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数学专业学生如何看待考研数学一?

2022-01-30科学

利益相关:本科物理系,研究生数学系,应该也算数学专业学生了,所以勉强来答一下

首先亮明观点:建议教育部取消这门考研科目

下面详述观点

1. 从数学角度,考研数学一对数学能力的考察不成功

我们假设仅仅要检测大学毕业生的数学能力——考试科目为微积分、线性代数和概率统计,那么考研数学一一定是一张垃圾的试卷。

数学并不重计算,而更在意对数学本身的理解——尤其是今天,计算科学已经如此发达,大量的计算题已经毫无意义。考研数学里的微积分计算和矩阵计算,占了很大的比例,但是这些计算的考察并不涉及考生对数学概念的理解。这种考试题目无非考察学生是否掌握了这个计算流程、以及会不会在计算时犯低级错误——计算流程是个人都能记下来,有定死的算法;低级错误是没有考察意义的,这又不是小学数学。但是更重要的对数学的理解呢?几乎完全没有涉及。

我举一些例子:

  1. 考研数学特别喜欢考特征值分解,那么数学上为什么要引入特征值,特征值代表什么意义?——我想如果没有接触过线性变换的同学可能很难说出来,而线性变换本身不在考试范围内。也就是说无数同学在训练计算一个自己都不知道是什么东西的东西。
  2. 考研数学特别喜欢考曲线积分曲面积分。生活中真的能遇到这么多数据凑好的能手算的积分吗?纯数的话,作为几何方向的研究生,我在大二上完微分几何后就再没做过那些计算;应数的话,可能直接上数值方法了。这些计算复杂,换元换半天的计算在数学系根本没有用武之地。
  3. 再说说证明题。实话实说那些把微分中值定理玩出花的证明题更接近奇巧淫技,根本没有实际应用。

2. 从考试角度,考研数学一没有区分度,只会让人浪费时间内卷

我有幸参加过一次考研,考的数学专业,数分高代,所以一点准备没做直接裸考也过线了——又或者说我几乎每天都在复习数分高代,因为当我在学习后续课程的时候,这些确实就是反复使用的基础知识。而当我第一次看到考研数学一的考卷时,我震惊了,这样繁杂的计算需要大量的训练来保证时间和正确率!

考研数学一的题型固定,考察内容范围极小,又过多计算,这就导致备考考研数学一的学生并不会花时间用来学习数学,而是花了大时间来训练做题——他们需要如同计算器一样又快又准的完成大量的小学计算,他们需要如同电脑一样反复执行一样的trivial的代码去计算固定题型。

我国僧多粥少的情况必然会导致内卷,你付出1小时我就付出2小时这样。如果内卷能有效引导,让大家在真正有意义的科研工作上内卷,那至少是有产出的;而考研数学产生的内卷是没有产出的。人再训练基础加减乘除也不会算的比286快,再练习微积分技巧矩阵技巧也不会比matlab一行命令快。但是考研数学繁重的计算逼迫考生浪费大量时间训练这种无意义的计算。

说句难听的,考研数学的刷题和富士康电子厂流水线工作没有任何区别,都是不带脑子的重复劳动,但是后者至少能产出GDP,前者只会浪费广大学生的青春。

3. 从专业选拔角度,考数学没有意义

考研区别于高考——高考时大家大都没接触过专业课程、甚至不知道自己适合的专业,但考研不同,考研应该更加注重选拔有兴趣有热爱也有专业能力的同学。

为什么考研数学一会让这么多同学头疼?因为广大工科生并不在用这些知识,当他们进入大二,开始学习专业课程,甚至是进入大四,开始做科研,都不再用得到这些知识——不是说他们用不到数学,而是说他们用不到考研数学的重点部分——计算。本科时有幸去蹭了一些计算机专业的课程,我以计算机专业为例说明:

  1. 当cs的同学们做信号处理的时候,他们需要用到傅里叶分析。他们与数学系同学一样理解了Parseval恒等式,甚至能从能量的角度给出这个定理物理的解释。但是他们做的DFT是离散的,并不需要手算积分——可是考研只考察手算积分。
  2. 当cs的同学们做机器学习的时候,他们已经深刻地理解梯度下降的原理,深刻地理解了函数逼近的基本原理,甚至已经接触到了最基本的一点点张量的知识。但是他们通常只是简单地调用torch的loss.backward(),将对数学的深刻理解应用在新网络结构的设计上,而并不会去手算一大串复杂函数的求导——可是考研的导数题通常是奇奇怪怪的微分中值定理。
  3. 当cs的同学们开始学习编码学的时候,他们已经对线性代数有了深刻的理解——循环码设计的代数学理论,涉及了多项式环的理论,事实上已经超过了数学系对线性代数的要求。但是考研数学只考察手解方程组、手算行列式、手求特征值。
  4. 当cs的同学们在学习离散数学和可计算理论的时候,他们甚至已经接触到了数学最基础的部分——集合论甚至一部分的范畴理论,他们甚至已经走进了现代数学体系的大门。

……

我相信每个理工科专业都在应用着各种远比高数线代深刻得多的数学知识,每一个准研究生都已经对数学有着远超考研要求的理解。但是当他们坐在考研的考场上,面对着考研数学一——一如高考考生拿到的卷子是一百道五位数四则混合运算,或者赛车运动员面对着科目三得保证各种情况下车速不能超过30——他们必须要在这些基础的不能再基础的事情上保证效率和正确率,而这将直接影响人生走向——他们事实上是被侮辱了的。

我本科是物理系的,所以对物理专业考研也略知一二。物理与广大工科一样也需要用远比高数线代深入的数学知识,但是物理系考研并不考察数学——数学知识将会在各种物理题中考察。我不知道为什么其他工科专业不能学习物理系,取消考研数学,而是把数学知识在两门真正直接相关的专业课、以及复试中,以自己专业的背景视角进行考察;取消掉无聊的计算,无意义的训练,减轻学生的负担,让考生们能凭借自己在本专业4年的深耕、对专业知识的理解轻松地通过考试;也让学生们能跳出考试感受到数学本真最纯粹的美,和数学与各个专业都能碰撞出的美丽火花。