首页 -> 2007年第7期
做“顶天立地”的教师
作者:隋允康
入,是二者的交融和互动,是教师自身素质不断提高的过程。
教师要在具体的课堂教学中,力求炉火纯青地运用知识、能力、素质三参数理念,前提条件是:教师不仅要熟悉讲授的内容,还要充分发掘课程内容的“个性”,这才有可能使课程内容运用自如,学生从中理解并能揭示、发挥这一“个性”。如材料力学是为工程服务的,是在实践过程中发展起来的变形体力学的第一门学科。从现代教育观念来审视材料力学的课程教学,就不能过于被工具性、实用性牵制住我们的思想。也就是说,除了材料力学对于相关专业的重要工具作用,也要重视它的知识结论,关注其知识的演变过程。像其他科学一样,它的发展是“实验—观察—假定—理性推导—实验验证”的过程,也是基于实验观察的发生与发展的过程。
材料力学的这个特点,跳出了力的平衡方法论,从变形方法论中寻求了出路。从数学上看,平衡方程或方程组不足,要靠变形方程或方程组补充;为了联立求解平衡方程组和变形方程组,就必须沟通力与变形的关系,或沟通应力与应变的关系,这就是物性方程组(或本构关系)的提出。后者是实验在材料力学中的本质作用。回顾材料力学的发展历程,它一开始就取得了方法论的突破,在“平衡—变形—物性”演变上得以体现,奠定了包括弹性力学、塑性力学和流体力学等变形体力学的方法论基石,实在难能可贵。
实践表明,我们在材料力学中的各章反复点明其个性,使学生确实领略了方法论对于创新的作用。以材料力学“个性”特点为例,说明教师摸透课程“个性”、钻研并深入地吃透课程内容的必要性,有益于讲好课,有利于启迪学生的独立思考。
五、“顶天立地”地演示创新线,捕捉创新点
创新能力的培养是一个潜移默化的熏陶过程。笔者认为,培养创新能力从学前、小学和中学就应该起步,事实上并非如此。大学阶段学生不再在培养创新能力上起步,就将贻误终生,教育部提倡教授走进本科生课堂,其中最重要的初衷是借助教授在各领域的研究功力,结合讲解专业基础学科知识点,启蒙和培养学生的创新思维和能力。
材料力学知识体系的发展过程,是历代力学专家和工程师合力的象征和体现。学习和掌握这门课程,需要了解大师为这个学科做出的思考和贡献。教师在该课程的教学中,涉猎科学家、巨匠们的生平、业绩和对以往传统的突破、创新,着重于他们的“知识—能力—素质”层面的介绍。讲解中要注重“点线相连,演线抓点”。
1.点线相连
所谓线,是指科学家的成果轨迹形成过程——线,这是科学富有的生命力,当然包括材料力学。所谓点,是指教师在备课和教学中,需要深入思考和捕捉的科学知识创新点。用科研的视角去理解科学家的创造性劳动。科学知识创新点可以拓展为教师授课研究的科研课题,可以激活授课涉及到的科学家成果轨迹形成的线。材料力学教师要注意教学中的每个细节、结论,不把教学目标定位在学生做习题上,而使他们学会从工程专家成果产生的背景中提炼出问题,通过实验提出合理的假定,然后借助科学的推导方法,解决问题。也许有人会质疑,教授这样讲课的方式是培养科学家的,而不是培养工程师。其实,科学家和工程师都要具备很强的创新意识,不论是从事建造、设计,还是从事探究,都必须培养创新意识,创新意识必须从基础课程的学习中养成,在学习中发现问题、提出问题和解决问题。
2.演线和抓点
从创新的高度对待授课的内容和知识,不能满足于传授知识,教师要对学生演示知识发生的过程,我们视为“演线”;教师在备课思考中抓住灵感萌生的知识点,将其作为科研的逻辑起点,即“抓点”。例如,我在给研究生上课时,经常引申和发现一些深入研究的课题。如涉及桁架的装配误差计算时,说明由于加工尺寸不准会带来的危害。那么,如何变害为益呢?笔者把这个问题引向深入,找到了桁架主动控制的方法,建立了一个最优控制的数学模型,后来将这一数学模型告诉笔者的博士生,成为他博士论文研究的创新开端。
对于抓创新点,我们时而用“发掘”,时而用“捕捉”,其层面可以说是不一样的。因为,创新点是隐藏在知识沃土之中的,挖掘中要捕捉,捕捉时也要挖掘,循环往复。教师需要善于抓挖掘、抓捕捉、抓机遇,做到“点线相连,演线抓点”,亦就做到了学研相长。作为教师,教学需要花费时间,这是职业赋予的责任,它需要教师无条件的服从和奉献。从自身水平提高的要求上看,也需是磨刀不误砍柴工。时代的终身学习要求,教师不仅具备扎实的知识功底,更需要综合的素质、水平和人格魅力,特别需要教学和科研的有机结合,它必将是取得教学双赢的良好结果。
3.用“顶天”的观念指导“立地”
作为教师,知识的掌握、理解和运用固然重要,但它已是现存的答案。若停留在过去的知识水平上,记得再熟,也仅是个教书匠。对于21世纪的教育者来说,掌握知识不如挖掘知识里面潜在的能力更为重要。这一点,现代物理巨匠爱因斯坦表述的十分透彻和超前,他说:“想象力比知识更为重要。”这里的想象力现今可以理解为知识、能力和素质的结合或体现,它对于大学教师的定位也是合适的。从这个层面上,教师用顶天的观念指导立地,遵照我国高等教育教学的一般规律从事课堂教学,造就出来的学生,必定能成为创新力强,适合21世纪社会经济和高科技快速发展需要的人才。
时代赋予教师的使命是:启迪学生、引导学生,同之交流、同之互动,为构建知识创新能力做出努力。笔者相信,只要辛勤耕耘,定会绽放出璀璨的果实,材料力学的精品课程建设经过具体实践的检验,表明用“顶天立地”的观念予以指导,它也可能有希望趋于培养创新人才之颠。
[1]