【專訪】 朱士維的光學世界

一位在講臺上永遠充滿熱情、對教學很有想法的年輕老師,連續四年獲得台大教學優良獎,今年 更榮獲台大傑出教師獎。

2014/1/15 即將在 Coursera 上開設史無前例的光學課程,我們特地請到朱老師來聊聊這門光學課的迷人之處。

Q : 老師您當初為什麼會決定要在 Coursera 上面開課?

葉丙成老師的邀請當然是很重要的起源,不過主要的原因是因為我相信網路教學在未來的十年裡 面會很大幅度的改變所有課程。

舉例來說,MIT 的 OCW (開放式課程) 裡有一堂課是 Prof. Walter Lewin 開設的普通物理學,這堂 課和我小時候上過的課程完全不一樣,讓我覺得深受啟發。這就是線上課程的特性,能夠讓學生 不論在臺灣或世界各地都可以接觸到最好的課程。

Q:老師您目前在台大教的是普通物理學、電子學和團隊學習與戶外領導 (領導學程) ,光學是您四年前開過的課,為什麼最後會決定在 Coursera 開設光學呢?

因為 Coursera 上面目前還沒有任何光學相關的課程,連英文的也沒有。我認為光學是一門非常有 趣的科目,因為你看的到。

生活就是由光構成的,視覺是你平常用最多的感官,瞭解光學之後會讓你對周圍的環境有不一樣 的認識。研究光學有非常多的樂趣,例如 : 你知道台大樹影下的影子最近改變了嗎? 因為現在全都改成 LED 燈,所以樹的影子不再是原本的形狀而是變成一格一格的,這就是針孔成像的道理,我們在第五章的實驗會講解到。類似這些生活中的小細節,當你瞭解背後的原理之後 會發出 : 「哦~原來是這樣 ! 」的讚歎,這就是光學的魅力所在。

Q : 老師在錄製線上光學課程時和在台大上課有甚麼不一樣的地方呢?

非常不一樣。不管是課程安排、講課方式、作業、考試等等都要針對線上的學生來重新做設計。

另外,這和我以前的教學模式也很不一樣,在攝影棚錄影時是沒有學生的,我看不到學生的表情 、不知道學生的反應,只能憑以往的經驗來判斷。

以往上課我很強調與學生的互動,這部分線上課程就有它的局限性,我們想了許多方式來解決這 個問題,像是在這堂課中增加一些表單和問答題讓同學們發表意見,同時他們也能看到其他同學 的意見,也希望往後多利用討論區來增加學生與老師間的討論與互動。

Q:課程的要求寫到希望同學具備線性代數與矩陣計算的基本能力,請問這樣文組的同學也有能力修課嗎?

課程內容中有很多部分是不需要用到數學即可理解的內容,像是會探討天空的藍為什麼會越往下 越深?夕陽為什麼是紅色的?如何尋找眼睛的盲點等等。

的確這門課的難度會隨著時間逐漸增加,到後面的課程會需要一些線性代數與矩陣計算的基本能 力。但是,如果同學擔心的是數學不好而無法取得好成績的 話,那在這裡我希望給同學一個概念,考試和成績只是一種緣份。

成績的意思是 :「我(授課者)覺得重要的事情,你(同學)是不是覺得重要。」然而誰覺得甚麼事情重 要是沒有標準答案的,要慢慢放掉自己對成績的執著,有沒有學到東西自己最清楚,不需要靠成 績來肯定自己的學習。

更何況,線上課程的成績又不會影響升學,因此我也很歡迎不同領域的同學和我們一起來看看生 活中有趣的光學現象。

Q:在這門基礎光學中,您每週都會在開頭花一小節的時間問學生許多問題,也有很多的推薦讀物, 請問多增加這個部份的原因是?

