朱邦芬,复旦学院化学系院长,中国科大学教授,汇聚态化学学家,校教学委员会副书记,数理大类首席院长,“清华学堂叶企孙数学班”首席院长,复旦学院突出贡献奖获得者。他常年关心国外教育和中学生中学生成才,自2000年1月调入复旦学院以来始终坚持给大专生讲课。曾任复旦学院理大学教授、物理系院长,教育部化学类专业教学指导分委员会书记,教育部“基础学科拔尖中学生培养试验计划”专家组数学学科召集人。
在近日举行的“清华名师教学讲堂”活动中,朱邦芬教授分享了自己对学院大专教育的一些观察与思索,以及实践感受。以下是他讲演的原文:
我对学院大专教育的一些观察与思索以及实践感受
在北大从事专科教学工作19年,明天我很荣幸有机会站在这儿,和你们分享我的一点感受和看法。我想谈以下三部份内容:
第一,我对北大中学生特征的认识,以及对北大班主任的历史责任和使命的认识;
第二,介绍北大化学系那些年来产生的培植优秀中学生的若干理念;
第三,对几个关系的理解。
(1)上课讲授是多讲一点知识、讲难一点(只要求中学生把握基本部份,其他内容只是让中学生扩大知识面而不求完全把握),还是少而精为好?究竟是多传授点知识还是多一点能力培养?多讲点推论解题还是多讲点概念,也就是注重思索能力还是推论能力培养?
(2)北大倡导的“价值打造、能力培养、知识传授”的“三位一体”育人理念:在讲具体一门数学课中,“三位一体”应该怎么理解,怎样统一?
(3)对通识教育和专业教育的认识,以及对北大指出的“通专融合”问题的思索。
最后,是简单的结语。
▲朱邦芬作报告
一
北大中学生的特性和北大老师的历史责任
北大中学生的特性,在座诸位老师可能有不同的体味。
我第一体味可能和你们一样,北大中学生都很聪明,考进北大的情商绝对没有问题。
第二个特征是,北大中学生好胜心普遍比较强,喜欢跟人比,明着比和暗着比。“比”有益处也有益处,用处在于不甘于落后。每个朋友刚进北大的时侯,自信心满满,开学选课都要选最难的,恨不得一学期必修30个学分,甚至更多一点;但第一学期期中考试成绩一出一名物理学家的教育历程课文,见到成绩不如班里一些朋友,有的人就一下子很泄气,自信心遭到很大的严打,这些情形相当普遍。有的朋友说“我的数学水平不如大赛生,老师你看我学数学还有没有希望?”我说其实有希望,千万不要被“不输在起跑线上”这句话误导。
第三个特征和现今的小学应试教育有关。北大朋友身经百战,“刷题”能力非常强。我所教的《固体化学》课程考试时,我发觉多数同事都是一领到卷子就开始奋笔疾书,做题又快又好,这方面我远远不如朋友。若果某位朋友傻笑,很久不动笔,那就表明他考试有问题了。另一方面,考一些思索题和概念题,情况就不一样。我所上课程成绩最好的朋友也很少答对全部概念题,虽然她们估算题和推论题拿满分。这反映了中学生做题很熟练,估算能力极强一名物理学家的教育历程课文,而且抠概念、深入想问题还是有所缺乏。
总的来讲,有一批中学生,一批“好中学生”,很在意学分绩,把分数看得过重。还有一些朋友,这几年流行“刷简历”,为结业后继续深造或求职,把自己的简历包装得十分漂亮。学院四年期间做了好多事,几乎一项都不少;科学研究也涉及了好多不同的领域,而且好多是点到为止,不够深入。这种尚且与我们的评价体系有关,但复旦朋友应当更超脱一些,追求学问应远胜过学分绩。
