? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 論本科階段的理工科教育
(一)關(guān)于理工科學(xué)習(xí)屁柏,一個(gè)需要厘清的問題的大背景是:我們周圍同學(xué)的天賦、思維能力大概可以區(qū)分為普通與很好兩個(gè)基本層次砾隅;以當(dāng)年我所在的復(fù)旦數(shù)學(xué)系為例(復(fù)旦大學(xué)是中國最好的大學(xué)之一)唬滑,其中的大部分學(xué)生集中在“普通”層次澈圈,我大概屬于這個(gè)層次;而另外一小部分則屬于天資優(yōu)異巴帮、稟賦豐厚的層次溯泣,如沈維孝、吳文俊等榕茧。兩個(gè)層次之間的學(xué)生在思維能力上存在著巨大的差別垃沦,“很好”的學(xué)生與“普通”學(xué)生在學(xué)習(xí)效率上能夠相差數(shù)十倍以上。(我們周圍都有少數(shù)一些每天只學(xué)3、4個(gè)小時(shí)即能將全部課程學(xué)的很好的學(xué)生)不同個(gè)人的思維能力在具體知識層面的表現(xiàn)是:面對同樣的知識、同樣的內(nèi)容豆巨,兩個(gè)思維能力不同的個(gè)人在理解深度、掌握的熟練程度以及創(chuàng)造性運(yùn)用的程度這三個(gè)主要方面都有著很大的差異池充。從主動解決課后題和掌握具體知識的角度來看(這兩件事大體是同一件事),在本科畢業(yè)時(shí)缎讼,“普通”層次的學(xué)生只是掌握了很小一部分的知識要點(diǎn)收夸,因而只能解出很少部分課后題,而“很好”層次的學(xué)生大概能解出全部課后題血崭,即他們大致熟練地掌握了本科時(shí)接觸到的全部知識卧惜。
本科四年的求學(xué)期間,由于我對數(shù)學(xué)抱有的巨大熱情夹纫,學(xué)習(xí)較為刻苦咽瓷,可謂夜以繼日,白天除了聽課舰讹、用餐的時(shí)間以外茅姜,其他時(shí)間主要是在第二、三教等自習(xí)室全力自修月匣,晚間又分秒必爭地在第四钻洒、五教學(xué)樓自修奋姿,從早晨8點(diǎn)到深夜12點(diǎn),每天繁忙的學(xué)習(xí)計(jì)劃都安排得很緊湊航唆。為了加深對課程的理解、做出家庭作業(yè)和準(zhǔn)備期末考試這三個(gè)目的院刁,我鉆研過很多習(xí)題集糯钙,比如針對高等代數(shù)認(rèn)真研習(xí)了兩三本習(xí)題集,針對數(shù)學(xué)分析也研究過很多習(xí)題集退腥,關(guān)于復(fù)變函數(shù)在圖書館也參考過若干習(xí)題集任岸。為了應(yīng)付作業(yè),我們不得不投入大量的時(shí)間狡刘、精力在學(xué)習(xí)上享潜,我至今仍然記得為了按時(shí)交付作業(yè)在自習(xí)室苦讀泛函分析、代數(shù)拓?fù)湫崾摺⑵⒎址匠毯臀⒎謳缀蔚日n程時(shí)的緊張情形剑按。本科期間,我們上課時(shí)間在認(rèn)真聽老師授課澜术,下課的時(shí)間則反復(fù)閱讀教材以便能夠解答出作業(yè)題艺蝴,學(xué)習(xí)始終是我們大學(xué)四年的基調(diào)旋律;我想鸟废,大部分的理工科學(xué)生大體都經(jīng)歷了類似的生活狀態(tài)猜敢。但是,即便經(jīng)歷了如此刻苦的學(xué)習(xí)盒延,最后本科畢業(yè)之時(shí)缩擂,我的學(xué)習(xí)效果仍然很糟糕;當(dāng)時(shí)添寺,對數(shù)學(xué)分析而言我只能解出10%左右的最簡單的課后題胯盯,偏微分方程等課程也基本沒有入門(從今天較高的觀點(diǎn)來看),相關(guān)的課后題大部分我都不會做计露≡赡郑總之,在整個(gè)本科階段薄坏,我都對自己無法主動解題這一個(gè)核心問題感到很苦惱趋厉。造成這一基本現(xiàn)象的原因是很復(fù)雜的;其中胶坠,最核心的基本原因是思維境界太低君账,造成對知識的理解非常膚淺,學(xué)過一遍知識之后在頭腦中留下的只是模糊膚淺的印象沈善。整體而論乡数,我的本科階段學(xué)習(xí)效果不佳的本質(zhì)原因是我的思維能力較差椭蹄,處在“普通”的層次。我的這一學(xué)習(xí)狀態(tài)應(yīng)當(dāng)不是個(gè)例净赴,我想大部分理工科學(xué)生都與我有著相似的思想經(jīng)歷绳矩,即本科畢業(yè)之時(shí)對核心專業(yè)課程的掌握很不到位。
本科第四年期間(由于中國大學(xué)的特殊課程設(shè)置玖翅,我們在本科除了寫作畢業(yè)論文和實(shí)習(xí)之外翼馆,第四年期間沒有新的課程需要學(xué)習(xí)),我并沒有像某些學(xué)生一樣放松自娛金度,而是繼續(xù)保持著認(rèn)真學(xué)習(xí)的狀態(tài)应媚;此時(shí),由于有了大量的閑暇時(shí)間猜极,因而中姜,我進(jìn)行了復(fù)習(xí)本科課程的工作;我重復(fù)學(xué)習(xí)的課程包括實(shí)變函數(shù)跟伏、偏微分方程以及復(fù)變函數(shù)等丢胚,當(dāng)時(shí),我都在特定的教室里重新旁聽教師們授課受扳,因此嗜桌,我的知識、獨(dú)立見解還在不斷積累辞色,思維能力還在日益增強(qiáng)骨宠;但是,仍然沒有達(dá)到太理想的效果相满,我還是無法主動解題层亿,從今天的角度來看,我當(dāng)時(shí)的理解仍然十分零碎立美、淺顯匿又。在很長一段時(shí)間內(nèi),這種無法主動解題的困擾所產(chǎn)生的焦慮感都是我面對數(shù)學(xué)的主要心理狀態(tài)建蹄。
一直到大學(xué)本科畢業(yè)碌更,我對一些常見函數(shù)的泰勒展開都沒有很好掌握,對置換群洞慎、偏微分方程的分離變量法等最基本的內(nèi)容有的也只是非常膚淺痛单、混亂和模糊的印象,雖然這是令人很羞愧的一件事情劲腿,但確實(shí)是一個(gè)基本事實(shí)旭绒。
研究生階段時(shí)情況發(fā)生了質(zhì)的變化,我并沒有像幾乎所有其他同學(xué)那樣將精力集中在research上,而是用在了重新學(xué)習(xí)本科生時(shí)的課程上挥吵,這一總體戰(zhàn)略起到了良好的效果重父。(我所以采取這個(gè)策略,是因?yàn)闊o法主動解決課后題這件事令我非澈鲂伲苦惱房午,而且我認(rèn)為這是一個(gè)無法回避的本質(zhì)性問題)研究生階段的前一年半,為了準(zhǔn)備qualifying exam,丹允,我在抽象代數(shù)郭厌、數(shù)值PDE和泛函分析這三門基礎(chǔ)課程上重復(fù)了10遍以上;從研究生二年級的春季學(xué)期(即2013年1月)開始嫌松,我在數(shù)學(xué)分析(微積分和它的理論原理)沪曙、一半左右的高等代數(shù)奕污、2/3左右的抽象代數(shù)萎羔、狹義相對論、2/3左右的偏微分方程碳默、C++語言以及數(shù)值PDE這4贾陷、5門課程上都重復(fù)了四五十遍(這些課程的重復(fù)過程我是同時(shí)進(jìn)行的)。重新學(xué)習(xí)本科課程的主要目的有三個(gè)基本方面:其一嘱根,知識的積累和擴(kuò)展髓废;其二,能力的提升该抒;其三慌洪,積累大量關(guān)于相關(guān)課程的經(jīng)由獨(dú)立思考產(chǎn)生的觀念。這三個(gè)目標(biāo)是高度統(tǒng)一凑保、互相交織的冈爹。經(jīng)過2013年后三年多時(shí)間的重復(fù),到2016年夏天欧引,我的能力終于由“普通”這個(gè)層次有了較大的提升频伤,這是質(zhì)的突破。期間芝此,我的能力所以有了質(zhì)的突破憋肖,是因?yàn)槲业乃季S能力有了很大的提升;思維境界是每天不斷升華的過程婚苹,從短程時(shí)間來看每天的提升雖然較小岸更,但確實(shí)能感覺到;而從長程時(shí)間來看膊升,我能很明顯坐慰、真實(shí)地體會到自己思維境界的巨大飛躍。比如,從本科一年級到三年級這三年结胀,我的思維能力一直在不斷提升赞咙,雖然今天看來當(dāng)時(shí)的思維境界很不理想,但這個(gè)思維能力不斷增強(qiáng)的過程是很真實(shí)的糟港;從研究生一年級到研究生五年級又經(jīng)過了五年攀操,我的思維能力仍然在每天不斷提升,到了本科畢業(yè)五年之后的夏天秸抚,我的思維能力終于提高到了較佳的境界速和。
對于本科畢業(yè)后的五年沒有進(jìn)行重復(fù)的課程,我的印象非常朦朧模糊剥汤,比如代數(shù)拓?fù)洌ㄖT如映射提升定理等要點(diǎn))颠放、高等代數(shù)(諸如Jordan標(biāo)準(zhǔn)型等關(guān)鍵內(nèi)容)等課程;這就充分證明我當(dāng)時(shí)的思維能力太差吭敢,對知識的內(nèi)在理解力存在著比較嚴(yán)重的問題碰凶。我想這種智力狀態(tài)也是大部分同學(xué)共有的基本經(jīng)驗(yàn),大家本科學(xué)習(xí)知識的時(shí)候都感到一片朦朧鹿驼,似是而非欲低。
到了2016年夏天(8月末),經(jīng)過本科畢業(yè)以后五年時(shí)間的不斷重復(fù)學(xué)習(xí)畜晰,我終于感覺微積分等課程已經(jīng)較為簡單砾莱,思考其中的問題也變得更加自然,其中三分之二以上的習(xí)題我已都能夠自主解答(以往這些題目我都感覺很困難凄鼻,無從入手腊瑟,現(xiàn)在我意識到它們都只是較為基本的問題)。這一段艱辛而又收益豐潤的學(xué)習(xí)經(jīng)歷帶給我的深刻啟迪是:如果我們花大量的時(shí)間不斷重復(fù)块蚌,最終都能夠很好地掌握一門課程闰非,使之成為我們的看家本領(lǐng)。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中匈子,復(fù)雜與簡單河胎、抽象與具體等都是相對的;在我們掌握程度不佳的時(shí)候虎敦,自然感覺眾多的理論游岳、題目都較為抽象、困難其徙,但整體掌握程度提升以后胚迫,又會感覺它們很具體而親切。
回顧這個(gè)漫長的過程唾那,我可以肯定地說對于數(shù)學(xué)分析等課程即使重復(fù)到了第49遍访锻,我還是大部分的課后習(xí)題都無法解決,直到第50遍(2016年1月時(shí))我才能做出一小部分的題目;后面每重復(fù)一遍仍然都有較大的飛躍期犬,到第55遍(2016年8月時(shí))就感覺我重復(fù)的那4河哑、5門課程已經(jīng)掌握得比較深刻、條理龟虎、透澈(能夠做出來三分之二以上的課后題璃谨,而且,感覺這些題目都很自然親切)鲤妥。而重復(fù)到第55遍時(shí)佳吞,我不僅感覺能解出大部分的題目,更感覺到相關(guān)章節(jié)的主要知識要點(diǎn)我已經(jīng)融會貫通棉安,此時(shí)面對具體問題底扳,自己的思路清晰了很多,也感覺這些問題簡單了很多贡耽,有一種分外輕松的感覺衷模;而且,這種感受是一種整體性的現(xiàn)象菇爪。因此算芯,之前我聽物理系的某些同學(xué)說他們在理論力學(xué)這門課程中學(xué)的很痛苦柒昏,絕大部分課后題都無法解決凳宙,這個(gè)基本現(xiàn)象是可以容易理解的,因?yàn)樗麄兛赡苤皇侵貜?fù)了20遍职祷,距離50遍還相當(dāng)遙遠(yuǎn)氏涩,所以自然無法解答題目,因而比較痛苦有梆。大家都知道閱讀文獻(xiàn)的時(shí)候是尖,會感覺讀第二遍就像讀第一遍完全沒有讀過一樣,而我在重復(fù)本科課程時(shí)的心智體驗(yàn)也是類似的泥耀,甚至更嚴(yán)重很多饺汹;因?yàn)椋?dāng)我重復(fù)第50遍的時(shí)候仍然感覺前49遍像完全沒學(xué)過一樣痰催,直到第51遍才感覺以前掌握了一些內(nèi)容兜辞。這個(gè)過程里的很多中間階段,我重復(fù)教材感覺怎么還有如此眾多的知識要點(diǎn)以前完全沒有注意到夸溶,當(dāng)時(shí)真不知道這個(gè)無窮無盡的重復(fù)過程何時(shí)才是終點(diǎn)逸吵,很多次我都懷疑自己究竟能不能徹底掌握這些課程,當(dāng)然缝裁,重復(fù)五十多遍之后我最終心里有底了扫皱。總結(jié)而言,我只是重復(fù)數(shù)學(xué)分析等4門本科時(shí)的課程就花費(fèi)了三年多的時(shí)間韩脑。(需要指出的是氢妈,只是解決三分之二以上的課后題是不夠的,我們必須要能大體解決全部課后題段多,特別是其中的難題允懂,只有這樣才能達(dá)到重復(fù)本科課程的真正目的;因?yàn)轳孟唬挥写篌w解決所有難題蕾总,我們才能夠?qū)σ婚T課程形成足夠的理解深度。)??????
