钱学森教育思想探索与实践

中国古代文明却没有能够在亚洲产生出与此相应的现代科学，其阻 2014-6-6 14 碍因素又是什么？ ----李约瑟《中国科学技术史》
中国近代教育的落后，导致了近代科学的落后
中国的近代教育体制是从西方输入的。钱学森先生不但有 爱国的热情, 也有在美国著名大学学习和任教的经历，对 先进教育理念有切身的体会。
五经和选拔人才的科举制度基本与现代大学的人才培养观完全相左，
《钱学森诞辰100周年座谈会文集》，科学出版社
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我们要培养什么样的学生?
“所谓优秀学生就是要有创新。没有创新，死记硬背，考试成绩再
好也不是优秀学生。” “在这里，你必须想别人没有想到的东西，说别人没有说过的 话。…这里的创新还不能是一般的，迈小步可不行，你很快就会被 别人超过。你所想的、做的，要比别人高出一大截才行。那里的学
中国科学技术大学创办于1958年，钱学森是十人筹备委员会的成员， 并任近代力学系主任长达20年。
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从中学时期起，我就对钱学森先生杰出的学术成就和传奇经 历极为敬仰。1962年，作为北京80中学的一名高二学生，我参加了 北京市数学竞赛。当时著名的数学大师华罗庚先生任中国科学技术
大学数学系主任。记得在竞赛结束后，华罗庚先生在玉泉路（中国
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北京高校创先争优活动先进事迹宣讲团清华大学报告会 (2011) 2014-6-6 4
1987年东京大学的一次讲演 封建私塾: 家有三斗粮, 不当孩子王。
现代教育: 学校承担着继承人类智慧结晶，传
播知识，培养人才的重任。
私塾和书院未能进化和变革，中国近代教育
体系是从西方输入的。
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钱学森对中国教育的思考
关于教育科学的基础理论
钱学森 (华东师范大学学报1984年第4期)
中国科技工作者的历史责任
钱学森 (人民日报1991.7.8)
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在解放前，我国民不聊生，教育事业十分落后，但也有几所名牌大 学，如北京大学、清华大学、交通大学等的教育质量是好的，这些
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选自《钱学森与清华大学之情缘》清华大学出版社 11 2011
钱学森先生与近代力学系学生座谈教育改革
朱克勤，点滴往事的追忆，见《钱学森与清华大学之情缘》，清华 大学出版社 2011
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2. “李约瑟之谜”和“钱学森之问”
在古代，中国科学技术一直保持一个让西方望尘莫及的发展水平，
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博洛尼亚大学 (1088)
牛津大学 (1168)
巴黎大学 (1180)
哈佛大学 (1636)
天津大学 (1895)
北京大学 (1898)
清华大学 (1911)
英华学院 (1818 中国第一所近代学校) 马礼逊学堂 (1839) 1842年升格为中学
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钱学森先生不但是著名科学家，也是杰出的教育家
教师要激发学生的学习兴趣和质疑精神 教师要了解学科的历史，引导学生“温故而知新” 教师要不断学习，了解所教学科的前沿进展 教师要掌握科学的认识论和方法论
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2000年诺贝尔化学奖获得者《白川英树》清华访谈录
“对不起，但是我真的不知道我为什么能够 获得诺贝尔奖。但是我能够确信的是，我对
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Tucker, VA (1969). Wave-making by whirligig beetles (Gyrinidae). 2014-6-6 33 Science 166, 897-899. （豉甲科甲虫）
Lee, A. Segel, Mathematics Applied to Continuum Mechanics, Macmillan Publishing Co., Inc. 1977, New York
中国科学发现和发明远远超过同时代的欧洲，已被证明是形成近代
世界秩序的基本因素之一。 李约瑟《中国科学技术史》
