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“从娃娃抓起”,培养顶尖数学家

2021-01-10 10:36来源: 光明日报

  无须高考、面向全球招生、初三学生也可入学……连日来,清华大学新近发布的“丘成桐数学科学领军人才培养计划”备受关注。一个个关键词冲撞眼球,计划被不少人视作“不设任何框框的拔尖人才培养特区”,由此引发了众多讨论:这个特殊的“特区”要培养什么人?怎么招怎么教?指向的又是当前教育的哪块短板?

  在国际著名数学家、菲尔兹奖得主、清华大学丘成桐数学科学中心主任丘成桐看来,重视基础科学、从娃娃抓起、在本土培养出一流学者——这正是他发起此次计划的初心所在。“中国科技发展了这么多年,很多方面还跟在别人后面跑。归根结底,忽视了基础科学。基础学问做不出来,应用科学也做不到第一流。数学是所有科学的基础,在任何一个科技水平顶尖的国家,数学都是最重要的。我们要做的,就是在中国培养出最顶尖的数学家。”丘成桐说。

  招什么人:要对数学有兴趣,勇于在真问题上探索

  《招生办法》:“崇尚科学、身心健康、成绩优秀、表现出突出数学潜质和特长并有志于终身从事科学研究的全球中学生”是此次计划的招生对象。在年龄上,计划面向内地招收高中一、二年级学生,特别优秀的初中三年级及高中三年级学生;面向海外招收十、十一年级学生,特别优秀的九年级及十二年级学生;当年度已被录取的清华本科新生也可申请。

  事实上,国内高校针对拔尖人才培养开设教育“特区”早已有所实践。清华大学就是先行者之一,早在2009年就推出了“学堂人才培养计划”,设立了数学班、物理班、计算机科学实验班等若干“人才培养特区”。而此次数学领军计划引发多方关注,在于它比此前所有的拔尖人才培养特区更为特殊。

  记者对比以往的拔尖人才培养计划发现,这种特殊主要体现在以下三点:一是招生年龄前移,特别优秀的初三学生即可报考。二是打破招生地域类别,统一标准、面向全球揽才。三是跨越高考限制,直接组织招考,区别于以往学堂班在校内二次选拔招生的模式。

  为什么要如此设计?拔尖创新人才培养是越小越好吗?

  “为什么要小孩子?因为他没有一些先入为主的、墨守成规的观念。我发现不少大学生或者研究生,满脑子就是固定地跟着人家走,有一种瞻前顾后的心态:怕交不上卷子、完不成课题、毕不了业。相反,小孩子不会有这些杂念、顾虑,会更勇于在真问题上探索。”丘成桐坦言,把招生对象放宽到初三年级,除了数学与其他学科相较,是一门“早熟的学科”之外,这种“无所顾忌”也是他更为看重的学生素质。

  而对于“面向全球招生”,丘成桐则表示是希望打造一个开放、包容的学习环境,找到那些可以搅动学习、科研生态的“鲶鱼”:“大到整个科学,小到数学学科,不同地方有不同的特点、不同的风气、不同的科学走向,比如俄罗斯看重具体的计算,法国人对数学的想法很抽象。有外国的学生和学者在都是有好处的,这会给中国的学生带来很多不一样的东西。”丘成桐说。

  100个名额虚位以待,这个优中选优的领军计划最看重学生的哪些素质?

  “所有做研究的好品质都应当有。一是要懂得考试,虽然不用高考,但事实上我们对这些学生的考试会更严格也会更难。二是对数学真正有兴趣。三是要能够坐下来、肯下功夫。当然,为了更快为国家培养出人才,这些孩子必须要有很好的数学基础,这是必要条件。”丘成桐说。

  怎么选拔:入围要连闯七道关卡,绝不考偏题怪题

  《招生办法》:入选数学领军计划,考生需要连闯初评、综合测试、专业测试、体质测试、入围认定、确认和预科培养七道关卡。其中,综合测评环节考察中英文阅读、数学和物理。专业测评环节考察中学数学全部内容、微积分、线性代数、群与群作用的基本概念,以及非固定形式的开放性内容。

