(上接第3版)
(上接第3版)這一證明新方法寫入再版教材。通過教學實踐,產(chǎn)生了自身的科研成果,陳巍在教學中嘗到了甜頭。正如他自己所言:“經(jīng)典的教學內(nèi)容也留有研究改進的空間?!?br>陳酌:想象力比知識更重要
數(shù)學系教師陳酌在比賽中講授《數(shù)學物理方程與特殊函數(shù)》課程中節(jié)選的 “行波法解波動方程”一節(jié)。
“用行波法求解無界域內(nèi)波動方程,能不能用行波法求有界域的?”在比賽課堂上,陳酌提出了這個問題。
這其實是有一次上課時學生在課前向陳酌提出的問題。說者無心,聽者有意,這個問題讓陳酌大感意外。他意識到,學生其實提出了自己沒講過、但是當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問題,少量教參認為不能,還有少部分寫可解半無界域上的。陳酌認為 “第二種”不對,“第三種”不全面。當然也有極少數(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,即讓難解的應用數(shù)學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)學問題。
數(shù)學上波動方程的物理背景是弦的運動,為了方便同學們理解,陳酌說:“請同學們在腦子里做一個‘實驗’。把兩端固定的一根有界弦想象著從兩個端點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’?!痹谟肞PT做動畫演示后,他把有界弦上的波動現(xiàn)象,看成“無界弦”上波動現(xiàn)象的一個片斷后再用等效的數(shù)學方法求解。同學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并不都是對的。“想象”是形象思維的特征,學習數(shù)學不僅要抽象思維,也要形象思維。愛因斯坦說:“想象力比知識更重要?!?br>王巍:勇于打破傳統(tǒng)教學模式
人文學院教師王巍講授《現(xiàn)代西方科學哲學》課程中節(jié)選的 “歸納問題與以‘問題為中心’的科學哲學研究方法”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,這種教學模式和傳統(tǒng)的“以人物為中心”的教學模式截然相反。其實從2001年起,他就在國內(nèi)科學哲學界率先改變了傳統(tǒng)的“以人物為中心”的教學模式。
上世紀80年代以來,中國科學哲學界介紹西方科學哲學時,普遍“以人物為中心”。這樣的教學模式對于全面理解科學哲學家與流派的思想觀點,無疑非常有益,對推動科學哲學研究起到了重要作用。但是,王巍在教學實踐中發(fā)現(xiàn)它還存在不足之處:容易忽略尚未開宗立派、但對科學哲學發(fā)展有深遠影響的學者的貢獻;與科學哲學的國際主流 “以問題為中心”的研究趨向有所差異;問題意識不夠突出,批判思維不太明確,不利于帶動科學研究。
因此,王巍提出“以問題為中心”,同時保留“以人物為中心”的優(yōu)點的教學新模式。這一新模式王巍不僅施用于課堂教學中,還于2004年出版了新教材 《科學哲學問題研究》,在國內(nèi)學界產(chǎn)生了較大反響。
改變一種傳統(tǒng)的教學模式,面臨的困難不言而喻,特別是對第一個“吃螃蟹“的王巍而言,但是他始終牢記博導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,并將矢志不渝地實踐下去。
吳瓊:活用多媒體把知識講“活”
美術學院教師吳瓊講授《信息圖表設計》課程中節(jié)選的 “信息圖形的設計表達原則”一節(jié)。
為了講述信息圖形的設計表達原則,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40多萬人侵入俄國,因長途征戰(zhàn),軍隊持續(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)計圖形”。
就對著這么一張已是設計最后結(jié)果的圖,“干”講設計思路和過程,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,將這張名圖拆解成6張圖,鮮明對比了對行軍路線、環(huán)境氣溫和死亡人數(shù)等事件和數(shù)據(jù)所采取的不同表達的不同效果,使學生形象深刻地領會名圖所體現(xiàn)的“直觀呈現(xiàn),高效傳達”的設計原則。而這6張圖,是吳瓊研究原圖的動態(tài)視覺化的成果。
這種“拆圖”的做法將枯燥的知識點變得生動靈活,讓人眼前一亮。但是卻付出了她幾個晚上的休息時間……
研究式講課激發(fā)
學生的創(chuàng)造力“清華學生的課不好講”,薛克宗坦率地說,“不好講有兩點原因:其一,所謂 ‘半國英才進清華’,也許這個說法有些夸張,但毋庸置疑,清華的學生都非常優(yōu)秀,這對教師的教學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。”
提高教師教學水平并不是一句空話,落到實處面臨諸多現(xiàn)實問題。很多青年教師科研本領很強,但是缺乏系統(tǒng)的教學方法培訓,匆忙走上講臺后發(fā)現(xiàn)“課程不好講”、“不知如何與學生互動”等諸多問題,于是將問題“悶在肚子里”,只得慢慢在教學中自我摸索答案;教學科研雙肩挑,面對雙重壓力如何兼顧平衡?如果說科研有發(fā)表的成果作為標尺,那么教學的標尺在哪里?如何才能激發(fā)教師教學的積極性?
