52歲的中國科學院院士席南華,是中國科學院數學與系統科學研究院學術院長、中國科學院大學副校長、中國數學會副理事長,但每逢周二和周五,席南華只剩下一個身份——大學數學教師。
他的授課對象,是中國科學院大學本科一年級的學生。
這并非沒有挑戰,盡管席南華在學術領域已頗有建樹,但面對三尺講臺,這位僅在美國教過兩年本科生的院士,常要拿出科研工作中那份固有的謹慎和敬畏來。
新學期的第一堂課,席南華決定和學生聊聊他們的意見,“上學期有學生認為講課速度太快,也有的說例題講得少了一點,還有的說課件沒有上傳……”末了,他把第二條單拎出來說,“今天我們就來分析分析上學期的期末考試試卷,給你們補一節‘例題’課。”
屬于本科生的院士課,就這樣開場了。
在院士的課堂上,找男女朋友也能和高等數學聯系起來
自去年招收首批300多名本科生以來,中國科學院大學(以下簡稱國科大)因院士給本科生當班主任、院士上講臺等一系列舉動而頗受關注。
這在高教界并非首例,在國外,諾貝爾獎得主、院士、學科帶頭人給本科生上課的情況并不鮮見,甚至是一種常態,國內的清華、北大、浙大等高等院校也早有院士授課的例子。
不過,這所中科院系統的高校和擁有上千位院士的中科院學部,以及中科院旗下上百個研究所有著千絲萬縷的關系,加之其明確表示以這些資源投入培養未來的科學家,用實際行動回答“錢學森之問”,其授課效果,仍值得業內期待。
劉翼豪是300多名本科生中的一員,學習計算機科學與技術專業,他眼中的院士授課老師,相較于其他任課教師,“更加有氣度”、“幽默風趣”、“講起課來游刃有余”,“不只是教授某一兩個知識點,而是通過很多通俗易懂的例子來打比方,讓我們融會貫通。”劉翼豪說。
前段時間,物理學家霍金無意間占據了娛樂新聞頭條,原因是他在一場科學講座上,回答了一個看似八卦的問題——“單向樂隊(One Direction)的成員WZayn離隊讓全球無數少女心碎不已,這件事會產生怎樣的宇宙效應”。霍金在回答這個問題時帶出了“平行宇宙”的概念,并結合WZayn的離隊向公眾做了“平行宇宙”的科普。
這樣的結合,在國科大院士授課的課堂上也經常上演。
比如,關于找男女朋友的問題,在席南華的課堂上,也能和高等數學中的線性方程式聯系在一起——
找男女朋友時,可能會列一些特定的條件,比如,希望男生180cm以上,女生體重在50kg以下等等,這就好比解答一個實際問題時,設置一些條件,列出個線性方程式。
不過,即便能找到符合條件的男性、女性,也未必能讓他們成為自己的男女朋友,有可能是對方沒看上自己,也可能是沒有緣分,這就好比在解答一個方程式時,即便找到一個“解”,卻未必是符合結果的那個“解”——比如,x2+1=0,求x的實數解。這個方程式的確有解,卻是一個復數解。
當然,如果找到很多符合條件的男女朋友,也可能是件麻煩事——選擇太多,不知道自己真正想要哪個。相應的,一道方程式如果有很多解,甚至是無窮的解,對于一個數學家來說也是件麻煩事,“那么多的解,亂花迷人眼,又找不到哪個是最優的。”
席南華院士認為,院士對一門學科或某個領域的理解,已達到一定高度,對整個學科的發展方向也較有把握。通過他們深入淺出的傳遞,可以給學生建立一個更為清晰的學科脈絡,有利于學生深入理解與研究。
對院士給本科生授課的種種質疑被事實消解了
此前,有關院士給本科生授課的種種質疑一度甚囂塵上:“院士上課可能很呆滯古板,講的內容也會比較生澀難懂,不利于本科階段的理解和學習。”“院士給本科生上課是大材小用,是對高級人才的浪費。”“院士哪兒有那么多時間,上課不一定比普通教師上得好。”“院士授課會不會是招生噱頭?”
現在,這些質疑被事實消解了。
目前,包括席南華在內,中國科學院大學一共有4位院士給本科生上課,另外3位分別是教授微積分的袁亞湘院士、教授普通物理的歐陽頎院士和教授普通化學原理的李永舫院士。
院士們的確很忙。
5月初,一段文字在國科大本科生的朋友圈里瘋傳:“他為了能趕上今天(5月11日)早上8點給國科大大一學生講授微積分課程,昨夜凌晨3點從福州回到北京,7點半之前趕到學校上課,下課之后又馬不停蹄坐飛機到上海,參加中歐運籌雙邊會議,明天上午作大會報告,會后返回北京,周三上午還要給本科生上課。不要只看到院士頭銜的光鮮,更要看到院士的辛勤付出和努力,也要為國科大的學子擁有這樣敬業的授業導師感到驕傲!”
這段文字描述的是袁亞湘院士,不少學生在轉發這段文字時說,“向老師致敬”。
老師,這個在學校最常聽到的詞匯,對這些院士來說,也是一種責任和擔當。
盡管袁亞湘指導研究生已有20多年,但給本科生上課還是頭一回,為了給這些95后上課,他還曾和一位法國學者朋友討論課程大綱和教學實施方案,互通了20多封電子郵件。
在中國科學院副院長、中國科學院大學校長丁仲禮院士看來,讓院士走上講臺,讓這些中國最頂尖的科學家肩負起傳承知識與思想的使命,也是一種對科學傳統的繼承。
95后們記住了“院士的謙虛”
國科大材料專業本科生楊佯至今記得“院士的謙虛”。
在李永舫院士的課堂上,常能聽到這樣的話,“這一塊我研究不深”,或者是“對這部分內容我不太擅長”,“想要深入了解的同學,可以讀這些科學家的書或論文……”
楊佯還記得,在李永舫的第一節課上,李院士便和學生分享了自己的生活和學習經歷,講述自己如何從農村走出來,并一步一步努力成為化學家。他說,這種故事在打動學生的同時,也潛移默化影響著他們對于奮斗和科研的看法。
能否講一個精彩的故事去影響他人,考驗的不僅是一個人的表達能力,還有他的學識、閱歷以及修養。在國科大,席南華還擔任分管本科教學的副校長,他說,“今后的本科教學,將會有越來越多的院士來給本科生上課。我們遴選來擔任課程主講的院士,也有一定的標準,比如必須活躍在科研一線,年齡適中,表達和教學能力強,等等。”
回到第一堂課,席南華講解考試試卷之前,先給同學們講了一個故事:一次考試前,一名學生被數學老師叫到辦公室談話,老師問了學生兩個問題,哪個領域學得好,哪個領域學得差。等到考試那天,學生以為,老師會圍繞自己學得好的那個領域問,沒想到,老師卻問了差的那個領域。
學生很納悶,問老師“為什么”,老師說,“我想知道你在自己認為最差的領域,到底掌握了什么,剩下的就是你需要大力學習的”。這位老師就是被稱為“數學界無冕之王”的希爾伯特,這個故事也在數學界廣為流傳。
講完這個故事后,席南華說,這次考試,有些同學認為難,考的分數不高,可考試有很多種,如果是為了高考,分數至關重要,但在平時的考試中,分數未必有那么重要,重要的是意識到自己究竟掌握了什么,又有哪些不足,這樣,你才能尋求學術的進步。
“作為未來的科學家,我希望你們能夠多保持一些‘平時’的態度。”席南華說。
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