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最奢侈的基础课:6位院士、4位教授共同讲授

科普小知识2021-09-04 02:38:31
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“测绘大调查”后学生排队等待院士签名

在武汉测绘学院,“三位测绘大师”与他们的妻子合影,后排左起是王、、夏、。

五年前,在宁晋生八十大寿之际,张祖训、刘景南、宁晋生、李德仁、陈俊勇、龚建亚等六位院士合影留念。

留学德国期间,,夏,王与朋友们合影。

王(中)、(左)、龚建亚三代院士、师生合影。

2017年10月12日,宁晋生为大一新生做了第一次测绘概论讲座。

2017年10月12日,讲座结束后,宁晋生为学生签名。

每年秋天,当武汉大学校园里的梧桐叶开始飘落时,六位院士将从世界各地的会议中抽身而出,一个接一个带着一个小小的侧面回到讲台上。

观众充满了稚气的面孔。这些新生刚刚从应试教育中走出来。他们遇到的第一位老师是院士。

这是一门叫做“测绘概论”的课程。由6名院士和4名教授共同授课。有人称之为“最豪华的基础课程”。没有点名或签到,但是圆形剧场的后面挤满了站在一起的人。课后,找由院士签名的学生排队。

在过去的20年里,这门课程进入了数千里之外的吴大学和同济大学的通识课程,成千上万的学生参加了这门课程。起初,院士们仍然需要用手中的笔和尺子在一层透明薄膜上绘制课件。如今,带有动画的多媒体课件已经取代了电影。时间也改变了一些科学家,他们已经成为平均77岁的老人,老师和学生相隔半个多世纪。

不变的是,站在讲台上的几位院士仍然会经常提到他们的“老师”——武汉测绘学院(以下简称“武穴”,2000年与武汉大学联合创办)的创始人和新中国测绘大师。坚持给本科新生上课的传统始于这些“老师和老师”在动荡的时代,他们甚至用自己的生命来保护一方的神圣平台。这一代院士从他们的老师手中接过了接力棒。

然而,他们需要对抗的已经不同了。

理想的大学是一间个性非凡的“餐厅”。

讲座开始前,李德仁院士常常走到讲台*。将近80岁的他慢慢弯下腰,鞠了一躬,好像音乐会已经开始了。

有200多人的大教室非常安静。有些人托着腮,用好奇的目光看着面前的老人。站在桌子上的老师是他们教科书的编辑之一。

宁晋生、陈俊勇、张祖训、刘敬南、李德仁和龚建亚被认为是测绘领域的“传奇人物”和“一代奠基人”。但是在这个班里,他们是最普通的老师。

理想的大学应该是一个具有非凡个性的“餐厅”。我在这里遇到了牛顿,在那里遇到了弗鲁特,在东屋遇到了罗素,在西屋遇到了拉斯基……”有人用林语堂的名言来描述这个过程。

军校大学生盛气凌人地称这些院士为“调查几乎天堂集团”"收集你的签名并召唤龙"

这个“偶像团体”似乎与时尚无关。他们是一群“祖父”,年龄最大的85岁,最小的60岁。在这张罕见的照片中,六个老人站成一排,双手交叉放在面前。相机清晰地显示出他们前额稀疏的头发和脸上多年来留下的褶皱。

宁晋生院士是这门课程的发起人。这位85岁的老人对流行文化的印象仍然是10多年前的事了。平时不苟言笑的大地笑着说,当学生向他要签名时,他有种恍惚的感觉,想成为一个“超级女生”。

这门课的内容并不那么“深刻”。从课程设计开始,学者们就一致认为,他们应该尽可能地接近年轻人,“不要吓跑他们”课堂笔记中不发音的概念被删除了。这本教科书是特别用彩色制作的,插图和插图几乎占了一半。

整整20个课时,六名院士和四名教授只回答了一个问题:“什么是测绘?”

