杨炳儒:为学为教“儒之大者”

学院之光

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2013-05-20
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    杨炳儒教授1943年3月出生,1964年毕业于天津师范大学应用数学专业,现任北京科技大学计算机与通信工程学院教授、博士生导师、知识工程研究所所长(历任计算机系副主任,信息工程学院副院长)。他是享受国务院特殊津贴的有突出贡献的专家,国际注册科技专家。他还兼任国际一般系统学会中国模糊信息与模糊工程学会名誉理事长、中国人工智能学会离散数学专委会主任与知识工程委员会副主任等,曾十余次出国出境参加国际学术会议、讲学与合作研究。
                                 
    “在我的人生中,首先是教师身份,其次是教学科研并重”,初见杨炳儒教授时,他如此开场。尽管他是国内知识发现领域的先行者之一,尽管他曾率先在国际上提出基于内在认知机理的知识发现理论体系—— K D T I C M,这些,都不能改变“教师”身份在他心中的分量。如果说,为国为民乃侠之大者;那么,为学为教则是他的“儒之大者”。走近杨炳儒,似乎就是在走进儒学师范之境。

                                        师者,传道、授业、解惑

    作为一位大学教授,杨炳儒总是习惯把“传道、授业、解惑”视为自己的必修课。无论紧张的科研会消耗多少精力,他也会以最挺拔的姿态,站立在三尺讲台上。对他而言,教学是直抵灵魂的一项工程,是生命中不可或缺的一部分。“教学是科学,教学研究是科学研究,而且是多学科交叉性研究”,杨炳儒教授认真地说,“如果把它同社会科学、自然科学做一个比较的话,我们将发现,它不仅研究动态、随机、混沌等过程,而且还有鲜活的人的要素在过程中运动着。”他认为,教学过程中融入了心理、生理、语言、感知等抽象与具体性相结合的有机元素,在某种程度上形成了历史与逻辑的统一、思维与语言的统一等,具有高度交互的作用。

    在他心目中,教学不是照本宣科,“为达到教学目的与教学要求,必须恪守认知规律,必须抓住教学重点、难点和关键,必须发挥学生的能动作用,构建系统各要素的内在联系,必须建立系统的反馈机制、评价机制,不断自组织、自适应着,加以改进与完善。”

    如果有幸随着杨炳儒上课,你就会发现,在他讲授的课程中,没有一门不是脱书脱稿的。而一旦面对教学,这位平时看起来很随和的教授,对自己就严格得几近于苛刻。为博士生上课时,经常是三个小时的课一气呵成,不会留有什么休息时间。他注重讲话的方式,只要到了讲台上,就不允许自己再说一些“嗯”、“啊”、“这个”、“那个”的语气词,破坏整体的和谐。他追求完美,在传授知识的同时,努力提高授课的艺术性,以期实现科学性与艺术性的统一。他想要的从来都不是如何讲一门功课,而是如何讲好一门功课。“教学还是一门艺术,是生动演绎社会科学、自然科学、思维科学、生命科学等信息知识智能范畴的艺术。无论课堂教学、电化教学还是远程教学,教师的主导地位是永恒的,是重要的导演兼演员的角色,要搞好这个角色就要有丰厚的知识结构、能力结构,方法论与创造性,要有演讲的沉稳与精湛,要有语言的逻辑素养与精炼,要有声音的洪亮与磁性,要有上好的风度,要有在长期积淀下的敏感,要有脱离原有教案的恰当与深化式的科学与哲学思想的渲染。”杨炳儒一板一眼地总结。似乎是有些较真儿,却觉得可敬也可爱。感觉上,他是在把教学当作自己的爱人,所以,别人看来平常的东西,落到他的眼中都是“西施”,即便是说道理,也说得别有一番风味。“当在课堂上讲授各个知识点及其联系的结构图时,实质上是在学生认知的基础上刻画了结构主义和后结构主义哲学思潮的合理内核,展示了逻辑结构核心论的方法和论点。当在黑板上不断地画出概念发展的线路、命题论证和解题推演过程,那实际上是绘制了潜入脑海里的思维导图,通过导航与导向,到达认知的彼岸。如果能够通过连续的不间断的思考活动把几个定理贯彻起来,悟出它们的相互关系,并能够尽可能多地想象出其中的几个,照这样,我们的知识无疑会增加,理解能力会有显著的提高。总之,真正的学问是经过自我的逻辑加工后,成套成系统地吃到肚里,保持长久记忆,并能灵活运用的。”深入浅出的几段话,就让我们领略了他的“知识逻辑结构核心论教学观”以及“知识逻辑结构与思维导图融合教学法”,难怪他的观摩教学会长期博得听课师生的交口称赞了!

