巧耕心田撥云霧 甘做助擎朝九天
——記清華大學(xué)航天航空學(xué)院教授、“寶鋼優(yōu)秀教師特等獎”獲得者李俊峰
記者 周襄楠 學(xué)生記者 趙藤子
李俊峰近照。
“博雅水木心相依，俊峰歸國為人梯。幾度綢繆織日月，桃李不言下自蹊。”這首小詩，是清華大學(xué)航天航空學(xué)院教授、國家級教學(xué)名師獎獲得者李俊峰的學(xué)生為其所作，是為他探索真知、教書育人的一個生動寫照。
從北京大學(xué)力學(xué)系畢業(yè)之后，李俊峰到莫斯科大學(xué)數(shù)學(xué)力學(xué)系求索四年多，獲得博士學(xué)位。回到祖國之后，他選擇在清華大學(xué)工程力學(xué)系做博士后，1995年博士后出站后，留校工作，成為一名教師。歲月流金，從一名青澀的青年教師，到碩果累累的中年骨干，李俊峰在清華講臺堅守了二十多年，憑借扎實深厚的學(xué)識、詼諧幽默的談吐、穩(wěn)健瀟灑的臺風(fēng)，講方法、重實際，深受學(xué)生好評。他六次入選清華大學(xué)“良師益友”，以一點一滴的哺育把心奉獻(xiàn)給學(xué)生，用他的話說就是：“教書這件事情，我一直新鮮著呢，樂此不疲！”
課程講解引人入勝 數(shù)學(xué)推演絲絲入扣
從“飛鏢”“憤怒的小鳥”這種人們熟知的游戲，引申出深空飛行軌道動力學(xué)概念；從旋轉(zhuǎn)著扔出一枚小樹棍能扔得更遠(yuǎn)，引出陀螺力學(xué)；從深空探測器在月球和地球之間飛行，引出經(jīng)典的“三體問題”；從快速轉(zhuǎn)動的大圓盤上的皮帶變形和飛機駕駛員的黑暈現(xiàn)象，引出慣性力的概念……
李俊峰在為同學(xué)們授課。
李俊峰主講的本科生課程“理論力學(xué)”是航天航空學(xué)院學(xué)生進入大學(xué)以后第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，在課程體系中起到承上啟下的作用，對于此后的專業(yè)學(xué)習(xí)極為重要，但因為課程理論性非常強，要講好課、幫助同學(xué)們扎實掌握專業(yè)知識非常不容易。
在李俊峰的課堂上，概念和理論不再艱深。他經(jīng)常從生活中的現(xiàn)象和例子入手，從形象的描述引入抽象的概念，一個個“包袱”看似信手拈來。他在臺上眉飛色舞，同學(xué)們在臺下如癡如醉，甚至經(jīng)常被逗得開懷大笑。
這輕松活潑的課堂教學(xué)氛圍背后，凝聚的是李俊峰在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上持之以恒的探索——他和教學(xué)組的教師們一起，將教學(xué)當(dāng)成科研進行了系統(tǒng)研究。
李俊峰對“理論力學(xué)”系列課程做了大刀闊斧的改革。在學(xué)校大部分課程授課學(xué)時大為減少的背景下，原本兩個學(xué)期的課程要在一個學(xué)期保質(zhì)保量地完成，挑戰(zhàn)不言而喻。李俊峰帶領(lǐng)教學(xué)組以大學(xué)物理為基礎(chǔ)，采用高等數(shù)學(xué)的方法，大膽開拓創(chuàng)新，摒棄繁復(fù)，自成體系。
他不拘泥于教材，摒棄“迷人眼”的碎片化知識，將精華部分完整系統(tǒng)地傳授給大家，引導(dǎo)同學(xué)們在邏輯的美感中輕松掌握知識。他認(rèn)為，“知識的邏輯就像大樹，希望能在學(xué)生心中種下樹苗，而不是給他們一筐散落的樹葉。”
只有讓抽象的理論與實際相結(jié)合，才能夠讓理論“活”在學(xué)生的腦海里——為了讓課程講解變得“通透”，讓學(xué)生在授課過程中有豁然開朗的感覺，他結(jié)合科研和生活實際，搜集了大量實例，與課程理論概念融會貫通。
在生動活潑的授課模式下，是絲絲入扣、步步為營、如行云流水一般的數(shù)學(xué)推演，他扎實的數(shù)學(xué)功底和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐茖?dǎo)，獲得了對數(shù)理邏輯情有獨鐘的同學(xué)們的青睞。