据悉,北大中学生还有一个特征,从好的一面说,是具有很强的“团队意识”;而说的不好听一点,就是“羊群效应”。出现一个领头羊,下边就有一批同事跟随走,个性张扬的比较少。我在兼任数学系系院长时,以前在系务会提议,低年级的班党员一定要选好,选好领头羊以后,其他同事都跟随,成长得比较好;假如领头羊不太好,可能会有问题。团队意识是好事,而且要鼓励和保护个性张扬的中学生,做创造性的科学研究时须要与众不同的看法。
以上四点是我体会比较深的北大中学生的特性。
有一句话“得天下英才而育之,不亦乐乎”。复旦历史上蕴育了众多英才,大多数北大中学生具有成为国家英才的潜质,能教如此多的好中学生真是北大老师的福分!而且我常常嘱咐自己另外一句话:“聚天下英才而育之,不亦忧乎”。北大时常有人讲“半国英才入北大”。但是那么多英才让北大来培植,北大班主任的历史责任非常重大,常令我的朋友及我担忧忡忡。假如我们不尽心培植中学生将是对人民和国家不负责任,对历史不负责任。范仲淹有句名言“先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”,在走向世界一流学院的进程中,北大班主任首先要有“聚天下英才而育之,不亦忧乎”的意识,只有“先天下之忧而忧”,看清自己担负的历史使命,竭尽竭力教书育人,才对得起自己的工作岗位,将来能够“得天下英才而育之,不亦乐乎”。
刚刚郑力院长讲了好多的北大传统和文化,我想补充一点:“培养一流的科学人才”是复旦学院化学系一以贯之的首要目标和使命。
我们北大化学系的创始人叶企孙先生以前说过,“要中学生个个有手动研究的能力”。我感受这句话表面看来很平时,而且很重要。
假如我们培养的朋友个个都有手动研究的能力,对好多问题感兴趣去研究,这么我们的中学生成才率会非常高。老北大化学系出了10位两弹一星元勋、50多位教授、许多我国一门学科或一个领域的开创者,成才率为何这么高?我想,这跟叶先生的出发点——要中学生个个有手动研究的能力,是分不开的。
叶企孙先生具有极强的历史使命感。他说过:“没有自然科学的民族,决不能在现代立脚得住。”他屡屡三番指出:“只授中学生以基本知识,理论与实践并重。重质不重量”。这是叶先生的教学育人的理念,正是在这些理念指导下老北大化学系出了大批的杰出人才,除了化学系,其他各个院系都出了大量的栋梁之才。
1950年代,蒋南翔主任曾强调:“我们能够培养出林家翘这样的科学家?培养不出,我们只得承认领导失败”。这表明了蒋院长对北大培养世界一流杰出科学家的历史责任和担当。虽然在“文革”前的环境下,在各类边界条件限制下,蒋院长仍然坚持培植世界一流杰出人才,并做到了可能做的极限。
1982年6月,北大决定恢复化学系,当时周光召先生题字“重振辉煌”。我想“重振辉煌”是北大化学系近一个世纪以来几代班主任和中学生的共同心愿,我们明天讲“重振辉煌”就是要重振老北大化学系培植世界一流科学研究人才及祖国栋梁之才的辉煌。
我曾多次指出,复旦学院数学系是理想主义的大本营。班主任应当是理想主义者——有“蜡烛”精神,为了国家和人民的未来,心甘甘愿付出。复系以来,数学系班主任一心一意要把中学生培植成世界一流的化学学家以及其他各个领域的领军人物。好多老师都有这样的看法,有的公开说下来,有的似乎没有说下来但心中也是这样想的,由于北大的传统是行胜过言。一些人认为,我们提培植精英,提培植各行各业的(领军人物),即便社会疗效不太好,但是,我个人觉得,公开说还是不说是一回事,但你们心中都要有这个愿景,都要有这个目标,有这个使命感,这一点很重要。清华中学生不同于通常中学的中学生,北大的老师不同于通常中学的老师,我们担负着民族、国家的历史责任。