上大学前,叶晓彤对这个专业几乎一无所知。像许多人一样,她认为制图是“在路上用黄色三脚架测量”,这非常困难,而且没有技术含量。听了院士们的讲座后,她对测绘的理解完全被颠覆了。

从宁晋生的细致叙述中,她第一次认识到原始的“全球定位系统导航卫星”和“可测量的全景图像”,这些高层次的先进技术,都与古代测绘学科密切相关。测绘已经进入“大测绘”时代。

“测绘的本质是研究时空问题。你是哪里人?你在做什么?你要去哪里?这不仅是哲学家提出的问题,也是保安人员提出的问题。同时,这也是一个导航研究的问题。”卫星导航专家刘景南经常笑着给新生讲这个笑话。

在他的课上,测绘这个看似枯燥的学科不仅与哲学有关,还与历史、生物学甚至天文学有关。他想出了各种各样的小故事:黄帝在与蚩尤的战争中被困在雾中三天三夜。多亏了指南车的发明,他赢得了战争。由于位置基因,人类有方向感和距离感。射电望远镜可以用来测量星系之间的距离,让我们知道宇宙是否在加速膨胀。

叶晓彤听得一愣一愣,“很多完全意想不到的地方,突然受到启发”。这些院士似乎是站在山顶上的少数人。他们的视线穿透古代和星空。随着他们的目光,叶晓彤瞥见了一个极其开阔的区域。

这就是本课程的目的。在宁晋生看来,这些刚毕业的高中生可能不完全了解这门课程,但他们会有测绘的“感性认识”,知道这门学科不再是传统的野外作业,它有许多高科技、前沿的东西。

当了10年武汉测绘科技大学的校长后,他想起许多学生在课程开始前不愿意学习测绘。虽然这所学校的测绘专业在全国排名第一,但每年入学的十名新生中有七八名不是测绘专业的,有两三名强烈要求转专业。

卸任校长后,宁晋生听说同济大学土木工程专业也是如此。他们试图开设一门“院士课程”,效果非常好,转专业的学生少得多。他非常兴奋。和几位学者讨论后,每个人都很合得来。"依靠院士比依靠辅导员更能说服和做好思想工作."

一晃,20年过去了。同济的“院士课程”早已不复存在,武术考试被并入武汉大学。这所大学的名字已经消失了。几名院士已经从这种状态步入晚年。唯一不变的是,他们仍然坚持本课程的平台。

最好的老师应该去前线做教学工作。

协调这一过程并不容易。几名院士和教授属于不同的学院,经常有其他单位的院士加入,实际上有6名以上的院士在教学。有成千上万的学生参加讲座,这些讲座需要分成几个部分。

龚建亚院士记得,在武术馆与武汉大学联合办学后,这门课程受到了很大的影响。武都大学的一些领导不明白,“你为什么要在这上面花这么多精力?”但是宁金生坚持他必须继续这个过程。

“我们六位院士如此热爱教学的原因是我们都受老师的影响。”宁晋生告诉中国青年报,中国青年在线记者。

在给新生上课时,他有时会特意留出一页PPT,上面有夏、王、叶等老人的黑白照片。

许多新生不熟悉这些名字。尽管他们建立了军事试验,他们的继任者的研究成果飞上太空,攀登珠穆朗玛峰,到达南极,但他们的故事逐渐消失在历史的尘埃中。

1955年初,同济大学副校长夏呼吁建立中国第一所民用测绘学院。

一年多后,武汉测绘学院成立,包括同济大学在内的五所大学的测绘师生迁至武昌。刚刚从同济大学测量系毕业的宁金生被分配到这所学校当助教。24岁的时候,当他走进学校大门时,他“有些迷失”。他原本希望去生产线上“做一些实际的工作”。

