陳卿
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)數(shù)學(xué)拔尖學(xué)生培養(yǎng)試驗(yàn)工作始于2009年初。在中國科學(xué)院“全院辦校、所系結(jié)合”的方針指導(dǎo)下,為探索數(shù)學(xué)學(xué)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式,2009年3月中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)(以下簡稱“中國科大”)和中國科學(xué)院(以下簡稱“中科院”)數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院聯(lián)合創(chuàng)辦了“華羅庚數(shù)學(xué)科技英才班”(以下簡稱“華羅庚班”)。這是我校創(chuàng)辦的第一個(gè)中科院科技英才班,其目的是培養(yǎng)具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),熟練掌握數(shù)學(xué)研究的基本方法,熱愛數(shù)學(xué)科學(xué)研究,畢業(yè)后將繼續(xù)從事數(shù)學(xué)或相關(guān)領(lǐng)域研究工作的高層次精英人才。
2010年10月,結(jié)合實(shí)施“基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)試驗(yàn)計(jì)劃”,我們將華羅庚班與“數(shù)學(xué)拔尖人才培養(yǎng)計(jì)劃”融為一體,探討實(shí)踐數(shù)學(xué)英才培養(yǎng)。4年來,中國科大和中科院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院圍繞培養(yǎng)高水平數(shù)學(xué)精英人才進(jìn)行了大量探索,建立了學(xué)生選拔和滾動(dòng)機(jī)制,在培養(yǎng)體系建設(shè)、課程和教材建設(shè)、大學(xué)生研究計(jì)劃和討論班體系建設(shè)等方面進(jìn)行了一系列工作,充分體現(xiàn)了“所系結(jié)合”的指導(dǎo)方針。其中2008級(jí)數(shù)學(xué)拔尖計(jì)劃學(xué)生已經(jīng)于2012年畢業(yè),2009級(jí)學(xué)生也于2013年畢業(yè)。這兩屆學(xué)生畢業(yè)后全部繼續(xù)深造,一部分選擇到國際著名高校(包括加州大學(xué)伯克利分校、斯坦福大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)、巴黎高工、巴黎第十一大學(xué)、UIUC等),一部分選擇到中科院各研究機(jī)構(gòu)攻讀數(shù)學(xué)或者相關(guān)領(lǐng)域的研究生學(xué)位,這說明我們的項(xiàng)目取得了初步成功。
華羅庚班創(chuàng)辦伊始,合作雙方就聯(lián)合成立了華羅庚班管理委員會(huì)和教學(xué)委員會(huì),就學(xué)生選拔和滾動(dòng)機(jī)制、培養(yǎng)模式和課程體系、學(xué)生學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)體系、科研訓(xùn)練、制度資源保障等問題,展開深入研討,提出可實(shí)施方案,并組織優(yōu)秀的教師隊(duì)伍,擔(dān)任華羅庚班課程教學(xué)和課外學(xué)習(xí)指導(dǎo)。
一、學(xué)生選拔、滾動(dòng)機(jī)制
華羅庚班每年錄取30人左右,小部分從參加高中數(shù)學(xué)聯(lián)賽成績突出的應(yīng)屆畢業(yè)生中錄取,大部分從入學(xué)新生中選拔。新生自愿報(bào)名,參加中國科大新生選拔考試,通過由中科院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院和中國科大組成的聯(lián)合專家組的面試,擇優(yōu)錄取。根據(jù)學(xué)生的學(xué)業(yè)表現(xiàn),華羅庚班實(shí)行滾動(dòng)淘汰機(jī)制。
為使更多的優(yōu)秀學(xué)生能夠在競爭中脫穎而出,華羅庚班在前三學(xué)期實(shí)行和普通班相同的課程體系。三個(gè)學(xué)期結(jié)束后,華羅庚班管理委員會(huì)根據(jù)自愿報(bào)名原則,結(jié)合學(xué)生前三學(xué)期的學(xué)業(yè)表現(xiàn),淘汰一部分學(xué)生,并遴選中國科大數(shù)學(xué)專業(yè)優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)入華羅庚班學(xué)習(xí),使之保持在大約30人的水平。