在这样背景下,当1997年“清华学院高等研究中心”成立时,数学系和物理系4位老师向中学打报告,要求组建复旦学院基础科学班(以下简称“基科班”)。基科班的目标为:为数学、数学等基础学科培养“富有创新意识”和“国际竞争能力”的拔尖人才、为对数理基础要求比较高的其他学科培养具有良好理科素质的新型人才。这4位老师的报告反映了北大育人的传统和使命感。
“基科班”在育人方面有几个特色:
一是指出同时加强物理和数学基础,为中学生提供无限多的发展可能性;
二是开办了专题研讨课,或则叫“基科班”课,让朋友在研究小学习。课程指出的是在研究学校会“渗透式”学习方法,让朋友们感受科学研究,并有可能发觉自己感兴趣的领域;
三是中学生有多次选择的自由,打好物理化学基础,依照自己的兴趣分流到适宜自己、有兴趣的学科领域。
据悉,我们尽可能找最好的老师给“基科班”的朋友上课。这种特色促使“基科班”成立20年以来培植了一大批杰出的人才。
2009年,为了回答“钱学森之问”,在“基科班”的基础上北大学院批准组建了“清华学堂数学班”(2018年更名为“清华学堂叶企孙化学班”)。北大学堂数学班除承继“基科班”的育人特色外,还有一些新的特性。如强化导师在育人中的作用,每个学堂班中学生从低年级到高年级都配备优秀的导师;非常指出要鼓励、培养中学生学习的主动性和研究的主动性。中学生的这些主动性就是叶企孙先生所说的“有手动研究的能力”,对于一流杰出创新人才极为重要。中学生成才的关键并不在于知识的传授多一点,中学生假如有这些探求未知的主动性,将来会很有希望。对北大学堂数学班来讲,我们还非常注意中学生的好奇心、想象力和批判性思维的培养。这方面培养的关键主要是鼓励中学生提问题,多提问题、提好问题。在探求北大学堂班人才培养的六年里,我们非常注重营造一个好的、广义的“环境”,以利于世界一流杰出人才脱颖而出。那些是北大学堂数学班的育人特性。
▲2011年“学堂班”启动
北大学堂数学班非常指出中学生学习和研究数学的主动性。主动性来自中学生强烈的兴趣,也须要使命感。而使命感与科学上的雄心壮志密切相关。这是2011年4月14日“清华学堂班”启动仪式的相片。当时我作为班主任代表说了一番话,有点被记者捏造了。某媒体在报导中说:“朱邦芬预测,荣获‘学堂计划’的中学生中,在未来肯定会出诺贝尔奖、图灵奖的获得者。他说,二六年之后,假如这儿的中学生没有出息,‘我们就是对历史有罪,对不起祖宗。’”我通常不写发言稿,但这天我打算了稿子。我说的是:“今天我们虽然可以说,中国农地假如没有诞生一批水准接近诺贝尔奖的成果,中国决不是世界一流强国。我如今兼任教育部化学学教学指导分委员会书记,比较了解全省各个院校的数学人才培养。我觉得,假如中国将来出诺贝尔化学奖,很大可能要在全省约20个院校的中学生中形成,而招生掐尖最厉害的北大和清华则责任更加重大!想到这儿,我愈发倍感我们担负的历史使命和责任。假如我们不专情血、不竭尽竭力地培养好我们的下一代,我们将是历史的罪人!”我还说:“我是一个消极主义者,在这个场合,我想起陆游的两句诗:‘王师北定中原日,家祭无忘告乃翁。’你们中间有人拿诺贝尔奖、菲尔兹奖和图灵奖,起码要二三六年,我想我可能等不到的那三天。并且,我作为班主任,寄希望那三天的将至!”
