系领导座谈会之理科平台课
By Raymond on May 16, 2009 in Chinese essay
昨天参加了生物系的领导学生座谈会，除了我和一位同班同学，几乎没有大四的学生。
我感觉部分老师们最大的一个问题就是完全没有真正了解本科生们学习的状态，只是凭着一些想当然的猜想和没有统计显著性的例子去判断政策的成功度和有效性。
理科平台课
理科平台课的问题，从我大一进入清华生物开始，一直到现在大四，一个阴魂不散的问题。也相信这个问题在可见的将来还会继续下去。问题的矛盾之处，可以归结为以下两句。大一大二同学们所持的意见是：平台课，太难，不知有啥用。老师们所持的意见是：平台课，有用，多难也得学。
第一个问题，就是同学们的“不知有啥用”。这个问题本身就反映着教学体制和教授方式等问题，假如现有体制是那么的好，为什么同学学了两年数理课仍然不知道数理有什么用？这方面，作为领导是不应该把责任推到学生身上的，认为“学生应该自己会了解到数理的作用”或者“学生日后应该会自动理解到数理的作用”。
说一下我自己对数理的看法。作为大四的学生而言，我看到两类同学：一是终于觉得数理很有用；二是仍然觉得数理没有用。前者主要是针对学信息、神经、结构等会常常用到高等数学的生物领域，后者主要是分子生化等经典、一般只用到简单数学的领域。但无论是前者还是后者，都同意数理课（或者说，我们系的数理课）并没有用，或者并没有发挥应有的作用。老师虽然硬说这只是一小部分人的意见，但我觉得应该是属于大部分同学的意见了。显然，领导们太少直接与学生面对面交流了，可能只是呆在办公室里，或者终日忙于科研之中。
不需要用高等数学的同学，觉得数理课没用，很合常理。奇怪的是，为何要用到数学的同学，依然觉得数理课没用。
先说一下领导们为何觉得数理课“有用”。他们并不着眼于数理应用到生物的层面上，否则现在学生们对数理和生物间的思想鸿沟就不会那么大了。他们主要提出这两个根据。
一，数理课可以锻炼学生的思维。这种思维，日后对于无论是生物上的科研，还是其他行业的发展，都大有裨益。某老师还提出施一公教授的例子，本科除了生物学位，同时拿到数学学位，证明数理非常有用。
二，数理平台课是清华生物的优势，不可舍弃，像其他如北X大学等生物系，数理课较少，数理基础比较薄弱。而且，生物学家经常要自己用到数学，像建模之类的，数学物理学家在这里只起到帮助我们“执行”的作用。
个人对此不太赞同，觉得领导们在没有亲身上过现有数理课，又很少听取同学意见的情况下就这么下结论，有点偏颇。
首先，我300%同意数理可以锻炼学生的思维，没有疑问，但“数理课可以锻炼思维”这个理论，就有斟酌之处。一是，现在生物学生对于数理的态度是应付考试。这无可厚非，毕竟课太多，而且考试往往不考推导，会推导的同学反而没有其他熟练习题的同学来的高分，于是学生只能注重解题。数理课嘛，对于生物学生，大部分时间都在记公式，解方程，解特定类型的、与考试有关的题。做这些计算机都能做的事情，这就算是“锻炼思维”？某老师还说他当年做了几千道题。做了一千道题，思维就能提高？这没有必然性的。按照这种理论，经历过高考磨练的中国内地学生们，应该已经成为全世界思维最强的学生，科研最优秀的科学家，但似乎这种趋势不明显。有人说明明有很多优秀华人科学家，是的，但要想想，他们一部分人主要在哪里受的教育和训练，另外还有人口比例的问题，为何不说说那些像日本或一些欧洲国家人口较小但科研产率不低的国家。
至于施一公教授的例子，领导举的不太恰当。不知从什么逻辑可以得出，他拿到数学学位，就证明了数理平台课有用的结论。我也可以说，因为数理平台课没用，他才跑去拿数学学位。即使施一公因为数理强才那么成功，也不能对平台课的体制得出正面结论，我也可以说生物系那么多年来那么多学生就没有几个施一公，所以体制本身并没有任何优势。偏要举例子的话，我也能举出一些本科数学基础很一般但生物很牛的科学家。我们要理解到这些例子都是独特的，往往没有统计意义。而教育，是面向整体学生的。