这所新建的大学位于罗家山南麓。原来是一座荒凉的坟墓,经过400多天的日夜奋战,几座红色的小砖房终于出现在低矮的山丘上。

在这个破旧的校园里,宁晋生彻底改变了他的人生抱负。聚集在这里进行测绘教育的教授们给他留下了深刻的印象。半个多世纪后,回想起那些教授,老人的眼睛闪闪发光。

这所新学校有五名一级教授,他们的数量在湖北省首屈一指。许多人都是著名大学的校长:夏*是同济大学校长,王是上海交通大学校长,金同寅是北洋大学代理校长,是华南理工大学副校长。另一位一级教授叶是中国第一个测量系的负责人。抗日战争爆发时,他带着同济测量系的师生,拖着沉重的仪器,一路逃去讲学。

在这场持续不断的政治运动中,教授们试图保持一个教学平台。第一任校长夏强烈主张“最好的老师应该到第一线去做教学工作”。在他的倡议下,所有一流的教授都亲自教新生,包括他自己。

教授们互相倾听,互相评价。这是学校成立时建立的制度。夏经常穿着胶鞋,静静地出现在教室里。

老师在舞台上讲课被认为是相当神圣的事情。开学前,王总是会准备一个学期的所有课程,并写下课堂讲稿。上课前一周,修改和补充教学方法。上课前一天晚上,认真准备第二天的所有内容。他的课堂讲稿如此混乱,以至于其他人因为许多补充资料而无法理解。

作为一名刚刚毕业的年轻教师,宁金生必须首先从助教做起。除了为教授们画挂图、批准作业和回答学生的问题之外,他还必须像学生一样坐在教室里,听教授们讲课并学习如何教学。三年后他才有资格登上领奖台。

宁晋生记得当时师生关系非常密切。每个星期,老师都会去宿舍回答问题,因为有很多学生,"通常有六七个小时的一两个小时的课程。"在野外实习期间,老师和学生形影不离,一起吃饭,一起生活。

今天,许多“院士班”的院士在此期间被这所大学录取。像现在大多数学生一样,测绘不是他们的首选。

测绘两院唯一的院士李德仁回忆说,他当时也有很强的职业情感。这位尖子生最初申请的是北京大学数学系,他“想制造火箭”。没想到,为了照顾新大学,教育部把他录取到了武昌航测系。听了夏院长大一的讲座和的讲座后,他渐渐爱上了这个专业,“觉得有必要学好数学和物理”。

他喜欢思考问题。在对一本苏联专家写的教科书提出质疑后,他写了一篇论文,交给已经是中国科学院院士的王。几天后,王先生邀请李德仁去他家。他们坐在书房里讨论了很长时间,直到天色已晚。从此,成了王家的常客。在困难时期,这位老先生的家人经常得到一些好东西,比如东湖鱼和梁紫湖蟹,这些东西总是被学生们分享。

刘静楠原本想学物理,并打算重返中学,进入学校后,他逐渐对自己的专业感兴趣。叶在讲授大地测量学时,发现教材中定理的推导过程“不严谨”,依赖图形思维,而不是“完美的纯数学思维”。刘静楠一头扎进德国和俄罗斯的教材,自学了微分几何、复变函数和科学的向量代数。他下定决心,“必须用纯粹的理性和抽象的思维来演绎它”。

一个学期后,在宿舍楼的问答室里,刘静楠递给叶几页纸。这位60岁的老人抽着烟,仔细看着刘静楠的演绎,开心地说:“你的方法很严谨。我们都需要依靠所谓的差分线段。从理论到理论,你根本不依赖图形。你是个好孩子。”

刘静楠很受鼓舞。他问,“这能出版吗?”叶悠悠的点了点头。

出乎意料的是,这篇文章未能发表。“*”很快就爆发了。被洗劫一空后,安因受辱在浴室服毒自杀。武都大学图书馆的几本黄色教科书是他留下的几个痕迹。

纸片和卷烟纸成了60万字的教科书。

1968年冬天,包括刘景南在内的高年级学生都被分配或开除。许多人热泪盈眶地焚烧专业书籍,但王·鼓励大家:“即使将来我们卖冰棍,我们也必须把书放在冰棍盒里。”

