加快打造原始創(chuàng)新策源地,加快突破關(guān)鍵核心技術(shù),努力搶占科技制高點(diǎn),為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康,率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展,率先建成國(guó)家創(chuàng)新人才高地,率先建成國(guó)家高水平科技智庫,率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國(guó)科學(xué)院辦院方針

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【廣州日?qǐng)?bào)】院士教數(shù)學(xué) “優(yōu)秀”百分百

2017-03-20 廣州日?qǐng)?bào) 秦松 張英俊 林其剛 梁孝廉
【字體:

語音播報(bào)

  他是中科院院士,也是全國(guó)優(yōu)秀教師;他是科學(xué)家,也是中學(xué)數(shù)學(xué)教育的設(shè)計(jì)者。在廣州日?qǐng)?bào)全媒體記者采訪的院士中,張景中院士也許是最接地氣的科學(xué)家之一:為讓數(shù)學(xué)更容易,他提出教育數(shù)學(xué),兩個(gè)班的普通學(xué)生3年之后數(shù)學(xué)成績(jī)個(gè)個(gè)優(yōu)秀;為讓數(shù)學(xué)更有趣,他的團(tuán)隊(duì)推出了“超級(jí)畫板”,幾何機(jī)器證明研究得到成功應(yīng)用。在廣州工作22年,他的兩大研究成果都得以落地應(yīng)用。他感慨道:“思想解放的廣州讓我的研究成果從紙上進(jìn)入了現(xiàn)實(shí)?!?/div>

  【院士小傳】

  張景中,河南省汝南縣人。1954年進(jìn)入北京大學(xué)數(shù)學(xué)力學(xué)系學(xué)習(xí),1957年肄業(yè)。1979年任中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)數(shù)學(xué)系講師,1982年升為副教授。1985年起在中國(guó)科學(xué)院成都分院工作,任數(shù)理科學(xué)研究室主任、研究員。1995年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士。現(xiàn)為廣州大學(xué)計(jì)算機(jī)與教育軟件學(xué)院名譽(yù)院長(zhǎng),中國(guó)科學(xué)院成都計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究所名譽(yù)所長(zhǎng)等。曾獲“全國(guó)優(yōu)秀教師”等稱號(hào)及“全國(guó)五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)隆薄?/p>

  他和合作者提出和實(shí)現(xiàn)了定理機(jī)器證明的數(shù)值并行方法。把多年來在教育數(shù)學(xué)研究中所發(fā)展的幾何新方法用于機(jī)器證明,創(chuàng)建了幾何定理可讀證明自動(dòng)生成的原理和方法。曾獲1982年國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),1995年中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),1997年國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)??破兆髌吩@2005年和2009年國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

  “超級(jí)畫板”落地

  推廣這款好的教學(xué)軟件

  1995年,即將進(jìn)入耳順之年的張景中開始“廣漂”生涯?!爱?dāng)時(shí)廣州想進(jìn)行一個(gè)軟件開發(fā)類的研究項(xiàng)目,剛好和我的研究?jī)?nèi)容有關(guān)系,我們就來到了這里?!比缃瘢?2年過去,他已年逾八十。

  在廣州的22年,有兩項(xiàng)成果讓張景中印象深刻,其中一項(xiàng)是具有自動(dòng)推理功能的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)軟件“超級(jí)畫板”。在此之前,他創(chuàng)立了計(jì)算機(jī)生成幾何定理可讀證明的原理和算法,這項(xiàng)成果被國(guó)際同行認(rèn)為是使計(jì)算機(jī)能像處理算術(shù)一樣處理幾何的“里程碑”。1995年,他因此獲“中科院自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”,1997年獲“國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)”。

  在廣州,這一研究成果變成了智能軟件而更加可視化。“超級(jí)畫板”實(shí)現(xiàn)了高度的智能化,不僅在使用的方便性和教學(xué)互動(dòng)性上超過國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品,而且還可以進(jìn)行幾何機(jī)器證明,適用于從小學(xué)到大學(xué)的學(xué)生自學(xué)、教師備課進(jìn)修、課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。

  2009年,時(shí)任廣州市委書記朱小丹在看了張景中的演示后當(dāng)場(chǎng)表態(tài):“廣州要帶頭推廣這么好的教學(xué)應(yīng)用軟件?!彼f,廣州發(fā)展教育的任務(wù)非常重,主要從孩子抓起,科普工作要大力加強(qiáng)。讀書學(xué)習(xí)興趣很重要,用了“超級(jí)畫板”后,學(xué)生興趣提高了,就應(yīng)該推廣。

  如今,這項(xiàng)研究成果已經(jīng)在教學(xué)方面廣泛應(yīng)用,大大提升了孩子們學(xué)數(shù)學(xué)的興趣。

  讓數(shù)學(xué)更好學(xué)

  逾百學(xué)生中考100%達(dá)優(yōu)

