國科大院士為本科生編寫數學教材,參考學生筆記

03-07

來源:" 中國科學院大學 " 微信公眾號(ucas1978)

兩年前,中國科學院大學數學科學學院院長席南華院士給國科大本科生一年級寫的代數教材《基礎代數(第一卷)》出版,廣受好評。現在第二卷已於 2018 年 2 月出版,你是不是早就急不可耐?

科學出版社,被稱為 " 科學傢的出版社 "。環顧其出書歷史,院士寫給本科生的教材不是沒有,但很多都是在出本科教材後才走上院士之路的。已經是院士還給本科生寫教材,這本《基礎代數》真是第一本!

或許你會好奇:

國科大本科生怎麼這麼幸運呢?

這是一本什麼樣的本科生教材呢?

院士給本科生寫教材會從何處著手呢?

那麼,我們就懷著好奇繼續往下看吧。

從 2014 年國科大首次招收本科生開始,席南華院士就給本科生上數學系三大基礎課之一——高等代數,來自科學出版社的編輯周周很有幸在現場聆聽和學習席南華院士的代數課程。他回來之後直言,聽完課心中真的感慨萬千,千言萬語匯成一句話:親切自然,講釋通透,如浴春風,醍醐灌頂。

周周作為一名編輯,他的工作是利用自己的編輯知識,把國科大課堂上的教學錄像文字化,將課程內容整理為文字最後打印出來。整理的工作總是繁瑣而枯燥。面對平日裡不時遇到的稿件問題,在整個和編輯溝通的過程中,席院士特別認真溫和,給人春風般的溫暖。在前言中,席院士也感謝瞭周周的工作。

《基礎代數(第一卷)》出版以來,科學出版社的辦公室咨詢圖書的電話鈴聲一直不斷。

您好,請問是科學出版社麼?席南華院士的基礎代數第二卷在哪裡買?

您好,請問席南華院士基礎代數出第二卷瞭麼?

您好,席南華院士基礎代數課後習題答案您那出版瞭麼?

……

就連微信上,也是這種找書、要買書的微信呢。

光陰似箭,在讀者們的催促和期盼中又度過瞭一年的時間。

在 2017 年 9 月,百忙之中的席院士,交給出版社《基礎代數》(第二卷)書稿。本著讓圖書早日面世的原則,出版社的編輯們就開始緊張忙碌的審稿、編輯加工工作。為瞭滿足一下大傢的好奇心,下面就來劇透一下《基礎代數》(第二卷)的情況吧。

《基礎代數》開篇先講述瞭成書背景。本書為在席院士為中國科學院大學一年級本科生講授線性代數課程時,根據講課的課程錄音和學生的課堂筆記整理修訂而成。其吸收借鑒瞭柯斯特利金《代數學引論》的優點和框架,內容的選取和組織、貫穿內容的觀點等方面都具有特色,符合大學一年級本科生學習接受知識的層次和學習習慣。

劃重點

參考學生的課堂筆記,從學生角度出發,

深入淺出,易懂易學。

《基礎代數》共分三卷,《基礎代數(第一卷)》主要內容包括線性方程組、組合與映射、矩陣、行列式、群環域、復數和多項式以及多項式的根等;《基礎代數(第二卷)》還是延續第一卷的內容和風格特點,主要內容包括向量空間、線性算子、內積空間、仿射空間與歐幾裡得仿射空間、二次曲面、張量等;每章節後面都附有席院士精心配置的習題,書後還有席院士為讀者精心配置的附錄《簡說代數》《基礎數學的一切過去和現狀》等綜述性拓展內容,開闊眼界,科學嚴謹,可讀性強,讓學習代數的學生們瞭解代數學的前世今生,增加學習的興趣和對代數學的熱情。

那麼基礎代數到底講的是什麼呢?

如席院士在《基礎代數》(第一卷)中所說:要把 " 代數 " 說清楚似乎不是一件容易的事情。代數是一個數學分支?數學方法?思維結構和方式?應該都是,又都不完全是。數學是一個整體,有獨特的問題、思維方式和邏輯體系。基礎數學大致分為代數、幾何、分析三部分。代數、幾何、分析三部分相互之間聯系深刻,很多時候密不可分。但有些分支和方向會某個方面(或代數、或幾何、或分析)的特點更突出一些,有時甚至是有支配性或獨具性的。H. Weyl 認為代數是一種坐標化,I. Shafarevich 認為代數是一種量度。

Weyl 把 " 代數 " 比作 " 魔鬼 ", 1939 年他說:

In these days the angel of topology and the devil of abstract algebra fight for the soul of each individual mathematical domain.

(在這些日子裡 , 拓撲這個天使和抽象代數這個魔鬼為各自占有每一塊數學領域而鬥爭著。)

H. Weyl

(小編註:H. Weyl 是一位德國數學傢,物理學傢和哲學傢。他在理論物理上和在純數學領域等都有著傑出的貢獻,被譽為 20 世紀最有影響力的數學傢之一。 I. Shafarevich 是俄羅斯著名代數學傢,對代數數論、代數幾何和算術代數幾何有重要貢獻。)

M. Atiyah 也持同樣的觀點 , 2004 年他說:

Algebra is the offer made by the devil to the mathematician. The devil says: I will give you this powerful machine. It will answer any question you like. All you need to do is give me your soul: give up geometry and you will have this marvelous machine. (代數是魔鬼和數學傢之間的交易。魔鬼說:" 我將給你這臺萬能的機器,它會解答你所有想問的問題。隻需你交出靈魂,放棄幾何,就能得到這臺非凡的機器。")

M. Atiyah

(小編註:M. Atiyah 為英國數學傢,主要研究領域為幾何,被譽為當代最偉大的數學傢之一。)

經驗表明,魔鬼的誘惑勝過天使的召喚。伊甸園時代,在魔鬼的幫助下,人類開啟瞭智慧和認識世界的眼睛與心靈。或許 Weyl 和 Atiyah 都在說,代數能給我們帶來智慧和光明。

現在,就讓我們循著席院士的足跡,一起來享受著代數帶給我們的智慧、誘惑和光明吧。

來源:來自 " 科學出版社 " 微信公眾號,部分內容有刪改

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