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姜伯驹的数学空间

(2007-10-11 16:50:44)
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文学/原创

 

数学不是一个时髦的话题,至少没有像房产、股票、IT那样为大众所关注。这也是为什么同为百家讲坛的学者讲师,姜伯驹却没有易中天、于丹那样家喻户晓。

姜伯驹的数学空间

                                  王飞

不时髦并不代表没价值,姜伯驹非常明白数学作为基础学科的价值。研究数学,姜伯驹不是为了追求名利。1957年毕业于北京大学并留校任教后,姜伯驹一直承担着两种角色,数学研究者和数学教育者。而无论是哪种身份,他都做得非常出色。尽管这样,姜伯驹仍不无担忧,在他看来,新的时期,数学的发展不仅在于理论的发展,更在于其在其它学科和科技领域的应用,而这不是靠一两个数学家能完成得。

“数学不只培养数学家”

姜伯驹在数学上的成就源于家庭的熏陶,其父姜立夫是中国数学界的播种人,是20世纪20年代中央研究院5个院士中年龄最长的一位。他创办的南开大学数学系,是当时中国高校中为数不多的数学系之一。而姜伯驹在数学领域表现出来的禀赋更体现了“青出于蓝而胜于蓝”!

姜伯驹在数学上的最大成就是对“不动点理论”的突破,在尼尔森数的计算方面创立了现在国际上称为“姜子群”、“姜空间”的方法。1962年,姜伯驹运用现在被通称为“姜伯驹群”的概念,打破了这一理论停滞多年的局面,开创了一个新的途径。1978年以后,他将不动点理论与低维拓扑学结合起来,全面地解决了已有五十年之久的“尼尔森不动点猜测”。

由于其在数学上的杰出成就,姜伯驹获得了诸多殊荣。当选为“中国科学院院士”(1980年),“第三世界科学院院士”(1985年),出任北大数学科学学院第一任院长(1995年);荣获“国家自然科学奖”(1982年三等奖,1987年二等奖)、“陈省身数学奖”(1988年)、“何梁何利基金科学技术进步奖”(1996年)、“华罗庚数学奖”(2001年)等。然而,当有人对他以“大师”称呼时,他却摇头道:“大师的资格我还不够,做学问、做事情、做人还有很多要学习。”作为数学研究者,姜伯驹更强调数学在其他学科及技术领域的应用。而中国在这方面严重脱节,一方面是数学系培养的目标比较窄,另一方面是科技界对数学的了解不够。文革期间,姜伯驹曾到工厂教学,帮助企业做一些课题,他发现这些企业在数学的运用上有很大困难,工程技术人员大都不懂数学,工程问题里任何数学模型的东西都要他来做。他认为,这是中国数学的尴尬,数学没有走入其它学科,也没有帮助其它行业解决实际问题。

 与中国形成鲜明对比的是,国外的工程界、科学界人士对数学了解的非常多。同时,国外那些受过很好数学训练或数学系毕业的人也愿意改行,去做数学领域以外的事,如天气预报、计算机等。因此,在国外,科学技术以及社会生活的各个方面和数学的联系非常的密切,数学能够真正的帮助科学研究和技术建设。

姜伯驹认为,中国要改变“数学就是培养数学家和数学研究人员”的观念。

为了促进数学的发展和应用,1995年,姜伯驹曾牵头14个院校参加原国家教委“面向21世纪数学类专业教学内容与课程体系改革”项目,他亲自主持了北大数学科学学院的教改工作,有意识的把数学系和概率统计系、工程计算系和信息科学系等整合起来,成立数学科学学院。1997年亚洲金融危机前夕,他还成立了一个金融数学系,因为他看到数学和金融的关系越来越密切。这些系整体采取一个基地的培养思路。前一年半或者是前两年是不分系的,所有数学学院的学生进来都念一样的课,打下扎实的基础,然后3、4年级时开始分流。

姜伯驹希望中国的数学能够达到这样一个境界:工程技术界、自然科学界、物理化学界、生物界,这些自然科学界的人都能比较多的了解数学。另外,很多在数学系受过很好数学训练的人也能改行到各个领域去。

“数学培养国民的基本素质”

“十年树木,百年树人”,人才的培养不能一蹴而就。现已70高龄的姜伯驹仍坚守在教学第一线上。他始终强调他的职业是“教师”,育人是他的第一职责,“我首先是一名教师,其次才搞一些研究”。

自国外出访归来后,姜伯驹深切体会到中国数学要想赶上世界先进水平,希望在下一代。“作为一名大学教师,培养出一批杰出人才比自己取得一两项成果更有价值,当前最迫切的任务就是花大力气培养好青年一代。”基于这样的理念,多年来,姜伯驹坚持给本科生和研究生开课,并多次不惜花费大量时间开设新的课程,力图把世界最新学术成就和思想传授给学生,让学生尽快赶上国际数学研究的新水平。

一位数学学院的本科生说:“姜老师是我们学院最受欢迎的老师之一,我非常喜欢听他的课。最令我们感动的是,姜老师身为院士,科研工作十分繁忙,但他仍坚持亲自批改学生作业,目的是从中找出具有共性的问题,及时调整自己的讲课方法。”

 自20世纪70年代以来,姜伯驹培养了数十名硕士生和博士生,他培养人才不拘一格,非但不要求学生因循导师,还鼓励学生另辟蹊径,自主创新。在姜伯驹的帮助和影响下,一批青年学生赴美留学深造,并已取得很好的成果。他们中的一些人,如王诗宬、段海豹、周青等已陆续学成回国,在教学和科研领域卓有成就,造就了国内拓扑学领域生气勃勃、后继有人的局面。

对于培养下一代,他不仅自己付出了极大的热情和耐心,他还不断呼吁教育界,要及早注意到,“人才不是一两天培养起来的,而是一代人的努力”。他指出:“这种事情光羡慕人家没有用,光抱怨也没有用。要切实地、提早地做事情,现在做得事情10年20年以后可能有些影响,这也是教育的一个特点,一定要及早发现可能发生的问题,及早感觉到未来可能面临的需要,早早的想办法,否则,急需用人时无人可用。”

针对2001年制定、2004年开始实施的九年义务“新课标”,姜伯驹指出这个“新课标”改革的方向有重大偏差,课程体系完全另起炉灶,在实践中已引起教学上的混乱。按照这样的“新课标”,很难培养学生分析问题与逻辑推理等方面的能力,更谈不上创新能力的培育。教育的效果是滞后的,十年以后,长大成人的这一代中学生理性思维能力不强,就悔之晚矣。

姜伯驹指出,中国的传统文化和中国的社会风气都比较重经验轻理论。因此,中学的数学教育还应担负起理性文明和科学精神启蒙的使命。数学能够训练出其他学科所需要的清晰思维的智力。在数学里面,甚至于一个小孩也可以解决一个问题,并且挺有把握地说,“我的解答是正确的”。这个把握不是来源于老师说是正确的,而是小孩自己也能相信,他的内在的逻辑是正确的。这是培养独立思考的基本的一步,对青少年的健康成长其实是非常重要的。

姜伯驹认为,中小学教育在一定程度上比大学教育更重要。目前,中国的中小学生近2亿,中小学的数学教育关系到中华民族的复兴。数学不是只培养数学家,而是培养国民的基本素质。

尽管姜伯驹的观点也遭到了一些人的嗤之以鼻,但是他仍然在“两会”上大胆提出他的担忧和解决办法,呼吁尽快停止“新课标”。

姜伯驹的数学空间,不仅有他对于不动点理论的创新,还有他对于中国数学教育教学方法的独到见解。

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