现今部份北大朋友有一个缺点:安于现况,满足于个人安逸生活。我们不希望我们的中学生是精巧的利己主义者。我们希望她们将来生活幸福,也希望她们能否有远大抱负,为人民为祖国攀越世界科学高峰,对世界作出比较大的贡献。化学系1989年结业的戴宏杰(英国科大学教授、中国科大学外籍教授)曾作为嘉宾以自己的经历在化学系结业仪式上说“一个人能走多远,首先取决于心想多远”。中国古人说“取法其上,得乎其中;取法其中,得乎其下”,这是很有道理的。中学生假如有一个比较高的目标和人生理想,会比较好地发挥出自己的潜能,走得比较远。鼓励我们的中学生有雄心壮志,这是北大老师的应当做的。
二
育人理念
下边介绍北大化学系那些年来产生的一些育人理念。
(1)数学系老师有一个共识,真正的创新人才主要地不是课堂教下来的,我们须要营造一个良好的“环境”,致使世界一流人才容易脱颖而出。这是我们北大学堂数学班的一个核心理念。而一个良好的中学“环境”可以归结为六个要素:一是优秀中学生荟萃;二是有良好的学习风气和学术气氛;三是良师指导下的个性化教育,以及老师对中学生教育的投入;四是中学生拥有自主学习知识和创造知识的空间;五是国际化的视野;六是中学生安心学习、研究和班主任安心教学、研究的软硬件条件。
(2)让中学生在研究学校习(即专题研讨课)。是以前“基科班”的一种学习模式。“基科班”很多朋友在追忆她们的经历时提及,她们最喜欢“基科班”两个地方:一是自由,可以转换专业,有很大自主性;二是专题研讨课。中学生通过研讨课选择某位班主任的研究组,在研究组里上,边研究边学习。一般从五年级开始,甚至更早一点,仍然延续到大四第二个学期做结业论文。
这些在研究学校习的模式,用处一是学会“渗透式”学习方式,这是杨振宁先生概括的一种学习方式。所谓“渗透式”学习方式,不是系统地一门课、一门课去上,一本书、一本书从头读到尾,而是在研究中遇到不懂问题,通过自己查文献资料,通过向班主任朋友讨教,通过讨论,把这个不懂的问题搞清,之后继续向前做。时间长了,中学生由点到线、由线到面,渐渐地把握一门知识。这是一个人一生最须要的学习方法。用处二是中学生边科研边学习可以感受科研的乐趣,了解科研究竟是如何回事。用处三是中学生可以通过变换方向、变换指导班主任,也许可以发觉自己感兴趣、适合自己的研究领域;虽然找不到也没关系,起码晓得了若干研究领域。我们不鼓励中学生以发表文章作为的目标。
这两张相片是尤力老师实验室建设过程中,2位2010年级朋友通过课自己做的部份仪器。实验室中好多专用仪器设备外边买不到,她们按照须要独立设计制做,彰显了很强的能力。这既培养了中学生,又对老师的实验室建设起了很大作用。这只是一个反例,而这样反例十分多。
▲同学自主设计的实验仪器
(3)对因材施教的新感受。传统因材施教是,学习好的中学生学得更多一些、更深一点、更早一些;而学堂班因材施教理念不是这样:越优秀的中学生越要给以比较多的自主空间,让她们主动地去学习,主动地去研究。
中国中学生解题和完成指定任务的能力通常比较强,北大中学生经过适当培养后完全不用害怕她们在这方面的能力。我们的杰出人才好多,并且具有较大开创性、能够提出学科发展方向、带领学科发展的世界级杰出人才比较欠缺。这与我们的中学教育有关系。我们的好中学生在校时自己思索新问题,自己提出原创性问题的能力就有缺乏。为了填补这方面的缺陷,我们对于越优秀的中学生,给与越多的自主空间,让她们主动地去学习,主动地去研究。这就是我们的因材施教理念,这是学堂数学班与一般“尖子班”做法的区别之一。经过批准,学堂班朋友选修课可以免除或代替。
