【高校数学邦】苏步青:数学教育五十年

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作者 | 苏步青

来源 | 《自然杂志》4卷8期,1981年


编按:1981年是苏步青教授从事数学教育五十周年,彼时的他已近八旬,这篇回顾其数学教育五十年生涯的文章,如今读来对我们年青一代的数学工作者仍有启示和鞭策意义。

光阴似箭,日月如梭。1931年春天,我从日本留学回国,从事数学教育以来,转眼已五十个春秋了。在历史的长河中,这不过是一瞬间,但它却给我留下难忘的印象,在这期间,我有过悲伤与痛苦,也有过欢乐与幸福。近来,国内外的许多学生,在我从事数学教育整整五十年之际,纷纷来电来信表示祝贺,使我感到荣幸和惭愧。其实,我只不过教了几十年书,培养了一批数学人才,党和人民就给了我很高的荣誉,可以说,这就是最好的祝贺。乘此机会,我想回顾一下五十年来从事数学教育的经验和教训,以此献给祖国,党和一切关心我的人们。


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1931年3月,我怀着满腔爱国热情,毅然从国外归来。那时,我也深知祖国灾难深重,民不聊生,但是,祖国毕竟是生我育我之父母,游子思乡心切,我不能不回来。另一方面,我和先辈学友,也是我的老师陈建功教授有约在先,日本留学学成后,一起回故乡培养人才。此时,陈建功教授聘我到浙江大学数学系任教,就这样,我回到了祖国的怀抱。回来一看,国家确实困难啊!我收到的聘书上写明:“月奉大洋三百元”,可是校方一连欠薪四个月,除了每月十四元钱的饭费由学校会计室统一结算外,零花钱一点也没有。第二年春节,代理校长勉强给了二十六元钱,一家人总算过了年关。此后几年间,不断传来汉口大水泛滥,河南旱灾严重的消息,国民党政府却乘机搜刮,连我的几百元公债,也被一笔勾销掉了。

条件虽然极差,但书还是要教的。数学系连我只有三位副教授和两个助教,学生共有十四名,我担负四门课程的教学任务,每星期要上十四节课,有时还得自己改学生的作业本子。记得那时的数学系,只有几百本书,期刊、资料更是少得可怜。1934年,为了研究和教学的需要,我利用暑期远涉重洋,到日本去查阅资料,并且不分日夜地翻译,抄回了四十六篇论文,约二十几万字。后来学校西迁,就靠这些资料作为教材。在解放前的旧社会,学生上大学的本来就少,能毕业的就更少了。教育,在那时不过是一种装饰品,根本就没有它的地位。1937年抗日战争爆发,浙江大学的爱国师生员工,紧密团结,以坚韧不拔的大无畏精神,开始了西迁。我和数学系师生于10月从杭州出发,历经浙江建德,江西吉安、泰和,广西宜山,长途跋涉五千里,于1940年2月抵达贵州遵义,先后在遵义、湄潭建校,直到1946年才迁回杭州。

在西迁途中,我们每到一地,草草定居,立刻上课。到了遵义后,先是集中在遵义办学,后来文学院和工学院留在遵义,理学院和农学院迁到七十五公里外的湄潭县。在理学院任教期间,我一个学期仍担任三门课的教学任务,再加上为家里张罗柴米油盐,已忙得不亦乐乎。1942年,工学院要我去开《微分方程》课,考虑到他们没人教,我想既然是教学需要,就去吧。平时无法安排,只能利用暑假,每天一个上午,足足教了一个月。尽管学生是在暑期里上课,我还是和平常一样严格要求他们。

