当前深化改革的一个重要课题是高等教育体制的改革，尤其是在科技高速发展进步、中国正在飞速崛起的今天，“我们的大学应该培养什么样的人才”，这样的问题更加值得思考。自2014年起，由清华大学、北京大学和上海市率先发起的中国高等教育的综合体制改革，力争一部分中国高校进入世界一流大学的行列。大学改革的关键之一，是建立健全人才培养的体系，特别是适合中国发展的人才培养的体系。
《知识分子》为此开设了“双一流建设大家谈”专栏，我们将开展一系列访谈、评论、调查报告等等，对这一问题进行深入探讨。
作为该系列的第一篇，清华大学教授、《知识分子》主编鲁白走访了清华大学王希勤教授，请他谈谈对高校教育体制改革的看法。中国进入创新驱动发展的重要历史阶段，清华原有的教育体系已经与当今中国快速发展的现状非常不适应了，必须进行综合性的改革。
清华的学生，传统的特点就是听话、出活、能干事，但是大学不仅要出工程师，还要出科学家、思想家。我们招收了全国最好的学生，本科每年招收3000多人，10年就是3万多人，100年就是30万人，这里面能不能出几个杰出的思想家和科学家，解决当今和未来中国与世界所面临的政治、经济、社会、文化等各方面的问题？我认为这是清华的历史责任，既是对国家的责任，也是对世界的责任。
可是思想家不是用培养工程师的模式就能培养出来的，科学家也不是这样培养出来的。未来清华大学要成为世界顶尖大学，一定要给学生创造良好的环境，形成良好的学术生态，真正做到中西融汇、古今贯通、文理渗透，才能够培养出伟大的思想家和杰出的科学家。我们需要改革目前的教育体系以与这一目标相匹配。十年来，电子系为着这样一个目的进行了一些局部的探索。这些探索效果如何呢？
作为探索的实施者，我自己很难去评价，而且教育的改革很难用短期的效果来评价，最终要看学生成才的情况，但我可以给你讲两个例子。几年前，一位电子系毕业生到斯坦福大学深造学习，仅仅花了六个月的时间，就以优异的成绩通过了博士生资格考试。我就问他为什么能在这么短时间内通过？他说，对于我这样从清华电子系毕业的学生来说其实很轻松。
我在清华学习阶段，已经掌握了电子信息科学技术学科的整体框架和总体思路，所以我准备考试时只要再多花一点精力完善，就很容易地通过了考试。
还有一位学生在电子系读本科的时候学习非常好，而且科研工作表现得也非常出色，本科毕业前就已经发表了几篇很高水平的学术论文。一次我有机会见到了他美国的博士导师，我很自豪地跟他导师说：你招到了我最好的学生！那位教授严肃地说：No！No!他不是你最好的学生。我听到这话非常奇怪，正在诧异，那位教授微笑着又补充道：他是全世界最好的学生！谈到我们的教学理念，我先讲一个故事“Fish is fish”。
我在伯克利做访问学者期间，有一天从社区图书馆借了一本小人书回来给儿子讲故事，那本小人书的书名叫做《鱼就是鱼》。我陪孩子一起看书里的图片，感慨颇深。这个故事讲，水中两颗卵，分别孵化成了小鱼和小蝌蚪。小蝌蚪长大成为青蛙之后，跳出水去到了外面很多地方。有一天青蛙回到水中又碰到了老朋友鱼。鱼问青蛙：你去了那么多地方，都见到了什么？青蛙说：世界很大，你真的应该去看看。
有一种动物叫做“鸟”，它有尖尖的嘴巴，有两条腿，可以在地上跳，还有两只翅膀，长着五颜六色的羽毛，可以在天上飞。鱼在心里就想象鸟的形象，它想到的是一条鱼，嘴变尖、还长了两个翅膀在飞。青蛙又说：我还见到了奶牛，它有四条腿，头上有犄角，肚子下面有乳房，身上长着花斑。鱼心里就想象出一条鱼长出了四条腿、身上有奶牛花斑的样子。青蛙还说：这个世界还有“人”，他们是用腿站立走路的，戴帽子、穿衣服。
鱼又在心里想象一个站起来的鱼的样子。后来小鱼准备自己也出去看看，就跳出水面，可是发现自己不仅不能移动，而且也不能呼吸。幸亏青蛙及时赶到，把它推回水里。青蛙跟鱼说：鱼就是鱼，你还是回水里去吧！
►Fish is Fish Postcard。来源：The Eric Carle Museum这个故事后来被美国工程院的一份关于工程教育的研究报告引用，用来说明现代学习理论中的三个基本原理。
第一，Preconception原理。学生是带着已有的知识（Preconception）来到教室的。比如说，每个学生来清华之前，都是当地学校的高材生。到清华时，会带有以前受教育的Preconception。如果他们已经建立起来的概念没有被纳入教学之中，那么他们将很可能接受不了新的概念和信息，或者即使能够为了考试的目的学习新的知识，但是一离开教室他们还将回到他们原有的那些知识体系中去。