“全人类最伟大的文化和最发达的文明仿佛今天汇集在我们大陆的 两端，即汇集在欧洲和位于地球另一端的东方的欧洲—中国。” 2014-6-6 13 莱布尼茨《中国近况》
“都江堰灌溉方法之完美，世界各地无与伦比。”－李希霍芬(1833 －1905) 德国著名地理学家 都江堰(约BC256)联合国教科文组织列入《世界遗产名录》 赵州桥(公元595-605)，主拱净跨37.02米，美国土木工程师学会评为 国际土木工程史的第12个里程碑。
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分数维和分形几何
Cantor ternary set
Koch snowflake
Sierpinski triangle
ln2 Ds 0.6309 ln3
ln4 Ds 1.2619 ln3
ln3 Ds 1.5850 ln2
专题报告：物理十大经典实验的启示
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中国还没有一所大学能够按照培养科学技术发明创造人才的
模式去办学，都是些人云亦云、一般化的，没有自己独特的
创新东Hale Waihona Puke Baidu，受封建思想的影响，一直是这个样子。我看，这
是中国当前的一个很大问题。
钱学森
(人民日报2009.11.5)
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钱学森之问给我们的启示
这里我们想到“南桔北枳”的故事，在南方生长良好的桔子
屈原 (BC340-BC278)的《天问》是 《楚辞》中的一篇长诗，对天文、 地理、历史、哲学等许多方面提出 了170多个问题。
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东流不溢，孰知其故？……何所冬暖？何所夏寒？
延年不死，寿何所止？……皇天集命，惟何戒之？
在科学研究中，提出问题，思考问题是非常重要的。 我们应向先贤屈原学习, 勤于思考，不断探索 。
被移植到北方后，由于北方的土壤和气候环境与南方不同，桔树生
长出来的果实都是干瘪的。 在中国，大学和科学院是从西方学习和移植过来的，始于清
朝末年的洋务运动，在它成长和发展的过程中，必定受到中国长期
封建社会形成并沿袭的文化背景的影响。长期占据中国书院的四书 不加以注意，完全可能出现“南桔北枳”的现象。
朱克勤，钱学森之问给我们的启示
钱学森教育思想探索与实践
朱克勤
清华大学航天航空学院
2012.3.20
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2003年获清华大学SRT优秀指导教师一等奖 2003年获清华大学教书育人奖 2004年获清华大学博士生优秀指导教师称号 2005年获清华大学优秀教学软件一等奖 2005年获英国皇家学会fellowship 2006年获清华大学教学工作优秀成果一等奖 2006年获北京市优秀教师称号 2007年主讲的“高等流体力学”当选首批研究生精品课 2008年获清华大学SRT优秀指导教师特等奖 2008年获清华大学先进工作者 2008年获北京市优秀教学成果一等奖 2009年获国家优秀教学成果二等奖 2010年获清华大学先进工作者 2010年获清华大学SRT优秀指导教师一等奖 2010年 获北京市师德先进个人称号 2011年 获北京市高校育人标兵称号 2000-2010年先后九次获清华大学研究生“良师益友”称号
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科学大师们保持了童年时代的好奇心，随着年龄增长，他们的好奇 心不仅没有减弱，反而在探索科学的过程中越发强烈和得到升华。
“如果不教书，我不知道是否还能生活下去…教书以及学生，使我 的生命继续发光”
Richard P. Feynman(1918-1988)
教师要注意保持自己的好奇心！
遗憾的是，随着年龄的增长，由于种种原因，一些年青人的好奇心 2014-6-6 25 便逐渐减退甚至消失。创造力也随之消失 。
曰遂古之初，谁传道之？ 上下未形，何由考之？ 冥昭瞢闇，谁能极之？ 冯翼惟像，何以识之？ 明明闇闇，惟时何为？ 阴阳三合，何本何化？ 圜则九重，孰营度之？ 惟兹何功，孰初作之？ 斡维焉系，天极焉加？ 八柱何当，东南何亏？ 九天之际，安放安属？ 隅隈多有，谁知其数？ 天何所沓？十二焉分？ 日月安属？列星安陈？ 出自汤谷，次于蒙氾。 自明及晦，所行几里？ 夜光何德，死则又育？ ……. 2014-6-6
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涟波
cm 0.23m / s
m 0.017m
0.23 m/s 是深水中涟波可能出现的最低波速，这时的波长是0.017m ，该极值是重力和表面张力相互制约的结果。波长小于该极值呈现 毛细波的特性，大于该极值呈现重力波的特性，速度均大于0.23 m/s