    正是这种教书育人的理念以及传道授业的坚持,经北京市教育委员会评审组评议、专家委员会审议、评审委员会审定,杨炳儒教授主持的“认知结构教学论的构造与实践---国际视野中教学理论体系的研究与实践”课题荣获北京市高等教育教学成果一等奖,已在北京市教育委员会网站进行公示。

                                         研者,创新、挑战、奉献

    谈到科研的时候,杨炳儒总是把它放在一个“与教学并重”的位置,其实,他在科研中的成就也是蔚为可观的。多年来,他在国内外发表学术论文520余篇;出版著作15部(独专著8部——其一为英文在美国出版,合编著7部);通过国家与省部级正式鉴定或验收的科研课题共30余项,在研课题5项(均为课题负责人);独获国际重要科技奖励3项(有评价书) 、获位于第一名的国内省部级科学技术奖励11项;以唯一发明人获10项国家发明专利证书、1项计算机软件著作权登记证书和1项软件产品证书,曾被《世界数学家名录》、《科技日报》等多家媒体报道。

    长期以来,杨炳儒都在从事现代数学、计算机科学技术的教学与科研工作,其中以知识发现与智能系统、柔性建模与集成技术尤为突出。可以说,他是国内较早进入知识发现领域的学者,十几年来,他在全面、稳定、系统地开展基于结构化数据、复杂类型数据、数据挖掘系统研究的过程中,对知识发现当前进展中的两大核心问题均有所突破。他曾在国际上率先提出了基于内在知识发现理论体系KDTICM ,获得国际“成就奖”和“杰出成就奖”。国际科学学会与国际会议评奖委员会在书面评价中写道:“杨炳儒教授是首位提出完整的KDTICM 理论体系的学者。1997 年,他另辟蹊径,基于内在认知机理,从系统论和认知科学的角度研究知识发现,总结出知识发现系统的内在规律(机理),并提出了全新的研究方向——基于知识库的知识发现。”而国际模糊理论创始人L.A.Zadeh 教授等也对其“原创性”给予了高度的肯定。

    30 多年以来,生物信息学界一直留传着一个国际性难题——基于计算机程序的蛋白质三维结构与侧重二级结构预测研究。长期以来,蛋白质二级结构预测研究进展缓慢;同时当前出现了绕过二级,直接由一级预测三级的趋势,但精度均不够理想。杨炳儒没有步入国际主流发展中仅研究预测方法的后尘,而是作为预测系统加以研究,涵盖了系统模型、系统方法、系统优化等核心构件。在ILP 相应的数据库Q3 精度达93.88%(国际最高达81 %);在RS126 数据库Q3 精度达84.1%(国际最高达81.65 %);在CB513 数据库Q3 精度达80.49%(国际最高达78.44%),均处国际领先水平。

    继此阶段性成果后,在优化层还有进一步提高预测精度的空间。其成果,可根据需要,确定所需的蛋白质结构进而利用基因技术改良天然蛋白质序列和结构,得到新的蛋白质,以用于工农业生产和医疗卫生等领域。而针对柔性建模与集成技术方向,他提出了用于智能控制与智能管理的新模型、新技术与新方法,如,泛布尔代数与多层次结构逻辑、因果关系定性推理模型与广义细胞自动机模型等;解决了先前未解或难解的四个重要问题,即,正交试验的逻辑基础分析、一类基于定性推理的多变量(参数)协调控制模型、大系统功能分析的层次结构方法与模糊语言优化集成技术,以及基于模糊语言场的生产装置危险等级评定的集成技术。

    此外,他还将创新性模型与技法应用于智能控制、价值工程、安全系统工程等领域,并参与了1991 ~1993 年全国性的重大现代化管理项目——价值工程,于中央电视台、天津电视台对此进行讲授,深受观众好评。同时,他还将该成果深入到十几家大中企业进行推广应用,获得了显著的经济效益与社会效益。

    看到这一切,杨炳儒满是欢喜。在他心里,原没有任何的荣誉,能比得过一个学生对他的首肯,能比得过一个成果在应用中所实现的价值。为学生奉献,为成果奉献——如果说每个人的一生都有着自己的“道”,那么,这就是杨炳儒的“道”了!