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(上接第3版)


(上接第3版)這一證明新方法寫入再版教材。通過教學(xué)實(shí)踐,產(chǎn)生了自身的科研成果,陳巍在教學(xué)中嘗到了甜頭。正如他自己所言:“經(jīng)典的教學(xué)內(nèi)容也留有研究改進(jìn)的空間。”
陳酌:想象力比知識(shí)更重要
數(shù)學(xué)系教師陳酌在比賽中講授《數(shù)學(xué)物理方程與特殊函數(shù)》課程中節(jié)選的 “行波法解波動(dòng)方程”一節(jié)。
  “用行波法求解無界域內(nèi)波動(dòng)方程,能不能用行波法求有界域的?”在比賽課堂上,陳酌提出了這個(gè)問題。
  這其實(shí)是有一次上課時(shí)學(xué)生在課前向陳酌提出的問題。說者無心,聽者有意,這個(gè)問題讓陳酌大感意外。他意識(shí)到,學(xué)生其實(shí)提出了自己沒講過、但是當(dāng)初想過卻沒有做過的有研究意義的問題。為此,陳酌專門查閱了大約50本教參,發(fā)現(xiàn)大部分沒有提及這個(gè)問題,少量教參認(rèn)為不能,還有少部分寫可解半無界域上的。陳酌認(rèn)為 “第二種”不對(duì),“第三種”不全面。當(dāng)然也有極少數(shù)教參明確指出可以求解,其主體思路是使用演繹法。
  陳酌決定另辟蹊徑,用化歸法來說明同一結(jié)論,即讓難解的應(yīng)用數(shù)學(xué)問題回到它的物理背景,再用想象的物理模型化為可解的數(shù)學(xué)問題。
  數(shù)學(xué)上波動(dòng)方程的物理背景是弦的運(yùn)動(dòng),為了方便同學(xué)們理解,陳酌說:“請(qǐng)同學(xué)們?cè)谀X子里做一個(gè)‘實(shí)驗(yàn)’。把兩端固定的一根有界弦想象著從兩個(gè)端點(diǎn)分別向外無限延伸出兩條‘虛擬弦’。這樣,從整體上看,原先的有界弦就變成了‘無界弦’。”在用PPT做動(dòng)畫演示后,他把有界弦上的波動(dòng)現(xiàn)象,看成“無界弦”上波動(dòng)現(xiàn)象的一個(gè)片斷后再用等效的數(shù)學(xué)方法求解。同學(xué)們看后一下子就理解了。
  陳酌在課后總結(jié)說,寫在書本上變成鉛字的知識(shí)并不都是對(duì)的?!跋胂蟆笔切蜗笏季S的特征,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)不僅要抽象思維,也要形象思維。愛因斯坦說:“想象力比知識(shí)更重要?!?br>王巍:勇于打破傳統(tǒng)教學(xué)模式
人文學(xué)院教師王巍講授《現(xiàn)代西方科學(xué)哲學(xué)》課程中節(jié)選的 “歸納問題與以‘問題為中心’的科學(xué)哲學(xué)研究方法”一節(jié)。
  王巍參賽講課的第一部分———“歸納問題”是按“以問題為中心”的范式講授的,這種教學(xué)模式和傳統(tǒng)的“以人物為中心”的教學(xué)模式截然相反。其實(shí)從2001年起,他就在國內(nèi)科學(xué)哲學(xué)界率先改變了傳統(tǒng)的“以人物為中心”的教學(xué)模式。
  上世紀(jì)80年代以來,中國科學(xué)哲學(xué)界介紹西方科學(xué)哲學(xué)時(shí),普遍“以人物為中心”。這樣的教學(xué)模式對(duì)于全面理解科學(xué)哲學(xué)家與流派的思想觀點(diǎn),無疑非常有益,對(duì)推動(dòng)科學(xué)哲學(xué)研究起到了重要作用。但是,王巍在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)它還存在不足之處:容易忽略尚未開宗立派、但對(duì)科學(xué)哲學(xué)發(fā)展有深遠(yuǎn)影響的學(xué)者的貢獻(xiàn);與科學(xué)哲學(xué)的國際主流 “以問題為中心”的研究趨向有所差異;問題意識(shí)不夠突出,批判思維不太明確,不利于帶動(dòng)科學(xué)研究。
