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2009年12月21日 星期
 
 
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集大成 得智慧
——钱学森关于培养科技创新人才的教育构想
1963年12月22日,钱学森在安徽广德火箭基地。
1956年2月1日晚,毛泽东设宴招待全国政协委员,特别安排钱学森同自己坐在一起,进行了亲切的谈话。
冲破罗网钱学森(左)回到祖国后,接受新华社记者采访。
圆梦飞天

  一个多月来,随着媒体报道的深入,人们不仅没有淡忘钱学森先生这位伟大的科学家,而且对他有了更进一步的了解。钱老虽逝,仍旧感动着中国,感动着世界。在众多的怀想和反思中,“钱学森之问”因其关系着教育,关系着未来,备受人关注。我们推出此版,算作对钱老的纪念和对钱老精神的践行。——编者

  ■本报记者 杨桂青 张树伟

  “为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?”这就是著名的“钱学森之问”。

  让“钱学森之问”成为舆论焦点的,是2009年11月11日,钱老逝世11天后,安徽高校的11位教授联合《新安晚报》给新任教育部部长袁贵仁及全国教育界发出的一封公开信:让我们直面“钱学森之问”!

  其实,“钱学森之问”早在2005年温家宝总理看望我国著名科学家、中国航天事业奠基人钱学森时,就已经开始引起社会的关注,并逐渐引起越来越多的教育界专家和有关教育部门的思考。

  2005年3月29日,已经94岁高龄的钱学森,在解放军总医院的病房里和身边的工作人员作了一次长谈,重点就是培养创新人才。他说:“回国以后,我觉得国家对我很重视,但是社会主义建设需要更多的钱学森,国家才会有大发展。我今年已90多岁了,想到中国长远发展的事情,忧虑的就是这一点。”

  我们当然不会误解为,钱老希望整个教育都要培养拔尖人才,毕竟,教育还承担着大众化教育的使命。只是,在提大众化教育的同时,不应该忘记英才教育;在改革高等教育人才培养模式的时候,不要忘记科技创新人才的培养。

  “钱学森之问”到底揭示了一个怎样的教育问题?钱老自己是怎样回答的呢?

  钱学森之答

  一般来说,钱学森一旦提出一个问题,心里就已经有自己的见解了。他的一位学生曾说:“无论多么难的问题,钱老总能想出解决问题的方法来。”

  现在,回答“钱问”的切入点,是对传统的培养模式进行反思。钱学森在讲话中曾经说,现存的传统教育模式成了制约如何培养杰出人才的瓶颈或关节点。

  大约从上世纪80年代开始,钱学森关于教育的构想逐渐形成了,这就是“大成智慧教育构想”,它是一种前所未有的通才教育模式,回答了在当前条件下科技创新人才培养的问题。

  这一构想,是钱学森晚年教育思想的概括,也可以看作钱学森对“钱学森之问”的回答,它为社会各界共同应对“钱学森之问”增添了丰富的营养。

  钱学森的这些思想散落在他的讲话、文章和书信中。综观这些史料,可以比较清楚地看出以下四个方面的内容。

  构想之一:用现代科学技术体系结构培养和教育学生

  钱学森曾对身边的工作人员说:“我想说的不是一般人才的培养问题,而是科技创新人才的培养问题。”

  20世纪80年代初,钱学森指出,现代科学技术已经发展成为一个严密的综合体系,这是他提出的全新的科学技术观。他把这个体系称作“现代科学技术体系”。这个体系的对象只有一个,那就是整个客观世界,学科的不同只是人们观察问题、解决问题的着眼点不同而已。

  钱学森大成智慧教育的第一个构想,也是最核心的问题,就是用现代科学技术体系结构来培养和教育学生。今天,中国大学生当然要有专业,否则毕不了业,但是首先他们要对整个的科学知识体系有一个完整的了解,知道他所学的专业在知识体系中的位置和相互联系。