  尽管对公众而言,“无须高考”四个字具有很大的冲击力,但不少网友在研读《招生办法》后直言,要想闯过上述七道关卡,门槛不降反升,只有真正的“数学天才”才敢于应战。

  “招生名额不设国际国内和年级分配比例,而是按照统一标准,严格按照宁缺毋滥的原则择优选拔。选拔既考查学生多学科的综合素质,又考查学生在数学方面的能力和水平,同时也十分重视学生的德智体美劳全面发展情况。对于低年级学生,还会在预科阶段考察其对大学学习生活的适应能力,考察合格才能办理录取手续。”清华大学招办主任余潇潇告诉记者,清华将专门设立由丘成桐先生领衔的招生评审专家委员会进行考核选拔,所有选拔环节全程接受纪委监督,确保公平公正。

  大师坐镇、关卡密集、层层选拔,考生需要做哪些准备?

  “虽然考核严格难度不小,但我们绝不会考偏题、难题、怪题。”丘成桐告诉记者,这是数学领军计划选才最重要的原则之一。“我们考察的是那些真的有内容的问题,能够带领学生在宏大的数学学科中向前走的问题。我们不会去找很刁难的题目,因为这没有意义。一句话,我们要考的是你需要晓得的东西,在数学学习和研究中,这样的好东西很多。”丘成桐说。

  如何培养:新设书院,学术大师授课,定制数学史和科学史课程

  《招生办法》:成立书院,采用“‘3+2’+3”培养模式,从本科连续培养至博士研究生阶段。“3+2”阶段学习期间不得转入其他专业。

  “数学等基础学科对于一个国家的科技创新能力具有突出的支撑作用。选拔具有突出禀赋和强烈学术志趣的青少年,通过学术名家和优秀学者的授课指导,在接受基础训练的同时充分接触学术前沿,较早养成研究能力,对于创新人才的养成是一个有益探索。”清华大学副校长彭刚表示,“此次数学领军计划与学堂计划一脉相承的一点,就是最优秀的学者在最优秀的学生身上下最大的功夫,培养未来的拔尖创新人才。”

  8年,是丘成桐数学领军计划为这批将被精挑细选的孩子勾勒的一条顶尖数学家成长之路。

  丘成桐对这8年有着清晰的任务分解:“前3年数理基础课程学习,第4、5年科研训练;博士阶段‘3’,要进行职业科学家学习训练。”到了第8年博士毕业时,他希望这些孩子的博士论文达到世界顶尖水平:“可以投稿到全世界最好的杂志去,做到‘引流’的研究。”

  为了达成目标,一流的师资和课程成为数学领军计划的重中之重。

  记者了解到,书院式培养、因材施教和开放交流是计划培养的三大要点。清华将新设书院作为计划人才培养单位,学术大师直接授课,定制数学史和科学史课程,强化专业研讨和论文训练,引导学生开展前沿研究,吸纳学生参与应用项目。同时,邀请国际著名科学家授课、讲座及进行论文指导等教学活动,选派学生到国外一流大学和科研机构学习交流。

  “现在我们很多学生,没有看到第一流的学者是怎么做学问的。好老师不能只懂得教书,要能带领学生走出一条科研新路。他必须正在从事一流的研究、走一个深的方向,学生在旁边看着你的科研走势、方向,在得到科研方法训练、科研品味熏陶的同时,有一个典范、‘背影’的作用。”丘成桐如此描述他将构建的教师队伍。

  在课程设计方面,计划也有着缜密的构思。

  “领军计划的这群孩子,我期望能够胸襟更大,不只是进行数学单学科的培养。这20多年来,数学发展受物理研究影响很大,四大力学是必学的。”丘成桐告诉记者,文学、体育等课程也将登上学生的课程表。而在众多课程中,他尤为看重两门课,“一个向前看,一个向后走”。“一是要教数学历史,让学生懂得历史上数学家都做了什么重要的工作,我可能会来教这门课。二是要教数学学科的最新走势。”

  彭刚介绍,为了培养出这样“胸襟更大”的领军英才,清华会在教学组织和课程体系等方面更多地考虑融合清华的办学传统和国际顶尖数学人才的培养经验,高度尊重丘成桐先生的人才培养理念。

  目前,报名正在进行中。3月下旬,清华将公布入围认定结果;4月至6月,经过层层选拔的学生将接受预科培养和考察。这些被视作未来中国顶尖科学家“种子”的年轻人究竟什么样、将在怎样的一片沃野中破土发芽,本报记者将持续跟踪。

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