  因此,王巍提出“以問題為中心”,同時(shí)保留“以人物為中心”的優(yōu)點(diǎn)的教學(xué)新模式。這一新模式王巍不僅施用于課堂教學(xué)中,還于2004年出版了新教材 《科學(xué)哲學(xué)問題研究》,在國內(nèi)學(xué)界產(chǎn)生了較大反響。
  改變一種傳統(tǒng)的教學(xué)模式,面臨的困難不言而喻,特別是對(duì)第一個(gè)“吃螃蟹“的王巍而言,但是他始終牢記博導(dǎo)何秀煌教授曾說過的話:“教育是一種良心事業(yè)”,他以此自勉,并將矢志不渝地實(shí)踐下去。
吳瓊:活用多媒體把知識(shí)講“活”
  美術(shù)學(xué)院教師吳瓊講授《信息圖表設(shè)計(jì)》課程中節(jié)選的 “信息圖形的設(shè)計(jì)表達(dá)原則”一節(jié)。
  為了講述信息圖形的設(shè)計(jì)表達(dá)原則,吳瓊在課堂上引入了一張表現(xiàn)事件和數(shù)據(jù)的信息名圖。名圖展示的是1812年6月拿破侖帶領(lǐng)40多萬人侵入俄國,因長途征戰(zhàn),軍隊(duì)持續(xù)減員,10月由莫斯科撤回法國。由于氣候、環(huán)境惡劣,法軍漸趨瓦解,最終只剩萬余人。這張“拿破侖攻俄”的信息圖形是法國人CharlesMinard在1869年創(chuàng)作的,被稱為是“迄今為止最好的統(tǒng)計(jì)圖形”。
  就對(duì)著這么一張已是設(shè)計(jì)最后結(jié)果的圖,“干”講設(shè)計(jì)思路和過程,能把名圖之“名”講出來嗎?常規(guī)做法不行。吳瓊打開思路借助于多媒體技術(shù),將這張名圖拆解成6張圖,鮮明對(duì)比了對(duì)行軍路線、環(huán)境氣溫和死亡人數(shù)等事件和數(shù)據(jù)所采取的不同表達(dá)的不同效果,使學(xué)生形象深刻地領(lǐng)會(huì)名圖所體現(xiàn)的“直觀呈現(xiàn),高效傳達(dá)”的設(shè)計(jì)原則。而這6張圖,是吳瓊研究原圖的動(dòng)態(tài)視覺化的成果。
  這種“拆圖”的做法將枯燥的知識(shí)點(diǎn)變得生動(dòng)靈活,讓人眼前一亮。但是卻付出了她幾個(gè)晚上的休息時(shí)間……
研究式講課激發(fā)
學(xué)生的創(chuàng)造力“清華學(xué)生的課不好講”,薛克宗坦率地說,“不好講有兩點(diǎn)原因:其一,所謂 ‘半國英才進(jìn)清華’,也許這個(gè)說法有些夸張,但毋庸置疑,清華的學(xué)生都非常優(yōu)秀,這對(duì)教師的教學(xué)水平提出了更高的要求;其二,清華理工科的課程很多,課程本身就艱深不易懂,如何把枯燥難懂講得深入淺出,這是有難度的?!?br>  提高教師教學(xué)水平并不是一句空話,落到實(shí)處面臨諸多現(xiàn)實(shí)問題。很多青年教師科研本領(lǐng)很強(qiáng),但是缺乏系統(tǒng)的教學(xué)方法培訓(xùn),匆忙走上講臺(tái)后發(fā)現(xiàn)“課程不好講”、“不知如何與學(xué)生互動(dòng)”等諸多問題,于是將問題“悶在肚子里”,只得慢慢在教學(xué)中自我摸索答案;教學(xué)科研雙肩挑,面對(duì)雙重壓力如何兼顧平衡?如果說科研有發(fā)表的成果作為標(biāo)尺,那么教學(xué)的標(biāo)尺在哪里?如何才能激發(fā)教師教學(xué)的積極性?
