数理逻辑与当代哲学、数学、理论计算机科学的众多基础问题有着广泛的联系。有关人类理智的很多严肃而深入的思考都会涉及数理逻辑问题及其方法成果。
为此,在教务处推动下,复旦大学哲学学院、数学科学学院与计算机科学技术学院联合推出了跨学科的“数理逻辑”学程,为学生提供系统的数理逻辑入门学习方案,帮助学生了解数理逻辑的基本思想、内容和方法,并能在数学、计算机和哲学等领域使用数理逻辑工具。
“一旦试图理解一个概念,好奇心会被激发起来。”
“数学这种东西,不能作为旁观者,一定要自己在痛苦中思考,突然会了,获得那种快乐。”哲学学院的大四学生张体云一年前开始修习学程课程,目前已完成所有要求,即将拿到“数理逻辑”学程证书。作为文科生,张体云在接触到更高深的数学后,看到了更严密的逻辑,也更坚定了“学数学要有自信”的想法。
从最基本的公理出发,证明一些习以为常的抽象性质时,张体云便会产生强烈的好奇心,从而一步步严格推理,在推理中发现事情是否真的具备这个性质。他认为,任何兴趣都不是与生俱来,一开始都需要强迫自己做一些事情,兴趣才会慢慢来。“一旦试图理解一个概念,好奇心会被激发起来。”他说。
以兴趣为支撑是选修“数理逻辑”学程学生的共同点。早在高中就因复旦大学哲学学院教授郝兆宽教授的《集合论》受到启蒙,对数学产生强烈兴趣的数学科学学院学生周子翔,还“粉”上了郝教授。进入复旦大学后,周子翔不仅找到了心仪的课程,也发现了“数理逻辑”学程,“这些课程我都有兴趣,一旦感兴趣,就会很用功。”
《集合论》教材
“数理逻辑”的名称来自于郝兆宽教授在哲学学院开设的专业必修课。对于“最怕数学”的文科生来说,上这门课要下大功夫。要完成二课时的课堂任务,老师和同学们每周起码得再花上六七个小时的习题课时间。2017年开始,“数理逻辑”课程被纳入荣誉课程,学分增加到4个。去年起,郝兆宽教授又联合哲学学院、数学科学学院和计算机科学技术学院的老师们共同开设了“数理逻辑”学程。他说,“在复旦讲数理逻辑快20年了,发现很多极具才华的学生对它非常感兴趣。这是交叉学科,所以放在跨学科学程里,对感兴趣的学生进行系统训练。”
哲学学院教授郝兆宽正在上《集合论》
“课程内容都不简单,有挑战,但也不是突破不了。”
一开始简单,越往后越难,计算机专业的大四学生王飒在iPad上写满了密密麻麻的推导过程和公式定理,讨论班的第一次上台展示令他感到糟糕,“不熟悉分到的内容,没有看懂,也没有花足够的时间看,结果当众出丑。”王飒摸了摸脑袋。
吸取上一次的经验教训,王飒尽可能考虑全部细节,重新整理笔记,认真准备好第二次展示,最后获得了同学老师的一致认可。王飒总结,要把问题弄清搞懂,做个“明白人”,只证明出一个定理用处不大。只有合上书本讲,自己推理一遍,才是掌握了。“其实第二次分到的内容比第一次难,但因为准备充分,所以讲得特别顺利。课程内容都不简单,有挑战,但也不是突破不了。”目前,王飒已修完“数理逻辑”学程的全部课程,即将拿到学程证书,并将被保研至哲学学院逻辑学专业数理逻辑方向。未来,他希望自己能在学术领域走得更远。
王飒在讨论班上做报告
如果“数理逻辑”学程项目对一个有着计算机学科背景的学生而言都有一定难度,那么对一个法学专业的学生来说呢?
“哈,到处都是挑战。”每周三下午6点从江湾坐校车到邯郸上课,下课后赶9:40的校车回江湾,法学院大三学生王律之一直坚持“两头跑”。刚开始在本科生院的公众号上面看到“数理逻辑”学程报名信息的时候,她并没有足够勇气参加。于是,她先发了邮件咨询,又根据回复拉着同学从江湾校区跑到邯郸校区旁听郝兆宽教授的数理逻辑课。
“老师们很宽容我问一些很‘傻’的问题。”正是感受到授课教师积极耐心的态度,王律之决定选课。由于老师们并没有在课程考核上给文科专业的学生多一些“宽容”,全班一样的考卷意味着她需要付出更多努力。王律之的学习方式也相当“简单粗暴”。经常“缠”着老师问东问西的她说,“硬着头皮学,强行学,硬着头皮问老师,问助教,问同学……总能解决问题的。”数理逻辑蕴含的完美逻辑框架吸引着王律之,令她感到惊奇,支撑着她每周往返两个校区。
《集合论》课后答疑
“将证明完全置于理论的框架下,是一件很优美的事情。”
王律之认为,“数理逻辑”学程无论是思维方式、上课模式还是布置作业的形式,都是作为一个法学生完全没有感受过的。数理逻辑的理论更像是内生、自发的,数理逻辑学家们会不断对现有理论提出质疑并证明。“学程项目让我体验到了另一种大学生活。”她说。
张体云也明显感受到学科差异带来的不同思维方式间的碰撞以及思考能力的不断提高。他表示,接触数理逻辑之后能够更有条理有策略地解决问题,“哲学和数理逻辑是两种不同的强韧。”
周子翔更享受推理的过程。在他看来,“数理逻辑”学程项目的课程对自己学习数学非常有帮助,使得他很少用直觉去思考问题,并且意识到严谨推理的重要性。“将证明完全置于理论的框架下,是一件很优美的事情。”他说。
哲学学院青年教师杨睿之正在上《数理逻辑》课
计算机科学技术学院教授陈翌佳在《计算复杂性》课堂上
郝兆宽教授告诉记者,“数理逻辑”是学校“2+X”本科培养体系改革推出的本科学程项目先行者之一。作为跨学科学程项目,“数理逻辑”学程由哲学学院姚宁远、杨睿之,数学科学学院梁振国、陈猛、王庆雪,计算机科学技术学院陈翌佳和他一起组成教学团队,精心组织课程,为学程的三门必修课程编写教材,积极改进教学方法,提升教学效果,力图在系统教授知识的同时,帮助学生培养能力,学会根据兴趣选择未来方向。
2018年数理逻辑暑期学校
郝兆宽教授说,“数理逻辑”学程的意义已经超出了本科教学,有力推动了学科科研活动及国内外学术交流。在这一过程中受益的不仅仅是拿到证书的学生,甚至不仅仅是复旦选修相关课程的学生。“数理逻辑”学程每年暑期会举办为期两周的数理逻辑研讨班,每年秋季会开展“逻辑周”活动,为学生创造与世界逻辑学顶尖学者面对面交流的机会,也吸引了来自欧美的海外同学。
展望未来,郝兆宽教授认为“数理逻辑”学程还可以为交叉方向研究生培养提供借鉴,从而使优秀的同学在复旦得到世界一流导师的持续指导。“一个学科的发展,归根结底是培养出我们自己的优秀人才,这是复旦数理逻辑团队每位教师的梦想,也是每天都在为之奋斗的目标。”
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