其實我在上臺大的課時也都會這麼做。我認為,上課除了跟學生討論技術性的內容(專業課程)之外 ,很重要的環節應該是鼓勵學生思考他的未來方向,分享一些跟人生相關的概念,這個可能會對 他來說是更有幫助的。

在念大學的時候,很重要的事情是找到自己有熱情的事物,在大學時期去完成那些曾經想過但還 沒有機會去做的事情。像我常笑說自己大學寫照就是「主修嚕啦啦(救國團轄下的假期服務團)、副 修電機系」,在山裡面讓我對學習有另一番的體悟 : 「很多事情光用聽的沒有用,一定要親自動手做」,這也是為什麼我的課堂中有這麼多示範實驗的原因。

Q : 老師您希望同學修完這門光學之後得到甚麼收穫呢?

我期待同學有一天看到樹下的 LED 燈一格一格的影子會說 : 「哎呀,我知道這是為什麼 ! 」只要學生修完這門課後能對生活中的光學現象有更多的理解, 這樣就夠了。

當你在學習一個東西時,知道原理之後會感動,會感動就願意繼續學,只要願意繼續學,甚麼事 情都難不倒你。

【採訪後記】 同學們眼中的朱老師

朱士維教授是位非常棒的教授 ! 我曾經修過他的電子學一(物理系必修)和電子學二(物理系選修), 電子學基本上是一門計算非常繁複的學科,但在課堂上卻極少有複雜難解的算式。教授喜歡用理 解的方式引導我們思考,他也鼓勵我們上課時發問、與身邊同學討論、回答問題。他的投影片不 是條列式講義,更不是上課板書的彙集,而是一個又一個激發我們思考的問題。他不期待我們能 將公式記得很久,但他希望對於這門學科我們能夠「有感覺、有直覺」,更令我敬佩的是,老師 一直想向我們傳達一個概念 :「生活永遠比你的知識重要」。每週三小時的課中,教授始終堅持至少花個 20min 與我們談談生 活中的一些哲理與美麗之處。你可以期中考考很差,但你不能不知道這個季節台大開了哪些美麗 的花朵;同時他也鼓勵我們,假期不要待在書房和實驗室,人生中有太多更美麗的是等著你去追 尋,而學生,是最有本錢的 ! 他是位影響我非常深遠的教授,也是我十分敬佩的教授。

──物理四謝瓊葶

我曾修過的是朱老師的團隊學習與戶外領導(領導學程),這絕對不只是外界戲稱 的「爬山課」。而是在上山前讓我們練習在陌生的領域盡力將事情規劃仔細,上 山時將相信團隊 的精神發揮到極致,下山後仍惦記著過程中所學到的價值觀應用於生活中。在自己動手做的過程 中學習一些領導與被領導特質,如「站在高一層的角度看事情」、「自我管理」。朱老師不會告 訴你應該怎麼做,而是會引導學生思考如何短時間搜集團隊意見,偶爾畫龍點睛的提醒大家做事的 原則,反省我們剛剛的團隊決策,引導我們思考「怎麼做會更好」。很推薦朱老師的課程,他教 得不只是該領域的專業知識,更是人生。

──圖資三蔡蕙宇

大二那一年,我選修了朱老師的電子學課程,印象最深刻的是第一堂課老師要我們想想「為甚麼 要讀大學?」並且把想到的答案寫下來,提醒我們記得要把它放在第一順位,我想老師要告訴我們 的是莫忘初衷,要時時提醒自己目標在哪,確定行進的方向是否離目標越來越近,這麼一來,大 學四年中一定能有所得。另外,溝通的概念也是老師不斷強調的,上課時老師很鼓勵大家發言討 論,從一開始的寥寥數人,到整個學期之後,大家都曾參與課堂上的討論,老師也常要我們找到 意見不同的人,想辦法說服別人自己的觀點,其他如考試、報告等等也是在學識上的溝通。經由 這樣的過程,不只磨練表達能力,同時也會發現自己對課題的了解更進一步。在一年的課程中我 學到的不只是專業知識,堅定目標及與人溝通是我上完課在知識之外學到最多的兩件事。

──物理四李冠鬱

文 / 台大MOOC團隊 賴柔均