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水面行走的昆虫和涟波
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David L. Hu，Brian Chan & John W. M. Bush, The hydrodynamics of water strider locomotion，Nature，7 August 2003
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鄯善
沙波纹
腾格里
于大自然非常感兴趣。”
“学生应该富有创造性，他们应该对于任何事情都抱有臵疑的精神
，孩子们应该对于一切事物抱有好奇心，这是非常重要的。”
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兴趣的出发点是好奇心，是我们对周围事物的新奇感和兴奋感，是 求知欲的具体表现。 好奇心是人类最优秀的天性之一，是潜在的创造力．在儿童时代， 每个人都具有不同程度的好奇心，学龄前儿童提出的问题最多。他 们见到外面的任何一件新鲜事物，都要问一个“为什么”。
钱学森 (华东师范大学学报1984年第4期)
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钱学森之问
今天我们办学，一定要有加州理工学院的那种科技创新精
神，培养会动脑筋、具有非凡创造能力的人才。我回国这
么多年，感到中国还没有一所这样的学校，都是些一般的，
别人说过的才说，没说过的就不敢说，这样是培养不出顶
尖帅才的。
钱学森
(人民日报2009.11.5)
科大旧址，现为中国科学院研究生院）接见了我们全体获奖的中学 生。半个世纪后的今天，当时给我留下印象比较深刻的有两件事。 一件事是，华罗庚先生将自己一本数学书的手稿送给了当年数学竞 赛的状元唐守文（他是高三的学生，一等奖的唯一获得者，后来本
科就读于北大数学力学系）。第二件事是，正是那次座谈会，我得
知了著名力学大师钱学森先生在中国科大近代力学系任系主任，这 促使我下定了进入该系求学的决心。
北京
但是，您知道吗？同是西北地区的沙漠，沙子的颗粒大小却是不 同的。是什么神奇的力量，使这些砂粒进行了分选？那就和我们 高一年级的野外考察去走一趟西北，一探究竟吧。
教师要鼓励学生提问
ln2 Ds 1 ln2
ln4 Ds 2 ln2
ln8 Ds 3 ln2
君子和而不同，小人同而不和
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纪念钱学森先生百年诞辰(2011)
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1. 钱学森对新中国教育的贡献
2. “李约瑟之谜”和“钱学森之问”
3. 如何提高教学质量?
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1. 钱学森对新中国教育的贡献
中国科学技术大学和近代力学系
清华大学工程力学研究班 清华大学钱学森力学班
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(1) 创办中国科学技术大学和近代力学系
术气氛非常浓厚，学术讨论会十分活跃，互相启发，互相促进。”
钱学森
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我们要培养什么样的学生?
兴趣：旺盛、甚至是狂热的探知欲
基础：扎实、有后劲、跨学科发展能力
素质：交流、心态、志向、毅力、团队精神 远见：前瞻性、关键科学问题、国家重大需求
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3. 如何提高教学质量?
“老小孩”型的教师才不会培养出“小老头”型的学生
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聚精会神
课后讨论
科学大师费曼给学生上课
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好奇心的例子
M Prakash, D Qué ré , J W M Bush, Surface tension transport of prey by feeding shorebirds: the capillary ratchet, Science 320 16 May 2008, 931-934
名牌大学的毕业生到美国的名牌大学，如哈佛大学、麻省理工学院、
加州理工学院去读研究生是照例许可，不必再经过考试。…但现在
好像变了，我们的大学毕业生到美国，有的要经过考试，再补课， 才能进美国的研究生班！
以上我从小学教育讲起，一直讲到大学，到研究生，到中年教师们， 描述了一幅令人担心的情景。这是虚构的吗？虽然我但愿错了，可 我放心不下呀！