從小學到高中，劉三陽都是在“文革”中度過的。讀高中時，劉三陽曾因不愿執筆給老師寫大字報而受到一些同學的責難。在讀書無用論盛行、政治運動頻繁的年代，劉三陽毅然背著饅頭走10多里路，翻兩道溝往返于家和學校之間，他回憶說：“從中學開始到文革結束，我對當時的很多政策和做法看不慣，總覺得宣揚的許多東西不對，被批判的許多東西反而是對的。”
在劉三陽的記憶里，當時學習并沒有明確的目的和功利驅動。沒有書桌、電燈，他只能在柜子上學習，晚上點煤油燈，鼻孔常被熏黑，油燈燒著頭發的那種焦味至今仍記憶猶新。因為生活艱苦、勞動繁重且營養不足，十七八歲的時候，他已成少白頭，直到后來讀碩士有工資之后頭發才慢慢復黑。
“苦難也是一種財富，是人生成長的墊腳石！”談起30多年前艱辛的求學經歷，劉三陽深有感慨。
考入師大，走進數學天地
1977年12月，驪山腳下的臨潼縣城與往年一樣寒冷，但卻充滿生機與活力。劉三陽和二哥進城趕考，晚上和考生們躺在鋪著麥菅的大教室睡覺。發榜下來，全公社共考上5人，他們兄弟倆雙雙考中且年齡最小，這在當地引起了不小的轟動。那時全國師資奇缺，師大首批錄生，劉三陽被錄取到陜西師范大學數學系。
“我本來對文理沒有偏科，對文史哲興趣更大，但考慮到文科易受政治牽連，數學不大依賴環境和其它條件，所以第一志愿報考了數學專業。”這就是劉三陽選擇報考數學專業的原因。殊不知這種特殊背景下的選擇竟成了永久的邂逅，他愛上了數學。
在陜西師大，劉三陽接觸到了許多優秀的知識分子，其中印象最深的要數原校長王國俊教授。“王老師和我們同時進入師大，他從中學調來任教，我們是新生。他在中學執教20年，在模糊拓撲和模糊邏輯領域取得卓越成就，他那自強不息、持之以恒，在艱難條件下執著鉆研數學的傳奇經歷一直激勵著我和我的許多同學。”劉三陽充滿感情地說。
“大學后期，我還與當時數學系唯一的研究生杜鴻科老師建立了亦師亦友的情誼，他大我十五、六歲，在學業上給過我許多啟發幫助。”劉三陽回憶說，“師大重視基礎、重視教學，有不少教學很好的老師，我聽課時既注重講課內容，也留意老師的講法。好教師、好教法能使學生終身受益。”
宿舍里唯獨他沒有蚊帳，班里唯獨他沒有手表，這些都未能影響劉三陽對學業的執著和對數學的癡迷。大學畢業那年，陜西師大數學系146名應屆畢業生中有6人考上碩士研究生，劉三陽位列其中。
攻讀碩士，初入教壇學林
“我常常把別人認為簡單的事情看得很難，總有一種敬畏之心。人家充滿自信，我卻常感自卑。接到研究生錄取通知書，我曾問杜鴻科老師：‘研究生要寫論文，如果寫不出論文怎么辦？’性格中的這種缺點也有歪打正著的一面，就是重視困難和問題，不盲目高估自己，不好高騖遠，喜歡穩扎穩打。”這就是你所不知道的劉三陽和他的內心世界！
1982年2月，劉三陽進入西北電訊工程學院攻讀碩士研究生，師從陳開周教授，主攻應用數學和運籌學的一個重要分支——最優化，即在眾多選擇中尋找最佳方案的理論和方法。
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