理工科知識所以要重復(fù)55遍以上是因?yàn)槔砉た浦R具有四個(gè)基本的特點(diǎn):1信息量極大琅捏,每門課程都包含幾十萬條信息生百,每頁紙上也包含了高度濃縮的大量信息;2各種知識點(diǎn)之間相互聯(lián)系柄延,相互交織蚀浆,彼此影響,是一個(gè)有機(jī)的思想體系搜吧;3知識點(diǎn)過于細(xì)致市俊,眾多細(xì)節(jié)其實(shí)很關(guān)鍵;4知識有相當(dāng)深度滤奈,較為抽象摆昧,不易掌握。由于這四個(gè)特點(diǎn)蜒程,特別是第一個(gè)特點(diǎn)绅你,所以理工科知識才比較難于掌握,因而昭躺,理工科學(xué)習(xí)忌锯、創(chuàng)造永遠(yuǎn)是一個(gè)慢工出細(xì)活的過程。(當(dāng)然领炫,隨著我們整體思維能力的很大提升偶垮,我想后續(xù)課程可能只需要重復(fù)10遍以下就已足夠)在人文社科領(lǐng)域,如歷史學(xué)等雖然信息量也極大帝洪,但不需要重復(fù)太多遍數(shù)似舵,政治哲學(xué)等著作(如羅爾斯的《正義論》)如果要把握透徹可能也需要重復(fù)20遍以上,但自然不至于在起始階段需要重復(fù)55遍以上碟狞。理工科中的各個(gè)知識點(diǎn)之間相互聯(lián)系這一基本特征決定了對于任何一部分知識(比如狹義相對論等)啄枕,我們必須將其中的知識點(diǎn)全部掌握,不遺留下內(nèi)在的知識缺環(huán)族沃,才能夠?qū)⑺鼈冋莆盏轿黄底#灰虼嗣诓危砉た频膶W(xué)習(xí)對我們有著很高的要求。
在重復(fù)大學(xué)課程的過程中常空,我的指導(dǎo)原則有以下五條:1(如很多同學(xué)所體會到的)整體思維能力每天的不斷升華沽一。2少而精,我不想一下子重復(fù)10門課程漓糙,而是首先重復(fù)了4铣缠、5門課程,不把它們徹底掌握我不會學(xué)習(xí)其他的課程昆禽,容易理解的是蝗蛙,只有把一門課程學(xué)到簡單透徹、清澈明凈的境界才說明較為掌握到位醉鳖;少而精的最主要標(biāo)準(zhǔn)即是每門課程的所有課后題要能夠大體全部解出捡硅;并且,由于理工科知識的精細(xì)性這一基本特征盗棵,因而壮韭,在解決問題的過程中,只有整體的思路是很不夠的纹因,必須要能得到精確的結(jié)果或者描述清楚的證明喷屋。3深度,對課程的理解需要達(dá)到足夠的深度瞭恰,這就必須做一定量的難題屯曹,只有大量的難題才能夠訓(xùn)練我們的很多高層次專業(yè)素質(zhì)。4不斷重復(fù)寄疏、熟練是牢,最開始階段重復(fù)55遍以上僵井。5格羅滕迪克的主要哲學(xué)思想:解題依靠的是整體功底陕截、直覺,只有我們感覺這些題目非常顯然批什,思路能夠自然涌現(xiàn)出來农曲,才說明我們已經(jīng)掌握到位,解題需要分解為一系列細(xì)小而自然的步驟驻债。(這句話大概可以回答很多學(xué)生的疑問:為什么我不會做題乳规?答案就是重復(fù)的遍數(shù)不夠,掌握的深度欠缺合呐,熟練程度不足暮的;因此,解題的直覺不能自然地閃現(xiàn)淌实。我們所以做不出題目的本質(zhì)原因就在于一整塊知識學(xué)得不太好冻辩,整體功底存在著一定程度的缺失)
總結(jié)而言猖腕,世界各國的本科生,無論是美國恨闪、歐洲倘感、日本亦或巴西等國的學(xué)生,所以做不出題目來咙咽、所以面對考試很畏懼大致可以區(qū)分為兩種情形:其一老玛,天賦較高,思維能力較強(qiáng)钧敞,但基本功太差蜡豹,這可以通過短時(shí)間補(bǔ)充高中、初中的基本功來加以解決溉苛;其二余素,天賦較差,思維能力較差炊昆,這個(gè)問題的解決則需要花費(fèi)很長的時(shí)間桨吊,至少需要8、9年的時(shí)間凤巨。其中视乐,第二種情形在理工科教育里無疑占主流。以我來說敢茁,我持續(xù)學(xué)習(xí)了9年時(shí)間佑淀,在數(shù)學(xué)分析等課程中投入了巨大精力之后,到本科畢業(yè)五年的末期彰檬,才共計(jì)徹底掌握了4門課程(如果包括我對數(shù)學(xué)的思想性伸刃、獨(dú)立性認(rèn)識,這一思維方式可以將課程信息量擴(kuò)充一倍的話逢倍,掌握的課程容量會更大一些)捧颅,這一投入昔案、產(chǎn)出比自然是比較低的英支,但這恐怕是理工科學(xué)習(xí)的客觀現(xiàn)實(shí)。
對于美國很多的本科生來說鸵熟,微積分沒有掌握自然是一個(gè)基本問題亮蒋;其中的一部分學(xué)生只是微積分沒有牢固掌握扣典,而另一部分本科生的問題則在于他們的高中、初中的基本功不夠堅(jiān)實(shí)慎玖;因而贮尖,為了掌握足夠的專業(yè)技能,這些學(xué)生可能還需要重復(fù)高中階段的基礎(chǔ)知識趁怔。
(二)總結(jié)我們的上述分析湿硝,我們能夠意識到闰蛔,中國大部分的理工科本科畢業(yè)生(中國最頂尖的學(xué)校包括在內(nèi))的基本功仍然非常堪憂图柏,這些學(xué)生在本科基礎(chǔ)課程上的大部分課后習(xí)題都不會做序六。因此,我們需要特別留意本科基礎(chǔ)課程蚤吹,諸如計(jì)算機(jī)例诀、機(jī)械工程、電子工程裁着、統(tǒng)計(jì)繁涂、航空航天工程、土木工程二驰、石油工程扔罪、通信工程、化學(xué)工程桶雀、物理矿酵、化學(xué)等專業(yè)的本科畢業(yè)生都需要在必要的時(shí)候重復(fù)本科課程。我的個(gè)人觀點(diǎn)是矗积,中科院電子工程專業(yè)的研究生中的很大一部分個(gè)體在本科的課程上一是具體知識掌握的比較糟糕全肮,二是這些課程的大部分習(xí)題他們并不會做,這在外人看來可能有些難以相信棘捣,但事實(shí)是一半以上的學(xué)生都存在著這個(gè)基本問題辜腺。
以很多工作了多年的教授而言更能充分體現(xiàn)這一點(diǎn)的基本重要性,無論是在中國還是在美國乍恐,一些35歲左右的青年教師基本功仍然比較糟糕评疗,甚至最基本的數(shù)學(xué)分析里的難題都無法解答;所以他們必須重復(fù)本科課程茵烈,多掌握幾門看家本領(lǐng)百匆。在目前的大學(xué)研究生院里,很多學(xué)生在通過qualifying exam之后的博士二瞧毙、三年級就開始了獨(dú)立研究胧华,而此時(shí)他們的本科基礎(chǔ)課程仍然很不牢固,其中的大部分習(xí)題都無法主動解答宙彪,因而,我們認(rèn)為有巧,這樣的方式只能做出一些不太重要的結(jié)果释漆。
以我個(gè)人而言,盡管我在本科期間的成績在全部學(xué)生的前15%左右篮迎,研究生期間的十幾門專業(yè)課程的最終成績也都是A(這些課程都是實(shí)變函數(shù)男图、偏微分方程等具體的課程示姿,而不是research、directed study等性質(zhì)的課程逊笆,我主要在研究生階段的前兩年修讀了這些課程)栈戳,但這些課程其實(shí)我學(xué)得都不是很好;舉例來說难裆,關(guān)于點(diǎn)集拓?fù)溥@門課子檀,我本科三年級上過一遍課,研究生一年級和二年級又分別上過一遍乃戈,但即使上過三遍課褂痰,點(diǎn)集拓?fù)溥@門課我學(xué)得仍然很糟糕,幾乎所有課后題都不會做症虑,也就是說大部分精髓都沒有學(xué)懂(我學(xué)習(xí)實(shí)變函數(shù)的經(jīng)歷也是類似的缩歪,也在本科和研究生階段上過三遍課,同樣學(xué)得也很差)谍憔,這種經(jīng)驗(yàn)自然有著比較普遍的意義匪蝙。大概從本科二年級開始我就意識到了兩個(gè)基本問題:其一,我們學(xué)到的課程里的很多內(nèi)容我學(xué)不太懂习贫;其二骗污,我們學(xué)習(xí)的課程中大部分課后題我都不會做。
對哈佛沈条、普林斯頓需忿、MIT等頂尖學(xué)校的相當(dāng)比例的博士生來說,也存在著類似的情況蜡歹;如我們所熟知屋厘,大部分學(xué)得較好的統(tǒng)計(jì)系博士生都有了4、5篇優(yōu)質(zhì)論文月而,電子工程等專業(yè)好的博士生亦有了很多論文汗洒,而一些統(tǒng)計(jì)系、電子工程系博士生則一篇論文都沒有父款,這自然說明他們的基礎(chǔ)課程學(xué)得不太好溢谤;即關(guān)于本科的基礎(chǔ)課程,他們一是具體知識學(xué)的比較糟糕憨攒,二是其中的大部分課后題都不會做世杀。總之肝集,本文所討論的基本問題對他們而言亦是適用的瞻坝。
(三)打好基本功,我們才能更好地理解后續(xù)課程杏瞻,比如數(shù)學(xué)分析[1]對實(shí)變函數(shù)的深層影響至少包涵:1Riemann可積函數(shù)的種類并沒有澄清所刀,在實(shí)變中則得到了徹底解決衙荐;2函數(shù)項(xiàng)級數(shù)部分一致收斂要求過高,在實(shí)變函數(shù)中的要求則有了較大程度的降低浮创;3交換積分次序的定理要求過高忧吟,在實(shí)變函數(shù)的Fubini定理中得到了改進(jìn)。數(shù)學(xué)分析對泛函分析的影響包括:1Baire綱定理可以解決函數(shù)間斷點(diǎn)集的特征斩披、Fourier級數(shù)的收斂性等問題溜族,所以Baire綱定理不僅對后續(xù)的泛函中的主要定理影響深遠(yuǎn),而且在數(shù)學(xué)分析中也有著深厚的基礎(chǔ)雏掠;2Fourier級數(shù)的知識在泛函分析的Hilbert空間中得到了推廣斩祭,F(xiàn)ourier級數(shù)的最佳平方逼近性質(zhì)、Parseval等式等性質(zhì)是Hilbert空間相應(yīng)性質(zhì)的最重要的特例乡话;3數(shù)學(xué)分析中的序列收斂摧玫、拓?fù)湫再|(zhì)、微分算子绑青、積分算子等核心主題在泛函分析中也得到了全面的深化诬像。再以對統(tǒng)計(jì)學(xué)影響深遠(yuǎn)的概率論而言,如所周知闸婴,概率論中需要計(jì)算大量的概率分布坏挠,而這些概率分布的計(jì)算與數(shù)學(xué)分析中的重積分、級數(shù)等知識往往有著密切的關(guān)聯(lián)邪乍。至于數(shù)學(xué)分析對點(diǎn)集拓?fù)涞日n程在概念降狠、方法上的直接啟發(fā)性更是我們所熟知的。在重復(fù)本科課程55遍之前庇楞,我只是模糊膚淺地了解到數(shù)學(xué)分析對于上述課程的基本重要性榜配,等到有了知識和題目的雙重堅(jiān)實(shí)功底以后,我才有了深刻而自然的體驗(yàn)吕晌,比如Taylor展開對有限差分誤差估計(jì)的重要性蛋褥,留數(shù)定理在計(jì)算畸形積分上的價(jià)值等只有在做了數(shù)學(xué)分析中大量的Taylor展開題目、積分題目后我才有了深刻體驗(yàn)睛驳,類似的例子是大量存在的烙心。數(shù)學(xué)分析對后續(xù)課程的深遠(yuǎn)影響可以區(qū)分為直接和間接兩個(gè)層面,直接影響是我們可以較為容易地列舉出來的大量具體例子乏沸,間接影響則滲透在數(shù)學(xué)素養(yǎng)淫茵、意識等方面,雖然難以用語言表達(dá)屎蜓,我們也日用而不知痘昌,但同樣是非常重要的。正如惲之瑋所正確指出的炬转,數(shù)學(xué)分析和高等代數(shù)的影響可以一直延伸到研究生的課程辆苔,學(xué)好這兩門課程以后后續(xù)的課程就不會太艱難;基礎(chǔ)課程是整個(gè)現(xiàn)代數(shù)學(xué)有機(jī)思想體系的基石扼劈,如果掌握不佳驻啤,我們對數(shù)學(xué)的理解自然會有很多原始性的缺陷。我的切身體驗(yàn)是荐吵,當(dāng)在微積分中的功底深厚了以后骑冗,我在學(xué)習(xí)偏微分方程、數(shù)值PDE等相關(guān)課程時(shí)先煎,感覺分外輕松贼涩,對于其中的大量繁復(fù)推導(dǎo)都感覺很嚴(yán)格和自然。