我教学有一个特点,就是严格,你作业做不出来,或者想偷懒,我都不原谅。在西迁之前,我就是这样做的。那时数学系有个江西来的学生,名叫熊全治,功课在班里算不上太好。有一天夜里,他突然跑到我家里来,我一见面就问,“这么晚了,你还来干什么?”他吞吞吐吐地说:“明天的讨论班由我报告,我怕过不了关,想来请教先生……”话还没说完,我就板起面孔说:“怎么不早来啊!临时抱佛脚,还能有个好?”熊全治一听,满脸涨得通红,二话没说,立即向我告辞。返回宿舍,他足足准备了一个通宵。第二天,他总算过了关。如今,熊全治已是美国里海大学数学系的教授。去年,他从美国回来,特地来看望我,谈起这些,他记忆犹新。在欢送他去美国的茶话会上,他说:“幸亏四十年前苏先生痛骂了我一顿,把我给骂醒了,否则也许不会有今天的成就。”话可能说得过头一点,但看得出来,学生对此是永世难忘的。

我对工学院听课的学生也是不客气的,演算不出来,照样“挂”黑板。去年,从美国回来一位搞电子学的专家,他要求见我一面。原来他叫徐立成,就是那年暑期听过我《微分方程》课的一名学生,近四十年前的事,我都遗忘了,可是,我严格要求学生,学生还没忘记。

在西迁的艰苦岁月里,值得一提的,就是由我和陈建功教授倡导的数学讨论班,并没有因为条件困难而中断。1931年,我们俩开始主持微分几何和函数论两个讨论班,这种讨论班是由科学研究项目相同的教师和高年级学生组成,人数不定,每星期举行一次。内容多种多样,有介绍国内外的文献、资料和科研动态,有阅读专著和重要文章并谈体会,有报告自己的研究成果。学生要在讨论班上报告,要经受多方面的提问并提出答辩。这种形式很能锻炼学生做学问的能力,反映学生的实际水平。到了宜山、遵义,虽然环境艰苦,但是讨论班活动仍旧坚持进行。没地方去,我就把学生找到山洞里,他们搬来两条木板凳,围着一张石桌,就讨论起来了。这山洞里因阳光折射,还挺明亮、幽静。我就做了决定:“此后,这儿就是我们的数学研究室,山洞虽小,但数学的天地是广阔的。大家要按照确定的研究方向读书,定期来这里报告,讨论……”当时在山洞里参加讨论班的四位学生,如今都已成材。张素诚,是中国科学院的研究员;白正国,现为杭州大学数学系系主任;吴祖基,是郑州大学数学系教授;还有一个就是前面提到过的熊全治教授。

从1931年到 1946年,我教微分几何已经十五年了。当我第一次讲这门课时,虽然准备了好长时间,可是学生却不容易听懂,后来,我每教一次,就作一次修改,删掉次要的部分,增添新的内容,有人说我,你教了那么多年了,还要备什么课?可是,我备课的功夫从没少花过。每教一年,就把自己写论文的心得和成果放进去,我几乎是上一节课,就要抽一小时备课,根据历届学生的反映,我的教材越修改越好懂。历经修改的教材,终于在1947年出版了,书名就是《微分几何学》。

1946年,学校从贵州迁回杭州,抗日战争虽然胜利了,但人民还是过着苦难的日子,我仍然精心地培育着青年。然而许多优秀的学生在政治上觉醒了,在大学里掀起了反饥饿、反内战和反迫害的进步学生运动,我对这些运动有时同情,有时并不理解。但我坚决反对国民党当局迫害学生。在可能的条件下,我还保护了他们,1949年春节,地下党以“中共杭州市工委”的名义给我邮寄了贺年片,表示了对我的信任和期望。


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1949年5月,杭州解放了,我随着蜂拥的人群,去迎接解放军,回家之后,我却陷人沉思,共产党来了,教育又会怎样呢?一天,一位身穿军装的陌生人来探望我,原来是浙江省军管会主任谭震林同志派来的。这位代表还带来了一个消息,北京即将召开全国自然科学工作者代表会议筹备会,准备请我去参加。我顿时激动不已。

1950年到1952年,我已经是浙江大学校务委员会委员、教务长了,但是,我仍从事数学教学工作,科学研究的重点仍然放在一般空间微分几何上。浙江大学在治学上一向提倡“博学之,审问之,慎思之,明辨之,笃行之”,重视培养学生独立思考的能力。这种实事求是、刻苦钻研的传统,在解放后又有了新的发展。

