如何培养创新人才

讲者_朱清时

如何培养创新人才

讲者_朱清时

南方科技大学创校校长朱清时

我是老一辈的教育工作者，工作这么多年，深感中国教育问题太多，太复杂。

教育问题没有简单易解的办法，原因是中国教育的问题不是单纯的教育问题。教育的目的是培养人才，中国的教育却与千家万户的利益联系在一起。中国教育该怎么办，不是学术问题，而是价值观问题。

高考存在的意义与弊端

2005年，温家宝总理在看望钱学森时，钱老感慨说：“这么多年培养的学生，还没有哪一个的学术成就，能够跟民国时期培养的大师相比。”钱老又发问：“为什么我们的学校总是培养不出杰出的人才？”很多人不认同“钱学森之问”，这些年我们培养了众多大学生，中国经济实现了迅速发展，这不是我们所培养的人才所作出的杰出贡献么？

确实，这些年我国的教育取得了翻天覆地的大变化，我们所培养的人才主要处于中等、中上位置，拔尖的很少。一方面，民国时期每年招收大学生总人数在一万人左右，大师辈出，可以数得上不少。现在每年毕业大学生七百万左右，能称得上大师的，寥寥无几。另一个方面是中国现在经济、科技或者军事上面临的最大问题是创新能力不强。

南方科技大学实行“自主招生，自授学位”

“钱学森之问”指出了我国教育事业的一大问题：国家和学生都为教育付出了高昂的代价，到头来却发现：学生没学到多少真本事，创新能力不足！

那么教育的问题出在哪里呢？

大家认为教育的问题在于高考，在于因高考所形成的应试教育。高考具有存在的价值是因为应试教育“用分数说话”，还是当今最公平的选择人才方式，任何一种人才选拔都需要考试，重点在于如何测试、测试什么。所以从社会管理（“政治正确”）的角度看，目前仍没有可以替代应试教育的更好方法。

对于社会公平，“分数面前人人平等”是贫穷弱势群体改变命运的通道；对于选拔人才，除特殊人才外，一般能力强的人也会分数较高；对于社会稳定，中国高考是一个大家认可的标准来分配资源（包括财富和地位），避免大家用其它方式争抢。

但是高考这种测试没能达到我们的目标：一是只有在教学资源公平的前提下，“分数面前人人平等”才有意义。现在要得到高的分数，不仅需要勤奋和天赋，而且需要以好的教师和其它的教学资源，这些对贫穷弱势群体是很缺乏的，在这种情况下“分数面前人人平等”，其实对他们是不公平的；二是分数并不等于能力，也有不惜牺牲能力，单纯提高分数的方法，例如“衡水中学模式”，衡水中学每年有一百多学生考上清华、北大（2016年有139个），有人认为如果没有衡水中学，很多贫困地区的孩子就没有机会进入清华北大，从而提升自己的社会地位，但从一个国家、民族的长远发展来说，我们所选拔的人才并不是具有真才实学的人，而只是高考分数高，那么并不能为国家创新能做出贡献，就像用论文数评价大学的科研成果，造成论文数猛增，国家却未受益。

“一刀切”的无差别教育

除了高考显而易见的答案外，那么我们继续思考，中国教育的深层次问题在哪儿？

我认为一是在教育体制上，“一刀切”的无差别的教育，每个人在这个过程中都被磨平棱角，也失去了兴趣爱好；二是在教育思想上，知识多不等于能力强。

几十年来，我们的大学拆了并，并了拆，有特色的大学失去了特色。目前所有大学都用同一模式建，教育部有高校设置条例，规定大学必须有多少学生、多少教师，图书馆多少藏书，多少校舍，多少学科专业；所有大学的专业设置都类同，教育部有标准“目录”；每个学校的同一专业的课程设置，教学大纲和教材也都相似，所教知识点大多相似。当然教育部的目的是好的，为了学生学习到更多的知识点，为了实现教学规范，保证教育质量。

这样一来，培养的学生就成了高教流水线的产品，知识结构趋同，所受训练相似，长处和短处都一样。这样的学生失去了创新能力，因为创新就是做别人做不出的事，然而现在你强的别人都强，别人不会的，你也不会。

在我国的教育体系仍然是知识传授型的“应试教育”，教学只重视传授知识，考试只关注学生掌握书本知识的情况，忽略了学生的创新能力和素质，普遍造成学生负担很重却“高分低能”。我们大学的课程普遍以课堂讲课（lecture）为主。国际上先进的大学重点课程除了课堂讲课（lecture）外，还要求课外读论文（paper），做课程设计项目（projects），写报告（reports)，上台讲解（presentation），强度比我们的大2-3倍，这样不仅使学生得到知识，也使学生学会创新知识。因此他们开设的课程也比我们的少得多。