在將近半年的備賽時間里,7位參賽教師和指導教師每周碰面2~3次,每次一個多小時,在一次次的深入探討中,充分交流意見,尋找著答案。
回溯清華的教學歷史,不難發(fā)現(xiàn),學校的教學理念有三次大轉(zhuǎn)移:早期強調(diào)講基礎,重視給學生打下扎實的知識基礎,這構(gòu)建了清華學生培養(yǎng)高質(zhì)量的聲譽;改革開放以后重視講前沿,重視將學生帶到學術研究的前沿去;現(xiàn)在則需要講創(chuàng)新,要激發(fā)學生的創(chuàng)造力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。李清深有感觸地說:“這三次轉(zhuǎn)移實際上對教學提出了新的挑戰(zhàn),指明了新的方向,也對教師的能力提出了更高層次的要求?!?br> 劉雷波對此也深有體會:“教學的好壞歸根結(jié)底取決于科研的好壞。清華這樣的研究型大學,教學水平反映的必須是科研水平,教學理念反映的必須是科研理念。一味地強調(diào)如何傳遞課本或參考書上的知識,或者一味地強調(diào)在教學中引入最新的科研成果,都是片面的。”
在6月17日的總結(jié)交流會上,副校長袁駟以自身的講課經(jīng)歷為例,深情地鼓勵青年教師要磨練扎實的教學基本功,通過教學創(chuàng)新鼓勵學生創(chuàng)新,使學生產(chǎn)生思維的火花,使教師在教學中發(fā)掘科研創(chuàng)新點。校黨委副書記、校工會主席韓景陽在會上強調(diào):“只有提高教師教學水平,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,將研究式教學帶到實際的教育教學之中?!?br>■ 指導教師筆記
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,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)新對學生未來創(chuàng)新進行示范、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)外為推進創(chuàng)新教育,提出“研究型教學”新理念。這種新理念應該貫徹于各教學環(huán)節(jié)之中,而不應僅指 “項目驅(qū)動”。青年教師的研究式講課,對于本科培養(yǎng)階段的教學主渠道———講課環(huán)節(jié)如何貫徹研究型教學,是很好的探索。研究式講課是研究型教學的重要部分。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)老教師在教學和科研上的創(chuàng)新思想和成果
自動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上,博士后導師陳禹六教授都發(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,陳禹六全程聽了他一年的課。每次聽課都要悉心指導和討論,而這是陳禹六教授甘心所為。
李清談體會時說:“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,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)。”
我想,如果每位青年教師都能至少有一位老教師“傾囊相助”,那么他就會站在更新的起跑點上了。教學和科研一樣,需要傳承和發(fā)展。
密切關注學生對教學的反應,敏感捕捉學生的創(chuàng)新火花
數(shù)學系陳酌講《數(shù)學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,源自于學生對他的啟發(fā)和促進。課前曾有學生提問,“您講過,用行波法求解無界域內(nèi)波動方程犀利優(yōu)美。為什么不能用行波法求有界域的?”還有學生問道,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,憑借自己的學術能力解決了學生的問題,并把成果引進了課堂?;剡^頭來,他又鼓勵提問題的學生再接再厲。
袁駟副校長說:“如果教一輪課下來,沒有從學生那里得到什么新東西,就說明學生的思維沒有超出教師思維的范圍。應該反思檢討一下,我們是否對學生的個性思維及獨立見解啟發(fā)不夠,教師的功夫有沒有下到。”
我認為,袁校長所講的是高水平的啟發(fā)式教學,再加上像陳酌等人一樣關注學生對教學的反應,則是高質(zhì)量的師生互動。
在經(jīng)常性往來的國際學術交流中,訪問本領域頂級單位和專家
人文學院王巍是將“以問題為中心”的科學哲學研究與教學范式引入國內(nèi)的第一人。這在很大程度上得益于他經(jīng)常往來于國際學術交流界,對中西教學模式的差距持有清醒的認識。
在1997年去香港中文大學哲學系攻讀博士學位前,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”做積極準備;經(jīng)過4年學習后重回清華執(zhí)教,他將初步的“新范式”連續(xù)3年付諸于教學實踐;2005年~2006年,王巍通過了美國匹茲堡大學在世界范圍的選拔,來到這所科學哲學專業(yè)長期排名第一的大學訪問。王巍充分利用國外豐富的學術資源,將“以問題為中心”的新范式完善和提高;2008年,他再去科學哲學專業(yè)在歐洲的最大研究單位———法國科技史與科技哲學研究所訪問4個月,這使他的“新體系”得到進一步補充。王巍談體會時說:“不僅科學要創(chuàng)新,教學也要‘敢為天下先’。這些高端的海外訪學經(jīng)歷,對搞好我的教學和科研起了決定性作用?!?br>用高水平的科研支撐起教學的高水平
陳巍在比賽中所講的“通過廣義函數(shù)‘開窗’證明 Nyquist系列準則的新方法”,純粹是教學中找到的研究題目。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;微納電子學系劉雷波在課堂上對國際權(quán)威教材大膽質(zhì)疑,提出修改和補充意見。
為什么他們能做得到這一點?就像陳巍談體會時所說:“科研培養(yǎng)了教師面對困難、敢于學術攻關的勇氣,使教師具備了科學的思維方法和創(chuàng)新模式?!苯虅仗庨L段遠源教授也說:“不要把課講得太有確定性,要有探討性。”我認為,從根本上說,教師的教學水平取決于他的學術水平。但不是學術水平高的,教學效果一定好。教學有特定的規(guī)律,還必須熱愛教學,鉆研教學才行。
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,正一步一個腳印地快速成長。作為老教師,我高興地在心里說:“年紀輕輕,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,那是學校建設世界一流大學走到今天,在教學上結(jié)出的果實;是學校重視教學,倡導研究新的科學教學理念水到渠成般開出的花朵。
當然,一個教師講一門課,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。而隨著學校世界一流大學建設的不斷推進,青年教師的研究式講課一定會由少變多,由好變更好。研究式講課是研究型大學的必然特征。