  钱学森把人类社会发展中所产生的所有知识分为4个层次、11大门类,这一体系从横向上看有自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、思维科学、人体科学、军事科学、行为科学、地理科学、建筑科学、文艺理论等11个科学技术部门。从纵向上看有4个层次,最高层次是马克思主义哲学,也就是辩证唯物主义,通过11架“桥梁”与11大科学技术部门连在一起。其中每一个科学技术部门分为基础科学、技术科学、工程技术3个层次(文艺理论的层次略有不同)。与11大科学技术部门相对应,过渡到马克思主义哲学的“桥梁”是自然辩证法、唯物史观、数学哲学、系统论、认识论、人天观、军事哲学、人学、地理哲学、建筑哲学、美学等。钱学森曾说:“我想我们宣传的‘大成智慧’……既不只谈哲学,也不只谈科学,而是把哲学和科学技术统一结合起来。”

  按照大成智慧教育的构想,教育是没有专业的,社会发展到今天,已经不可能用一门或几门知识去迎接挑战,而是要用整个知识体系去应对。这是一种睿智的发现和大胆的教育想象。

  西安交通大学实践钱学森的大成智慧学已经3年了,“钱学森实验班”(以下简称“钱班”)目前已招生3年,共招收了180多名学生。教务处副处长邱捷说:“‘钱班’的所有学生都是工科学生,基本都是本、硕连读,前3年不分专业集中授课。”“钱班”所依据的理念是,科学素养和艺术修养是开拓创新思维不可缺少的因素,这个班的学生不但要上工科的基础课,还要上一组人文社会科学课程,包括哲学、社会学、音乐、美术、文学、建筑学和经济管理等。

  “钱班”伦理与人生课教师卢黎歌教授说:“‘钱班’学生对未来充满期待,以钱老的做人、做事为榜样,对自己要求严,把对问题的思考当作一种享受。杨叔子院士和大连理工大学校长欧进萍都来听过课,对这种模式给予肯定。”目前,第一届“钱班”已分流31人,第二届“钱班”已分流10多人。

  构想之二:让大学生懂得系统科学

  钱学森说,从现代科学技术发展来看,一方面已有学科不断分化,越分越细,新学科、新领域不断产生,呈现出高度分化的特点;另一方面不同学科、不同领域之间相互交叉、结合与融合,向综合性、整体化的方向发展,呈现出高度综合的趋势。系统科学就是这后一发展趋势中最具有基础性的学问。

  二战后,科学技术得到了突飞猛进的发展,系统科学也随着得到了发展,目前,人们已经能够把客观世界分为三类不同的系统:简单系统、简单巨系统和复杂巨系统。要认识不同的系统,就要用不同的方法论。

  简单系统对应的方法论是还原论,就是它抛开研究对象与周围世界的联系,把研究对象不断进行分解,直到可以认识它为止。这是文艺复兴的最主要成果之一。到了20世纪,科学家发现了一种新的系统——简单巨系统,还原论已不适于这个系统,外国学者在20世纪下半叶提出了自组织理论,对于解决简单巨系统非常有效。随着科学技术的发展,人们又发现了一类新的系统,还原论和自组织理论已经失效。钱学森的贡献是,在前人基础上提出开放的复杂巨系统的理论,并提出,对应着这类系统的是从定性到定量综合集成的方法论。这是全新的发现,标志着系统科学进入新的发展阶段。

  钱学森的学生戴汝为曾著文指出,钱学森对“从定性到定量综合集成法”作了这样的解释:其实质是把各方面有关专家的知识及才能、各种类型的信息及数据与计算机的软、硬件三者有机地结合起来,构成一个系统。这个方法的成功之处就在于发挥这个系统的整体优势和综合优势,为综合使用信息提供了有效的手段。

  钱学森是公认的系统科学和系统工程的开创者和奠基者,他号召学者们一起参与系统科学的研究,他说:“我们若是把这件事做成了,将会是震动世界的,在科学史上的意义将不亚于相对论和量子力学。”

  钱学森大成智慧教育的第二个构想便是,用系统科学的知识培养和教育学生。一定要让学生上系统科学的课程,把系统科学的最新成果教给学生。让学生对客观世界有一个整体的认识,对于不同类别的系统,知道用哪一类方法论去面对。

  构想之三:让科学和艺术“联姻”

