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“從娃娃抓起”,培養頂尖數學家

鄧暉
2021年01月10日15:35 | 來源:光明日報
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原標題:“從娃娃抓起”,培養頂尖數學家

  無須高考、面向全球招生、初三學生也可入學……連日來,清華大學新近發布的“丘成桐數學科學領軍人才培養計劃”備受關注。一個個關鍵詞沖撞眼球,計劃被不少人視作“不設任何框框的拔尖人才培養特區”,由此引發了眾多討論:這個特殊的“特區”要培養什麼人?怎麼招怎麼教?指向的又是當前教育的哪塊短板?

  在國際著名數學家、菲爾茲獎得主、清華大學丘成桐數學科學中心主任丘成桐看來,重視基礎科學、從娃娃抓起、在本土培養出一流學者——這正是他發起此次計劃的初心所在。“中國科技發展了這麼多年,很多方面還跟在別人后面跑。歸根結底,忽視了基礎科學。基礎學問做不出來,應用科學也做不到第一流。數學是所有科學的基礎,在任何一個科技水平頂尖的國家,數學都是最重要的。我們要做的,就是在中國培養出最頂尖的數學家。”丘成桐說。

招什麼人:要對數學有興趣,勇於在真問題上探索

  《招生辦法》:“崇尚科學、身心健康、成績優秀、表現出突出數學潛質和特長並有志於終身從事科學研究的全球中學生”是此次計劃的招生對象。在年齡上,計劃面向內地招收高中一、二年級學生,特別優秀的初中三年級及高中三年級學生﹔面向海外招收十、十一年級學生,特別優秀的九年級及十二年級學生﹔當年度已被錄取的清華本科新生也可申請。

  事實上,國內高校針對拔尖人才培養開設教育“特區”早已有所實踐。清華大學就是先行者之一,早在2009年就推出了“學堂人才培養計劃”,設立了數學班、物理班、計算機科學實驗班等若干“人才培養特區”。而此次數學領軍計劃引發多方關注,在於它比此前所有的拔尖人才培養特區更為特殊。

  記者對比以往的拔尖人才培養計劃發現,這種特殊主要體現在以下三點:一是招生年齡前移,特別優秀的初三學生即可報考。二是打破招生地域類別,統一標准、面向全球攬才。三是跨越高考限制,直接組織招考,區別於以往學堂班在校內二次選拔招生的模式。

  為什麼要如此設計?拔尖創新人才培養是越小越好嗎?

  “為什麼要小孩子?因為他沒有一些先入為主的、墨守成規的觀念。我發現不少大學生或者研究生,滿腦子就是固定地跟著人家走,有一種瞻前顧后的心態:怕交不上卷子、完不成課題、畢不了業。相反,小孩子不會有這些雜念、顧慮,會更勇於在真問題上探索。”丘成桐坦言,把招生對象放寬到初三年級,除了數學與其他學科相較,是一門“早熟的學科”之外,這種“無所顧忌”也是他更為看重的學生素質。

  而對於“面向全球招生”,丘成桐則表示是希望打造一個開放、包容的學習環境,找到那些可以攪動學習、科研生態的“鯰魚”:“大到整個科學,小到數學學科,不同地方有不同的特點、不同的風氣、不同的科學走向,比如俄羅斯看重具體的計算,法國人對數學的想法很抽象。有外國的學生和學者在都是有好處的,這會給中國的學生帶來很多不一樣的東西。”丘成桐說。

  100個名額虛位以待,這個優中選優的領軍計劃最看重學生的哪些素質?

  “所有做研究的好品質都應當有。一是要懂得考試,雖然不用高考,但事實上我們對這些學生的考試會更嚴格也會更難。二是對數學真正有興趣。三是要能夠坐下來、肯下功夫。當然,為了更快為國家培養出人才,這些孩子必須要有很好的數學基礎,這是必要條件。”丘成桐說。

怎麼選拔:入圍要連闖七道關卡,絕不考偏題怪題

  《招生辦法》:入選數學領軍計劃,考生需要連闖初評、綜合測試、專業測試、體質測試、入圍認定、確認和預科培養七道關卡。其中,綜合測評環節考察中英文閱讀、數學和物理。專業測評環節考察中學數學全部內容、微積分、線性代數、群與群作用的基本概念,以及非固定形式的開放性內容。