基礎(chǔ)課程中一個(gè)具體的知識點(diǎn)薯蝎,譬如遥倦,群論中的同態(tài)基本定理,對我們的啟發(fā)可以分為三個(gè)層面:第一占锯,該定理能夠具體解決的問題袒哥;第二,該定理在抽象代數(shù)整門課程中的意義消略、價(jià)值堡称;第三,該定理對于整體數(shù)學(xué)而言衍生的豐富內(nèi)涵艺演。當(dāng)然却紧,數(shù)學(xué)中所有的知識點(diǎn)可能都具備上述的三重價(jià)值√コ罚總之晓殊,我們打好基本功一是為了提高整體能力(譬如,使自己的思維能力從“普通”向上提升)哩照,二是為了從思想層面形成對整個(gè)學(xué)科思想體系的有序性挺物、原始性的深厚理解,第三則是大家所熟知的具體知識的積累飘弧;整個(gè)過程是三者的有機(jī)統(tǒng)一识藤。
我們可以舉出更多的具體例子,如復(fù)變函數(shù)中的光滑曲線上的復(fù)積分與微積分中的第一類曲線積分有著直接的思想淵源次伶,我們?nèi)绻P(guān)于后者的基本功堅(jiān)實(shí)的話痴昧,接觸、學(xué)習(xí)前者時(shí)會感覺分外自然冠王;再如抽象代數(shù)中有多項(xiàng)式的相關(guān)理論赶撰,而在高等代數(shù)中則有著非常相近的理論,高等代數(shù)中討論過多項(xiàng)式的余式定理、唯一因子分解性質(zhì)豪娜、最大公因式等問題餐胀,在抽象代數(shù)中的相關(guān)討論則既有思想的沿襲又有新的變化(因?yàn)榇藭r(shí)有了更為寬廣、抽象的理論架構(gòu))瘤载,如果我們關(guān)于高等代數(shù)中的多項(xiàng)式理論非常熟悉的話否灾,學(xué)習(xí)抽象代數(shù)中的對應(yīng)理論會感覺很輕松。類似的情況是無以數(shù)計(jì)的鸣奔,即基礎(chǔ)課程中的相關(guān)理論與思想對后繼課程有著直接墨技、全面而強(qiáng)烈的影響,前者包含了大量的原始思想根芽挎狸,這一事實(shí)充分證明了基本功底的重要性扣汪。
(四)如何解題自然是本科期間的一個(gè)核心問題,這個(gè)問題在本科四年期間一直困擾著我锨匆;不止如此的是崭别,到了研究生四年級末,這個(gè)問題仍然困擾著我统刮,我當(dāng)時(shí)還是不會主動解題紊遵,尤其是難題;我想化學(xué)工程侥蒙、物理等專業(yè)的很多博士生也面臨著類似的困擾暗膜。直到本科畢業(yè)五年以后,經(jīng)過9年漫長時(shí)間的掙扎摸索鞭衩,我才逐漸克服了這個(gè)中心問題学搜,不會解題的核心原因是對課程的理解深度不夠,思維境界太差(上文已經(jīng)反復(fù)提示過這個(gè)關(guān)鍵要點(diǎn))论衍;由于對知識的理解比較膚淺瑞佩,根本抓不住課程中的精華、中心精神和深層脈絡(luò)坯台,所以自然無法解題炬丸。以我的個(gè)人經(jīng)歷來說,本科畢業(yè)四年之后蜒蕾,確切地說是2015年10月以前稠炬,我對多元隱函數(shù)的計(jì)算、含參變量積分的分析性質(zhì)咪啡、重積分首启、第一類曲面積分等部分的題目都不會做,感覺這些問題都遙不可及撤摸;但是毅桃,當(dāng)我重復(fù)到第51遍的時(shí)候終于能夠做出其中部分的相關(guān)問題褒纲,而且做出來之后意識到它們只是最簡單、最基本的問題钥飞,這重心理體驗(yàn)我想具有很大的普遍性莺掠。當(dāng)我鉆研到第51遍的時(shí)候,才明白到諸如第二類曲面積分的理論基礎(chǔ)和具體例題兩個(gè)方面代承,自己以前根本沒有掌握汁蝶;在知識層面都沒有掌握到位的情況下渐扮,我自然不可能解出該部分的題目论悴。解題是由三個(gè)方面支撐起來的:知識要點(diǎn)(是一種整體性的現(xiàn)象)、思維方式和思想深度墓律,很多情況下對一道具體的題目膀估,如果我們相關(guān)的知識點(diǎn)掌握不到位(如上極限、確界等概念無法做到靈活運(yùn)用)或者思想深度不夠耻讽,亦或相關(guān)的數(shù)學(xué)思維方式不具備察纯,那么即使我們思考一整年的時(shí)間也是無法解決它的。在我重復(fù)到第50遍左右的時(shí)候针肥,只是能零零碎碎地做出一些課后題饼记,到第55遍左右的時(shí)候(2016年8月期間),我已經(jīng)能夠大面積地解決眾多的課后題慰枕;此時(shí)我所以能解決這些問題具则,一方面源于基本功的深化,另一方面在于思維境界的提升具帮,即此時(shí)自己的思維能力大大提高了博肋,忽然感覺這些題目的整體思路、關(guān)鍵細(xì)節(jié)等已經(jīng)分外清楚蜂厅;即我們的解題依靠的是堅(jiān)實(shí)的整體性知識功底和較高的思維境界這兩個(gè)基本條件匪凡,兩者疊加在一起,才能夠使我們解出問題掘猿。
很多人都有的兩種感觸是:其一病游,很多時(shí)候,我們解不出題目稠通,看了答案之后衬衬,間隔了若干天,再做一遍還是無法解答采记;再看一遍答案佣耐,等到再經(jīng)過一段時(shí)間以后,我們會認(rèn)為自己的功力已經(jīng)能夠解決這個(gè)問題唧龄,可是實(shí)際一做還是做不出兼砖。(閱讀書籍時(shí)奸远,面對書中的知識點(diǎn)也會存在類似的感觸)其二,對于我們能做出的題(或者自己已經(jīng)掌握的概念讽挟、方法等知識要點(diǎn))再看一遍也會有嶄新的感觸懒叛,一是更加熟練,二是把握更加深刻耽梅、深厚薛窥,三是對它們的理解嵌入到了知識體系的有機(jī)整體之中。整體來講眼姐,我們解決問題會經(jīng)過三個(gè)階段:首先诅迷,不會做某道題;其次众旗,能解決這道題罢杉,但較為勉強(qiáng),感覺較為艱難贡歧;最后滩租,能輕松自如地解出某道題。這三個(gè)階段是每個(gè)人都會自然而然經(jīng)歷的過程利朵。
在這里律想,我們必須回答一個(gè)基本問題:解題(problem solving)為何具有一定的重要性?原因大概可以分為三點(diǎn):1課程中的知識一般較為抽象绍弟,而課后題則較為具體技即,包含了大量的例子,這些例子可以擴(kuò)展我們對于課程知識的理解晌柬;學(xué)習(xí)的目的在于運(yùn)用姥份,課后題是一種很好的運(yùn)用知識的場合,能夠使得我們對于知識的運(yùn)用有初步的體會年碘。2要解決一些問題澈歉,通常需要一定的思想深度,某些同學(xué)自以為自己已經(jīng)掌握了某部分知識屿衅,但是課后題無法解決埃难,這自然證明他們的理解并不到位;即如果我們做題時(shí)只有模糊的直覺而不能得到清晰而精細(xì)的思路與準(zhǔn)確的結(jié)果涤久,這無疑是知識掌握不到位的直接標(biāo)志涡尘;某些情況下,我們以為自己懂了响迂,其實(shí)并沒有真懂考抄,離真懂還差了很遠(yuǎn),因而蔗彤,難題是對我們理解程度的一個(gè)檢驗(yàn)川梅。一個(gè)適當(dāng)?shù)睦邮欠杓妫卸螘r(shí)間,我認(rèn)為自己關(guān)于一致收斂這個(gè)概念的理解已經(jīng)足夠透徹了贫途,我認(rèn)為教材中的理論和例題我都已經(jīng)熟練掌握了吧彪;但是,當(dāng)我做這部分內(nèi)容的相關(guān)習(xí)題時(shí)丢早,我發(fā)現(xiàn)有些題目我確實(shí)能夠做出來姨裸,但是有些題目我仍然不會做,總之怨酝,這個(gè)概念的相關(guān)內(nèi)容比我原本理解的要復(fù)雜傀缩、深刻一些。簡言之凫碌,解決種類多樣的問題需要大量的概念扑毡、思想、方法盛险、技巧的積累,很多問題需要一些概念層面的理解或者技巧層面的掌握勋又,當(dāng)我們對概念苦掘、技巧的掌握到位以后,自然能夠解決相關(guān)的問題楔壤。3難題常常涉及到多個(gè)知識點(diǎn)鹤啡,這些知識點(diǎn)常常超出某個(gè)章節(jié)而涉及其他章節(jié)甚至其他課程,而且非常靈活和強(qiáng)韌蹲嚣,這對于提高我們的綜合能力递瑰、深化我們對一門課程的整體理解具有根本的重要性∠缎螅總之抖部,解題(尤其是一定量的難題)在理工科學(xué)習(xí)中是一個(gè)較為基本的環(huán)節(jié)。
容易觀察到的一個(gè)事實(shí)是议惰,理工科題目具有五個(gè)基本特點(diǎn):1強(qiáng)韌性慎颗、復(fù)雜性,很多題目都需要經(jīng)過繁復(fù)曲折的計(jì)算言询。2深度俯萎。大量課后習(xí)題都有一定的思想深度,需要我們對相關(guān)知識的理解達(dá)到足夠的深度才能解決运杭。3高度靈活性夫啊,很多相關(guān)習(xí)題需要高度的技巧,非常靈活辆憔,充滿變化撇眯,并非模式化谆趾、標(biāo)準(zhǔn)化的流程即能解決的。4多樣性叛本,課后習(xí)題考察的通常是一個(gè)章節(jié)的所有重要知識點(diǎn)沪蓬,并非只針對某些個(gè)別的知識點(diǎn),因而来候,會呈現(xiàn)出豐富多樣的特征跷叉;通常的情況是,幾乎每道課后習(xí)題都有自己的特性营搅,需要特定的概念或技巧云挟,即任何不同的兩道習(xí)題都會運(yùn)用不同的解題方法。5細(xì)致性转质,大量題目都涉及到細(xì)致的信息园欣,需要精細(xì)的分析技巧;有經(jīng)驗(yàn)的理工科從業(yè)人員都較為了解休蟹,高等教育階段的幾乎每一道課后習(xí)題都很細(xì)致沸枯。容易理解闹伪,理工科題目的這五個(gè)基本特點(diǎn)常常是相互交織的浦辨。(理工科題目的這些基本特點(diǎn)與上文分析的理工科知識的基本特征間的內(nèi)在聯(lián)系自然是很有趣的)
關(guān)于這一要點(diǎn)侍筛,我們可以舉出一些具體士八、生動的例證硕旗。譬如乡范,對Taylor展開這一具體內(nèi)容困后,眾所周知豆胸,其中包涵著許多證明題杨耙;當(dāng)我重復(fù)到第35遍(2015年1月)時(shí)赤套,我即意識到該部分有很多的利用對稱思想來證明不等式的問題,但是當(dāng)時(shí)我感覺這些證明題雜亂無章珊膜、沒有頭緒容握,缺乏內(nèi)在規(guī)律,而且遇到新的類似問題時(shí)我也不會證明辅搬;當(dāng)重復(fù)到第55遍時(shí)唯沮,由于熟練和獨(dú)立思考的結(jié)果,此時(shí)我已經(jīng)將這部分內(nèi)容梳理出了清晰的內(nèi)在脈絡(luò)堪遂,認(rèn)識也全面介蛉、成熟了許多;我意識到這部分內(nèi)容其實(shí)并不是由單一的證明技巧所組成的溶褪,而是很多種證明思想的組合币旧;此時(shí),這些證明思路我終于都全部掌握了猿妈。類似的例子也發(fā)生在PDE中的分離變量法這一部分知識吹菱,以往我解該部分的課后題時(shí)并不是很自信巍虫,而且運(yùn)算思路很混亂;后來當(dāng)我真正理解了這個(gè)方法的全部細(xì)節(jié)以后鳍刷,我才搞懂了這類問題的解決方法占遥,此時(shí)我再面對類似的問題已經(jīng)有了成熟的自信心,因?yàn)槲抑榔渲械闹饕枷胛乙呀?jīng)全部搞懂了(雖然具體計(jì)算仍然可能會出現(xiàn)一些錯(cuò)誤输瓜,但整個(gè)思路瓦胎、關(guān)鍵環(huán)節(jié)我確實(shí)已經(jīng)掌握了)。