  1991年,国务院、中央军委授予钱学森“国家杰出贡献科学家”荣誉称号,他是唯一获此殊荣的科学家。在人民大会堂举办的授奖仪式的即兴演讲中,钱学森专门提到他的夫人、女高音歌唱家蒋英,他说:“44年来,蒋英给我介绍了音乐艺术……正因为我受到这些艺术方面的熏陶,所以我才能够避免死心眼,避免机械唯物论,想问题能够更宽一点、活一点。”

  他还曾说:“难道搞科学的人只需要数据和公式吗?搞科学的人同样需要有灵感,而我的灵感,许多就是从艺术中悟出来的。”

  钱学森大成教育智慧的第三个构想是,大力加强学生的形象思维的训练。

  形象思维是钱学森创立的思维科学研究的重要内容。1980年他在《中国社会科学》第6期发表的《现代科学技术的发展》一文提出,思维科学包括逻辑思维、形象思维和其他各种思维过程。他在1984年举行的全国思维科学会议上提出,思维科学研究的突破口在于形象思维的研究。

  大学怎样进行形象行思维训练,形象思维到底能对科学创新产生怎样的影响,他也没有展开论述。但钱学森通过自己对思维的研究,以及从自己的科研实践中,切实感受到了形象思维对于科学创新的力量。

  钱学森晚年曾说:“艺术上的修养,不仅加深了我对艺术作品中那些诗情画意和人生哲理的深刻理解,也让我学会了艺术上大跨度的宏观形象思维。我认为这些东西对启迪一个人在科学上的创新是很重要的。科学上的创新光靠严密的逻辑思维不行,创新的思想往往开始于形象思维,从大跨度的联系中得到启迪,然后再用严密的逻辑加以验证。我已90多岁了,想到中国长远发展的事情,其中包括如何使我们一些一般性的大学接近或达到世界一流大学的水平,达到科学和艺术的结合的标准。”

  钱学森就读的加州理工学院鼓励理工科学生提高艺术素养。钱学森当年所在的火箭小组的头头马林纳就是一边研究火箭,一边学习绘画,他后来还成为一位抽象派画家。钱学森的导师冯·卡门教授周末经常与好莱坞明星聚会。通过和艺术界的交往,冯·卡门得到了一种形象思维的再训练。冯·卡门、钱学森到了高龄,还保持着旺盛的创作力,与他们有意识地锻炼自己的思维有关。

  西安交大“钱班”72班班长魏笠被文学欣赏、陶艺制作、建筑等课深深吸引,他说:“我们体验到艺术的美和社科类学科的吸引力。许多同学都觉得在艺术类课程和实践活动中,自己的兴趣、想象力和形象思维能力都像被唤醒了一般。”

  可见,注重培养学生的形象思维能力,把握住了人类思维的特点,符合思维规律。对于科学研究来说,思维非常重要。钱学森曾说:“连思维都不科学,哪还有什么科学?

  构想之四:改革数学课程

  钱学森大成教育智慧的第四个构想是,改革数学课程。

  钱学森明确提出,对数学课的课时数作一定的调整,将数学课教授的重点转移到利用计算机求解和理解计算机给出的答案。数学课的改革要面对人机结合这种科研方式。但是,部分高校依然沿用着传统的模式,教人怎么去算,这样一来,浪费了很多时间。

  从大成智慧教育构想的几个方面看,它切近科学技术发展的前沿,把握住了科技发展的规律和拔尖人才培养的规律。从国内来看,在高校培养科技创新人才的模式中,钱学森的大成智慧教育构想可以说是最新的一种,是最靠近21世纪中国先进教育理念的一种教育构想和教育模式。

  教育模式是随着社会的发展、科学的发展、社会的需求变化的。农业经济时代的人才培养模式是“通才模式”。19世纪工业革命之后,社会分工越来越细,专才教育模式应运而生。到了20世纪中叶,随着社会的发展,一个人一生中会多次转行,专才教育已经不能为他的转行提供一种很好的保障。教育又开始向通才教育转化。当然,这个时候的教育,已经和以前的通才教育不同了。进入21世纪,通才教育成为高等教育改革的趋势之一。

  同样是通才教育,大成智慧教育构想与美国大学的教育构想有所不同。根据美国史密斯学院行政管理研究室研究员王竞的观点,美国大学把人类知识划分为人文科学、社会科学和自然科学,课程基本上分为三类:通才教育、专业课程和自由选修。美国的通才教育是和专业教育相对的,而钱学森所讲的“通才教育”是一种综合整个客观世界知识的教育,适应了科学技术的最新发展,尊重思维规律和教育规律,其着眼点更高,融通性更强,因此是一种全新的通才教育模式。