提起培养独立思考的能力,我想起了在日本留学时的一件事。那是我1928年进东北帝国大学数学研究院当研究生时,有一次我在研究几何的一个问题上,碰到了一些从前没学过的解析几何知识,便去请教我的老师。他叫我去查沙尔门、菲德拉的解析几何。这部书共有三厚本,又是用德文写的,我只好去啃,但遇到啃不下去时,心里便生气了,埋怨老师怎么不来指导我。但是,埋怨归埋怨,书照样硬着头皮读下去。没多久,当我读完这三大册之后,不但解决了我的研究问题,同时得到一生都有用的基本知识,对以后工作起了很大的作用。后来,我在教学上,也象我的老师一样,经常引导学生独立思考问题,希望他们碰到不懂或难懂的地方,自己先做做看,到了实在做不出的地步,再请教老师。看来一时吃苦头,但日子一久,效果就显著了。所以要让学生懂得,“依靠自己是最可靠的力量。”

1952年,全国进行了院系调整,我和几位浙江大学的教师,来到上海复旦大学。从这以后,我在培养人才方面,又有了一些新的想法,突出的一点,就是培养人才要注意拔尖人才的培养,拔一个,带一批。而要做到这一点,关键还在于要对学生实行因材施教。在这一点上,我是有过教训的。

院系调整前,我为浙大的一批教师和研究生开《黎曼几何》课,用的是法国著名数学家嘉当的著作。我曾经把这本书完全译出,写成教材,但效果却不理想,只有二、三个人能够跟得上去。是听讲者无才吗?无恒心吗?都不是。我分析了原因,主要还在于自己对他们的情况知之不详,对这本书的难度估计不足,因而引不起他们的兴趣。从那以后,我这个五十多岁的人,就争取和学生多接触,从各方面多了解学生的实际,并选择适合他们需要的材料进行教学。在五十年代中,我开过《仿射联络空间》、《外微分形式论》、《几何学基础》等课程,学生反映都说收益很大。现在数学所的女教授胡和生,是我解放后第一个培养的研究生,当时她读了这些课程就能运用,连续地写出了不少有水平的论文。后来她对嘉当的黎曼几何有很好的理解,做出了深入的研究成果,从这一反一正的教训中,可以看到因材施教的效力。

从1956年到1966年,我在从事教学的同时,科研工作也有了新的进展,这种进展,主要是党对科学的重视,人民政府对科学家关怀的结果。早在1942年,我在西迁遵义的极其困难的环境中,就写出了在几何学上有所创见的专著——《射影曲线概论》。但是在国民党统治下,著作却不能问世,一直到1954年才得以出版。到了1958年,这部专著又被译为英文发表。1958年,我出版了《一般空间的微分几何学》,1961年出版了《现代微分几何学概论》,1964年出版了《射影曲面概论》。

在这期间,为了寻找培养人才的有效途径,我做了一些尝试。如招收研究生,举办数学竞赛,和选拔一些拔尖学生进行特殊培养。1960年,我从应届高中生中挑选了一批人,直接进入大学,编为数训班。我们对这个班配备了较强的教师,为他们单独开课,根据他们的特点,制订教学要求,经过四年半的培养,结业时已达到研究生一年级的水平。我们从中抽调一部分人充实数学研究所,其他学生现在大都也已成为各个单位的教学和科研骨干。

自1960年至1966年,我还参加了上海市的中学数学教材编审工作,想从改革中学教育来促进人才的培养。


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1966年初,一场风暴席卷中国大地,我也因“学术权威”以及其他莫须有的罪名靠了边,受到了残酷的批斗,被剥夺了教学的权利,这是我一生中遭到的最大痛苦之一,打击是严重的。

1973年2月,我被赶到上海工具厂去劳动。厂里的技术员听说我是数学家,想跟我学微分几何,我答应了。以前我曾写过文章,讲到数学在生产中的应用的问题。如今我已到生产第一线,何不亲自应用一下呢?在一间设备简陋的房间里,我开始给技术员和工人们讲微分几何,他们听得津津有味。可是,不知上面哪个“头头”,听说我在劳动改造期间,居然当起老师,教起课来了,便飞来一道“指示”,“不许苏步青继续放毒”,“要批判他一下”。技术员却抵制这种“指示”,他们说:“数学没什么毒,不用批判。”就这样,讲课持续了五个月之久。