二十多年來，李俊峰每年都為本科生講授專業(yè)基礎(chǔ)課，已累計授課2500多學(xué)時，平均每年講課100多學(xué)時。
多年后，回憶起李俊峰老師講的“理論力學(xué)”，同學(xué)仍是無比贊嘆：“李老師講課生動而又不失難度，非常能激發(fā)學(xué)生的求知欲望，在課堂上總能帶動我們思考，晦澀難懂的理論力學(xué)在他的講解之下變得生動有趣，淺顯易懂。”
啟迪重構(gòu)有破有立 探本究源蓄力創(chuàng)新
不斷打破同學(xué)們的思維慣性、“見招拆招”、有破有立地幫助大家建立理論體系是李俊峰培養(yǎng)學(xué)生判斷能力的一大法寶。從提出問題開始，逐步意識到問題所在，再解決問題，一般歷時幾周之久，在這期間，李俊峰帶領(lǐng)同學(xué)們一步步撥云見日。
比如，在“動力學(xué)與控制基礎(chǔ)”課堂上，李俊峰拋出問題：做定軸轉(zhuǎn)動的物體，角速度和角動量方向一定平行嗎？同學(xué)們根據(jù)以往經(jīng)驗，答案大多為“是”。但是，這種帶著經(jīng)驗和“下意識”的判斷，將來走入工程和科研實際，幾乎完全行不通。
為了讓學(xué)生意識到問題所在，李俊峰在第一個有關(guān)角速度和角動量的例子中，特意設(shè)計了兩個質(zhì)點的簡單問題。于是，按照既往經(jīng)驗去演算的大二同學(xué)們一做就錯了——咦？這是怎么回事？為什么不對呢？在抓耳撓腮的同時，學(xué)生既往建立起來的條件極為特殊的經(jīng)驗被懷疑甚至推翻了。
經(jīng)過三四周不斷地鋪墊和闡釋，李俊峰逐漸幫助同學(xué)們從懷疑既有經(jīng)驗走到了重構(gòu)新的理性認(rèn)知——對于任意質(zhì)量分布的定軸轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，如果要實現(xiàn)角速度和角動量平行，只能繞中心慣性主軸的轉(zhuǎn)動，只有這樣的情況下才符合。
就是這樣帶著學(xué)生掉進“陷阱”，然后又帶著學(xué)生一步步爬上來，讓學(xué)生完整地經(jīng)歷思辨過程，才能讓學(xué)生將來走得更遠(yuǎn)。
李俊峰非常認(rèn)同課堂教學(xué)的五個境界；沉默（Silence）、回答（Answer）、對話（Dialogue）、質(zhì)疑(Question)、爭論(Debate)，并以做到第五重境界“爭論”為榮。他說，對于現(xiàn)在的大學(xué)生而言，獲取知識并不是什么難事，教師應(yīng)該重點培養(yǎng)學(xué)生的判斷能力和創(chuàng)新能力，“授之以魚不如授之以漁”。
善于在課堂上營造寬松開放的氛圍，是李俊峰老師培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的又一大法寶，他希望讓每一株“好苗子”都長成自己想要的那種樣子。
李俊峰并不介意把自己還沒有完全成熟的想法拿出來與大家分享，不在乎自己是不是說了‘蠢話’。他認(rèn)為，讓學(xué)生看到老師也會有錯，老師是如何對待錯誤，如何尋找錯誤根源并糾正錯誤，這種科學(xué)求實的精神比簡單的是與非判斷更加重要。
他鼓勵學(xué)生們獨立思考，暢所欲言。在他的課堂上，同學(xué)們會大膽站起來直抒己見，與老師辯論；即使下課也有許多同學(xué)久久圍著爭論。
錢學(xué)森力學(xué)班2015級本科生黃云帆就是最喜歡跟李老師討論的學(xué)生之一。有一次課上討論到剛體做平面運動，動瞬心軌跡與定瞬心軌跡之間的關(guān)系激起了黃云帆濃厚的興趣。一下課，黃云帆就一頭扎進圖書館，推演了一個下午，從大體思路上基本解決了這個問題。看到黃云帆追求真知的激情，李俊峰鼓勵他將推演過程寫成文章。黃云帆花了幾個月時間完善推演思路，并多次與李老師切磋寫作思路和成文規(guī)范。那段時間，無論在辦公室還是在微信上，只要李俊峰有時間，都是師生二人的“討論態(tài)”。現(xiàn)在這篇題為《平面運動剛體兩類瞬心軌跡之間關(guān)系的探討》的文章已發(fā)表在《力學(xué)與實踐》期刊2017年第3期上。