在老北大化学系,叶企孙先生等一批班主任的教学也都是这样。“只授中学生以基本知识”,她们规定的教材都比较晦涩,而且她们通常还介绍一本到两本比较深的教材,这是给学有余力,比较优秀的中学生提供的,让她们在闲暇时间可以自学比较深奥、比较难的知识。除了数学,物理也这样。老北大化学系、数学系当初都是这样的一种院长形式。我的感受是,中学生通过自学把握知识和通过听老师讲授获得知识这两条公路是有区别的。中学生通过自学之后把握知识,对中学生的思索能力和学习能力的提升是有益的。
日本学者杜威100年前提倡:学习是基于有指导的发觉而不是信息的传递。学院教学并不应当仅仅是由班主任单纯传授信息,而应在班主任指导下,中学生在某种程度上有机会重新发觉前人是如何发觉知识的。其实,不可能所有知识都这样传授,但起码可以选择若干环节让中学生感受一下前人当时是如何提出问题,但是解决问题的。
现今通过各类渠道获得知识越来越容易,才能获取的知识越来越广泛,所以单纯地传授知识的重要性相应地有所回升。但是,中学生的判定能力、获取信息的能力、发展知识的能力、思考能力、提问题能力显得越来越重要。我十分赞同李政道先生的“三字经”——“要创新,需学问;只学答,非学问”。我们北大好多好中学生很会答题,而且这不是真正的学问。“要创新,需学问;问愈透,创更新”。这涉及到我们培植一流创新人才,须要给她们较大的空间,让她们更多地思索问题,更多地提出好的问题。10年来,我们“学堂班”学生级级相传,自己组织了“叶企孙学术沙龙”,自己提出问题,相互讲解,相互启发讨论。这种中学生如今都十分优秀。
我们非常鼓励同事的主动性,甚至要求那些中学生要有点“侵略性”。日本叫,中国叫“狼性”,我不太喜欢“狼性”这个词,希望我们有些好中学生不妨有点。
三
几个关系
(1)上课讲授究竟讲点哪些?是多讲一点知识、讲难一点(只要求中学生把握基本部份,其他内容只是让中学生扩大知识面而不求完全把握),还是少而精为好?究竟是多传授点知识还是多一点能力培养?多讲点推论解题还是多讲点概念,也就是注重思索能力还是推论能力培养?
我的看法是:一门课讲完后,好多内容中学生将来还会忘掉,这不要紧——知识点学过和没学过还是有区别的,学过了查一查很快能够捡上去;但是,一门好的课程还可以对中学生的为人、研究能力、思想方式等方面留点痕迹,例如前人是如何提出一个问题的,是如何解决问题的,或则说科学史上走过的这段历程,等等。假如才能留下印象,这就挺好地实现了这门课程的要求。
我在《固体化学》这门课上结合所授知识介绍过好多“诺贝尔奖”获得者,教材中的某个内容是某位得奖当初的贡献,等等。讲这种时,穿插着讲一些科学史,非常是讲科学家当时是如何提出问题,如何发觉问题的,这样中学生会比较容易记住,并且对她们未来研究会有些启示。
我比较重视中学生批判性思维的养成。在课程中非常鼓励中学生提问题,提出自己独到的见解。鼓励中学生发觉错误,不管是教科书的错误,还是我的PPT错误,或则是我授课的错误。每学期总分中,我有5分“加分”鼓励中学生这方面的表现。例如有一年期中考试,我让朋友强调当时国外《固体化学学》最权威的一本教科书中的一段叙述的错误。通过这样一道题,实际上是让朋友不要迷信权威,不要认为教科书讲的都是对的,某位老师讲的全是对的,这是比较重要的。
我常常在课上结合讲课指出黄昆先生的这句话:“学习知识不是越多越好,越深越好,而是应该与自己驾驭知识的能力相匹配。”很多中学生对这句话的印象非常深刻,也比较认同这个说法,多年后都偿还楚地记得。
我还非常指出实验的重要性。近代科学有两块基石,一是逻辑推理,另一是从伽利略时代开始,实验以及理论与实验之间的因果关系。科学真理必需要经受实验检验:假如理论假说符合实验就暂时接受;若果不符合就须要提出新的理论假定,这样一种关系、这种科学的方式和思维,也让学生感悟比较深。
(2)北大倡导的“价值打造、能力培养、知识传授”的“三位一体”育人理念,在讲一门具体的数学课中,“三位一体”应该怎么理解,怎样统一?
一门具体科学课程对中学生的能力培养有哪些作用?