二是充分性，锻炼思维，就只有上数理课一途？做其他事情就不能锻炼思维？当老师们提到国外某些生物系缺乏数理锻炼时，又有没有想到事实明明是这些缺乏数理锻炼的部分学校依然能够有不少有成就的学生？我们得让事实说话，不能想当然的以为“数理课一定在锻炼思维上达到最佳效果”。在香港，生物学生一般只学几个学分的数理，但我没有听到什么老师说香港的生物比我们弱很多，最少在国际排名比我们要好。虽然有时排名和学生质量关系不大，但我们不能否认他们还是能产出高思维人才。有人指出数理强的人在很多比如经济领域都很有成就，但在香港我们也能看见，那些学了寥寥无几数理课的学生有很多都能在商界成功，难道香港是一个思维低都可以成功的地方？再举个亲身例子，我有时到北大生科听讲座，就发现那边的学生提问题都很有质量，科研思维挺尖锐，比清华的好不少，虽然他们数理课没有我们多和深。让事实说话吧！除了上课、做题，还是有很多可以改进思维的方式，就不列举了。而上课、做题是否最佳改进思维的方法，我持保留态度。
现在反驳一下“数理平台课是清华生物的优势”的论点。除非把论点变成“数理平台课的数量是清华生物的优势”我才能赞同。我们自以为数理很好，上了很多课，但反观事实，问问大四学生，他们想起数学物理，脑袋还是一片空白。老师会反驳，优势还是有的，以后在用到数理时能够更快上手。第一是，这个前提是学生要意识到他们需要使用数理知识。第二是，不少出国生物学生反映，到了真的要用的时候，还是要去选那门课重学，和初学者一起重学，“更快上手”往往是空话。像“以后在用到数理时能够更快上手”等理论不能因为老掉牙了而自行被验证了，只能通过事实去验证。老师提到世界著名高校MIT、CalTech、Stanford的生物学家数理都很强，但我们看一下，这些高校数年来就是偏偏不招我们生物系的学生。自然还有其他因素影响，但我们数理那么“强”，为何还不招我们？我们的数理其实没有那么强，只是口号说多了，什么宽口径，就真的以为自己好强。在几乎所有需要真正用上数学（不只是四则运算）的课程，是不会看到我们生物系学生的影子的。我前两年上一门需要不少数学知识的核磁共振课，最后生物学生都退课了，剩下我和其他工科、数学学生。我就不再举例。
某老师提到像建模就要亲自用到数学，这是对的，但事实是我们系的学生就没有多少人有建模的能力。IGEM（一个本科遗传工程的比赛）建模部分还不是找别的系做吗？
即使我们会建模，还是避免不了和数学物理学家的合作和沟通，最少他们并不只是在研究过程中负责“操作”和“执行”的。我们生物学家去学数理，肯定不是为了要完全的去替代数学物理学家，否则我们直接改成六年制，四年学数学物理，两年学生物，那不就无敌了？（其实这种模式还是存在的，我就知道stanford等生物系就招走了数学物理系的学生）生物学家最重要的优势是懂得在什么地方运用数学，然后与其他领域的科学家合作，不是一担挑。所以我们的数理课要强调应用，毕竟我们的数学说到底还是没有数理系的强，研究要有效率就要和他们合作。有生物学家说我不用合作也能自己建模，这只是说明了这个模型还没有什么太高深的数学（那么，我相信任何努力的人立时学也能学会，无需要一定上过很多数理课），又或者他在博士生期间在数学上下过苦工。
说到“应用”，某些人下意识就觉得很功利似的，觉得学习数学的时候应该很纯粹，就是锻炼思维。这个我无法反驳，就好象“学经济很功利”这种论调，只是一种观感。但在数理课并不是特别能锻炼思维的情况下（理由见上），在我们的数理能力怎么学还是很难超前数理系同学的情况下，就更应该强调应用。把数学应用到生物科研上去，有何不妥，有何功利？一个不会应用数学的生物学生，数学多强（或做题多强）也没用。
这里我先重复一下，我绝对不是在说数理知识没用（我现在自己就在自学计算机程序和代数），只是说生物系数理课有可以改进的地方，误会了我的意思的人请再读一遍。
实际建议
我们系的数理课都是凑别的系的学生一起上的，没有专业针对性，有很多理论层面的东西，真的作用不大，什么某个点可导不可导，导了n次以后又变成什么样……真的是思维锻炼，但非得要要透过这个锻炼思维？毕竟同学也是直接看习题答案，忽略大部分推导过程。
最理想的想法是，能够有专为生物、经济等不需要太多纯粹数学理论的学科设立一门应用数学，专门教怎么去把数学应用到不同领域。也可以找正在做生物交叉的数学系教授开课，虽然领导一口咬定这种教授是太难找了（清华众多数学老师难道都是做纯数的）。我理解生物本系的教授，几乎没有需要运用高等数学的，难以找到合适教授（突然想到，领导一方面说数学到了“以后”自然会有用，一方面在我们系却难以找到这种经常运用数学的实验室）