(五)如我們大多都能感受到的尤揣,在大學(xué)期間的學(xué)長經(jīng)驗(yàn)交流會等思想交流的場合搔啊,有兩個(gè)核心問題會被反復(fù)提出:1如何學(xué)好專業(yè)課程?2如何規(guī)劃未來北戏?應(yīng)該參加哪些社會實(shí)踐活動负芋?應(yīng)該如何平衡學(xué)習(xí)與生活經(jīng)驗(yàn)積累之間的關(guān)系?由于本文主題的限制嗜愈,我們主要回答第一個(gè)問題:
整體而言旧蛾,我們可以肯定地說大學(xué)本科四年無論如何刻苦努力,大家的專業(yè)能力都不會有實(shí)質(zhì)性的提高芝硬,因?yàn)槲一?年的時(shí)間才完成了從“普通”層次的向上提升蚜点,這是我們討論本科學(xué)習(xí)問題的大背景。記得大二期間參加的一次學(xué)長經(jīng)驗(yàn)交流會中拌阴,有一位同學(xué)問道:“抽象代數(shù)很艱澀,學(xué)不大懂奶镶,有什么好的應(yīng)對辦法迟赃?”學(xué)長答曰“做題”,但問題其實(shí)并沒有那么簡單厂镇,事實(shí)是無論苦思多少題目纤壁,無論我們當(dāng)時(shí)如何認(rèn)真勤奮,由于思維境界太低捺信,我們大二期間都很難理解所做題目的精髓酌媒,即使做了很多題目其實(shí)絕大部分還是無法主動做出來,盡管付出很多迄靠,但收效甚微秒咨;因此,我們還是無法較好地掌握這些課程掌挚,這種認(rèn)識雖然尷尬卻是難以逃避的雨席。大家都知道本科剛開始的時(shí)候?qū)W習(xí)專業(yè)課完全不入門,所以學(xué)習(xí)非常痛苦吠式,但是陡厘,到大三以后情況就會有一定程度的改善抽米,不再過分痛苦煎熬;所以糙置,學(xué)習(xí)是一個(gè)越來越不痛苦的過程云茸。對于學(xué)習(xí)意愿不夠積極、動機(jī)不夠強(qiáng)烈的同學(xué)而言谤饭,我們可以說标捺,學(xué)習(xí)是一個(gè)熬的過程,開始的三年最艱難一些网持,即使不愿意學(xué)習(xí)宜岛,也要多投入精力在學(xué)習(xí)中,即便是硬著頭皮功舀、無精打采地學(xué)習(xí)也會無意識地促進(jìn)思維能力的提升萍倡,熬到后續(xù)的階段,思維能力提高之后學(xué)習(xí)就會愈發(fā)輕松自如辟汰。當(dāng)然列敲,對大部分同學(xué)來說,我們的專業(yè)能力在本科階段雖然會有一定的提高帖汞,但不會有質(zhì)的提升戴而。
(六)各位可能會問,為何我重復(fù)本科課程55遍之后能夠主動解題了呢翩蘸?原因是較為簡單的所意,因?yàn)榇藭r(shí)我對相關(guān)內(nèi)容的思想、概念催首、方法扶踊、技巧等真正掌握了。舉例來說郎任,有一段時(shí)間秧耗,我感覺自己做不出抽象代數(shù)中域論方面的問題,后來我意識到是因?yàn)殛P(guān)于域特征舶治、域擴(kuò)張分井、代數(shù)擴(kuò)張等方面的很多思想、概念霉猛、方法尺锚、技巧自己都沒有真正理解,并沒有掌握到位韩脏,因而缩麸,自然無法做出相關(guān)的題目。留數(shù)定理的情況也是類似的,本科時(shí)期我無法主動地解決這部分的相關(guān)問題杭朱,而到研究生五年級的下半年時(shí)阅仔,我已經(jīng)能解出大部分的相關(guān)題目;這時(shí)我才明白到以前所以解決不了這些問題是因?yàn)楫?dāng)時(shí)我沒有真正學(xué)懂這部分知識弧械;從這個(gè)意義上說八酒,主動解題與真正理解是同一事情。
當(dāng)我重復(fù)數(shù)學(xué)分析刃唐、抽象代數(shù)等幾門課程到第49遍的時(shí)候羞迷,還是感覺幾乎所有的題目都不會做,后來我才意識到画饥,這是因?yàn)榇藭r(shí)這些課程中的大部分思想衔瓮、概念、方法抖甘、技巧等我都沒有真正掌握热鞍。
同時(shí),需要注意的是衔彻,這些思想薇宠、概念、方法艰额、技巧等常常是整塊存在的澄港,常常是相互聯(lián)系的;因而柄沮,只有當(dāng)我們將一整塊的概念回梧、思想、技巧等都掌握了以后才能夠解決相關(guān)的問題祖搓,只是孤立地掌握一些概念漂辐、方法的話我們往往還是解不出某些問題;通常情況下棕硫,我們只有在對整個(gè)章節(jié)乃至整門課程的內(nèi)容有了深厚理解以后,才能自然而然地解決該章節(jié)的相關(guān)課后題袒啼。即知識的積累和問題的解決大多都是一種整體性現(xiàn)象哈扮。
(七)整體來說,重復(fù)本科課程55遍的過程是一個(gè)具體內(nèi)容蚓再、細(xì)節(jié)(它們包括大量的思想滑肉、概念、方法摘仅、技巧等)逐漸被掌握的過程靶庙,也是一個(gè)理解深度逐漸加深的過程,這兩個(gè)過程是完全交織在一起的娃属;粗略地講六荒,重復(fù)這些課程的過程是一個(gè)不斷積累思想护姆、方法、概念掏击、技巧的復(fù)雜過程卵皂,也是一個(gè)將混亂的知識領(lǐng)域梳理成兼具深度、廣度砚亭、細(xì)致度和有機(jī)聯(lián)系的思想體系的過程灯变。
?因?yàn)槲覀冊趯W(xué)習(xí)一部分知識的時(shí)候會不斷地思考該部分的題目、技巧捅膘、方法添祸、思想、定理寻仗、框架刃泌、概念等方方面面的內(nèi)容,對它們的思考會呈現(xiàn)出混合愧沟、交織的復(fù)雜狀態(tài)(我們實(shí)際的學(xué)習(xí)過程自然并非按照知識點(diǎn)出現(xiàn)的順序依次掌握相關(guān)的定理蔬咬、問題、概念沐寺、技巧林艘,而會是一種逐漸滲透的半有序過程),隨著對這些定理混坞、問題狐援、技巧等具體信息的掌握,會導(dǎo)致我們對一部分內(nèi)容整體理解的不斷深化究孕。同時(shí)啥酱,在剛開始接觸一部分知識時(shí),由于其中包涵著大量的信息厨诸,各種思想镶殷、技巧、細(xì)節(jié)微酬、概念等混合交錯(cuò)在一起绘趋,因而,常常會給我們一種混亂錯(cuò)雜的感覺颗管;隨著不斷地重復(fù)陷遮,我們能夠逐漸理清頭緒,對其中內(nèi)在思路的理解會愈益清楚垦江,這些知識也會逐漸變得條理有序帽馋。
(八)理工科課程的廣度也是一個(gè)值得分析的重要問題。學(xué)得較好的從業(yè)者都比較了解,高等教育階段的每門理工科課程都包涵了數(shù)以萬計(jì)的思想绽族,數(shù)以千計(jì)的概念以及無數(shù)的細(xì)節(jié)姨涡、技巧、方法等项秉;而這些具體的概念绣溜、細(xì)節(jié)等都只能一點(diǎn)一滴地逐步掌握,因?yàn)樗鼈儽舜酥g都是互不相同的娄蔼。由于每個(gè)理工科專業(yè)都有著幾十門課程怖喻,因而,即使對于好學(xué)生來說岁诉,面對現(xiàn)代數(shù)學(xué)锚沸、物理學(xué)等也會產(chǎn)生一種過于廣大的感覺;當(dāng)然涕癣,如果我們學(xué)得足夠好哗蜈,還是能夠較好地駕馭這些廣闊精細(xì)的內(nèi)容的。
由于理工科每門課程的內(nèi)容一方面都很廣坠韩,另一方面又都很復(fù)雜和細(xì)致距潘,這兩個(gè)基本特征的疊加決定了我們需要投入大量的時(shí)間來學(xué)習(xí)相關(guān)知識,一天只學(xué)2個(gè)小時(shí)是掌握不了它們的只搁。我們都較為了解音比,理工科工作需要每天投入8小時(shí)以上的時(shí)間持續(xù)地學(xué)習(xí)10年以上才能學(xué)好,因?yàn)樗锹こ黾?xì)活的過程氢惋,無法速成洞翩,只有投入足夠的時(shí)間才能使得我們在某一門理工科上學(xué)有所成。(從2007年進(jìn)入本科階段起到現(xiàn)在的2018年焰望,這10年間我大概每天都會用8個(gè)小時(shí)左右的時(shí)間來學(xué)習(xí)數(shù)學(xué))
(九)現(xiàn)在我想細(xì)致地分析一下我重復(fù)55遍本科課程時(shí)經(jīng)歷的復(fù)雜的心理和智力體驗(yàn)骚亿。面對這些本科課程,當(dāng)2015年1月熊赖,我重復(fù)到第35遍時(shí)来屠,我仍然處在一種朦朧模糊、云里霧里震鹉、似是而非的妖、支離破碎的整體狀態(tài)中,事后(重復(fù)完第55遍時(shí))我才明白到產(chǎn)生這一狀態(tài)的原因有兩個(gè)基本方面:第一足陨,我的理解深度不夠,此時(shí)我對各種具體知識娇未、思想的理解都較為膚淺墨缘,對整門課程的理解也較為膚淺;第二,我的具體積累也不夠镊讼,其中主要的思想宽涌、方法、概念蝶棋、技巧等我都掌握得似是而非卸亮,沒有太學(xué)懂,并沒有將這些具體內(nèi)容真正掌握玩裙。[2]當(dāng)我重復(fù)到第55遍兼贸,整體功底真正深厚以后,我再做重積分吃溅、函數(shù)項(xiàng)級數(shù)溶诞、多元微分學(xué)等部分的習(xí)題時(shí)終于有了一種基礎(chǔ)深厚的感覺,我清楚地感覺到自己此時(shí)終于擁有了深厚的知識和思想功底决侈;而之前的階段螺垢,比如說重復(fù)到第30遍時(shí),由于自己的知識結(jié)構(gòu)是零碎而膚淺的赖歌,因而做這些問題時(shí)主要是靠碰運(yùn)氣和胡亂猜測枉圃、嘗試;而當(dāng)2016年8月庐冯,我重復(fù)到第55遍時(shí)孽亲,由于自己已經(jīng)擁有了大量的相關(guān)知識、思想和經(jīng)驗(yàn)積累肄扎,因而墨林,我解決這些問題時(shí),感覺思路犯祠、直覺旭等、具體細(xì)節(jié)、技巧等方方面面都清晰了很多衡载;總之搔耕,在做題時(shí),基礎(chǔ)深厚和膚淺所分別產(chǎn)生的解題心態(tài)是兩種很不相同的思想狀態(tài)痰娱。
以重積分這一具體內(nèi)容為例弃榨,自本科一年級開始,我即對求解二重積分梨睁、三重積分鲸睛、n重積分等問題不是很有自信,這種心理狀態(tài)一直持續(xù)到2013年我開始重新學(xué)習(xí)本科課程的時(shí)候坡贺。而到2016年1月官辈,我重復(fù)了50遍本科課程之時(shí)箱舞,對于重積分相關(guān)的理論和例題我已經(jīng)反復(fù)鉆研了許多遍,但我的認(rèn)識仍然不夠清楚拳亿;到2016年8月時(shí)晴股,在深厚功底的基礎(chǔ)上,我終于能夠解出重積分的大部分相關(guān)問題肺魁,此時(shí)我也終于明白到之前我的認(rèn)識并沒有到位(因而我之前不太自信的心理狀態(tài)是正確的电湘,它是我的具體知識沒有真正掌握的一種自然的反映):事實(shí)上,柱面坐標(biāo)鹅经、球面坐標(biāo)的使用要比我原本想象中的復(fù)雜一些(何時(shí)選擇何種坐標(biāo)變換并非很顯然寂呛、直接,需要一定的精細(xì)分析)瞬雹,重積分的變量代換的技巧也比我理解的更為豐富昧谊、靈活;對球面酗捌、拋物面呢诬、錐面等常見的曲面我也有了更清晰的認(rèn)識。
另一個(gè)令我印象深刻的例子是關(guān)于傅里葉級數(shù)的逐項(xiàng)積分定理胖缤、逐項(xiàng)微分定理以及最佳平方逼近性質(zhì)尚镰。自2015年1月起,幾乎每隔2個(gè)月我就會重復(fù)讀一遍相關(guān)的理論或者觀看一遍相關(guān)的視頻(當(dāng)然哪廓,之前我就已經(jīng)重復(fù)看過很多次該部分內(nèi)容)狗唉,很多次我都以為自己終于徹底地掌握了這部分知識,但是到2016年9月時(shí)涡真,我才明白到自己之前其實(shí)都沒有真正理解這些定理分俯,因?yàn)樗鼈兊淖C明和結(jié)論其實(shí)有著豐富的內(nèi)涵;而到此時(shí)哆料,我對這幾個(gè)定理的理解才終于達(dá)到了較為合理缸剪、透澈的狀態(tài);背后的原因包括三個(gè)方面:第一东亦,我對傅里葉級數(shù)這一整塊知識(包括其中的這幾個(gè)具體定理)的理解深厚了很多杏节;第二,我對數(shù)學(xué)分析的整體理解也大為深厚了典阵;第三奋渔,我的整體數(shù)學(xué)素養(yǎng)也有了很大的提升∽嘲。總之嫉鲸,由于三方面基本原因的疊加,我對這個(gè)定理的理解才較為熟練和到位歹啼。