“通過這篇文章的撰寫，我深刻體會到研究一個學(xué)術(shù)問題的樂趣，也讓我逐漸學(xué)會了研究型的思維方式。”黃云帆說。
言傳身教春風(fēng)化雨 全心全意不辭辛勞
2016年7月，李俊峰寫給畢業(yè)生的寄語是：“我們是運載火箭，你們是未來之星。我們已經(jīng)把你們助推入軌，即將星箭分離，你們即將遠(yuǎn)航。祝你們事業(yè)有成，一生幸福！”
前幾天，航院2013屆校友、北京理工大學(xué)自動化學(xué)院副教授曾祥遠(yuǎn)給李俊峰老師發(fā)去一條微信深表祝福：“李老師，感恩節(jié)快樂！感謝您在治學(xué)中注重基本概念的言傳，感謝您在生活中潛移默化的身教，感謝您在工作中勤于思考的引導(dǎo)，感謝您一直以來全心全意為航天動力學(xué)和學(xué)生發(fā)展的不辭辛勞，感謝您百忙之中以身作則的討論班和組會，學(xué)生受益良多。”
只言片語，體現(xiàn)了李俊峰和同學(xué)們之間濃厚的師生情誼。
李俊峰倡導(dǎo)寬松且嚴(yán)格、自由但不隨性、充滿創(chuàng)意的科研氛圍。他充分相信學(xué)生們，給予他們充分的發(fā)展空間。在他的研究組里，沒有強制的學(xué)習(xí)工作時間，但每個人都自覺自愿認(rèn)真完成工作；每個人的研究方向都圍繞著課題組大方向，可以打破不同導(dǎo)師不同研究方向的局限，根據(jù)自己的興趣自由選擇課題，可以根據(jù)個人情況跟組內(nèi)每一位教師探討；在每周一次的研討班和組會上，師生們暢所欲言，腦力激蕩，時常碰撞出靈感的火光。
他的學(xué)生都會注意到這樣一個小細(xì)節(jié)：只要李老師在辦公室，房門就只是虛掩著，學(xué)生隨時可以到他辦公室。探討的問題不只是學(xué)術(shù)方面的，還包括思想和生活上的——暑期實習(xí)見聞，海外游學(xué)心得，怎么樣讓預(yù)備黨員在思想上入黨，怎么度過新婚磨合期……話題內(nèi)容包羅萬象，總離不開他對學(xué)生的關(guān)愛。
而他對每一位學(xué)生的指導(dǎo)，都會根據(jù)學(xué)生特點和目標(biāo)而有所區(qū)別，因材施教、精耕細(xì)作是他的原則方法。
航院2013級博士生倪彥碩選擇畢業(yè)后去航天科技集團工作。因為一直打算畢業(yè)后去工程單位，在讀研期間，李俊峰注重培養(yǎng)他在科研中的大局觀，還特意交給他一些工程項目進行工程思路的訓(xùn)練。有件事情讓倪彥碩印象特別深刻：在博士生低年級時，他看到一本航天動力學(xué)專著，覺得在航天動力學(xué)基礎(chǔ)知識和數(shù)學(xué)推演方面非常好，就萌生了動手翻譯的念頭。雖然翻譯著作似乎是一件費力不討好的事，但是李俊峰非常支持，并同他一起做起了基礎(chǔ)翻譯工作，作為兩人的共同成果。現(xiàn)在這本《航天動力學(xué)的數(shù)學(xué)方法》譯著即將出版。
本科畢業(yè)于北京理工大學(xué)的曾祥遠(yuǎn)剛到清華讀博時，研究狀態(tài)進入得比較慢。博士二年級第二學(xué)期，第一篇論文被期刊拒稿了。看到同學(xué)們都開始陸續(xù)發(fā)表論文，曾祥遠(yuǎn)真著急了。李俊峰注意到他的情況，不僅沒催促他，反倒叮囑他不要著急，只要持續(xù)努力，慢慢來一定能行！同時，還非常溫和地提醒他留意一種叫“太陽帆”的新型飛行器，建議他嘗試研究一下。在李老師循循善誘指導(dǎo)下，曾祥遠(yuǎn)針對太陽帆航天器進行文獻(xiàn)調(diào)研與閱讀，后來很自然地就開始“航天器軌道動力學(xué)”的相關(guān)研究，并很快有了科研成果。
在學(xué)生的心目中，李俊峰既是學(xué)術(shù)導(dǎo)師，又是人生導(dǎo)師，還是隨時通過微信交流心得的“貼心老爸”。他樂于參與“真人圖書館”等活動，熱心與素不相識的外系學(xué)生分享學(xué)術(shù)與人生經(jīng)驗。他鼓勵自己的優(yōu)秀博士生擔(dān)任輔導(dǎo)員，與他們在日常交流中分享經(jīng)驗，為他們答疑解惑。