在工具厂劳动一段时间后,我又被赶到江南造船厂去“改造”。在江南厂里,我听说技术员、工人正在搞技术革新,希望把船体自动放样和自动切割搞上去。这时,我又动起脑筋来了,我在实践中,把工人、技术员提出的问题,变为数学问题,然后再运用计算几何的原理加以解决。数学系两位青年教师和我一起搞,直到1975年初,技术革新基本上获得成功。现在,人们只要把船体设计数据送入计算机,绘图机就会伸出灵巧的手,自动绘图放大,切割机就会喷出绚丽的火花自动切割。数学在生产实践中真正地发挥了作用。


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1976年10月,粉碎“四人帮”的喜讯,给祖国带来了希望和新生,我兴奋极了。那时,我已是七十四岁的人了,但是,“人逢喜事精神爽”,我又跃跃欲试,准备在教育的天地里再做一番贡献。

粉碎“四人帮”不到一年,1977年7月底,我出席了邓小平同志召开的一次座谈会。我用了半天时间,向邓小平同志汇报了数学界和复旦大学的情况,建议及早恢复研究生制度,得到了邓小平同志的赞同。“四害”横行时,有一些青年偷偷给我寄来论文,向我询问数学问题,我发现他们当中有些人很有培养前途,便将他们的姓名、地址抄了下来。经过继续的了解,我推荐了十四名青年报考研究生。结果我们复旦大学就录取了十二名,他们经过三年的学习,进步很快,有的以优秀的成绩完成了研究生学业,有的被派往国外深造。

随着年岁增大,体力也差得多了,再加上繁忙的行政工作,连参加数学系几何组的讨论班和写讲义,也不能完全做到,但是我热爱教学,总以能登台讲课为乐。1978年夏天,我已经担任校长工作了,还应杭州大学邀请,前去讲学。那时,杭州的气温高达摄氏四十一度,人们连乘凉都要流汗,我在讲台上却越讲越有劲。讲课内容还是微分几何,但其中增加了不少新内容,这是我在“四人帮”横行时期阅读国外新出版的微分几何新书的收获。这次讲学只有七天,但却讲了二十个小时,内容并不少,这些讲课教材为我出版《微分几何五讲》打下了基础。

回校后,我一边继续整理阅读笔记,一边给研究生上课,大约又上了五十个小时。这样我的专著《微分几何五讲》便写成了,于1979年由上海科学技术出版社出版,1980年并由新加坡世界科学出版社译成英文出版。

最近,上海科学技术出版社还出版了我和刘鼎元同志合著的《计算几何》一书。过不久,我写的《仿射微分几何》也即将问世。但是我并不以此为满足,我还盘算着,再写几部数学普及读物,作为献给年青人的礼品。


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教学工作最主要的就是培养人才。我一生中没干什么了不起的大事,只不过培养了一批接班人。他们在各自的岗位上,正在为“四化”做贡献。想到此,自己也就觉得宽慰了。

怎样才能培养出优秀的人才呢?我还可以谈三点体会:

第一,始终坚持教学和科研相结合。

作为一位教师,首先要把书教好,但这也不是一件轻而易举的事。教师讲课与辅导,既要使学生听懂,又要回答学生提出的各种问题,这就要求教学不是简单的复述,而要有创造性。这种创造性除了教学经验的积累之外,主要靠参加科学研究,了解新学科的发展和成果来获得。自己的科研成果越多,教学内容就越丰富,而且有新意,这样,培养出来的学生才能适应工作的需要。二十多年来,复旦大学数学系教师参加教学活动,边上课,边举办讨论班,不但开出了新果,而且开拓了新的研究领域,许多学科带头人就是这样培养出来的。