学生走开了,他和夏还在挥手:“别丢了你的专业,别丢了你的外语!”两年内,军事考试被取消,军队接管了校园。

1972年春天,政治环境略有改善。夏召集武昌的一位老同事,共同起草了一份近5000字的提案,要求“恢复武汉测绘学院、测绘科学研究院和国家测绘局”。听说以前的一个同事正打算调到地震队,夏拉着的手说,“叶先生死了。做大地测量的人不多!你不想去。军事试验将恢复。需要你。”

1973年3月,周总理终于指示恢复学校。当夏听到这个消息的时候,眼里充满了泪水。但是他再也没有走上讲台。

在师生分离的那些年里,他组织了几名前军事测绘教师组成了一个“业余测绘科学研究小组”,并匿名翻译了两本外国学术著作。宁晋生冒险加入了这个团体。

王也在暗中编写教材。*后,他拿出一个用旧报纸包着的小包。里面是一堆各种颜色的纸,有游泳和飞马牌香烟纸。这些装满公式和符号的纸片成了60万字的“摄影测量原理”

早在留学德国时,夏、王和就约定回国后一起合作编写教材,一起“创业”。他们是中国最早的测绘博士,与“中英七言”一起在英国和德国学习。回国后,他们被称为“三位杰出的测绘专家”,在战争期间通过书信合作编写了中国第一套大学测绘教材。

宁金生和几位院士接手了老师的职业生涯。每隔一段时间,他们聚在一起讨论修改教材。在过去的20年里,《测绘大纲》已经被重印了三次,成为150多所大学的专业基础教材。

如果这种情况继续下去,大学里就没有硕士了。

在新生班,经常提到他的导师王。

这位教员亲自为李德仁更换论文和安排章节,推荐他的论文出版,并且从未签过自己的名字。由于政治原因,在研究生入学考试中名列第一的李德仁没有被录取。*后,王立即召集学生回校,为他举行了一次专门考试。李德仁是一名建筑工人,他种植水稻,绑钢筋,最终在39岁时重返书本。

依靠坐公交车去邮局的老师的推荐信,李德仁飞到了另一个学术世界。在德国斯图加特大学,他在不到一年半的时间里获得了博士学位。这份324页的博士论文获得了学校历史上的最高分,评委们评论说“它解决了一个百年来的难题。”

许多外国研究机构都聘请了他。他的妻子给“老大不小”写了一封信:你已经学习了几十年,花了国家的钱。你不如一头牛。到目前为止,你还没有挤奶。现在是时候回家“挤奶”了。

李德仁几乎毫不犹豫地回到了老师站的讲台上。

像他的导师一样,李德仁致力于教学。他为本科生开了三个班,为研究生开了一个班,还开了三本书。

但是变化也在一点一点地发生。在评论了院士之后,李德仁看着研究基金翻了一倍又一倍。结果是几万元。后来,小数点被几次移回数千万元。他越来越忙了。各种会议和商务旅行使他的日程安排很紧。

当他成为武昌的校长时,他离讲台更远了。毕业后,一名大学生去酒泉卫星发射中心给的妻子写信,说他从未听说过李院士的班级,深感遗憾。李德仁向中国青年报中青网记者回忆说,收到这封信后,他感到“非常不舒服”。

他亲自去了酒泉,跑到学生所在的单位,给所有员工做了一次演讲。

当刘景南还是武汉大学校长时,他仍然坚持每天晚上去实验室。发现这条规则后,许多人在门口排队等他。留给学生的时间很少了。

宁晋生认为,校长没有时间上课是可以理解的。他们的主要任务不是教书,而是“把握方向,为教师服务”。归根结底,这是为了提高教学质量。

令他失望的是,不仅是院士和校长,就连许多最普通的老师也发现很难把教学放在第一位。决定他们晋升前景的不再是一个好班级,而是成堆的论文、表格和项目。

“这种评估体系非常糟糕,会降低高校的教学质量。如果这种情况继续下去,大学里就不会有硕士了。”老校长提高声音说道。他怀念他刚进大学的那一天,那时所有的新老师都是从助教开始的。现在,在许多大学里,博士后学生直接是副教授。

