探索美国的理科课程

探索美国的理科课程

从世界各地前来美国学习——前来学习理科——的学生远比以往来得多。当学生们来到美国学习理科课程时,他们获得所学学科的前沿信息,通过研究吸收最新的知识。

他们还可以从多样化和众多的领域中选择研究方向。

在美国,理科包括了培养化学家、天文学家、物理学家、神经学家、遗传学家、生物学家、地质学家、水文学者、地震学家、气候学家、海洋学家及护士所开设的课程 - 这里所列出仅仅是数以千计的研究领域中的一部分。学生们会发现结合不同科目而定制出一套学程的处跨学科课程正呈日益增长之势。

“在美国,处在当今科学最前沿的教授们也会在课堂中从事教学,”内华达大学里诺分校(University of Nevada, Reno [UNR])理学院院长 Jeff Thompson 表示。几乎在每门理科学科中,UNR 均位列全国最佳大学的顶级行列。

“学生们在从事[研究]的院校远比在未开展研究的院校里可以掌握更多的知识,在后者任教的教授们因初为教授而可能尚未在其领域里有所涉猎。”

“我将努力学习以获得生物科学领域,更具体地说是在癌症治疗领域的博士学位。我在美国所获得的教育体验给了我在这个领域深入发展的一个极好机会,罗格斯大学(Rutgers)出色的教师让我更多地了解了分子生物学和免疫学。”

-海伦娜•弗洛雷•斯梅洛来自于南大河洲联邦大学(Universidade Federal do Rio Grande do Sul),目前在罗格斯新泽西州立大学(Rutgers, The State University of New Jersey)从事生物科学的初级研究。

一般情况下,学生可能会在美国大学课程中发现一个更趋加成熟的研究综合体。其他国家也许有相当严格的学术体系,但其科研设备的种类、资源和设备运行的基础设施可能有限。

“美国拥有世界上最优良的教授和研究实验室,使得前来美国学习的国际学生们受益匪浅,”国际教育学院(Institute of International Education)院长 Allan Goodman 说道。

在美国的国际学生能够接触和掌握丰富的技术技能和解决问题的能力,为他们今后无论是在美国还是回国后在科学方面的职业发展做好准备。根据布鲁金学会(Brooking Institution)在 2013 年 6 月所做的研究,在如今所有工作中,20% 的职位需要应聘者具有科学、技术、工程或数学(STEM)方面背景。

Francisco Suarez Poch 从智利来到美国,在 University of Nevada, Reno 享有盛名的水文科学专业学习跨学科水文课程。

“对我来说,美国是世界科研的中心,所以这里也是获得良好教育的首选之地。”Poch 说。

“在美国学习的一个好处就是你可以接触到许多在相关领域从事研究的团队,使你可以获得非常好的反馈。而在美国以外的地方或欧洲,有时候这是难以做到的,”Poch 指出。在美国生活和学习也让他有机会可以结识许多朋友并从事学习以外的各种活动。

在智利取得本科学位之后,他来到美国攻读水文专业的博士学位。在那之后,他回到了位于圣地亚哥的智利天主教大学(Pontificia Universidad Católica de Chile),在水利和环境工程系担任助理教授一职,从事教学工作。

在美国求学期间,他与他的研究教授合作,开发了一个太阳能池式膜蒸馏脱盐工艺,使受水位过低和高盐影响而濒危的湖泊得到清洁。在来自世界各地 1.6 万名地球物理学家出席的美国地球物理联合会(American Geophysical Union,AGU)秋季年会上,他向与会者展示了他在太阳能池研究中所取得的一些成果。

像 Francisco 这样的故事并不少见。

在美国各地参与高水平研究的理科生即使不是数以千计,也有数以百计。那些容纳大多数国际学生的大学同时也是顶尖的研究学府,如南加州大学(University of Southern California)所接纳的国际学生人数居首,再比如加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)、俄亥俄州立大学(Ohio State University)和纽约州立大学水牛城分校(SUNY University at Buffalo)均位居前 20 所接纳国际学生人数最多的大学之列。

“物理与化学课程对于国际学生尤为具有吸引力,尤其是研究生,同时也包括本科生,”University of Nevada Reno物理系教授 Roberto Mancini 说。

“在我们的实验室里总是能看到本科生的身影,实验室的工作为他们提供了通往研究生课程和高级培训的通途。”

“我打算成为一名果树栽培学、植物遗传育种的专家。这里的课程使我能够了解另一种文化,提高英语水平并拓展了我的全球视野。”

-Henrique UlianaTrentin 来自于南大河洲联邦大学(Universidade Federal do Rio Grande do Sul),目前在伊利诺伊州立大学(Illinois State University)从事农艺学的高级研究。

Mancini 在 University of Nevada, Reno 所属的内华达州太瓦厂房(Nevada Terawatt Facility)从事高能量密度等离子体的研究,该校配备了供大学使用的全美最强大的两个脉冲发电机之一,即 2 兆瓦斑马加速器。他正在研究超高温和非平衡等离子体以模仿黑洞周围吸积盘中的物质的状况。他通过博士课程对国际学生进行指导,其中部分学生现任职于著名的实验室,如美国的洛斯阿拉莫斯实验室(Los Alamos Laboratory)。他还采用互动、实时的网络教室对位于日本、德国等地的学生教授有关等离子光谱仪的最新发展。

最近,一名来自匈牙利的学生完成了他在内华达州太瓦厂房的学习和工作,并在毕业后返回了匈牙利。他很快就作为一名科学家加入了新的极端光基础设施(Extreme Light Infrastructure),这是一个激光研究机构,有着全世界最尖端的激光研究设施。