我學(xué)習(xí)多元微分學(xué)的內(nèi)容時(shí)的經(jīng)歷亦是類似的充坑。從2013年春天開始我就反復(fù)地看這部分的知識减江,中間也有很多次我都誤以為自己已經(jīng)完全學(xué)懂了,但直到2016年8月我才真正掌握了無條件極值捻爷、多元函數(shù)Taylor公式、條件極值份企、偏導(dǎo)數(shù)在幾何中的應(yīng)用也榄、隱函數(shù)定理等基本內(nèi)容,直到此時(shí)我才將眾多的信息碎片融合成為一個(gè)有機(jī)的思想整體司志;的確甜紫,這些知識并不是很抽象,因而不是很難骂远,但是囚霸,它們也很復(fù)雜,相關(guān)的理論激才、問題拓型、定理、結(jié)論等都包涵了大量瘸恼、細(xì)致的信息劣挫。
在重復(fù)到第20遍的時(shí)候,我當(dāng)時(shí)能解決出一部分問題东帅,但只是最為簡單的一些問題压固,而且即便能解決一部分問題,也有誤打誤撞的嫌疑靠闭,即靠的不是自己整體功底的深厚理解帐我,因而只能解決零碎的問題;這也證明愧膀,小聰明只能解決局部問題拦键,要整體性解決所有的問題必須依靠深厚、細(xì)致的功底扇调。到重復(fù)到第55遍時(shí)矿咕,我已經(jīng)能夠整體性地解決大部分問題,而且深刻地感受到這些課后題與課程中的具體概念狼钮、思想碳柱、方法、技巧的有機(jī)聯(lián)系熬芜,即此時(shí)我所掌握的一些孤立的知識信息開始匯聚成整體的知識功底莲镣,而自己所解決的一些孤立的課后題也融入了某一章節(jié)的總體功底之中;總之涎拉,只有重復(fù)到相當(dāng)遍數(shù)瑞侮、熟練到相當(dāng)程度之后的圆,我們對具體知識和具體問題這兩大方面的理解才能由孤立走向整體。
同時(shí)半火,直到這個(gè)階段越妈,我才能夠真正辨別這些課程中哪些內(nèi)容是困難的,同時(shí)哪些內(nèi)容是簡單的钮糖;之前我錯(cuò)誤的認(rèn)為很多知識很困難(如質(zhì)心坐標(biāo))梅掠,現(xiàn)在我發(fā)現(xiàn)它們只是最簡單的概念;的確店归,一門課程中確實(shí)包含著較為困難的一些內(nèi)容(如重積分變量替換公式的證明)阎抒,但只有到了這個(gè)高度熟練的階段,我才能夠真正辨識出哪些是困難的知識消痛。在開始學(xué)習(xí)一門課程的最初階段且叁,我感覺幾乎所有的知識點(diǎn)都很困難,但當(dāng)我重復(fù)了55遍以后秩伞,我才發(fā)覺大量的內(nèi)容都是比較簡單的(如微積分中的計(jì)算曲線的法平面逞带、曲面的切平面,偏導(dǎo)數(shù)的計(jì)算稠歉,Euler積分的計(jì)算等掰担,它們只是需要遵循標(biāo)準(zhǔn)化的解題方法);但是怒炸,有部分內(nèi)容則很困難带饱。關(guān)于此點(diǎn),我們還可以舉出很多其他的例子阅羹,如關(guān)于微積分里的“Legendre多項(xiàng)式是正交多項(xiàng)式列”這一知識點(diǎn)勺疼,在2015年之前我感覺較為復(fù)雜而困難,到2016年8月時(shí)捏鱼,我已經(jīng)感覺它其實(shí)比較簡單而自然执庐。但是關(guān)于抽象代數(shù)中的“若A是UFD,則A[x]也是UFD”這一具體的知識點(diǎn)导梆,等到我將它完全掌握以后轨淌,我則發(fā)現(xiàn)它確實(shí)具有一定的深度。同時(shí)看尼,在這個(gè)時(shí)候递鹉,即使是很困難的部分內(nèi)容,由于整體功底的深化藏斩,我對它們的掌握也比之前輕松了不少躏结;如含參變量積分部分的某些計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜,但此時(shí)我也清楚地掌握了它們的主要思想狰域、技術(shù)細(xì)節(jié)和精神實(shí)質(zhì)媳拴』崎伲總之,無論是簡單的內(nèi)容亦或困難的內(nèi)容屈溉,我的理解都有了大幅度的增強(qiáng)塞关。
(十)值得指出的重要一點(diǎn)是,當(dāng)2016年1月在數(shù)學(xué)分析等課程上重復(fù)到第50遍的時(shí)候我仍然發(fā)現(xiàn)大部分題目都不會做子巾,到此時(shí)我的心態(tài)已經(jīng)達(dá)到了很沮喪的程度描孟;當(dāng)2016年5月重復(fù)到第52、53遍時(shí)盡管我終于能解出部分題目砰左,但仍然感覺認(rèn)識不夠透徹;直到2016年8月重復(fù)到第55遍的時(shí)候场航,我才有了一種透徹掌握的感覺缠导,也是到此時(shí)我才真正感受到了這些數(shù)學(xué)知識的美妙與趣味,才有了一種真正掌握了部分知識的心態(tài)上的成熟與自信溉痢。即對理工科知識來說僻造,只有我們學(xué)到非常好的程度才能體會到它們的真正內(nèi)涵,才能體會到它們的精妙之處孩饼,而這往往需要經(jīng)過一定時(shí)間的積累髓削。
總之,在重復(fù)本科課程的大部分時(shí)間內(nèi)镀娶,我都處在一種比較挫敗的心理狀態(tài)中立膛;直到最后的2、3個(gè)月梯码,由于真實(shí)地感受到自己終于熟練掌握了大量確切的知識宝泵,并且意識到自己終于接近徹底掌握相關(guān)課程讲婚,同時(shí)自己的綜合能力也有了很大提升洛心,我才產(chǎn)生了一種欣喜的心態(tài)。進(jìn)一步地梗醇,在最后的2鳄抒、3個(gè)月里闯捎,我不僅掌握了所重復(fù)的課程的大部分思想、方法许溅、題目等瓤鼻,而且感覺它們都變得分外的淺易和清楚,理解它們也變得比較輕松闹司,這時(shí)我有了一種輕松愉快的心態(tài)娱仔,與前50遍時(shí)的壓抑狀態(tài)是一種很強(qiáng)烈的對比∮巫總之牲迫,就學(xué)習(xí)這3耐朴、4門課程的整個(gè)過程來說,在最初的很長一段時(shí)間內(nèi)盹憎,由于薄弱的基本功筛峭,我思考很多的知識要點(diǎn)、技巧陪每、問題等感覺都很困難影晓;但在最后的2、3個(gè)月檩禾,由于整體功底的深化挂签、細(xì)化以及熟練程度的提高,我思考其中的大部分思想盼产、概念饵婆、題目等開始變得比較輕松,這是一種非常真實(shí)和愉快的感覺戏售,而且侨核,我相信真正掌握了幾門課程的從業(yè)者都會有這種熟練、簡單和穩(wěn)定的總體感受灌灾。即在這段漫長的旅程中搓译,經(jīng)過了陰云密布的前面大半段路程以后,我到最后的階段才接觸到了燦爛的陽光锋喜。簡言之些己,對理工科知識而言,只有學(xué)得非常好才能體會到真正的樂趣跑芳,才能充分轴总、靈活地對它們加以運(yùn)用,學(xué)得半生不熟則不會有太大的意義博个。
所以產(chǎn)生上述現(xiàn)象的深層原因在于怀樟,理工科的每部分內(nèi)容都包含了大量的思想、技巧盆佣、細(xì)節(jié)等復(fù)雜信息往堡,每多重復(fù)一遍我們就能多積累一些思想、細(xì)節(jié)等具體信息共耍,同時(shí)理解深度也會相應(yīng)地加深一些虑灰;當(dāng)我重復(fù)到第30遍時(shí),相關(guān)的所有思想痹兜、技巧穆咐、細(xì)節(jié)等我只掌握了40%,因而,此時(shí)我自然會產(chǎn)生似懂非懂的感覺对湃,而且大部分題目都無法解決崖叫;而當(dāng)重復(fù)到第51遍時(shí),所有的思想拍柒、技巧心傀、細(xì)節(jié)等我已經(jīng)掌握了80%,因而拆讯,此時(shí)我才大體學(xué)懂了一部分內(nèi)容的主要實(shí)質(zhì)脂男,并且能解決部分問題;當(dāng)重復(fù)到第55遍時(shí)种呐,相關(guān)的思想宰翅、概念、技巧等我大概已經(jīng)掌握了95%以上爽室,而且總體理解也具備了足夠的深度堕油,所以自然會產(chǎn)生清澈明了的整體感覺。這也充分證明肮之,理解深度是建立在大量的概念、技巧卜录、細(xì)節(jié)等具體信息基礎(chǔ)上的戈擒,在具體信息沒有真正掌握的時(shí)候,一個(gè)人是不太有資格談所謂的深刻理解的艰毒。
相應(yīng)地筐高,這也自然地解釋了我們在解決問題時(shí)出現(xiàn)的普遍狀況;如所周知丑瞧,在最初解題時(shí)我們往往只能解決一些最簡單的問題柑土,這是因?yàn)樵摬糠謨?nèi)容的大部分方法、技巧绊汹、細(xì)節(jié)等我們都還沒有真正掌握稽屏;隨著思想、概念西乖、技巧狐榔、細(xì)節(jié)等的進(jìn)一步積累,理解程度的進(jìn)一步深化获雕,我們才能夠逐漸解決比較困難的問題和很困難的問題薄腻。
(十一)如果以能解決的課后題的比例來作為一個(gè)較為清晰的指標(biāo),當(dāng)2014年9月届案,我重復(fù)到第30遍時(shí)庵楷,我只能主動解出20%左右的課后題,它們自然是最簡單的20%的題目;當(dāng)2016年1月尽纽,我重復(fù)到第50遍時(shí)咐蚯,我能主動解出60%左右的課后習(xí)題;而當(dāng)2016年9月蜓斧,我重復(fù)到第55遍時(shí)我已經(jīng)能主動解出80%以上的課后題仓蛆,而且包含了大部分困難的題目。當(dāng)我能主動解出80%的課后題目時(shí)挎春,這表明我對這門課程的理解已經(jīng)比較穩(wěn)定和成熟看疙;而對一些學(xué)生來說,如果一門課程只能主動解出20%左右的題目直奋,自然說明掌握地較為膚淺能庆、粗糙和很不穩(wěn)定〗畔撸總之搁胆,能主動解決的課后習(xí)題(比例以及難易程度等)是衡量掌握程度的一個(gè)很好的標(biāo)尺。
(十二)在此邮绿,對真正掌握一些課程時(shí)產(chǎn)生的思想渠旁、心理狀態(tài)進(jìn)行一番闡述是有些意義的。當(dāng)2016年9月船逮,我重復(fù)到第55遍時(shí)顾腊,我終于產(chǎn)生了一種思想上的穩(wěn)定感。以前數(shù)學(xué)分析挖胃、抽象代數(shù)杂靶、C++等課程的知識讓我很焦慮,因?yàn)槲也粫幚硐嚓P(guān)的問題酱鸭,而且無論是面對具體的知識亦或整體的理解我都不夠自信吗垮,當(dāng)時(shí)的整體感覺是對這些課程學(xué)的云里霧里、支離破碎凹髓、似懂非懂烁登;而2016年8月時(shí),面對這些課程蔚舀,我終于有了一種熟練防泵、輕松的整體感覺,我也終于能夠駕馭它們中包含的大量知識蝗敢,此時(shí)捷泞,我有了一種居高臨下的輕松感,因?yàn)槲抑肋@些課程中的大部分思想寿谴、概念锁右、定理、方法、技巧自己都真正掌握了咏瑟,而且我也做過許多難題拂到,所以我知道自己真正學(xué)懂了這些課程,不再有一種云里霧里码泞、似懂非懂的混亂感受兄旬。同時(shí),當(dāng)我們真正掌握了一門課程的絕大部分內(nèi)容時(shí)余寥,由于清晰领铐、透徹地掌握了如此廣闊的信息,會帶給我們一種心理上的充實(shí)感宋舷、喜悅感以及成就感绪撵。