师生之间的交流似乎已经消失了。当参观许多新建的大学城时,刘景南深有感触。那些大学都在郊区。它们建得很漂亮,教室也很宽敞。但是到了晚上,它们变成了死城,“没人能看见”。老师们都回到了城市,学生们在宿舍里玩游戏。

“我觉得老师和学生失去了联系,学生变得非常孤独和内向。”刘静楠感慨地对中国青年报、中国青年在线记者说。

这些变化也在很大程度上促成了“院士课程”的诞生。几位院士一见如故,再次登上了大学讲台。

对科学喊口号是没有用的。

在过去的20年里,这门课程更新非常快。谈到地理信息系统,龚建亚常说“单机,局域网系统”。现在,课件上的内容已经变成了“广域网,手机系统”。

随着课程的发展,中国科技界也在大步前进。李德仁记得,当他第一次回家时,这位45岁的老人只有一个想法:“他怎样才能弥补在*中失去的时间?”当时,在军事考试中,除了上课,每个学者都在“用自己的生命做科学研究”,半夜*是很平常的事。

今天,科学界已经翻开了新的篇章,到处都在谈论“创新”和“世界级”。然而,在新时代,宁晋生并不鼓励学生“经常提及创新”。“让你在两三年内创新并创造一个一流的世界是不现实的。坚定不移仍然是必要的。”他经常对学生说,“从0到1很难创新。作为学生,你可以尝试从1到1.5的更多创新。”

刘景南有不同的教学风格。这位“热爱挑战”的科学家有着广泛的思想。他经常在课堂上坦白自己的“诺贝尔奖情结”。我们第一次见面时,一个博士生被他的冲劲吓了一跳。老师以正常的语气坐在桌子对面,但他的决心是毋庸置疑的:“如果你想这么做,你将是中国第一,世界第一。”

李德仁认为创新源于跨学科。这一观点与他的导师一脉相承。王曾开玩笑地提出“科技边际效应说”:“不同学科交叉所产生的效应,就像大陆与海洋的边界,必然是生产力最活跃的地区。”

然而,不管他们有多创新,一些学者认为他们必须能够坐在科学研究的“长凳”上。早在第一期《军事调查杂志》上,王就直言不讳地说:“进军科学、喊口号是没有用的。这是一项长期而艰苦的工作。”

宁晋生一生致力于研究地球的重力场。为了做一个项目,他和他的合作者一起解决了130321个公式。学生李花了26年多的时间把大地水准面的精度提高到厘米级。46岁时,他被选为中国工程院最年轻的院士。

从高中开始,刘景南就一直在思考一个问题,“我们怎样才能获得诺贝尔奖?”当他在大学的时候,他认为如果宇宙膨胀的加速度可以计算出来,那肯定离那枚金牌不远了。在成为一名博士生导师后,一名来自农村的“性格有些坚韧”的陕西男孩接受了挑战。刘敬南劝他说:“获得诺贝尔奖并不容易。你也许不能把它拿出来,但你可以让你的学生继续这样做,你所有的孙辈都可以这样做!”

几年来,这个学生一直忙于编写软件,一页一页地啃英语论文。在交流科研进展时,刘景南发现他手里拿着一个小笔记本,上面有一句一句的中文翻译。

几年后,三位美国教授宣布宇宙正加速膨胀,而这种力来自暗能量。2011年,这一发现获得了诺贝尔奖。

在新生班,刘静楠讲了这个故事,给很多学生留下了深刻的印象。尽管他没有获得诺贝尔奖,这个“傻而可爱”的陕西男孩后来把同样的理论方法应用到了嫦娥的数据处理中。

在这堂课上,刘景南预测了几个与测绘相关的诺贝尔奖。三年前,当他坐在车里时,一名学生兴奋地喊道:“你的生物导航系统真的获奖了!”