我在大学做了很多年的管理工作，我比较认同去年流传颇广的文章《北大四成新生认为活着人生没有意义，甚至已经放弃自己》：

“一个现象近年来越来越突出，非常优秀的年轻人，成长过程中没有明显创伤，生活优渥、个人条件优越，却感到内心空洞，找不到自己真正想要的，就像漂泊在茫茫大海上的孤岛一样，感觉不到生命的意义和活着的动力，甚至找不到自己。

“北大一年级的新生，包括本科生和研究生，其中有30.4%的学生厌恶学习，或者认为学习没有意，还有40.4%的学生认为活着人生没有意义，我现在活着只是按照别人的逻辑这样活下去而已，其中最极端的就是放弃自己。”

无差别的教育是现在学生“空心化”严重的原因之一，他们被制造成流水线上的一个零件，哪里都不需要个性，他们学会的只是如何整齐划一地融入这个世界。没有兴趣爱好和特长，认为人生没意义，不愿奋斗，甚至自暴自弃。

知识即能力的教育思想误区

我们进入教育思想的误区，认为知识多等于能力强。“知识就是力量”，这是上个世纪五六十年代苏联的观念和口号，我们儿时有本杂志就叫这个名字，大家都很喜欢，但是它被错误地解读为大脑储存的知识越多越好，于是大家都极力往学生头脑中灌输知识，怕知识少了会吃亏，这是学生负担越来越重和越来越早的根本原因。我国至今没有改变，我们幼儿园学小学课程，小学生学中学课程，大学生一学期十多门课，在我工作过的麻省理工学院，他们的本科生一学期能选三门课就很好了，如果选四门课就有些吃力了。

所以这么多年我们要减轻学生负担一直不见成效的原因主要在于我们思想观念没有改变，依旧认为孩子多学知识是好的。但现代脑科学发现这种观念并不正确，大脑并不是存储器，人的大脑越适应外界，智力才越高；过去三十年，国际先进的教育体系都把重点从传授知识转成培养能力。

那么我们来看人的大脑是如何工作的，人的智力是什么，知识又是什么。把这些问题搞懂，我们才能明白并不是知识越多越好，才知道如何教学。

首先，什么是人的智力。人的大脑包含千亿个神经元细胞，它们通过乱麻般的触突连接起来，神经元的一个特定连接方式（“连接组”）就是一个思想。比如说我们接收到“岩石”信息时，并不是某个区域的反应，而是整个大脑都有反应。

科学家发现人的智力本质是我们与外部世界互动的能力。我们与外部世界互动的能力有三个方面：一是感觉，我们对世界能清楚、准确地感觉，比如婴儿的视力虽然模糊，却会特别注意人脸，很快就能辨认出自己的母亲，他们对语言比对一般的声音更加敏感，而且能够分辨出不同人的语音；二是反射，我们针对外界情况身体做预设的反应，比如婴儿会把头转向触碰到面颊的物体或是吮吸放进嘴里的东西，他们会在水下自动屏住呼吸，紧紧抓住送到手里的物体——用力之大几乎可以支撑起他们自己；三是学习机制，人类天生就有强大的学习机制，这让他们的身体能够迅速改变，以更好地与世界互动。

学习的本质就是重塑大脑，每次学习都会引起上百万甚至整个大脑的神经元变化，使大脑有所改变；每次学习都可以重塑大脑，当世界已经变得和祖先时候全然两样，我们依然能够迅速地让自己与世界互动变得愈发高效。

教育的本质就是通过不断地学习重塑学生的大脑，大脑中并没有计算机的那种存储器来存储记忆，所有的记忆都是联想。知识学得太多，学得太乱，意味着大脑的连接组改变次数太多，可能导致与世界互动能力的下降。

有位科学家做过一次这样的实验：

找一个学生上台，让他在黑板上“尽可能详细地”画出一百元纸币的样子。画完之后，用一张白纸盖住；然后从钱包里拿出一张一百元纸币贴在黑板上，让他照着再画一张。完成后，揭开第一张图上的白纸，讨论两幅图的差异。

尽管我们早就见过不知多少回一百元纸币，但如我们所见，没有实物时画的图比照着实物画的图糟多了，问题出在哪？我们脑内没有存储一百元纸币的样子，我们不能把它检索出来在画图时做参照。

我们记住的任何东西，并没有存储在大脑里，而是大脑只是按一定的方式对神经元链接组作出了改变，让我们能在一定情况下通过神经元联想唱出这支歌或背诵这首诗。所以大脑并不是一台储存器。