從第四學(xué)期開始,華羅庚班將單獨(dú)編班上課。通過精心設(shè)計(jì)的10門數(shù)學(xué)核心課程,全面實(shí)施數(shù)學(xué)拔尖人才培養(yǎng)。在教學(xué)過程中,少部分學(xué)生會(huì)因跟不上進(jìn)度被淘汰,另外一部分學(xué)生由于興趣的變化會(huì)自動(dòng)退出。同時(shí),該班的核心課程對(duì)我校數(shù)學(xué)學(xué)院、少年班學(xué)院數(shù)學(xué)專業(yè)的所有學(xué)生開放,歡迎他們選修其中一部分或者全部課程。暫時(shí)沒有被遴選上的學(xué)生,還可以通過自己的努力,加入到華羅庚班中。
在至今五屆華羅庚班的學(xué)生選拔工作中,中國科大和中科院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院的專家、教授密切配合,共同研究探討,業(yè)已形成了筆試初選、面試擇優(yōu)錄取的選拔模式。面試過程充分考察學(xué)生的主動(dòng)性、對(duì)數(shù)學(xué)的熱愛程度和中學(xué)階段的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),全面了解學(xué)生狀況。通過對(duì)五屆學(xué)生的考察,被選入華羅庚班的學(xué)生,絕大多數(shù)都能適應(yīng)該班的高強(qiáng)度學(xué)習(xí),學(xué)業(yè)表現(xiàn)優(yōu)良。
同時(shí),每年中國科大和中科院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院組織專家赴數(shù)學(xué)奧賽冬令營,宣傳華羅庚班,共同面試和招收學(xué)生。
二、培養(yǎng)模式
華羅庚班前三年在中國科大學(xué)習(xí)。華羅庚班的課程體系設(shè)置,按照強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)訓(xùn)練、鼓勵(lì)自主學(xué)習(xí)的原則,精選10門數(shù)學(xué)核心課程,配備最優(yōu)秀教師授課。培養(yǎng)計(jì)劃中留出20個(gè)學(xué)分,需要學(xué)生通過自主選課完成。我們鼓勵(lì)華羅庚班學(xué)生結(jié)合自身興趣特長,選修暑期高級(jí)數(shù)學(xué)課程、研究生課程等,完成自主學(xué)習(xí)。
從二年級(jí)開始,中國科大就組織學(xué)生在老師指導(dǎo)下閱讀數(shù)學(xué)名著,參加數(shù)學(xué)討論班,提高數(shù)學(xué)素養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生由純粹學(xué)習(xí)型向研究型的轉(zhuǎn)變,讓他們盡快接觸數(shù)學(xué)研究前沿。每年暑假,中科院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院為華羅庚班二年級(jí)學(xué)生舉辦大學(xué)生夏令營,配備著名專家進(jìn)行指導(dǎo)。
第四學(xué)年,華羅庚班學(xué)生到中科院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院繼續(xù)學(xué)習(xí)。這一時(shí)期以研究性學(xué)習(xí)為主。學(xué)生除了可以選修專為華羅庚班開設(shè)的四年級(jí)課程、中科院研究生院相關(guān)課程以外,主要是在數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院專家指導(dǎo)下,參加研討班,全面接受科研訓(xùn)練,完成畢業(yè)論文。數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院為華羅庚班配備班主任,組成以院士牽頭的專家小組,全面指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)業(yè)。
三、課程體系和師資隊(duì)伍
華羅庚班入學(xué)后的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程——數(shù)學(xué)分析、線性代數(shù),分別由國家級(jí)教學(xué)名師史季懷教授、安徽省教學(xué)名師宋光天教授等主講。余下的八門核心課程:實(shí)分析、概率論、復(fù)分析、近世代數(shù)、微分幾何、偏微分方程、拓?fù)鋵W(xué)、泛函分析,中科大特別冠以H(Honor)字樣,由數(shù)學(xué)學(xué)院選派最優(yōu)秀教師任教,單獨(dú)開班授課。這些課程,已成為學(xué)校授予榮譽(yù)學(xué)士學(xué)位的基本依據(jù)。
為了培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,從2012年起,我校還專門為華羅庚班三年級(jí)學(xué)生開設(shè)了特色課程“華羅庚討論班H”。
四、課程體系創(chuàng)新與制度保障