另外,教学和科研的相互结合、相互促进,还可以通过精心编写讲义和教材来实现。我于1947年出版的《微分几何学》,1979年出版的《微分几何五讲》,都是教学和科研结合的产物。后来,我的许多学生,也是在教学、写作论文和编写教材中,逐渐成长起来的。

第二,严谨治学、以身作则。

培养人的工作,是一项极为严肃的科学工作,必须养成尊重科学的风气。因此,对一个教师来说,严谨治学,注重科学态度,是极端重要的,这种严谨的作风,包括了实事求是,不懂决不装懂,艰苦奋斗,养成独立思考的习惯;珍惜时间,舍得花功夫等等。早在我求学时期,我在演算数学习题时,就养成严肃的习惯。微积分演算了上万题,有的题目还不以算出为满足,而是力求用多种方法来演算,从中找出使我最满意的解法。自从我回国任教起,我的所有教材,是有完整的讲稿的,对于国外同行的研究动态,我一直比较注意,即使在“四害”横行时,我也不断了解国外新的科研成果,经过认真的消化,写到新的著作中去。

我的严谨学风,不仅表现在教学和科研方面,也表现在最平常的写字上面。我写字,早就养成一笔一划,工工整整的习惯,至今保留下来的笔记本都装订成册,共有二、三百万字。看过我笔记本的人,有点夸张地说:“简直象誉印社刻印出来的!”

要学生养成严谨的学风,做老师的一定要身体力行。1978年8月20日,上海遇到百年未有的暴风雨袭击,复旦园内水深过膝,第二天,正是数学讨论班活动的日子,原定由一位青年教师做报告,我答应去参加。此时,眼看风势未减,暴雨继续倾泻。家里人劝我不要去了,但是我坐立不安,约好的时间,我决不能随便改动或迟到,于是我卷起裤脚,撑着雨伞,涉着深水,一步步向数学楼走去。到了讨论地点,我的衣裤都湿了,参加讨论班的青年人正在议论我是否会去的问题。看到我出现在他们面前,既惊讶又感动,纷纷劝我休息,我喘了一口气说:“开始吧……”那位青年教师眼眶有些湿润,用激动的声音,开始了他的论文报告。

我培养的严谨学风,正由我的学生们一代代地传下去,这对我是莫大的快慰。

第三,要鼓励学生超过自己。

我们这些人,过去曾有过黄金时代,但随着岁月的流逝,学问老了,精力也差了,科学的发展需要千百万青年人来继续奋斗,接班。因此,培养超过自己的学生,应该作为自己义不容辞的职责、如果学生超过自己了,那就应该感到高兴。

就以我和谷超豪教授的关系来说吧!从1946年开始,他就跟我在一起,我发现他是个有才能的人,便着意加以培养。在1953年到1957年这四年中,他学术上进步非常快,不仅吸收了我的学问,而且还学习了许多新东西。到了三十岁时,他在学术上的某些方面已开始走在我的前面。对其他学生,我也创造条件,如出题目,介绍资料,指导做论文等等,使他们能尽快成长起来,为建立攻坚梯队打下良好的基础。我常想,如果你有许多学问,但没有学生向你学,你又不主动培养人超过自己,那样的学问再多又有什么用呢?看到一代又一代优秀人才,继承和发展了自己的学问,我们就应该支持和欢迎,这是使我国科学文化事业兴旺发达的必要条件。

此外,我还主张人才要流通,不要使优秀人才过于集中,否则他们很难发挥自己的才能。以往,我们向各地输送了一批优秀人才,如今他们已成为当地的骨干力量。今后仍应该重视这项工作,提出有效的措施,使更多的优秀人才到内地,到边疆去,让他们的聪明才智得到最大的发挥。

五十年来我只不过做了一个爱国知识分子应该做的工作,但是,党对我一直是关怀和爱护的。1959年3月,我加入了中国共产党,在党的教育培养下,我更加热爱数学教育工作。如今党给了我很高的名誉和地位,我决不辜负党和人民的期望,一定要珍惜大好时光,艰苦奋斗,继续为培养更多的优秀人才,尽自己的一份力量!

来源:好玩的数学

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