人类的创新能力来自哪里

人类比动物学习能力强，在于人类具有更强的联想能力。考古学家发现，穿越荆棘灌木丛时，动物被刺得遍体鳞伤，一般动物只能在认出灌木的大致识别特征后联想到这种疼痛，比如荆棘的尖角和自己被刺伤的皮肉。原始人类为了狩猎，这种需要会激发与之相关的更多记忆，比如，将被刺伤的皮肉与荆棘的尖角相联系，又进一步联想到做一把带有尖头的矛，即制造武器。原始人发明矛和现代人发明火箭一样，都是通过超强的联想能力。

在《剑桥创造力手册》认为人的创新能力首先是想象力，当遇到问题时，会思绪飘荡，通过以往的某个记忆或想法自然地联想出解决方案。这种联想有助于触类旁通，并导致创新思维的突破。当找到大致的解决思路后，他们会转向更理性的分析思维模式，只关注那些最相关的想法。接着，这些人就开始提炼思想并将其付诸实际。所以人的创新能力是“想象新事物及将其付诸实现的能力”。

研究人类社会中最有创新能力的人群，科学家可以发现创新型人才有四个共同点：

第一是“看问题深入”是遇事不只看到表面现象，还能看到背后的各种因素以及未来的结果，例如人和动物都会被荆棘刺伤，人在被刺伤时，会想这是怎么产生的，它为什么能刺伤我，是因为这种植物的特征既尖又硬，那么他会产生联想，并将这些特征用于制造工具。

第二是“点子多”，善于产生点子，也就是新思想（good idea），光有想法是不行的，人类有一些想法是胡思乱想，还要能够判断出哪些点子值得深思下去。

第三是“有行动力”，能把想法付诸行动，要么自己动手做，要么向合适的人寻求帮助，就像我们的祖先产生做“矛”的想法，更重要的是他自己或者和他人合作将想法付诸行动。

第四是“善于自学”，应拥有极强的自学能力，不局限于标准学校教育，而且博闻强识，不只专注一个领域。

虽然有些学生成绩不够好，但是要看看他是否具备这四种能力，这是更为本质的能力。未来的教育将把培养学生的创新能力作为重点：它们不是光靠课堂就能培养的；课堂知识多当然好，但这点已越来越不重要，因为网上搜索使得到知识越来越容易；网上教学比一般上课效果还好。

啤酒泡与液氢气泡室

这个故事是我们那个年代津津乐道的故事。

格拉塞受啤酒冒气泡启发，建造了一个用来探测基本粒子的装置——乙醚气泡室

11岁时朱清时在成都十三中住校

1953年美国著名物理学家阿尔弗雷茨参加全美物理年会。午餐时，他旁边唯一的空位上坐了一个年轻的博士后格拉塞（D.A.Glaser，时年27岁），两人于是交谈起来。格拉塞说，他担心没什么人会来听他的报告，因为他被安排在最后一天最后一场最后一个做报告。阿尔弗雷茨说：“我也要提前走，没时间去听，请讲讲报告的内容”。

在50年代初，物理学界面临的问题是知道物质是由基本粒子构成，如原子、电子、质子、中子，但从未观测到基本粒子和它的运动。

27岁的格拉塞喜欢喝啤酒，他把冰镇啤酒拿出来时，一开盖子，气泡冒了出来，这个现象是很多喝啤酒的人都知道，但他思考了为什么啤酒会冒气泡，原来是二氧化碳气体溶解在啤酒里，一旦遇到震动，就会释放出来，受啤酒冒气泡启发产生的想法，建造了一个用来探测基本粒子的装置——乙醚气泡室。乙醚是挥发性较强的气体，当基本粒子进入气泡室的时候，破坏了所在地方热力学平衡，溶解在水里的气体可能会释放出来，形成大气泡。

格拉塞的一席话，让阿尔弗雷茨如获至宝。回去后，阿尔弗雷茨和同事立马动手，几年苦战，终于做出了液氢气泡室。这东西比格拉塞的原始设计改进了很多，把乙醚换成了液氢，大大增加了体积，其功能也不可同日而语了。

后来，1960年诺贝尔物理学只给了格拉塞，因为原始创新的思想来自他。

格拉塞具有这些能力：“善于自学”——热力学问题， “点子多”——从啤酒受启发，“有行动力”——制造出乙醚气泡室，“看问题深入”。

我的求学故事

我家所在的地区按片划分，我入学十三中（现华西中学）。那些年，十三中教师队伍优秀，在初中我喜欢写诗歌，在高中周泰金（几何）、毛荣辉（代数）、蒋鼐（三角）三位数学老师让我开始喜欢数学，我现在仍记得他们三个人讲课的神态，比如周老师腰杆挺得很直，不说废话，不开玩笑。