  钱学森以他的学识提出了一个改变目前教育现状的尝试,当然,到底对不对,还需要通过实践检验,还需要教育界的专家去进一步总结。

  大成智慧

  钱学森一生都在和教育发生紧密联系,他的大成教育构想是深深根植于自己的实践的。

  钱学森的父亲钱均夫,早年留学日本,回国后一直从事教育事业,并曾在教育部任普通教育司第三科科长,浙江省教育厅任督学。钱均夫兴趣广泛,给了钱学森很多影响,他说:“我父亲钱均夫很懂得现代教育,他一方面让我学理工,走技术强国的路;另一方面又送我去学音乐、绘画等艺术课。”

  钱均夫很重视独子钱学森的教育,《走近钱学森》一书作者、著名作家叶永烈说:“钱学森可以说是走过了一条最正规的循序渐进的学习途径:蒙学院—小学—中学—大学—留学—硕士—博士—副教授—教授。尤其值得提到的是,钱学森每一阶段进入的学校,全是第一流的名牌学校。”钱学森曾写下一份珍贵文件,回忆他一生中给予他深刻影响的人,总共17位,其中有7位是中学教师,4位是大学教师。

  现在很多听过钱学森课的学生都说,“钱老讲课,本身就是一种艺术……整个一堂课,说话漂亮,板书漂亮,时间掌握得非常严格。”当时,很多外校的年轻教师想听一听钱学森这位美国的火箭“元老”是怎么讲火箭的,想听听大科学家怎么讲课的,于是想尽一切办法去“搞”听课证。当时,钱学森上的是大课,听课要有听课证,班长把门,不能随便进来。

  后来,钱学森调到国防部第五研究院等单位,也一直在带研究生。

  可以说,钱学森一生都没有脱离教育界,并且一直与外国的、中国的教育发生着非常密切的关系。

  现在,我们所讲的钱学森的教育思想,主要是指他在上世纪80年代之后的教育思想。上世纪50年代,钱学森先生回国后,看到高校经过“院系调整”,专业分得过细,理工分家,认为此种教育模式不可取。1958年,钱学森先生参与筹划中国科技大学的创建,他内心里想把这所学校建成中国的加州理工学院,因为他觉得,加州理工学院的人才培养模式比现行模式更利于创新人才的培养。

  到了晚年,特别是上世纪80年代以后,他对教育的认识在上世纪50年代的基础上,又往前发展了。

  钱学森关于教育的看法,很多是在谈其他问题时,顺便就带出来了。

  比如,1978年,钱学森正式提出系统工程的时候,他就想到,只有理解系统工程的人,才能够发展并利用系统工程,便自然而然地提出,教育要培养懂系统工程的人。

  这些思想不断累积起来,便形成了今天的大成教育智慧教育构想。

  钱学森就是这样一个人,他不是教育家,但是他的教育思想为教育改革提出了一种思路。除西安交通大学的“钱学森实验班”外,清华大学也正在尝试着按照钱老的思想举办“钱学森力学班”。

  也许有人会这样问:他为什么能够取得这样的成就?他的思维有别于常人的是什么?从上面的介绍,人们或许可以初步获得这样的认识:综合集成思想贯穿于钱学森科学研究的始终。“集大成,得智慧”,综合集成思想使他的知识结构不仅有深度、有广度,还有高度。这高度指的是对科学发展的远见卓识,指的是创新、是智慧。如果我们把深度、广度、高度看作三维结构,那么钱学森就是一位三维科学家,也就是我们通常所说的科学大师或科学帅才。

  探究钱学森本人非凡成就的成因,或许对理解钱学森大成智慧教育理念会有帮助吧。

  (为写成此文,我们荣幸地得到了钱学森之子钱永刚先生的悉心指导和热情鼓励,对此我们深表感谢。钱永刚退休前是某研究所高级工程师,现为清华大学、上海交通大学、西安交通大学等校兼职教授)

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集大成 得智慧
钱学森先生在力学系的教育实践
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