  在將近半年的備賽時(shí)間里,7位參賽教師和指導(dǎo)教師每周碰面2~3次,每次一個(gè)多小時(shí),在一次次的深入探討中,充分交流意見,尋找著答案。
  回溯清華的教學(xué)歷史,不難發(fā)現(xiàn),學(xué)校的教學(xué)理念有三次大轉(zhuǎn)移:早期強(qiáng)調(diào)講基礎(chǔ),重視給學(xué)生打下扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ),這構(gòu)建了清華學(xué)生培養(yǎng)高質(zhì)量的聲譽(yù);改革開放以后重視講前沿,重視將學(xué)生帶到學(xué)術(shù)研究的前沿去;現(xiàn)在則需要講創(chuàng)新,要激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。李清深有感觸地說:“這三次轉(zhuǎn)移實(shí)際上對(duì)教學(xué)提出了新的挑戰(zhàn),指明了新的方向,也對(duì)教師的能力提出了更高層次的要求?!?br>  劉雷波對(duì)此也深有體會(huì):“教學(xué)的好壞歸根結(jié)底取決于科研的好壞。清華這樣的研究型大學(xué),教學(xué)水平反映的必須是科研水平,教學(xué)理念反映的必須是科研理念。一味地強(qiáng)調(diào)如何傳遞課本或參考書上的知識(shí),或者一味地強(qiáng)調(diào)在教學(xué)中引入最新的科研成果,都是片面的?!?br>  在6月17日的總結(jié)交流會(huì)上,副校長袁駟以自身的講課經(jīng)歷為例,深情地鼓勵(lì)青年教師要磨練扎實(shí)的教學(xué)基本功,通過教學(xué)創(chuàng)新鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新,使學(xué)生產(chǎn)生思維的火花,使教師在教學(xué)中發(fā)掘科研創(chuàng)新點(diǎn)。校黨委副書記、校工會(huì)主席韓景陽在會(huì)上強(qiáng)調(diào):“只有提高教師教學(xué)水平,才可能提高教育質(zhì)量。希望通過此次大賽,為全校教師作出示范,將研究式教學(xué)帶到實(shí)際的教育教學(xué)之中?!?br>■ 指導(dǎo)教師筆記
我看青年教師的研究式講課
●薛克宗
本屆比賽最突出的特點(diǎn),就是讓我看到了研究式(或探究式)講課的新景象。7位參賽教師講課的主體內(nèi)容,或至少1/2部分,講自己研究的見解和成果,以教師講課創(chuàng)新對(duì)學(xué)生未來創(chuàng)新進(jìn)行示范、啟迪和熏陶。青年教師的研究式講課特征是探究已知基本概念和方法的未知內(nèi)容。這種研究式講課在往屆比賽中也有,但是如此集中和突出還屬本屆。
  近年來,國內(nèi)外為推進(jìn)創(chuàng)新教育,提出“研究型教學(xué)”新理念。這種新理念應(yīng)該貫徹于各教學(xué)環(huán)節(jié)之中,而不應(yīng)僅指 “項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”。青年教師的研究式講課,對(duì)于本科培養(yǎng)階段的教學(xué)主渠道———講課環(huán)節(jié)如何貫徹研究型教學(xué),是很好的探索。研究式講課是研究型教學(xué)的重要部分。這里我以幾位參賽教師為例,探討這種研究式講課模式出現(xiàn)的原因。
傳承專業(yè)老教師在教學(xué)和科研上的創(chuàng)新思想和成果
自動(dòng)化系李清從讀博士到做博士后留校,在他的成長過程中,無論是科研還是教學(xué)上,博士后導(dǎo)師陳禹六教授都發(fā)揮了重要的作用。
  在李清留校任教后,陳禹六教授把自己的課交給了李清,也把自己精心制作、多遍修改的課件交給了他。更可貴的是,在李清第一次講兩門研究生課時(shí),陳禹六全程聽了他一年的課。每次聽課都要悉心指導(dǎo)和討論,而這是陳禹六教授甘心所為。
  李清談體會(huì)時(shí)說:“我系的多位老先生為形成具有中國特色的信息化體系結(jié)構(gòu)作出了重要貢獻(xiàn),我們從老先生們手中接過的課,就是這些研究成果的體現(xiàn)和延續(xù)?!?br>  我想,如果每位青年教師都能至少有一位老教師“傾囊相助”,那么他就會(huì)站在更新的起跑點(diǎn)上了。教學(xué)和科研一樣,需要傳承和發(fā)展。
密切關(guān)注學(xué)生對(duì)教學(xué)的反應(yīng),敏感捕捉學(xué)生的創(chuàng)新火花
數(shù)學(xué)系陳酌講《數(shù)學(xué)物理方程與特殊函數(shù)》課中節(jié)選的部分。像這樣經(jīng)典的數(shù)學(xué)課,教師要在內(nèi)容上講出特色,可以說非常難。陳酌的講課能夠出新,源自于學(xué)生對(duì)他的啟發(fā)和促進(jìn)。課前曾有學(xué)生提問,“您講過,用行波法求解無界域內(nèi)波動(dòng)方程犀利優(yōu)美。為什么不能用行波法求有界域的?”還有學(xué)生問道,說他看到有的教材說這不行,那是為什么?