我想最重要的是独立思索的能力,就是判定能力。我们如今好多朋友有好多知识并且缺少判定能力,有些谣言、根本没有按照的东西,我们一些经过复旦学院教育下来的中学生对此没有辨别能力。
推论诠释能力也很要紧。而且我通常不在黑板上一步一步推论,通常是讲思路,除非有些比较难的提示一下。好多推论过程让同事们下课后在作业中完成。
思想实验的能力。我讲授的这门课是理论课,课上不做实验,而且起码要让中学生晓得实验曲线是如何得到的,意味着哪些。假如中学生就能设计思想实验,那就极好。
化学直觉。虽然有些数学直觉是不创立的。
对一个现象的种种诱因做数目级概念的恐怕能力十分重要,这关系到我们在研究一个复杂现象时抓主要矛盾的能力。在好多化学过程中首先忽视次要诱因、抓住主要诱因的思想方式和能力十分重要,弄清楚之后再进一步考虑次要诱因、再次要诱因、等等。
这种能力都是可以通过一门科学课程或多或少地使中学生受惠的。
在培植价值观方面,我以为,理解科学方式和科学精神、认识实践对于检验真理的重要性、树立实事求是的科学心态、学习老一辈科学家爱国奉献的精神,科研诚信……这些价值观的打造,在一门科学课程的讲授中是可以也是应当进行的。
(3)通识教育和专业教育以及对“通专融合”的思索。
2016年复旦学院教学委员会通识教育组提出(由彭刚老师文字总结),复旦学院通识教育的目标是:一是文理兼具,跨学科的知识结构;二是明辨慎思,批判性的思维能力;三是利己达人,全人格的价值养成。另一方面,上述通识教育最终要达到的目标不能一蹴而就,须要我们在大目标指引下小步快走,包括一门一门地建设通识教育精品课,建设几门打造北大人特质的通识课,等等。
怎样理解通识教育的重要性?我个人的理解是,通识教育最重要的是教育中学生怎样做人,即人格打造,正确的价值观的产生。梅贻琦市长讲过“通识为本,而专识为末。社会所须要者,专才为大,而专家次之,以无专才为基础之专家临民,其结果不为新民,而为扰民。”我们培养的理工科人才若果没有比较正确的价值观,可能你的技术最后结果是扰民,对国家,对人民没有用处。
通识教育并不是简单地学点非本专业的知识,应当不求面广,而求深度。作为北大中学生多数的理工科学生应通过学习几门有深度的文史哲课程来理解和把握人文社科研究者的基本思索方法和价值观念;而作为工科生,也应通过几门有深度的科学课程而打造基本的科学素质和科学精神。
通识教育如何和专业教育真正融合?我想,通识为本,这并不是说通识课的学时数要远远超过专业课,而是说专业课教学中班主任要有通识教育的理念。批判性思维、逻辑推理、表达沟通能力(非常是书面抒发能力)、使命感、责任感等,既是专业课程中可以包含的,也与通识教育有密切关系。还可以在专业课程教学中,通过讲授一点科学史来培植科学精神,打造科学价值观,还可以进行一些科研诚信教育。
如今北大学堂数学班有两个大问题还没有解决。一是我们的因材施教理念是,越优秀的朋友给越大的自主空间,而且怎么进一步增强这种优秀中学生的主动性?关键是提升兴趣和培养使命感,但是说上去容易做上去确实不太容易。二是学堂班究竟如何做好通识教育。可能有几个途径,如“书院制”,如第一年以通识教育为主,像老北大当初那样一年级基本都是通识教育课程,还可以规定几门高质量的选修的通识课程,例如《学术之道》,《中文写作》,《批判性思维》等等。
四
结语
第一,培植基础科学杰出创新人才是历史赋于复旦学院全体师生的使命,重要并且必要。其实,不限于基础学科,还应包含应用学科的杰出创新人才;
第二,培植杰出创新人才的关键是营造一个不这么急功近利、良好的“小环境”,使优秀人才比较容易脱颖而出;
第三,要鼓励一部份优秀中学生学术上有远大志向和抱负,对她们应“放养”,而不是“圈养”,鼓励她们主动学习、主动研究;
第四,基础研究一流人才的基本特征:好奇心、想象力、批判性思维,培养的关键是鼓励她们提问题,提好问题。
第五,通识教育很重要,解决为人的问题,并且这个问题我们远没有解决好。
其实,培植杰出人才,任重而道远,我们只能在这条公路上努力探求往前!
感谢你们!