教育的目标之一，就是要打破原有的Preconception，否则，鱼形成的“鸟”、“奶牛”和“人”的概念永远是鱼的样子，想象新事物时永远会往自己认识的鱼的样子上面去套，那么“鱼就永远是鱼”，而不可能接受新的概念。第二，Core-conception原理。青蛙跑到大陆上，看到鸟、奶牛、人，它只把外形的知识告诉了小鱼，而没有把这些动物为什么会有这样的外形的知识告诉小鱼。
这里面最基本的就是进化论的思想：动物一定要适应环境。需要飞翔时，就进化出了翅膀；需要在地上走，就进化出了腿；需要释放双手的时候，就进化出了直立行走。这些现象看似纷繁复杂，但背后有一个基本的进化论理论在支撑：只有适应环境，才能生存下来。小鱼因为没有掌握这个知识，不知道自己不能适应没有水的环境，差点丢了自己的性命。繁复的千变万化，往往会有一个基本理论在背后驱动，这个就是Core-conception。
教学也是这个道理。在清华的教学中出现了这样一个问题：课程分得越来越细，各个教授都只教某一个很专业的一小部分内容。教学的整体知识框架和结构慢慢隐藏到背后，甚至老师自己都已经搞不清楚了。而知识结构和脉络其实可以帮助学生搞清楚学科和学科之间的关联，有助于学生记住知识、更快地回忆知识、促进举一反三的“迁移能力”。举个《电子信息科学技术导引》这门课程的例子来说。
我仔细回顾了400多年电磁学发展的历史，力图找出电子信息科学技术的知识架构。我注意到，摩擦起电机的发现，使得人们可以研究“静电”，从而有了“正电”、“负电”的概念，进一步形成了“导体”、“绝缘体”的概念，并最终形成了一套电荷相互作用的理论。
电堆，也就是电池的发明，使得人们可以研究“动电”，从而加深了人们对电和磁的关系的认识，并形成了“电场”、“磁场”、“力线”的概念，最终形成了电磁场理论，从而产生了“无线电”。阴极射线管的发明和电子的发现，使得人们可以通过控制电子的运动制作出各种“管子”，从而做出“振荡器”、“放大器”，进而做出各种功能的电子电路，形成“电路与系统”。
集成电路的发明，使得人们可以把复杂电路做到一个很小的芯片里面，再进一步把二值逻辑和计算机模型引入进来，数字电路逐步变成集成电路的主流，产生了集成化的CPU（计算机中央处理器），进一步产生了计算机、“互联网”和“移动互联网”。这样一个发展历程，由一个个技术发明驱动，不断加深了人们对电子信息科学与技术的认识，产生一个个理论“范式”，形成了一整套严谨的知识结构和脉络。
电子系新生导引课的第一堂课由我去讲，我就讲电子信息科学与技术的基本脉络及其历史，包括成功的和失败的历史。这个简介能够帮助学生建立一个电子信息科学技术的整体框架。同时，系里还要求每门电子系课程的主讲教师都要围绕核心知识体系来构建自己课程的核心概念体系，每个新的知识都可以联系到这个核心体系上去。
从学习理论来讲，这个教学体系培养的学生，记知识快、具有深入的实际知识的基础；理解各个学科的关系、能够在一个概念架构的背景下理解事实和观念；并且以有助于回忆和运用的方式组织好知识。我们把这样的一个知识体系形象地比喻成导游给游客的一张“地图”。有了这张地图，即使是那些导游没有带游客去过的地方，游客也可以在方便的时候自己去。
►王希勤讲授的“电子信息科学与技术导引”课程。来源：学堂在线网
第三，Metacognition原理。元认知（Metacognition）是指对认知的认知。青蛙没有帮助小鱼了解对其它动物的认知是否正确，青蛙自己也不了解小鱼的认知状态，因此不是一个好的老师。基于元认知的教学方法能够帮助学生了解自身的学习状态，学会通过确定学习目标和掌控达到这些目标的过程来控制他们自身的学习。“删削述正”应是当今顶尖大学的使命。
伴随着知识的飞速扩张，现在的教学体系中，教师经常深入讲解某一小领域的最新知识。这种教学体系下，学生确实能够在一个一个特定的小领域中钻研很深，但是这就好比学生在知识的大森林里，只听到老师描绘了几片精美的叶子，但是忽略了整个森林。这种碎片化的知识，缺少整体性，学生不容易记住、不容易看到不同现象背后的共同本质、不容易在新的问题面前运用已经学过的知识。