由于清华系与系之间的缺乏交流，而且层层的制度框架，上述理想的想法，我理解，在清华是不可能的。一个比较可行的方法，是稍微改变数理课和专业课的分布。现有分布是，数理课在大一大二上完全学完，大二下开始生物课。可见，没学过生物的同学们，在大一大二学数理时是很难意识到如何可以把数学用到生物上，事倍功半。让数理课和专业课分布平均一点，也有助于提高学生对两方面的记忆，而不是前一年半学完数学统统忘了。
另一方法，是强行要求部分（不用全部）教授在教授专业课时，最少要花十六节课中的一节课讲数理模型（十六分之一，不过分吧？），其实像分子、生化、遗传、神经、信息，都有这类模型，比如多个变量随时间改变的模型（用到线代，微积分，随机），比如从实验统计结果推断有意义的结论等，不列举了。考试可以不考，但要唤醒生物系学生应用数学的意识。（但能够考还是最好的，对大部分清华学生而言，考试是唯一动力）个人认为物理化学课在这方面做得很不错，但到了生物专业课就完全断了。有些生物专业课的课程名听起来好像和数学有关，但实际上却不是那回事，我就不多说了。
假如上述都难以做到的话，最省事的方法，就是减少必修课，增加限选课，给学生更大的自由度，而且限选课不只是限于生物系的课。有时候外系也有和生物交叉的课，大家想选，但无奈没有时间，本身课程已经太忙，不是领导一句“去选不就行了？”就能解决问题。其实最好的办法是直接减少学分，但我又理解在制度环环相扣的情况下又是“不可能”的。领导强调“精英教育”，但我觉得现有体制明明是“平庸教育”，把精英都给平庸化了。精英都有自己的想法，但无奈在这里，实在难以实现，终日为课程、为做题、为实验、为写实验报告疲于奔命。我算是系里前10%勤奋的学生（应该没有人反对吧？），但也很难抽出时间看课外资料和文献，这不只是我一个人的苦恼，其他对科研感兴趣、比较优秀的同学也有这种想法。而对于那些学分少的国外大学，由于相对自由，读课外资料是比较轻松、有乐趣的事，这是为何清华学生阅读、批判文献能力弱的原因之一。
增加自由度自然会有管理上的问题，比如考试不公平、学生变懒等等。但假如精英都没有时间发展兴趣和潜能，被平庸化了，都忙于背诵历年试题了，考试公平有啥用？（而对于真正的精英，分数也没多大作用）至于学生变懒，那不是课程能控制的，要懒的自然就会懒，多少课也一样。真正对科研感兴趣的，到了现在大四下学期，虽然没课，依然勤奋。精英教育不是说要把100%的学生培养成精英，只要把20%，甚至10%培养成功就够了，现在看起来是，把那10%也给抹杀了，对科研感兴趣的学生只能苦苦挣扎。
现行制度还有一个问题，把同学们对生物的兴趣慢慢的、慢慢的磨掉了。我记得大一的时候，身边不少的同学对于入读清华都颇为兴奋，对于大二下的专业课都满抱期待。好了，到了大四，有不少一批同学打算留校读研以后找工作了，还有些对生物有一种淡淡的怨恨，出国的同学则有不少也是为了学历，虽然已经知道对生物不感兴趣还是照样去读PhD，最后经历了这四年剩下来真的依然对生物感兴趣的，所余无几。这似乎和领导们的伟大目标“把学生引进生物的光明大道”恰恰相反。还是让事实说话吧。
究其原因，还是太多了。像教学质量低、专业课时间安排不平均、实验课和暑期课程设计、课程过多、高考后学生对于生物一些不符实际的幻想等，都会让学生到了大学失去兴趣。但最重要的一点还是教学质量，我实在太难想象一位对教学热心的好教授不能提升学生的兴趣之余，还要使之破灭。我想说的是，引发学生的兴趣，不只是学生的责任，教授也有责任，教学体制也有责任，把责任都推给学生是不负责任的。不是说教授要“赋予”学生兴趣，但最少要把课给好好的教，好好备课。十多门专业课，能够像生化、细胞、蛋白那样教得好的，寥寥可数。系也有责任多引入高质量教授授课，这几年生物系引入的人才不少，但都躲在办公室实验室里，授课的一个都没有。
本年改革过的神经生物学倒是做的不错，可作参考。
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