經費嚴重不足,與國外相比低太多太多了。國外的助教好,是因為他們用每月1600美金等級的薪資讓研究生擔任助教,我們這邊是每月6000台幣的等級,薪資差太多了,導致國內研究生不願花心力在辛苦的助教工作上,如果想賺錢,寧願去兼家教,每個小時還有1000元。總體投入的不足,可能只有國外的1/10,所以如何去要求要有多好的品質和表現,可能連要求一半都不容易;現在跟以前的社會環境已經大不相同,不再是老師叫學生做什麼,學生就會乖乖去做的年代了。影響所及,現在教授都怕教課,因為助教不管用;變成不要出作業,考試只能考選擇題。這樣對學生而言,很難有幫助,因為老師只能教一些很死板的知識,少花力氣和時間,學生學得有一搭沒一搭的;即使老師願意在授課上做些改變,也需要助教配合,助教要能夠協助看作業,如果連助教自己都不會,授課教師怎麼能出較難的作業;最後學生認為老師沒能教好,就開始批評,變成一個負向循環。所以老師上課只好唸課本,學生很高興,考試考課本,學生很高興。然後大家就會問,如果台大學生都這樣的話,其他學校的學生怎麼辦!

問:對於台大博士生就業是否會困難看法

答:這不是哪個學校博士的問題,博士就業比學士問題大得多,可以從幾個層面來看:第一、優秀的大學生可能就出國去了,沒有留在國內念博士。第二、有些人念博士並不是真正對研究有興趣,只是他不知道該做什麼好,就留下來找個實驗室繼續唸博士,這種心態下,希望他能好好學習然後就業,當然有一定的困難,因為他本來就不知道做什麼好,念博士只是混時間等畢業,指導老師也不好要求太多,最後畢業當然是難以就業。如果學校能要求每一個拿到博士學位的人都能自主研究、有很好的實驗技術等,做不到的就嚴格淘汰掉,這樣拿到博士學位的人一定能順利就業。問題是「做不到」!指導老師會「不忍心」、 「沒有空要求」或「擔心因此實驗室人力不足」。舉個實例,我幫化學系出博士班資格考題目,一些博士生根本就不會作答,甚至連思考都不願意,回答的還不如大學生,表示博士的平均程度是不是還不如大學生?顯示我們在管控博士學位上,質與量間的平衡做得不夠好,部分實驗室為了先求有研究人力的「量」卻犧牲了「質」,導致未來這些人取得博士學位後,破壞了整個博士的就業市場;最後,好的學生反而不願意修博士,不就又是惡性循環。

一個學生在修習博士學位的4、5年間都在浪費時間的話,你覺得他適合做什麼?無論是在學界或業界!也就是這些人將博士的就業市場搞砸。如果一個公司的老闆對台大的博士期望甚高,卻發現台大博士不如其他學校的博士、甚至不如碩士或學士,年紀大又難溝通,還要求高薪,也難怪現在博士就業出現大問題,就是這些「質」不佳的博士連累到正常的博士,業界自然認為台大博士也不怎麼樣!然後漸漸的就不會再給機會。如果我們能做到並告訴大家台大的博士產出有良好的品管,自然博士的就業就不是問題。

問:趙彣同學跟林老師的淵源與對趙同學的印象

答:趙彣雖然高中時因為科學營跟我認識,但之後並未聯繫。由於我的實驗室需要招募工讀生,趙彣是大二時才來實驗室應徵工讀生的,剛開始因為工作時數不多,只做一些簡單的工作。在大二升大三的暑假,趙彣申請了中研院原分所暑期研究計畫,開始認真做起了實驗。大三升大四的暑假繼續申請了科技部暑期大專生研究計畫,結果令人驚豔。

科技部應該增加暑期大專生研究計畫通過率,每個計畫也不過才2萬多元,現在通過率比得傑出研究獎還低。因為這樣的計畫讓學生有機會做點研究,且經費低到不過是一般計畫經費的零頭,不論結果是好是壞,都是給學生一個很好的機會進行基礎研究。

趙彣來應徵工讀生時我並不記得他,因為他在科學營的表現並沒有特別突出,有些建中學生表現更好。談到現在的他,我的印象是:他對數學一直都很有興趣,基礎很也好,所以後來我會把一些反應動力學的數學模型交給他處理。我現在體會和做法是:一件事學生能夠做的話,他來做絕對比我做要更有意義和重要,就算速度慢一點也沒有關係。所以對於克里奇中間體這個實驗,大部分的實驗我都沒有插手。我們沒有固定的討論時間,但是經常在實驗室碰到時就討論一下研究結果。Group meeting主要是訓練學生的表達能力,也會討論實驗。

 

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