  相比幾何機(jī)器證明的高大上,另一項(xiàng)研究更加接地氣。在漫長(zhǎng)的科學(xué)研究生涯中,張景中還是一名視科普為終身事業(yè)的數(shù)學(xué)教育家。一直致力于將數(shù)學(xué)變簡(jiǎn)單的他,2012年創(chuàng)造了一個(gè)不小的教育奇跡。

  早在1974年,張景中在新疆一個(gè)農(nóng)場(chǎng)子女中學(xué)教書時(shí),就深感學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)很困難,由此開始思考讓數(shù)學(xué)變得好學(xué)的方法。20世紀(jì)80年代以來,他陸續(xù)發(fā)表了一系列有關(guān)數(shù)學(xué)教育的著作。然而30多年來,在應(yīng)試教育的大背景下,卻沒人敢將他的設(shè)想進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)。

  “一直到2012年,第一篇論文發(fā)表了32年之后還沒有人敢做,是廣州市科協(xié)支持了這個(gè)實(shí)驗(yàn)的立項(xiàng)?!睆埦爸姓f,當(dāng)時(shí)廣州市科協(xié)的領(lǐng)導(dǎo)曾找他加入“千師萬苗工程”,即1個(gè)專家?guī)?0個(gè)中學(xué)生,1000個(gè)專家?guī)?0000個(gè)學(xué)生?!爸袑W(xué)生那么多,我?guī)Ш?0個(gè)能解決多大的問題?我的精力有限,壽命有限。如果能建立一種可操作的方法,無論誰來教,無論誰來學(xué),都能在數(shù)學(xué)上有顯著提高,不是更好嗎?但這需要實(shí)驗(yàn)?!睆埦爸薪ㄗh給他幾個(gè)班,讓他進(jìn)行實(shí)驗(yàn),而且要求不要挑好學(xué)生。

  廣州市科協(xié)支持了這一做法。海珠實(shí)驗(yàn)中學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)和老師大膽地承擔(dān)了建設(shè)實(shí)驗(yàn)班的工作。實(shí)驗(yàn)班學(xué)生入學(xué)時(shí)做了測(cè)試,其中一題是讓學(xué)生計(jì)算三角形的高,有些鈍角三角形的高在外面,結(jié)果有2/3的學(xué)生不會(huì)做,這說明學(xué)生們的數(shù)學(xué)水平確實(shí)很一般。授課老師將張景中有關(guān)著作的內(nèi)容編入教案,設(shè)計(jì)了90多節(jié)課取代通用教材,有些地方還改變了傳統(tǒng)的定義。3年后的中考,這兩個(gè)班的數(shù)學(xué)成績(jī)竟然全部達(dá)到優(yōu)秀水平。

  “3年時(shí)間里,不僅減少了48個(gè)數(shù)學(xué)課時(shí),還學(xué)到了一些高中才能學(xué)到的知識(shí)。中考成績(jī)出來之后,這兩個(gè)班的學(xué)生數(shù)學(xué)成績(jī)優(yōu)秀率達(dá)到了100%,我都感覺很驚訝。我覺得兩個(gè)班的學(xué)生成績(jī)會(huì)提高,但提高到這個(gè)程度是我想不到的?!睆埦爸姓f,因?yàn)榕c課程標(biāo)準(zhǔn)中數(shù)學(xué)教學(xué)的內(nèi)容不一致,實(shí)驗(yàn)有風(fēng)險(xiǎn),學(xué)校當(dāng)初還和實(shí)驗(yàn)班的學(xué)生家長(zhǎng)們簽了協(xié)議,保證中考失敗了也能在本校上高中。沒想到兩個(gè)班100多個(gè)學(xué)生中,除了7個(gè)沒有本地戶口的學(xué)生外,全部上了廣州的好高中。

  談數(shù)學(xué)教育:

  改造優(yōu)化初高中數(shù)學(xué)教學(xué)

  為什么學(xué)了和標(biāo)準(zhǔn)課程不一樣的內(nèi)容,學(xué)生的成績(jī)反而提高了呢?

  張景中認(rèn)為,為數(shù)學(xué)教育而改造數(shù)學(xué),通過豐富發(fā)展數(shù)學(xué)而推進(jìn)教育,是教育數(shù)學(xué)的宗旨。這包括提出新定義新概念,建立新方法新體系,發(fā)掘新問題新技巧,尋求新思路新趣味等。

  在他看來,不僅是初中數(shù)學(xué),高中、大學(xué)數(shù)學(xué)都可以改造優(yōu)化。如高等數(shù)學(xué)中的微積分很多人認(rèn)為難懂,歸根到底就是極限概念問題。微積分真的必須以極限為基礎(chǔ)嗎?他思考了50年,最近發(fā)現(xiàn)“其實(shí)這個(gè)問題很簡(jiǎn)單,就是平均速度與瞬時(shí)速度的關(guān)系,瞬時(shí)速度是忽快忽慢的,基于這個(gè)來談微積分,那么高中甚至初中都能講了。”