国际学生不仅可以在美国获得极好的研究机会,他们还得以从不同的视角来看待事物。在这里学生可以有不同的气候可以研究,有不同的动物和植物可以研究,并且拥有开阔的视野,可以在各种各样的实验室中实践不同的科学方法。例如,地球科学家有机会研究不同的土壤类型、生态系统或独特的地理特征。

“学生们在决定应在美国哪里就读时需要考虑的另一个重要因素是独立思考是否会受到鼓励,”Thompson 说。

“在美国衡量成功的一个指标是学生是否能够独立思考、分析并得出自己的结论,而不是由教授提出某个问题作为一套事实来引导学生。美国所擅长的是进行开放思想的教育,我们教导学生思考,并将侧重点放在让他们学会独立思考。”

也许美国著名的天文学家、天体物理学家和作家 Carl Sagan 对此作出了最佳阐述,“科学是一种思维的方式,其意义远远超过了知识的主体本身。”

作为国际学生的学术指导老师,Jim Carr 对来自各国的学生的才干有着深刻的印象:

“这些学生都受过非常良好的教育;他们非常聪明,是他们所在班级中的佼佼者(成绩全优)。他们来这里是为了在他们所感兴趣的领域里汲取最新知识,即使学生来美国接受到的是与他们国内相类似的教育,他们也会寻找扩大他们的视野以及与其他学生互动的机会,以便在接受教育的同时了解一个新的文化。对于理科生而言,他们可以学习到新的研究技术,学习如何使用他们学科领域内最新的技术和工具,并可以接触到各种各样的观点和方法。”

来美国学习的学生可以获得接触第一流的研究人员的优势,还会感受到对科学充满好奇心及发掘和大胆追求新知识的文化。

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内华达大学里诺分校(University of Nevada, Reno)

第一眼看上去,谁也不会想到黄石公园野狼项目(Yellowstone Wolf Project)的创始人和首席科学家 Doug Smith 与 Goldcorp 矿业公司的前任总裁暨一间新创建的从事内华达州太浩湖资源(Tahoe Resources)开发的矿业公司的所有人 Kevin McArthur 之间会有什么共同点。

但他们之间的确存在着共同点。

他们都是 University of Nevada, Reno 理学院的毕业生,而且他们都是成功的商界领袖。他们完成了从学术界到商界的有效过渡,尽管他们的侧重点是迥异的。

作为理学院的院长,Jeff Thompson 在目睹商科和理科结合起来在企业界所发挥的作用后,不断地获得启发。他希望当今的理科学生能够充分理解,在商界中,拥有一个理科基础有助于使他们的职业获得交叉发展的机会。

“大多数从我们理学院毕业的学生在营利性机构中就职,”院长 Jeff Thompson 说。

“我们在学术上训练他们取得了很大成绩,同时我们也注重指导学生如何在商界取得成功。我们与其他许多院校的不同之处在于我们侧重于对学生的训练,使他们通过研究进行独立思考(这同时包括了本科生和研究生的水平),与在其研究领域中作为佼佼者的教授一同工作。”

Thompson 提到了成功驰骋商界的许多理科学院的校友的例子:

  • Opal Adams 成功地从一名拥有地质学学位的毕业生转变为 Enviroscientists,Inc. 的副总裁
  • Bill Honjas 和 Satish Pullammanappallil 在 1997 年创立了地震数据处理软件公司 Optim,并将其扩建成一家成功的国际地热勘探公司
  • Alan Krause 是麦凯矿业学校(Mackay School of Mines)的毕业生,现已成为负责大型新巴拿马运河建设的公司的总裁兼首席执行官

理学院提供 18 个不同专业的 50 多个学位,其中包括从大气科学到生物学、化学、生态学、地理学、地质学、数学、神经科学和物理学的各个专业。该学院以麦凯地球科学与工程学院(Mackay School of Earth Sciences and Engineering)所提供的课程,以及学院所属的 Nevada Terawatt Facility 在高密度能量的等离子体方面的研究著称于世,目前学院正在积极探索在神经科学方面取得成功的途径。该课程还有助于学生们成功地进入医学院。大量最先进的实验室为学院的教学和研究提供支持。学院可授予本科、硕士和博士学位。

理学院拥有大量的科研创业项目 - 教师团队每年可吸引超过 2600 万美元的校外科研经费。卡内基教学促进基金会(Carnegie Foundation for the Advancement of Teaching)将 University of Nevada, Reno 归类为一所开展大量研究活动、拥有博士生授予权的综合大学。

其中一些研究中心包括:

  • 变革性环境监测项目中心(Center for Transformative Environmental Monitoring Programs)
  • 地热资源巨大盆地研究中心(Great Basin Center for Geothermal Energy)
  • 内华达州矿业和地质局(Nevada Bureau of Mines and Geology)
  • 内华达州地震实验室(Nevada Seismological Laboratory)
  • 内华达州太瓦厂房(Nevada Terawatt Facility)

理学院化学共享仪器仪表实验室部(Colleges Department of Chemistry Shared Instrumentation Laboratory)是一个供全校免费利用的资源,所有学生都可以使用这里的实验室设备以及定制研究工具、计算设施和工作区。

除了这些实验室以外,内华达州北部地区的高沙漠环境和多种多样的地质属性,如内华达山脉(Sierra Nevada mountains)、太浩湖(Lake Tahoe)和其他许多河流和高海拔湖泊,使实地调研成为 University of Nevada, Reno 课程的一个重要部分。

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Mike Wolterbeek 是 University of Nevada, Reno 的公共事务交流官

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