  盡管對公眾而言,“無須高考”四個字具有很大的沖擊力,但不少網友在研讀《招生辦法》后直言,要想闖過上述七道關卡,門檻不降反升,隻有真正的“數學天才”才敢於應戰。

  “招生名額不設國際國內和年級分配比例,而是按照統一標准,嚴格按照寧缺毋濫的原則擇優選拔。選拔既考查學生多學科的綜合素質,又考查學生在數學方面的能力和水平,同時也十分重視學生的德智體美勞全面發展情況。對於低年級學生,還會在預科階段考察其對大學學習生活的適應能力,考察合格才能辦理錄取手續。”清華大學招辦主任余瀟瀟告訴記者,清華將專門設立由丘成桐先生領銜的招生評審專家委員會進行考核選拔,所有選拔環節全程接受紀委監督,確保公平公正。

  大師坐鎮、關卡密集、層層選拔,考生需要做哪些准備?

  “雖然考核嚴格難度不小,但我們絕不會考偏題、難題、怪題。”丘成桐告訴記者,這是數學領軍計劃選才最重要的原則之一。“我們考察的是那些真的有內容的問題,能夠帶領學生在宏大的數學學科中向前走的問題。我們不會去找很刁難的題目,因為這沒有意義。一句話,我們要考的是你需要曉得的東西,在數學學習和研究中,這樣的好東西很多。”丘成桐說。

如何培養:新設書院,學術大師授課,定制數學史和科學史課程

  《招生辦法》:成立書院,採用“‘3+2’+3”培養模式,從本科連續培養至博士研究生階段。“3+2”階段學習期間不得轉入其他專業。

  “數學等基礎學科對於一個國家的科技創新能力具有突出的支撐作用。選拔具有突出稟賦和強烈學術志趣的青少年,通過學術名家和優秀學者的授課指導,在接受基礎訓練的同時充分接觸學術前沿,較早養成研究能力,對於創新人才的養成是一個有益探索。”清華大學副校長彭剛表示,“此次數學領軍計劃與學堂計劃一脈相承的一點,就是最優秀的學者在最優秀的學生身上下最大的功夫,培養未來的拔尖創新人才。”

  8年,是丘成桐數學領軍計劃為這批將被精挑細選的孩子勾勒的一條頂尖數學家成長之路。

  丘成桐對這8年有著清晰的任務分解:“前3年數理基礎課程學習,第4、5年科研訓練﹔博士階段‘3’,要進行職業科學家學習訓練。”到了第8年博士畢業時,他希望這些孩子的博士論文達到世界頂尖水平:“可以投稿到全世界最好的雜志去,做到‘引流’的研究。”

  為了達成目標,一流的師資和課程成為數學領軍計劃的重中之重。

  記者了解到,書院式培養、因材施教和開放交流是計劃培養的三大要點。清華將新設書院作為計劃人才培養單位,學術大師直接授課,定制數學史和科學史課程,強化專業研討和論文訓練,引導學生開展前沿研究,吸納學生參與應用項目。同時,邀請國際著名科學家授課、講座及進行論文指導等教學活動,選派學生到國外一流大學和科研機構學習交流。

  “現在我們很多學生,沒有看到第一流的學者是怎麼做學問的。好老師不能隻懂得教書,要能帶領學生走出一條科研新路。他必須正在從事一流的研究、走一個深的方向,學生在旁邊看著你的科研走勢、方向,在得到科研方法訓練、科研品味熏陶的同時,有一個典范、‘背影’的作用。”丘成桐如此描述他將構建的教師隊伍。

  在課程設計方面,計劃也有著縝密的構思。

  “領軍計劃的這群孩子,我期望能夠胸襟更大,不只是進行數學單學科的培養。這20多年來,數學發展受物理研究影響很大,四大力學是必學的。”丘成桐告訴記者,文學、體育等課程也將登上學生的課程表。而在眾多課程中,他尤為看重兩門課,“一個向前看,一個向后走”。“一是要教數學歷史,讓學生懂得歷史上數學家都做了什麼重要的工作,我可能會來教這門課。二是要教數學學科的最新走勢。”

  彭剛介紹,為了培養出這樣“胸襟更大”的領軍英才,清華會在教學組織和課程體系等方面更多地考慮融合清華的辦學傳統和國際頂尖數學人才的培養經驗,高度尊重丘成桐先生的人才培養理念。

  目前,報名正在進行中。3月下旬,清華將公布入圍認定結果﹔4月至6月,經過層層選拔的學生將接受預科培養和考察。這些被視作未來中國頂尖科學家“種子”的年輕人究竟什麼樣、將在怎樣的一片沃野中破土發芽,本報記者將持續跟蹤。

(責編:初梓瑞、章斐然)

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