张平文院士:展示计算数学的魅力
“從周一到周日,全在辦公室里。”從求學者到教學者,在北大待了31年的張平文,儼然已經把學校當成了第二個家。
“走不一樣的路”
張平文從小就表現出了對數學的熱愛和天賦,農村出身的他曾在湖南省數學競賽中名列前五。1984年,北京大學數學系錄取了這位高考全省前十的18歲少年,張平文從此開始了為期四年的基礎數學學習。
本科畢業后,近一半的同學都打算出國深造。考慮到巨大的經濟開銷,家境貧寒的張平文決心“走不一樣的路”,在國內發揮出自己的優勢。為了讓自己所學能“真正有用”,他選擇了攻讀計算數學的碩士和博士。
在張平文看來,計算數學正是這樣一門“有用”的學問。計算數學研究算法與模型,最早應用于國防,隨后進入工業領域,天氣預報的數據預測和出租車導航也離不開它。“計算數學的成果都藏起來了,但正是這些算法和模型在背后起到了支撐作用。”張平文笑著說,身子微微后仰。
當時的北大還處于學制改革初期,學生讀完碩士和博士需要花費六年時間。為了盡早完成學業、工作養家,張平文找到了應隆安教授,希望他成為自己的導師,并表示要在四年內博士畢業。面對功底扎實、踏實肯學的張平文,應教授欣然答應。1989年,張平文用一年的時間學完了碩士三年需學的課程,并順利考上博士。讀博期間,張平文潛心學術,發表了多篇高質量的學術論文。最后,他如愿以償的在四年內讀完了碩士和博士,成為了北大數學系“博士早畢業”的第一人。
1994年,留校教學兩年后的張平文評上了副教授,再過兩年評上正教授。1998年,32歲的張平文成為了科學與工程計算系主任,當時系里有8個人,張平文是年齡最小的一個。
“找到正解所在”
擔任系主任之后,張平文發現,學院一屆160多名本科生中只有7人愿意學習計算數學。“7個人可怎么開課啊!”張平文急了,當天晚上帶了幾個比較活躍的研究生,一間一間地敲開學生宿舍的門,拉著他們談計算數學的前景,終于把7人的隊伍“忽悠”到了20余人。
“勸學”一直持續了三年,在第四年時,張平文再也沒有“闖”宿舍了,他找到了問題的“正解所在”。換位思考之后,張平文發現,相比于基礎數學、概率統計和信息科學專業,同學們對計算數學缺乏最基本的了解,“大家都不知道你這個專業是學啥的,學出來又能干嘛。”其次,計算數學很難,不僅要熟練操作計算機,而且對數學的要求也很高,甚至還要對所需解決的實際問題有具體的了解,這就給同學們帶來了較大的壓力。
找到了問題根源,張平文做出了定位:不求人數求質量,每年有20個人就已足夠,但這20個人,必須是最優秀的學生。”
基礎數學已有幾百年歷史,學習者能體會到它的美感,而計算數學存在的時間不長,偏向實際應用,要讓學生體會到計算數學和基礎數學不一樣的地方,必須進行改革。下了決心之后,張平文把主要的幾門專業基礎課程教學內容全部修改了,他身兼數職,一邊進行教學,一邊聯合同事編寫新的教材。6年后的新教材中,每一個章節后面都加上了應用型的上機習題。
教學體制改了,可怎么才能吸引學生呢?張平文又想出了一個好方法:盡力為學生創造更好的成長環境。他通過每年出國講座機會,對最優秀的學生實行“定點推薦”,建立學生和國外學校溝通的橋梁等方式為打算出國深造的同學們“排憂解難”。
張平文還著力提高國內的學科建設水平。他請了很多海外學者來學院任教,讓教學科研與國際接軌。同時開展本科生科研,把手上的項目交給本科生來做,提高他們的綜合能力。“做基礎數學,天分和勤奮最重要;但是應用數學,最重要的是綜合能力。”
不僅是出國,如果自己的博士生想要找研究方面工作,張平文也會盡心盡力地幫助他們,從單位到工資,安排得十分細致,就像一位愛護著孩子的父親。作為教師的張平文和同學們的關系非常好,剛剛入職的他和學生“因為年齡相近,所以像兄弟一樣。”而現在,盡管和學生們的年齡差距大了,但同學們也都能感受到張平文對他們真摯的關心。
有了好的老師,再加上好的機會,同學們自然熱情高漲,想要跟隨張平文做研究。計算數學專業得以快速發展,師資力量日益強大,學生中涌現出一批科研人才,并在多種國際著名學術期刊上發表了研究成果。正是因為這份對學生的愛護和關心,張平文在計算數學學科建設上做出了卓越的成績,因此他也被評為了教育部長江學者特聘教授,在2010年獲得“北京市師德標兵”等稱號。
“做感興趣的事”
張平文做起事來十分專注和投入,對于1999年之后的科研,他甚至用到了“拼命”一詞。張平文認為,理科的研究介于工科研究的條理性與文科研究的跳躍性之間,十分注重邏輯。除此之外,科研還需具備兩個素質,一是興趣,二是毅力,年輕人應該勇于嘗試,先找到自己感興趣的領域,再對其進行研究:“有了興趣和毅力,才能長期堅持下去而不覺得累,最終取得成功。”
對于從事科研的人來說,研究過程從來不會很順利,一次失敗,就是一次徒勞、一次希望的落空,在研究者的興趣重新填滿這種空虛之前,需要有強大的心理承受能力來擔負這一切。“失敗的例子太多了,要經過很長時間的嘗試和失敗才可能獲得成功,而成功的喜悅就是那么一刻”。
一晃三十年,隨著時間的流逝,張平文從血氣方剛的學生變成了教書育人的老師,他對生活的看法也慢慢發生了改變。年輕時的張平文把科研看得十分重要,覺得博士生留在學界做學問是理所當然的事,但現在的張平文改變了自己的看法:“人的路都有很多條。每個同學都應該看到自己的長處,良好的心態最重要,其次是身體,第三個才是工作和學習,千萬別倒了次序。”談到這些年的經歷,張平文覺得自己“是一個特別有福氣的人”,因為在不同的成長階段總是有人不求回報、不考慮得失地給予他幫助,“我從他們身上學到了很多東西,要做一個給別人帶來正能量的人。”
在生活中,張平文喜歡打橋牌,還曾經代表北大教工隊參加過“京華杯”橋牌比賽。但為了多花時間在科研上,他已經很久沒有碰橋牌了。“總要有所舍棄嘛,”張平文說:“這些年在學科發展和學生的成長方面,應該說做了些成績,這是非常自豪的事。唯一感到遺憾的,就是沒有足夠多的時間來陪伴家人。”提到家庭,張平文的話里充滿了溫情。一念為教,一生為學,在教學上無私地奉獻著青春的張平文,也藏起了一份厚重而深沉的愛。
編輯?∑Gemini
來源:和樂數學
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總結
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