这对于培养具有宽阔视野和深入洞察力的思想家和科学家是远远不够的。事实上，我们中国人是有整理知识体系的传统的。据《传习录》记载，王阳明曾经说孔子对“六经”只是“删削而述正之”，不曾添加一句。孔子担心“繁文”扰乱天下，所以追求简略，要求人们不要死抠字句，而要追求文字背后的本质。我认为，“删削述正”也应该是当今顶尖大学要完成的任务，特别是在知识爆炸的今天，这一任务显得尤其重要和紧迫。
删削后留下的叫“经典”。“经”和“纬”是织布中的两种线，竖直线被称为“经”，横向的线叫做“纬”。织布时，“经”固定不动，通过穿插“纬”以及控制“纬”的疏密和色彩来控制布的稠密与花纹。我们的知识结构也是这个道理。那些基本的理论基础，比如达尔文的进化论，就是“经”，不是不能变，但是不能随意变。
在进化论这个“经”上，可以加“分子生物学”“遗传学”等等“纬”，每个老师可以讲自己最精彩的东西，但这个过程中不能丢掉整体的知识框架。经是对纬的抽象，纬是对经的丰富，二者都可以随着教学过程不断在学生头脑中丰满起来，而且需要彼此交织才能在学生头脑中形成完整的学科知识体系。经和纬都很重要，但是如果时间有限，要舍弃一些教学内容，我的看法是，宁愿丢掉一些“纬”，也不能丢掉“经”。
►学如织布，都要定“经”丰“纬”。来源：Pixabay总之，Core-conception很重要，但是这只是学习理论三个基本原理之一。事实上，我们今天很多关于教学的争论都是发生在“到底以谁为中心”这一点上。以学生为中心？以知识为中心？以评价为中心？以课堂为中心？还是以别的什么为中心？不同的观点形成了不同的理念和做法。
从学习理论来说，以学生为中心，强调的是Pre-conception的重要性；以知识为中心，强调的是Core-conception的重要性；以评价为中心，强调的是Metacognition的重要性；以课堂为中心，强调的是学习环境的重要性。教师是教学活动的组织者和学生的引路人，在这几个方面都要发挥好作用。
不了解学生Pre-conception的老师，不会是好的老师；不清楚Core-conception的老师，也不会是好的老师；不会运用评价手段帮助学生和自己掌握教和学的状态的老师，也不会是好老师；不能在课堂上建立鼓励质疑、激发好奇心的氛围的老师，也不会是好的老师。学校对教师的管理和服务如果不能让老师做好这些工作，就应该进行改革。本文系《知识分子》与《科技日报》联合出版的系列专栏文章。
点击访问已发表精彩文章：20160912 饶毅：以智力推动科学，以科学贡献社会 | 与《科技日报》联合开篇20160922 王小凡：国产新药的“制度瓶颈”怎么破？20160926 中国需要扩大以人为本的科研资助机制20161010 鲁白：与日本比，中国科学的差距在哪儿？20161017 张双南：科研工作者退休年龄应该差异化20161024 徐星：在韩春雨事件中我们还该关注什么？
20161031 饶毅：我国今天的新药创新超过了1970年代吗？20161107 鲁白：科学家创业能成吗？20161114 “精准医学”尚需精准理解 | 对《自然》《新英格兰医学杂志》两篇文章的冷思考20161121 呼吁给予本土青年科技人才更公平的竞争环境20161128 冯长根：论文评价，唯有“影响因子”？20161205 中国科学界可以向日本学习什么？
20161212 改革医疗卫生评价体系，首先要解放医疗工作者 | 王小凡20161219 刘忠范：石墨烯产业切勿重演大炼钢铁运动|求是西湖学会20161226 一个“农场”的10年：缔造脑研究高地 | 访谈20170111 清华教授：地球系统功能退化，我们该咋办？20170117 这两大元凶太“嚣张”！
缓解秋冬季雾霾需“三管齐下”畅谈科学精神、领略科学前沿、欣赏科学文化、促进科学发展，欢迎来稿共谈！联系地址：zizaifenxiang@163.com制版编辑：邓志英 | 欢迎个人转发到朋友圈，公众号、报刊等转载请联系授权copyright@zhishifenzi.com▼点击查看相关文章研究生待遇|学术辩|教育部管太多？
|李佩逝世2017新年献词|2016最受欢迎 |西湖|农场10年屠呦呦 | 王晓东 | 白岩松 | 何江 | 张锋 | 杨振宁霾|谢宇谈女性成就|留住“患者”|科学评价卢煜明|王小凡|期刊|LIGO|诺奖图集|抗癌药 知识分子为更好的智趣生活ID：The-Intellectual投稿：zizaifenxiang@163.com授权：copyright@zhishifenzi.com长按二维码，关注知识分子▼▼点击“阅读原文”，加入科学队长！
阅读原文