也是在這個(gè)時(shí)候,當(dāng)我翻閱這些課程的教材時(shí)祝蝠,面對印入我眼簾的每一個(gè)定理音诈、每一道例題、每一道習(xí)題绎狭,我都有了熟練的感覺细溅,對它們包含的眾多細(xì)節(jié)也都了然于胸;面對這些課程儡嘶,我也產(chǎn)生了較為成熟的自信谒兄;我意識到盡管自己可能還有些具體信息沒有掌握,但是主要的部分我都已經(jīng)熟練掌握了社付。也是在這個(gè)時(shí)候,我才感覺對相關(guān)課程的幾乎每一個(gè)定理邻耕、概念鸥咖、習(xí)題等的具體細(xì)節(jié)和思想實(shí)質(zhì)這兩個(gè)方面我都熟練掌握了;我也深切地體會到兄世,我們只有對一部分知識的所有細(xì)節(jié)達(dá)到十分熟練的程度才能真正將它們學(xué)精啼辣,如果我們對一些題目、定理等掌握得還不夠熟練御滩,則說明這部分知識其實(shí)我們還是沒有真正掌握到位鸥拧;總之,對于一部分特定內(nèi)容削解,只有對其中的每一個(gè)思想富弦、概念、技巧氛驮、細(xì)節(jié)等都達(dá)到熟練掌握的程度才說明學(xué)得較好腕柜。
以往我對一些課程的很多定理、困難的習(xí)題等都有一種畏懼感和些許的神秘感,感覺它們一方面很困難盏缤,其次砰蠢,又有些遙不可及,似乎有著高深莫測的內(nèi)涵唉铜;但是台舱,當(dāng)我真正熟練掌握了它們以后,我吃驚地發(fā)現(xiàn)原來它們其實(shí)比較簡單潭流,其中的技巧竞惋、思想原來很清楚,此時(shí)我產(chǎn)生了一種不過如此的感覺幻枉;當(dāng)然碰声,這種感覺是整體性的,即我對一門課程的所有內(nèi)容同時(shí)達(dá)到了類似的分外輕松的狀態(tài)(這也再次證明一部分知識往往都是整體性的熬甫,想孤立地掌握幾道題目是不太可能的胰挑,即使我們只想解決幾道有限的問題,我們也必須將相關(guān)的整塊內(nèi)容都掌握下來)椿肩。也正是在這個(gè)時(shí)候瞻颂,我才第一次體會到對高等教育階段的某門理工科課程學(xué)透、學(xué)精是一種怎樣的心理狀態(tài)郑象,籠罩在這門課程上的較為神秘的整體感覺才被簡單感贡这、熟練感以及相當(dāng)程度的自信所取代了。此時(shí)厂榛,面對這些課程中的內(nèi)容我產(chǎn)生了一種與面對高中時(shí)期的數(shù)列盖矫、函數(shù)等內(nèi)容類似的感受,感覺它們一方面都很熟悉击奶,同時(shí)也都很簡單辈双,這兩種基本感受是互為因果的:因?yàn)閷σ徊糠謨?nèi)容的每一個(gè)概念、技巧柜砾、細(xì)節(jié)等都高度熟練了湃望,自然會產(chǎn)生很簡單的感覺;同時(shí)痰驱,也只有我們對一部分內(nèi)容學(xué)到感覺很簡單的程度证芭,才說明這部分知識我們已經(jīng)掌握得足夠熟練了。
(十三)在大學(xué)階段担映,我們面臨的一個(gè)基本問題是學(xué)習(xí)時(shí)間的緊張废士;在大學(xué)時(shí)期,知識的容量是巨大的蝇完,僅僅微積分一門課程包涵的信息量就超過了高中數(shù)學(xué)的總和湃密,并且難度也有了較大增加诅挑,何況大學(xué)階段有十幾門課程需要學(xué)習(xí);因此泛源,大家當(dāng)時(shí)的學(xué)習(xí)狀態(tài)是被動地跟著課程往前趕拔妥,疲于應(yīng)付接踵而至的全新課程,根本沒有時(shí)間去重復(fù)學(xué)習(xí)這些課程达箍;因此没龙,本科課程的整體學(xué)習(xí)狀況自然很糟糕。
同時(shí)缎玫,與高中知識相比硬纤,大學(xué)學(xué)習(xí)的另一個(gè)很大區(qū)別在于高中時(shí)候我們當(dāng)時(shí)的抽象思維能力不夠強(qiáng),還沒有太多自己的獨(dú)立思想赃磨,因而當(dāng)時(shí)并非自己主動地解題筝家;而大學(xué)解題靠的則是直覺、對知識內(nèi)容的深刻理解邻辉,思想性也大為增強(qiáng)溪王。相應(yīng)地,就所需要解決的課后習(xí)題而言值骇,由于基礎(chǔ)教育階段的知識點(diǎn)較少莹菱,因而,對一個(gè)具體的知識點(diǎn)往往會有好幾道問題進(jìn)行重復(fù)地考察吱瘩,而高等教育階段的習(xí)題則幾乎每道題目都有自己獨(dú)特的內(nèi)涵道伟。即對理工科各專業(yè)來說,從高中階段進(jìn)入到高等教育階段使碾,在不知不覺間蜜徽,我們需要學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容、需要予以創(chuàng)造性解決的問題都發(fā)生了巨大的變化票摇。
一個(gè)較為明顯的基本事實(shí)是拘鞋,大學(xué)知識的復(fù)雜性、抽象性兄朋、困難性等主要的基本特征與高中知識相比也有了很大的提高。(舉例來說怜械,高等代數(shù)中的二次型部分的知識即比高中數(shù)學(xué)的數(shù)列要復(fù)雜颅和、抽象、細(xì)致得多)面對本科階段的復(fù)雜知識缕允,我們往往沒有做好心理和思想上的準(zhǔn)備峡扩;同時(shí),在本科階段障本,我們才真正開始了對生活的思考教届,生活中的各種問題也會要求我們不斷思考响鹃。總之案训,在學(xué)習(xí)和生活兩個(gè)方面买置,本科階段與高中階段相比都發(fā)生了質(zhì)的變化,這是需要我們明確的基本事實(shí)强霎。
總之忿项,由于學(xué)習(xí)時(shí)間的緊張以及知識難度的增加,我們被迫跟隨著課程進(jìn)度前進(jìn)而沒有充分的時(shí)間消化城舞、吸收課程中的信息轩触,這是本科學(xué)習(xí)中很多學(xué)生面臨的一個(gè)基本問題。(需要指出的是家夺,事實(shí)上脱柱,由于思維能力處在較低的水平,因而拉馋,我們即便有充分的時(shí)間來學(xué)習(xí)榨为,其實(shí)還是掌握不了這些具體知識;我直到本科畢業(yè)5年以后才掌握了數(shù)學(xué)分析等大一時(shí)期的課程)
(十四)對于已經(jīng)本科畢業(yè)或者研究生畢業(yè)步入社會的學(xué)生來說椅邓,如電子工程柠逞、機(jī)械工程等專業(yè)的畢業(yè)生,我們可以肯定地說他們中的大部分基本功都存在著比較嚴(yán)重的問題景馁;因而板壮,無論工作后的生活如何混亂復(fù)雜、動蕩不寧合住,他們可能都需要在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候重復(fù)55遍以上的本科課程以便提高自己的思維能力绰精、專業(yè)素養(yǎng)和解決實(shí)際問題的能力,只有這樣才能更好地勝任自己的工作透葛。由于本科階段我們的課程安排都很緊張笨使,都在疲于應(yīng)對各種接踵而至的考試,因而僚害,我們沒有時(shí)間在某些基礎(chǔ)課程上重復(fù)55遍以上硫椰;因此,這一關(guān)鍵性的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)可能必須要在本科畢業(yè)以后才能進(jìn)行萨蚕。同時(shí)靶草,雖然我們的思維能力在本科階段始終較低,我們面對具體的知識也會感覺難以消化岳遥,較為痛苦奕翔;但是,這一階段的大量時(shí)間投入也是必不可缺的浩蓉,因?yàn)檫@一個(gè)思維能力較低的階段時(shí)的積累是后續(xù)思維能力提升的必要前提派继。因而宾袜,在本科階段,我們也必須在學(xué)習(xí)上投入大量的精力驾窟,沒有這一段時(shí)間的持續(xù)積累庆猫,后續(xù)的學(xué)習(xí)也難以順利完成思維境界的升華。
(十五)在理工科學(xué)習(xí)的復(fù)雜過程中纫普,我們需要重視從獨(dú)立思考的角度審視所學(xué)到的知識阅悍,此點(diǎn)對理工科工作人員是至關(guān)重要的,如果我們從思想性昨稼、藝術(shù)性的角度來以自己的方式掌握這些具體信息节视,可以使我們的理解擴(kuò)充一倍;在這個(gè)過程中假栓,自己的獨(dú)立思考是極端重要的寻行,即我們需要以自身的思維方式去理解特定的知識,因?yàn)樨揖#總€(gè)人都有不同的思維風(fēng)格拌蜘,所以需要以自身的獨(dú)立思考給掌握的知識打上自己的烙印,這樣的知識在自己的頭腦中才能具有長久的生命力牙丽,同時(shí)简卧,只有具備了大量的獨(dú)立思考我們才能對知識形成生動的理解,才有可能在未來做出創(chuàng)新烤芦;即一門課程包含了知識和思想兩個(gè)層次举娩,后者是必不可缺的一個(gè)基本方面。
在重新學(xué)習(xí)本科課程的過程中构罗,只有建立起自身大量的獨(dú)立見解铜涉,我們才能為以后的獨(dú)立研發(fā)做好準(zhǔn)備,獨(dú)立見解是日后進(jìn)行創(chuàng)造性工作的主要基石遂唧,如果只是掌握了具體的知識而沒有自身的獨(dú)立思考芙代,那么,獨(dú)立創(chuàng)造的質(zhì)量便難以保證盖彭。只有用自己的方式掌握相應(yīng)的知識纹烹,這些思想和信息在我們的頭腦中才能保持生氣勃勃,才能為日后的創(chuàng)造打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)召边,這是一個(gè)很明顯的基本事實(shí)铺呵。反過來講,在理工科領(lǐng)域掌实,如果缺少獨(dú)立思考層面的認(rèn)識陪蜻,未來做出重大創(chuàng)新的可能性是很低的邦马,因?yàn)樾畔⒘坎粔蜇S富贱鼻、深刻宴卖。
其中,獨(dú)立思考主要包括思辨層面和藝術(shù)層面兩個(gè)方面的獨(dú)立認(rèn)識邻悬。思辨層面的思考能夠使我們從思想的角度來理解特定的知識症昏;而藝術(shù)層面的思考則能使我們掌握的具體知識充滿創(chuàng)造性和新穎的活力,因?yàn)樗囆g(shù)需要?jiǎng)?chuàng)造力父丰,而創(chuàng)造力也需要藝術(shù)肝谭。舉例而言,ET Bell的<Men of Mathematics>是人們所熟知的蛾扇,貝爾的文筆無疑足夠優(yōu)美攘烛,但思辨深度則有所欠缺,因而镀首,他并沒有做出最杰出的具體貢獻(xiàn)(如同我們在其他地方[3]所指出的中心事實(shí):在數(shù)學(xué)坟漱、物理界中,只有Laplace更哄、Dirac芋齿、Heisenberg等大師們的表達(dá)才同時(shí)具備了真正的思想性與藝術(shù)性,大部分諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主的文筆亦沒有達(dá)到這一層次成翩,畢竟數(shù)學(xué)觅捆、物理學(xué)界的大師人數(shù)是很少的)。需要補(bǔ)充的是麻敌,電子工程栅炒、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算機(jī)等工科專業(yè)的從業(yè)者在一定程度上也需要用思想性和藝術(shù)性的方式來儲存自身的專業(yè)知識庸论,雖然不像數(shù)學(xué)和物理專業(yè)那么嚴(yán)格职辅,這些專業(yè)同時(shí)需要的則是另外的一些思想素質(zhì)。