  談人才引進(jìn):

  更重要的是自己培養(yǎng)人才

  來廣州之后,張景中每年有一多半的時(shí)間在廣州。這些年來廣州發(fā)展得很快,他都看在眼里。廣州吸引人才方面下了很大功夫,但他認(rèn)為除了吸引人才,更重要的是注重自己培養(yǎng)人才。

  “人才引進(jìn)會(huì)推高政府對(duì)人才的重視程度,但如果不培養(yǎng),人才的數(shù)量是有限的,你引進(jìn)一個(gè),別人就少了一個(gè),所以最重要的還是花力氣培養(yǎng)自己的人才?!睆埦爸姓J(rèn)為,引進(jìn)人才要有針對(duì)性,根據(jù)科學(xué)問題來組織適當(dāng)?shù)膱F(tuán)隊(duì)。

  “廣州與北京、上海最大的差距可能在教育。最近幾年,廣州更重視教育了,還組建了教育研究院。教育數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在教育研究院立項(xiàng)后,有很多學(xué)校申請(qǐng)參加。”張景中說。

  “大學(xué)不要停留在數(shù)數(shù)階段,比如院士多少、杰青多少?!睆埦爸蟹Q,有文章說國(guó)際上只有三流的大學(xué)在重視數(shù)數(shù),好的大學(xué)應(yīng)該看有什么樣的建樹能夠載入歷史,“我們要爭(zhēng)取解決國(guó)際上正在做而沒有解決的問題,或者是人家還沒有發(fā)現(xiàn)而我們發(fā)現(xiàn)提出的問題?!?/p>

  談人生成長(zhǎng):

  反復(fù)思考就可能有所發(fā)現(xiàn)

  在張景中的成長(zhǎng)歷程中,也曾遇到多個(gè)挫折,比如學(xué)歷,雖然北大給他補(bǔ)發(fā)了畢業(yè)證,但他其實(shí)沒讀完大學(xué)。“我只念了三年半大學(xué),1958年還沒有從北大畢業(yè)就到農(nóng)場(chǎng)勞動(dòng)了?!睆埦爸姓f。

  大學(xué)都沒畢業(yè)是如何取得這么大成就的呢?張景中說是自學(xué)和持續(xù)不斷的思考。在農(nóng)場(chǎng)期間,他就在思考一些數(shù)學(xué)里的基本問題,因?yàn)椤案叽笊系臇|西都是從最基本的開始,從小數(shù)據(jù)和小切口也可以看到很多東西”。

  “有人曾問‘?dāng)?shù)學(xué)之王’高斯為何會(huì)取得如此大的成就,他說‘假如別人和我一樣持久地思考數(shù)學(xué),他們也會(huì)做出同樣的發(fā)現(xiàn)’。其實(shí)很多成就都是普通人取得的,一個(gè)人在一個(gè)問題上反復(fù)思考,就可能有所發(fā)現(xiàn)?!睆埦爸姓f。

  【記者手記】

  仍奔波在傳道路上的八旬長(zhǎng)者

  采訪張景中院士的當(dāng)月正值他80歲生日,當(dāng)他穿著最普通的外套出現(xiàn)在我們面前時(shí),略顯羸弱的身子讓我們一度擔(dān)心他的健康。隨著采訪的深入,記者發(fā)現(xiàn),這位謙遜的長(zhǎng)者目前依然奔波在傳道、授業(yè)、解惑的大道上。

  采訪約在廣州市南海中學(xué),為了給我們預(yù)留足夠的時(shí)間,他犧牲了午休早早趕到,為我們提供了一個(gè)小時(shí)的寶貴采訪時(shí)間;而在接受采訪后的十分鐘,他又將在這所學(xué)校為學(xué)生開數(shù)學(xué)講座。在網(wǎng)絡(luò)上,他的講座信息頗多,足跡幾乎遍布全國(guó),除了中小學(xué)外,還有大學(xué)和專業(yè)的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。對(duì)一個(gè)八旬長(zhǎng)者來說,這樣的工作強(qiáng)度是難以想象的。

  或許是數(shù)學(xué)家天生思維敏捷,雖是高齡,他思路仍然十分清晰,每個(gè)人名、每個(gè)數(shù)字都記得一清二楚。他鄉(xiāng)音很重,“河南普通話”是他的“標(biāo)配”,每當(dāng)記者聽不清楚時(shí),他都會(huì)含笑重復(fù),慈祥的面龐一下子就拉近了與人們的距離?;蛟S這就是數(shù)學(xué)的魅力:盡管是一座高峰,但也可以很接地氣。

 ?。ㄔd于《廣州日?qǐng)?bào)》 2017-03-20 A02版)

打印 責(zé)任編輯:侯茜

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