在过去的20年里,几位院士努力在学生心中铸造一种渴望,那就是对科学巅峰的向往。但另一方面,他们不断提醒这种欲望不能被扭曲或异化。这种教学也来自老前辈。

王强烈反对的过分赞扬。如果有人在文章中提到“王的公式”,他总是在阅读手稿时把它剪掉,并附上一条说明:“请不要再提王的公式”。

龚建亚曾经把他的一种数据结构命名为“完美的数据结构”。看完报纸后,王对进行了严肃的批评,“你不能说自己‘完美’。”龚建亚解释说,他想说的是“完整的”。老人皱着眉头说,还是不行。

在指导博士生李时,宁晋生也持同样的态度。有一次,这个学生打算用“前沿,第一次”来介绍他的最新算法,但宁金生坚决否认了。他给林兵送去了一幅书法,上面有四个强有力的字:严谨和现实。

因为退休而停止这门课程是很遗憾的。

在成为宁金生的学生之前,林兵觉得宁金生就像一颗“遥远的星”。在一次高端学术交流会议上,林兵看到院士和前任校长坐在主席台正中。

成为他的博士生后,两人经常通过一张小桌子聊天,从科学研究到日常生活。每次我离开老师的小客厅,林兵的包里总是装满“珍宝”,比如豇豆、花生和辣椒酱。医生结婚后,宁金生穿着衬衫和裤子出现,成为他的校长。

毕业前,老师突然“老了”。走了很长时间后,他的腰弯了,腿也变得虚弱了。当老人来参加林兵的论文答辩时,他在秘书的帮助下走了出来。所有在场的评委都强烈要求宁金生回去等待消息,但他坚持听了3个多小时的回复。

在给本科生讲课时,宁晋生再次站在课堂上也很困难。在过去的两年里,越来越多的学者不得不在课堂上“为老人服务”,坐在一把旧的灰色椅子上。

但是他们仍然忙于这门课。教科书的第四版目前正在修订中。同样的介绍课程被移植到同济大学。最近,一个为研究生开设的类似的入门课程已经被纳入该计划。

不久前,中国工程院领导来到武汉大学,就70年的退休制度征求学者们的意见。宁晋生在会上平静地说,他对退休没有意见,只有一件事,还需要讨论。

老科学家停顿了一下,说他想继续教新生。“我们六位院士中有五位已经超过70岁。如果他们因为退休而停课,那就太遗憾了。”

正如老教授用精彩的讲座留住他们一样,这些院士也留住了许多年轻的学生。宁金生记得,上完这课后,转专业的学生少了很多。第三年,外国专业人士第一次来到这里。

在与时间的斗争中,几位院士最关心的是人才的传递。

在眼里,导师王是一个真正的“教育家”。院士培养了三位院士,包括教授《测绘概论》的李德仁、张祖训,以及被媒体称为“高铁院士”的刘贤林。

刘仙林是李德仁的同学。最近,他突然在网上“着火”。一张照片广为流传:一个光着脚、穿着旧皮鞋的瘦骨嶙峋的老人,沉浸在高铁的二等座位上修改他的演讲。在测绘界同仁眼中,刘贤林“蓬头垢面”,但他却是一个“天才”,曾制造出五种航空测量仪器,两次获得国家科技进步一等奖。

李德仁很欣赏这位兄弟,但他还是向刘贤林提议培养年轻人。“刘,你这老牛能活多少年?你,刘贤林,死后,刘贤林什么也没留下。你没有成功。”

刘仙林有些触动,点了点头。

像几位老先生一样,这六位院士都把学生视为他们最大的成就。宁晋生、李德仁院士各一名。现在,他们也走上了接力的道路,踏上了这一课程的讲台。