(十六)如我們所反復(fù)強(qiáng)調(diào)的聂示,在重復(fù)本科課程的過程中域携,知識的掌握是一方面,在知識掌握的過程中鱼喉,我們逐漸積累起來的大量獨(dú)立見解是第二個(gè)方面秀鞭,同時(shí),在這個(gè)過程中扛禽,我們的思維能力的提升也是很重要的第三個(gè)方面锋边。思維能力的大幅度提升也是重復(fù)本科課程帶給我們的美好禮物;例如编曼,如果我們重復(fù)數(shù)學(xué)分析等本科基礎(chǔ)課程豆巨,重復(fù)幾十遍之后,我們的整體思維能力會有很大的提高掐场,這樣我們面對計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中的知識(如算法往扔、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程)時(shí)贩猎,吸收效率、理解深度會大為增強(qiáng)萍膛,會感覺這些特定的知識分外簡單吭服。即重復(fù)數(shù)學(xué)分析等課程會使得我們的思維能力發(fā)生本質(zhì)提高,使得我們學(xué)習(xí)其他領(lǐng)域的知識時(shí)效率也會有很大的提高蝗罗。而如果我們只是浮泛地艇棕、不停地閱讀前沿論文,我們的理工科思維能力雖然也會提升串塑,但不會太快沼琉;同時(shí),這樣浮泛地學(xué)習(xí)會使得我們沒有徹底掌握任何一門課程的寶貴經(jīng)驗(yàn)桩匪,沒有對一門數(shù)學(xué)課程學(xué)深刺桃、學(xué)精的心智體驗(yàn),這往往導(dǎo)致我們對計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域之中某門具體課程的學(xué)習(xí)也很難學(xué)深吸祟、學(xué)精瑟慈。
在這里,我們可以舉一個(gè)具體的例證:2014年夏天以前屋匕,盡管我對C語言中的冒泡法重復(fù)閱讀了10遍左右葛碧,但是理解起來仍然感覺較為困難而抽象;但是过吻,到2016年春天時(shí)进泼,經(jīng)過了思維能力的不斷提升,此時(shí)我感覺理解冒泡法已經(jīng)很簡單纤虽,只看了1遍左右就輕松掌握了乳绕。上述例證其實(shí)從屬于一個(gè)更寬廣的例子,即對C語言整門課程而言逼纸,本科二年級(2008年秋天)時(shí)我曾經(jīng)學(xué)習(xí)過這門基本課程洋措,當(dāng)時(shí)學(xué)得較為痛苦、似是而非杰刽,感覺各種知識細(xì)節(jié)較為蕪亂菠发;但是,通過重復(fù)本科課程得到的思維能力的提升贺嫂,到2016年5月滓鸠,我只用2-3個(gè)小時(shí)的時(shí)間就掌握了本科時(shí)期耗費(fèi)了上百個(gè)小時(shí)也沒有掌握的大量知識,如字符數(shù)組第喳、二維數(shù)組糜俗、指針、結(jié)構(gòu)、鏈表悠抹、宏(帶參宏定義寞射、無參宏定義)、字符串處理函數(shù)锌钮、數(shù)組初始化等;此時(shí)我對上述大量具體知識的理解都清楚了很多引矩。概言之梁丘,思維能力的提高既會加快我們對局部信息的吸收、理解速度也會增強(qiáng)我們對知識整體的掌握效率旺韭,這兩個(gè)方面對我們的學(xué)習(xí)氛谜、工作都有著很大的價(jià)值。從這里我們其實(shí)也解釋了周圍天賦較高的人為何一天只學(xué)習(xí)3区端、4個(gè)小時(shí)即能將各種知識學(xué)得很好這一基本現(xiàn)象值漫,背后的原因就是他們的思維能力較強(qiáng)。
類似地织盼,關(guān)于實(shí)變函數(shù)中的“依測度收斂的函數(shù)列必有幾乎處處收斂的子序列”和高等代數(shù)中的“n階對陣矩陣必可通過合同變換對角化”這兩個(gè)命題杨何,本科期間我曾花費(fèi)很大精力仔細(xì)鉆研過,但當(dāng)時(shí)都沒有學(xué)懂沥邻;而到2016年6月時(shí)危虱,我在很短的時(shí)間內(nèi)只看了一遍就較好地掌握了它們。
總之唐全,思維能力的提升埃跷、知識基礎(chǔ)的完善化及獨(dú)立思想的大量積累是系統(tǒng)地重復(fù)本科課程能夠帶給我們的三個(gè)主要方面的思想財(cái)富。正如大部分理工科從業(yè)人員都能體會到的邮利,不同的理工科從業(yè)人員在思維能力上存在著巨大的差異弥雹,本文的基本結(jié)論之一就在于:這種思維能力上的差異是可以克服的(途徑即是在適宜的情況下重復(fù)本科課程),只是需要付出很大的努力延届。
如前所述剪勿,本文的基本出發(fā)點(diǎn)是學(xué)好基礎(chǔ)課程,打好基本功方庭,可能會有人爭辯說一些卓越的理工科工作者窗宦,如格羅騰迪克、斯梅爾等數(shù)學(xué)家基本功并不是太扎實(shí)二鳄,然而他們也做出了第一流的工作赴涵,在這里,我們不應(yīng)該忽略一個(gè)本質(zhì)問題:的確订讼,這些卓越的數(shù)學(xué)家的基本功可能不是太扎實(shí)髓窜,但他們的思維能力非常強(qiáng)洲胖,處在“很好”的層次,因而拔莱,他們很快即能學(xué)到大量的新知識進(jìn)而融會貫通癣籽;而大部分基本功不太扎實(shí)的從業(yè)人員的思維能力也不是太強(qiáng),因而他們需要在重復(fù)本科課程的過程中提高自身的思維能力程拭,否則定踱,如果只是浮泛地閱讀前沿論文,則他們的思維能力直到40歲也無法實(shí)現(xiàn)本質(zhì)的飛躍恃鞋,而且直到40歲他們可能都沒有徹底掌握幾門本科課程崖媚。
(十七)在前文中,“思維能力”是一個(gè)總體性的概念恤浪,它被用來形容我們吸收具體知識時(shí)的速度和效率畅哑,由于這個(gè)概括較為籠統(tǒng),下面我們有必要較為具體地剖析一下這個(gè)基本概念的豐富內(nèi)涵水由。
伴隨著重復(fù)本科課程導(dǎo)致的思維能力的不斷增強(qiáng)荠呐,我們的創(chuàng)造力會得到明顯提升。對我個(gè)人來說砂客,在以往薄弱的知識基礎(chǔ)上泥张,我具有的僅僅是微乎其微的創(chuàng)造力,無論是解決問題的創(chuàng)造力抑或提煉嶄新理論的創(chuàng)造力等鞠值;而伴隨著知識功底的深厚圾结、直覺的增強(qiáng)、技巧的豐富化等多個(gè)方面的基本變化齿诉,我的創(chuàng)造力有了明顯的提升筝野,我獲得了多種類型的創(chuàng)造力(創(chuàng)造性地解決問題、思考概念粤剧、提煉規(guī)律歇竟、推廣已有的知識等),并且抵恋,此時(shí)我的創(chuàng)造力有了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)焕议。
與此同時(shí),我的抽象思維能力也有了很大提升弧关。一個(gè)較佳的例子是盅安,以往我認(rèn)為Baire綱定理無論是定理的證明還是定理的應(yīng)用等方面都很抽象,直到我反復(fù)閱讀了這個(gè)理論30遍之后世囊,我對它仍然懷有畏懼心理别瞭,仍然認(rèn)為它過于抽象,此時(shí)我甚至對我的整體的抽象思維能力夠不夠強(qiáng)也產(chǎn)生了一定程度的懷疑株憾;后來當(dāng)我重復(fù)閱讀50遍蝙寨,熟練掌握了它的所有相關(guān)細(xì)節(jié)以后晒衩,我才發(fā)現(xiàn)它其實(shí)很樸實(shí)、親切墙歪√担總之,在本科階段虹菲,好學(xué)生的抽象思維能力確實(shí)比普通學(xué)生強(qiáng)很多靠胜;而如果我們重新學(xué)習(xí)本科課程,由于我們能夠思考毕源、掌握越來越抽象的各種知識浪漠,我們的抽象思維能力會得到不斷提升。
在此期間脑豹,我們的抽象概括能力也會逐漸增強(qiáng)。對很多類似的問題衡查、類似的方法瘩欺、類似的概念等我們都會逐漸發(fā)現(xiàn)隱藏在它們背后的一般規(guī)律,我們綜合運(yùn)用多種知識拌牲、思想俱饿、技巧的能力會有顯著的提高,對一些課程的基本特征我們也會產(chǎn)生越來越多的整體概括塌忽。此時(shí)拍埠,我們會逐漸具備融會貫通的能力,會自然而然地發(fā)現(xiàn)越來越多的知識之間的關(guān)聯(lián)環(huán)節(jié)土居,并且逐步建立起對一門課程的有機(jī)理解枣购。總之擦耀,我們從多種類型的理論概括中會得到莫大的樂趣棉圈。
伴隨著這個(gè)復(fù)雜的過程,我們捕捉關(guān)鍵信息的能力眷蜓、具體思考特定內(nèi)容的能力也會不斷增強(qiáng)分瘾。當(dāng)我花費(fèi)3年7個(gè)月的時(shí)間,通過反復(fù)重復(fù)徹底掌握了本科階段的4吁系、5門課程以后德召,我明白到:在本科階段,思維能力“很好”的學(xué)生吸收到了大量的具體信息汽纤,而普通學(xué)生吸收到的則只是一些表層的上岗、比較簡單的知識;在此蕴坪,重新學(xué)習(xí)本科課程即能解決這一基本問題液茎。首先,隨著具體知識的大量積累,我們會逐漸意識到哪些技巧捆等、思想滞造、概念在某個(gè)證明或者某道題目中真正發(fā)揮了關(guān)鍵性作用。同時(shí)栋烤,我們對一門課程的理解也會由空泛谒养、籠統(tǒng)走向具體化;每門課程其實(shí)主要都是由大量的具體細(xì)節(jié)構(gòu)成的明郭,但是买窟,當(dāng)我們的思維能力較低、對一門課程的理解較淺時(shí)薯定,我們根本洞察不到很多重要的具體信息始绍,只有當(dāng)我們的思維能力增強(qiáng)、知識基礎(chǔ)深厚以后话侄,它們才會自然地涌入我們的視界亏推。總之年堆,伴隨著重復(fù)本科課程吞杭,我們的數(shù)學(xué)思維能力一方面會更加抽象,一方面會更加具體变丧,二者會互相增強(qiáng)芽狗、互相促進(jìn)——具體化思考能力的增強(qiáng)會使得我們的抽象概括能夠擁有更多、更詳盡痒蓬、更細(xì)致的材料童擎,而抽象思維能力的增強(qiáng)則會使我們能夠更容易地發(fā)現(xiàn)大量、多樣的具體信息攻晒。
在這個(gè)思維能力不斷提升的過程中柔昼,我們的計(jì)算能力也會有大幅度的提高。以往當(dāng)我們的基本功很薄弱炎辨、能力很差的時(shí)候捕透,我們即便對一些簡單的計(jì)算也會覺得較為費(fèi)力,而且即使算出來也會無法確定自己的結(jié)果是否正確(原因在于相關(guān)的一整塊知識我們其實(shí)都掌握的似懂非懂)碴萧;而隨著基本功的深化與能力的增強(qiáng)乙嘀,我們進(jìn)行簡單的計(jì)算會越發(fā)純熟自如;同時(shí)破喻,隨著我們廣泛接觸并熟練掌握了大量復(fù)雜的證明與問題虎谢,我們也能夠處理越來越繁雜的計(jì)算(此時(shí)的計(jì)算已經(jīng)混合著長時(shí)間積累起來的很多經(jīng)驗(yàn)、直覺曹质、概念婴噩、技巧等)擎场。
同時(shí),我們的獨(dú)立思考能力也會不斷增強(qiáng)几莽、深化迅办。當(dāng)我們的知識基礎(chǔ)浮泛、薄弱之時(shí)章蚣,我們也會產(chǎn)生一些獨(dú)立思考站欺,但此時(shí)我們的獨(dú)立思考是過于空洞而缺乏有價(jià)值的思想實(shí)質(zhì)的;當(dāng)基本功底深化纤垂、能力提升以后矾策,我們的獨(dú)立思考才能獲得堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),此時(shí)(如果有強(qiáng)烈的獨(dú)立思考的意愿的話)我們會產(chǎn)生越來越多自己的觀點(diǎn)峭沦;并且由于我們具備了豐富而深刻的知識閱歷贾虽,這些獨(dú)立觀點(diǎn)會愈發(fā)合理、新穎而成熟吼鱼。
隨著重復(fù)遍數(shù)的不斷增加蓬豁,我們的思想深度此時(shí)也會有巨大的提升。容易明白蛉抓,在本科階段庆尘,好學(xué)生對一門課程的理解要比思維能力“普通”的學(xué)生深刻得多剃诅;當(dāng)我們的知識功底薄弱空洞巷送、思維能力差的時(shí)候,我們對一門課程的理解幾乎注定是是膚淺而空泛的矛辕,而當(dāng)我們的知識功底變得寬廣深厚之后笑跛,我們才能理解教材中一些深刻的思想,同時(shí)聊品,我們也才能逐漸理解前人和好學(xué)生的一些深度經(jīng)驗(yàn)飞蹂。此時(shí),當(dāng)我們再去閱讀相關(guān)的書籍時(shí)翻屈,我們會有深刻的理解陈哑,而不像以往那樣只能產(chǎn)生淺層的認(rèn)識;由于已經(jīng)能夠辨別出一門課程中表層與深層的思想伸眶,我們會形成深刻的思維方式惊窖,能夠獨(dú)立解決大量困難的問題;同時(shí)厘贼,也為未來富有意義的創(chuàng)新打下了良好的知識與思想基礎(chǔ)界酒。