在十三中住校六年，我与同学们朝夕相处，印象最深的是和小伙伴一起自制半导体收音机，我们学着挑选矿石、金属片还有线圈，突然有一天耳机里传来了声音，大脑一阵兴奋。

那时学校周边的西玉龙街许多旧书店，我们常常呆在那里看各种各样的书，一站就是一两个小时。有一天夜里，寝室同学讨论神秘的礼堂顶棚，说着说着，大家决定翻窗去爬礼堂顶棚，我们从顶棚跳下来时，遇到了“埋伏”的老师，但学校也没给我们任何处分。

60年代，大家出路多元化，当工人、当兵，高考并不是独木桥，那年我数学考了95分，语文只有60分，高考语文题目是唱《国际歌》的感想，我一下子想成了《中华人民共和国国歌》的歌词。

我在十三中受到的教育在我未来的人生中起到了关键作用。

1968年大学毕业后到青海当了五年修炉工和计划采购员，1974年中科院在胡耀邦和方毅领导时，想组织一些重大项目，跟上国际的动向，其中一个重大项目是用激光分离同位素。

国外的研究已表明，激光可用于有效地分离这些同位素。当时地处西宁的青海盐湖所也想参加这一重大项目，急需学物理的人才。得知这一信息，我即去拜访六室主任康靖文，他拿了一篇英文长文让我翻译，题目是“Laser in Chenmistry（化学中的激光）”。几天后，我就把译文交给了他。他们马上就决定要我。

参加项目的老专家很多，我是最年轻的新“研究实习员”，那时如何用激光分离同位素，我们大家都不知道。我在青海当工人的五年自学英语，也有大学物理数学基础。

我靠字典读文献写综述，掌握了基本知识（“善于自学”），提出一个简单的方案——用光压偏折锂同位素原子束（“点子多”），科学院同意试试，进口当时最好的氩离子激光器，自制简单的原子束装置。我离开后，题目组长是李丽，他们动手能力很强（“有行动力”），最终简单的实验成功，获中科院二等奖（“看问题深入”）。

正是因为这件事，我在1979年可以出国进修。

未来教育新趋势

随着互联网技术的发展，世界一流学府都乐于把自己的精华课程制成网络视频，供学子在线分享。从2010年开始，网络课程在美国最顶尖的高等学府频繁出现。

几年来，很多人认为，传统大学将步报刊、书店和购物中心等的后尘，成为互联网的下一个受害者，传统大学的存在意义将被削弱。既然学生可在网上免费听名师授课，何必要花一年几万美元学费、费尽心思挤名校？

萨尔曼·可汗用一根网线颠覆了美国教育，成为了数学教父，随后创办了可汗学院

2012年，越来越多的高校开始将大学公开课放到网上，这一年甚至被认为是MOOC的元年。哈佛商学院教授克莱顿•克里斯滕森甚至预测：最快只需15年，美国大学有一半得破产。

在美国，一位名叫萨尔曼•可汗的孟加拉移民，用一根网线颠覆了美国教育，成为了数学教父，让数学老师不再讲课，比尔•盖茨评价“他是一个先锋，借助技术手段，帮助大众获取知识、认清自己的位置，这简直引领了一场革命！”

起初，萨尔曼•可汗用雅虎电子画画笔记本、聊天软件教自己的表妹数学题。当越来越多的亲戚向他求助时，他将自己录制的视频放在Youtube上面，发现很多网友观看视频并获得了帮助。

随后，他把自己关在衣帽间录制了一年的视频，从小学数学，到高中的微积分，再到大学的高等数学，统统讲了个遍，共计4800个视频。他的视频非常生动，能在十分钟内把一个数学概念讲完。这些视频在互联网上点击率接近5亿，共有4800万人观看，月访问量达到了500万人次！

现在美国有2万多所学校，数学老师已经不再讲课，让学生观看可汗的视频，老师收集相关资料和负责解答学生疑问。

网络教育正在冲击传统的课堂教育，在以前遇到一个好老师并不容易，现在学生可以在网络遇见更多的老师，有更多的选择。传统课堂老师上课时间是定时的，学生的学习状态与老师的传授时间不一定匹配，现在学生可根据自己需求定制自己的课程。相较于传统课堂，网络课程费用极其低，几乎是免费的。

未来10-30年后的教育新趋势会是这三点：一是最重大产业是与人相关的，健康快乐和培养学习能力；二是创业的门槛降到很低，只要有新思想，无需名校文凭；三是上大学不再重要，穷孩子可以通过网络学得真本事。

我们的教学也不应该是让孩子的大脑成为知识的储存器，而是将孩子的大脑塑造成与世界积极互动的模式。