  問者無心,聽者有意。陳酌通過查找資料,憑借自己的學(xué)術(shù)能力解決了學(xué)生的問題,并把成果引進(jìn)了課堂?;剡^頭來,他又鼓勵(lì)提問題的學(xué)生再接再厲。
  袁駟副校長說:“如果教一輪課下來,沒有從學(xué)生那里得到什么新東西,就說明學(xué)生的思維沒有超出教師思維的范圍。應(yīng)該反思檢討一下,我們是否對(duì)學(xué)生的個(gè)性思維及獨(dú)立見解啟發(fā)不夠,教師的功夫有沒有下到?!?br>  我認(rèn)為,袁校長所講的是高水平的啟發(fā)式教學(xué),再加上像陳酌等人一樣關(guān)注學(xué)生對(duì)教學(xué)的反應(yīng),則是高質(zhì)量的師生互動(dòng)。
在經(jīng)常性往來的國際學(xué)術(shù)交流中,訪問本領(lǐng)域頂級(jí)單位和專家
人文學(xué)院王巍是將“以問題為中心”的科學(xué)哲學(xué)研究與教學(xué)范式引入國內(nèi)的第一人。這在很大程度上得益于他經(jīng)常往來于國際學(xué)術(shù)交流界,對(duì)中西教學(xué)模式的差距持有清醒的認(rèn)識(shí)。
  在1997年去香港中文大學(xué)哲學(xué)系攻讀博士學(xué)位前,王巍接受的是內(nèi)地傳統(tǒng)的 “以人物為中心”的研究與教學(xué)范式。但來到香港后,他明顯感受到這種傳統(tǒng)范式的不足,并為形成自己的“新范式”做積極準(zhǔn)備;經(jīng)過4年學(xué)習(xí)后重回清華執(zhí)教,他將初步的“新范式”連續(xù)3年付諸于教學(xué)實(shí)踐;2005年~2006年,王巍通過了美國匹茲堡大學(xué)在世界范圍的選拔,來到這所科學(xué)哲學(xué)專業(yè)長期排名第一的大學(xué)訪問。王巍充分利用國外豐富的學(xué)術(shù)資源,將“以問題為中心”的新范式完善和提高;2008年,他再去科學(xué)哲學(xué)專業(yè)在歐洲的最大研究單位———法國科技史與科技哲學(xué)研究所訪問4個(gè)月,這使他的“新體系”得到進(jìn)一步補(bǔ)充。王巍談體會(huì)時(shí)說:“不僅科學(xué)要?jiǎng)?chuàng)新,教學(xué)也要‘敢為天下先’。這些高端的海外訪學(xué)經(jīng)歷,對(duì)搞好我的教學(xué)和科研起了決定性作用。”
用高水平的科研支撐起教學(xué)的高水平
陳巍在比賽中所講的“通過廣義函數(shù)‘開窗’證明 Nyquist系列準(zhǔn)則的新方法”,純粹是教學(xué)中找到的研究題目。他依靠在科研中的鍛煉和能力取得了別人想做而未果的成果;微納電子學(xué)系劉雷波在課堂上對(duì)國際權(quán)威教材大膽質(zhì)疑,提出修改和補(bǔ)充意見。
  為什么他們能做得到這一點(diǎn)?就像陳巍談體會(huì)時(shí)所說:“科研培養(yǎng)了教師面對(duì)困難、敢于學(xué)術(shù)攻關(guān)的勇氣,使教師具備了科學(xué)的思維方法和創(chuàng)新模式。”教務(wù)處長段遠(yuǎn)源教授也說:“不要把課講得太有確定性,要有探討性?!蔽艺J(rèn)為,從根本上說,教師的教學(xué)水平取決于他的學(xué)術(shù)水平。但不是學(xué)術(shù)水平高的,教學(xué)效果一定好。教學(xué)有特定的規(guī)律,還必須熱愛教學(xué),鉆研教學(xué)才行。
  7位參賽青年教師作為各院系選送的代表,他們和我校全體青年教師一起,正一步一個(gè)腳印地快速成長。作為老教師,我高興地在心里說:“年紀(jì)輕輕,開始利害起來了?!彼麄兊难芯渴街v課絕不是偶然出現(xiàn)的,那是學(xué)校建設(shè)世界一流大學(xué)走到今天,在教學(xué)上結(jié)出的果實(shí);是學(xué)校重視教學(xué),倡導(dǎo)研究新的科學(xué)教學(xué)理念水到渠成般開出的花朵。
  當(dāng)然,一個(gè)教師講一門課,要做到堂堂都能講出自己研究的見解和成果,那是很難的。如果講得多了,那就在朝著國學(xué)大師陳寅恪所說的“現(xiàn)在(我)只講未曾有人講過的”的境界邁近。而隨著學(xué)校世界一流大學(xué)建設(shè)的不斷推進(jìn),青年教師的研究式講課一定會(huì)由少變多,由好變更好。研究式講課是研究型大學(xué)的必然特征。