在這個(gè)過程中,我們分析問題嘴秸、綜合解決問題的能力也會有很大的提高毁欣。由于功底的增強(qiáng)與能力的提升庇谆,我們能夠更為深入地分析大量的定理與知識,面對嶄新的問題凭疮,我們也能夠通過分析饭耳、綜合等多種手段來創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)一些解決問題的方法與路徑。此時(shí)哭尝,我們分析問題的深度哥攘、細(xì)致性等方面會明顯加強(qiáng),也能夠愈發(fā)靈巧地綜合運(yùn)用許多相隔較遠(yuǎn)的部分的重要思想材鹦;總之逝淹,我們具體分析特定問題與知識的能力與綜合運(yùn)用多種手段、技能的能力都會得到顯著地提升桶唐。
總之栅葡,“思維能力”這個(gè)概念包涵兩層價(jià)值:首先,作為一個(gè)整體概念它是有意義的尤泽;對此欣簇,一個(gè)很適當(dāng)?shù)睦邮牵究破陂g我們數(shù)學(xué)系一百多位同學(xué)在同一間教室里聽講復(fù)變函數(shù)坯约、實(shí)變函數(shù)熊咽、泛函分析、代數(shù)拓?fù)涞日n程闹丐,但是當(dāng)時(shí)我們大部分思維能力“普通”的學(xué)生與思維能力“很好”的少部分學(xué)生之間的理解差距極大(當(dāng)然横殴,這是我在本科畢業(yè)5年,熟練掌握了4卿拴、5門本科課程以后才意識到的)衫仑,后者的理解深刻得多,掌握的具體信息量也豐富得多堕花,同時(shí)他們的抽象概括能力使得他們能夠建立起已有知識的豐富聯(lián)系文狱,而且他們對這些知識的掌握也熟練得多,解決課后習(xí)題的創(chuàng)造力也相應(yīng)地高得多(當(dāng)時(shí)那些好學(xué)生花一小時(shí)學(xué)到的知識缘挽,我們恐怕要花50個(gè)小時(shí)才能達(dá)到與之相當(dāng)?shù)睦斫獬潭让槌纾划?dāng)然,這個(gè)對比也不是很恰當(dāng)壕曼,因?yàn)樗昭校幢阄覀兺度?0倍的時(shí)間來學(xué)習(xí)這些課程,其實(shí)我們也要在進(jìn)入本科8窝稿、9年時(shí)間之后才能真正掌握它們)楣富。總之伴榔,這個(gè)概念確實(shí)可以用來較好地形容我們吸收知識的速度和效率纹蝴。其次庄萎,“思維能力”又至少是上述的8、9種具體能力的總稱塘安,這些具體能力其實(shí)代表了理工科需要的大部分的基本能力糠涛,它們中的每一種都是很富有意義的(同時(shí),意味深長的是兼犯,它們也是緊密聯(lián)系忍捡、互相增強(qiáng)的);好學(xué)生其實(shí)從進(jìn)入大學(xué)一年級的課堂開始就同時(shí)具備了這8切黔、9種重要的能力(其實(shí)從他們的初中砸脊、高中階段就逐漸具備這些能力了),因而纬霞,他們的學(xué)習(xí)效率才比思維能力“普通”的學(xué)生高出幾十倍凌埂。只有將這兩層思想結(jié)合起來,我們才能夠?qū)Α八季S能力”這個(gè)概念有較為合理的理解诗芜。
最后瞳抓,必須說明的是,我們重新學(xué)習(xí)本科課程的目的絕不僅僅是為了提升自己的思維能力伏恐,這個(gè)過程我們所掌握的大量具體知識也是極端重要的孩哑;那種認(rèn)為教育的目的只是培養(yǎng)能力的看法無疑是相當(dāng)錯(cuò)誤的,因?yàn)椋旱谝淮滂耄R與能力是統(tǒng)一的横蜒,沒有知識的具體積累就很難有這些思維能力的整體提升;第二秤掌,具體知識對每個(gè)專業(yè)的學(xué)生來說都是很重要的愁铺,比如鹰霍,微積分即很重要闻鉴,商業(yè)界的眾多領(lǐng)域都需要運(yùn)用它,有限元茂洒、有限差分也很重要孟岛,很多工科專業(yè)都需要使用它們;如果我們只有空洞的所謂的能力督勺,而沒有這些具體的知識積累渠羞,我們遇到實(shí)際工作中的具體問題時(shí)該如何創(chuàng)造性地加以解決呢?總之智哀,知識的積累是教育的基本組成部分次询,它的重要性不在提升學(xué)生的綜合能力、思維能力之下瓷叫。[4]
(十八)我們常常遇到的一個(gè)基本現(xiàn)象是屯吊,很多從業(yè)者認(rèn)為自己計(jì)算某些問題(如第二類曲面積分)時(shí)出錯(cuò)只是偶然的粗心所致送巡,這一看法在很多情況下是錯(cuò)誤的;大部分情形下盒卸,我們計(jì)算錯(cuò)誤并不是粗心的結(jié)果骗爆,而是理解深度不足所造成,即我們對某一整塊知識的理解都不到位蔽介。很多有經(jīng)驗(yàn)的教師都知道某些學(xué)生存在著眼高手低的問題摘投,對眾多問題只有思路,而不能實(shí)際得到最終精確的結(jié)果虹蓄,他們往往認(rèn)為這只是態(tài)度不夠嚴(yán)謹(jǐn)犀呼、細(xì)心不足的問題;其實(shí)實(shí)際情況是薇组,由于對某一塊知識的整體理解存在著嚴(yán)重問題圆凰,我們不僅無法得到正確的結(jié)果,而且整個(gè)思路都很混亂和模糊体箕。
舉例來說专钉,在2014年3月份時(shí),我就以為自己已經(jīng)完全掌握了函數(shù)項(xiàng)級數(shù)的分析性質(zhì)等內(nèi)容累铅;可是到2016年7月份跃须,有了兩年多的積累以后,我才意識到當(dāng)時(shí)自己其實(shí)并沒有真正掌握這些內(nèi)容娃兽;我以前的理解存在兩個(gè)基本缺陷:一是片面菇民,即沒有將這部分知識的理解有機(jī)地融入數(shù)學(xué)分析的整體框架;二是膚淺投储,即當(dāng)時(shí)對這些知識的理解缺少深度第练。在這里,我還可以舉出自己在學(xué)習(xí)過程中遇到的另外兩件經(jīng)歷:第一件事是2012年8月左右玛荞,我遇到一道抽象代數(shù)中關(guān)于極大理想和環(huán)的問題娇掏,當(dāng)時(shí)自己無法解答,為此我苦惱了一段時(shí)間勋眯;但是婴梧,四年之后,我才意識到即使當(dāng)時(shí)解出了那道問題客蹋,我對于環(huán)乃至于對抽象代數(shù)的整體理解仍然存在著很大問題塞蹭;因而,我的根本問題在于對這部分知識的整體理解存在著很大問題讶坯,即關(guān)于這部分知識的整體功底存在著嚴(yán)重的缺陷番电,而不僅是一道孤立的特定問題。第二件事發(fā)生在2015年秋天辆琅,我當(dāng)時(shí)解決狹義相對論中涉及能量漱办、動能担汤、速度和動量關(guān)系的一道問題時(shí),感覺有些勉強(qiáng)洼冻,問題對我來說有些繁瑣崭歧;后來,當(dāng)我將狹義相對論又重復(fù)了幾遍以后(2016年8月)撞牢,才明白到當(dāng)時(shí)自己對狹義相對論的整體掌握即不太熟練率碾,對許多具體知識的理解存在著較大問題;當(dāng)我對狹義相對論的整體把握進(jìn)一步加強(qiáng)之后屋彪,我感覺此時(shí)自己解決那道以往感覺不太自信的問題已經(jīng)分外輕松所宰。(這一體驗(yàn)也充分證明我們要掌握一部分知識必須要達(dá)到大體解決全部課后問題時(shí)才能真正把握到位)總之,這些事例可以幫助我們澄清認(rèn)識上的一個(gè)誤區(qū):我們解不出某些問題只是偶然的畜挥,算錯(cuò)某道題也是偶然的仔粥,其實(shí)這都是整體性現(xiàn)象;在對一部分知識似乎讀懂與真正透徹的理解之間其實(shí)隔著重復(fù)幾十遍的艱辛過程蟹但。
在重復(fù)本科課程之前的時(shí)候(2012年)躯泰,我有時(shí)感覺自己的數(shù)學(xué)分析學(xué)的并不差,好像主要內(nèi)容都學(xué)懂了华糖,后來等到我花費(fèi)了3年7個(gè)月的時(shí)間重復(fù)了這門課程之后麦向,我才意識到,當(dāng)時(shí)我掌握的其實(shí)非常差客叉,幾乎所有的精華其實(shí)都沒有學(xué)懂诵竭。這也充分證明,理工科課程的學(xué)習(xí)確實(shí)很容易出現(xiàn)似是而非的現(xiàn)象兼搏。
[1]在中國大學(xué)的數(shù)學(xué)系中卵慰,數(shù)學(xué)分析這一課程大約相當(dāng)于國外大學(xué)的微積分和數(shù)學(xué)分析原理兩門課程的綜合;即包括微積分和它的深層原理兩個(gè)部分佛呻。微積分包含的內(nèi)容是非常廣的裳朋,同時(shí),它的理論基礎(chǔ)也較為復(fù)雜件相。
[2]本文所描述的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)是一種普遍性的現(xiàn)象再扭,如調(diào)和分析大師Carleson曾經(jīng)詳細(xì)描述了他學(xué)習(xí)氧苍、研究數(shù)學(xué)的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)夜矗,他寫道:“At 19 I got my BS. It all seemed very easy and I still had no idea what mathematics was all about.” “I got my degree in 1950 and a permanent position as a professor in 1954. Looking back, I can now say that I still did not know what serious mathematics or problem solving really meant. It would take me another four years, till 1958, at the age of 30, when I for the first time wrote a paper that I still consider of some interest.” 見One Hundred Reasons to be a Scientist里的文章< It would be Wonderful to Prove Something>, p. 61, ICTP, 2004。容易看出让虐,Carleson所描述的現(xiàn)象與本文所分析的基本問題是非常契合的紊撕。這自然是一個(gè)很富有啟迪的實(shí)例。
[3]?參看拙文《論理工科從業(yè)者的思想基礎(chǔ)》第(四)部分赡突。
[4]?對這一重要認(rèn)識对扶,著名思想家懷特海曾寫道:“但教會學(xué)生解二次方程的意義是什么呢区赵?對這個(gè)問題有一種傳統(tǒng)的回答,即人的大腦是一種工具浪南,你首先要使它鋒利笼才,然后再使用它;掌握解二次方程的本領(lǐng)便是一種磨礪大腦的過程络凿÷馑停”“(這一觀點(diǎn)是)迄今存在于教育理論中的最致命、最錯(cuò)誤因而也是最危險(xiǎn)的一種觀點(diǎn)絮记∷猓”“你不能延遲大腦的生命,像工具一樣先把它磨好然后再使用它怨愤。不管學(xué)生對你的主題有什么興趣派敷,必須此刻就喚起它;不管你要加強(qiáng)學(xué)生什么樣的能力撰洗,必須此刻就進(jìn)行篮愉;不管你的教學(xué)給予精神生活什么潛在價(jià)值,你必須現(xiàn)在就展現(xiàn)它差导。這是教育的金科玉律潜支,也是一條很難遵守的規(guī)律∈裂矗”見《教育的目的》中的同名論文冗酿,頁10、11络断,三聯(lián)書店裁替,2002年。