為了保證華羅庚班教學(xué)工作順利進(jìn)行,按照國際一流模式培養(yǎng)數(shù)學(xué)英才,中國科大數(shù)學(xué)學(xué)院成立了華羅庚班課程組。課程組由數(shù)學(xué)學(xué)院近20位優(yōu)秀中青年教授、副教授組成。三年多來,課程組召開了12次教學(xué)研討會(huì),研究課程內(nèi)容設(shè)置、課外學(xué)習(xí)指導(dǎo)等問題。課程組工作成果之一,就是建立了華羅庚班數(shù)學(xué)課程體系。
課程組認(rèn)真研討歐洲、美國一流大學(xué)研究機(jī)構(gòu)的人才培養(yǎng)模式,特別是法國和俄羅斯數(shù)學(xué)英才培養(yǎng)的成功經(jīng)驗(yàn),學(xué)習(xí)他們的教育教學(xué)方式。在此基礎(chǔ)上,華羅庚班課程組召開了8次教學(xué)研討會(huì),主要對(duì)代數(shù)系列課程、微分方程系列課程的教學(xué)內(nèi)容和教材建設(shè)進(jìn)行了討論。在此基礎(chǔ)上,制定了8門數(shù)學(xué)核心課程的教學(xué)大綱,確定了華羅庚班學(xué)生導(dǎo)師制度和討論班制度。
經(jīng)過近四年的實(shí)踐,華羅庚班課程體系已經(jīng)建成。除了完成學(xué)校規(guī)定的通修課程以外,華羅庚班的數(shù)學(xué)核心課程按代數(shù)、分析、幾何三條主線設(shè)置。根據(jù)“強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)訓(xùn)練、鼓勵(lì)自主學(xué)習(xí)”的原則,合理配置各年級(jí)學(xué)習(xí)內(nèi)容,在強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)訓(xùn)練的同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生盡快進(jìn)入現(xiàn)代數(shù)學(xué)領(lǐng)域。迄今為止,我們已經(jīng)完成了對(duì)代數(shù)系列課程(初等數(shù)論,解析幾何,線性代數(shù)I、II,近世代數(shù),代數(shù)學(xué))的教學(xué)改革,完成了對(duì)常微分方程、偏微分方程的改革。編寫教材3部,將在試用成熟后出版。
我們鼓勵(lì)學(xué)生通過各種手段,自主學(xué)習(xí)感興趣的數(shù)學(xué)知識(shí)。通過小班習(xí)題課,指導(dǎo)一二年級(jí)學(xué)生研究學(xué)習(xí)中遇到的各類問題,引導(dǎo)學(xué)生逐步形成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。在特色課程“華羅庚討論班H”中,學(xué)生在老師指導(dǎo)下對(duì)自己感興趣的數(shù)學(xué)問題和數(shù)學(xué)理論進(jìn)行獨(dú)立的文獻(xiàn)調(diào)研,在全班同學(xué)面前做學(xué)術(shù)報(bào)告,并將報(bào)告整理成合格的數(shù)學(xué)文章。通過這項(xiàng)訓(xùn)練,學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)研究的熱情有顯著增長。
中科院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院精心設(shè)計(jì)了華羅庚班學(xué)生第四年的培養(yǎng)計(jì)劃。以席南華院士為代表的一批優(yōu)秀數(shù)學(xué)家組成華羅庚班學(xué)導(dǎo)組,指導(dǎo)學(xué)生在京的學(xué)習(xí)。在京期間,同學(xué)們?nèi)窟M(jìn)入心儀方向的討論班和實(shí)驗(yàn)室,在老師的傳、幫、帶下開展學(xué)習(xí)研究,全方位融入到相應(yīng)的日常學(xué)術(shù)活動(dòng)中。
幾年來,華羅庚班集中了中科院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院和中國科大數(shù)學(xué)學(xué)院在研究、教學(xué)方面的著名專家學(xué)者,包括院士、“千人計(jì)劃”教授、國家杰出青年基金獲得者、“百人計(jì)劃”教授等。我們的教學(xué)始終面向未來的科學(xué)研究,為學(xué)生奠定了良好的科研基礎(chǔ)。
五、國際化合作
除了學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的數(shù)學(xué)英才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)外,我們通過走出去、請(qǐng)進(jìn)來等方式開展國際合作,提高華羅庚班學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。四年多來,我們每年都邀請(qǐng)數(shù)名海外學(xué)者,在暑季學(xué)期講授3~4門數(shù)學(xué)前沿課程。通過這些課程,華羅庚班學(xué)生不僅提高了數(shù)學(xué)修養(yǎng),也鍛煉了英文交流能力。
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