他熱心青年教師培養(yǎng)，經(jīng)常參與北京市各級機構(gòu)組織的教師培訓(xùn)，無私地分享自己整套的教學(xué)課件資料。為了共同做好教學(xué)工作，他帶動與課程相關(guān)的教師隊伍建設(shè)、教材建設(shè)、教學(xué)網(wǎng)站建設(shè)，牽頭的基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)團隊陸續(xù)有三人被評為北京市教學(xué)名師，主編的教材被評為“十五”“十一五”“十二五”國家級規(guī)劃教材。
融會貫通統(tǒng)籌兼顧 教書育人桃李芬芳
曾參與“清華1號”微小衛(wèi)星研制的李俊峰，在科研方面有著突出成績。他長期為國家航天部門大型衛(wèi)星的設(shè)計做前期研究，十多年來負(fù)責(zé)的國家自然科學(xué)基金、863、總裝備部等縱向科研20多項，承擔(dān)多項航天部門課題，為神七航天員出艙、神八空間交會對接、大型通訊衛(wèi)星設(shè)計等重大航天工程做出重要貢獻(xiàn)，獲得國家科技進步獎、教育部科技進步獎、軍隊科技進步獎等多項榮譽。
此外，他還是清華大學(xué)教學(xué)委員會副主任、航天航空學(xué)院黨委書記、教授、博導(dǎo)。這樣一個行政管理和科研學(xué)術(shù)上的大忙人，是怎么做到在教學(xué)上如此的投入的呢？
李俊峰說，有興趣、特別想做的工作，一定總會找到時間，而教書育人就是他既有興趣又特別想的工作。
為了回答同學(xué)提問，每天晚上11點他會把其他一切工作放下，點開微信認(rèn)真思考同學(xué)們的問題并給予回答。
為了翻譯力學(xué)方面的俄文教材，他可以專門騰出一個暑假來翻譯，即使出差也會把“作業(yè)”帶到飛機上、火車上見縫插針地完成。
為了及時跟蹤和指導(dǎo)研究生的研究進展，他雷打不動地參加每周的研究團隊討論，給予每個人針對性的指導(dǎo)和建議。
談起教學(xué)、科研與管理如何做到兼顧，李俊峰說：“教學(xué)、科研、管理這三方是可以相互促進的，共同推動我的成長。”
在他看來，先要有科研經(jīng)驗，然后把科研方法和經(jīng)驗遷移到教學(xué)上，用科研思路去研究教學(xué)問題，把教學(xué)問題研究透徹后，就會發(fā)現(xiàn)教學(xué)跟科研一樣，別有一番洞天。摸索到規(guī)律并反復(fù)驗證后，教學(xué)就能做到事半功倍。而教學(xué)研究中最難的就是研究人的因素，這方面的經(jīng)驗可為管理提供有效支持。
“融會貫通之后，你就會發(fā)現(xiàn)，無論是教學(xué)、科研還是管理，都在一盤棋里面，這樣做事情就會效率比較高。”
在清華大學(xué)本科生“清韻燭光—我最喜愛的教師”評選中，學(xué)生們在送給李俊峰的賀卡上寫道：“忘不了您憨厚可愛的笑容，更忘不了您教給我的思考方法，這已不僅僅是關(guān)于力學(xué)的思維，而是關(guān)于人生的哲理。我現(xiàn)在的學(xué)習(xí)中經(jīng)常能用到老師您教過的思維方式，真心地感謝您！”
這樣的賀卡，李俊峰每年都會收到很多，他把每一張都悉心收藏，視為對自己最大的肯定和褒獎。
人物介紹：
李俊峰，1964年出生，現(xiàn)任清華大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、教學(xué)委員會副主任、校務(wù)委員會委員、航天航空學(xué)院黨委書記，《力學(xué)與實踐》主編，《美國電氣電子工程師協(xié)會會刊：航空宇航與電子系統(tǒng)（IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems）》《中國科學(xué)》《宇航學(xué)報》《空間科學(xué)學(xué)報》《空間控制技術(shù)與應(yīng)用》《動力學(xué)與控制學(xué)報》《力學(xué)快報（Theoretical & Applied Mechanics Letters）》等編委。
二十多年從事航天動力學(xué)與控制研究，主持國家級科研項目二十多項，曾獲國家科技進步獎、教育部科技進步獎、軍隊科技進步獎等，主要論著有《深空探測動力學(xué)與控制》《太陽帆航天器動力學(xué)與控制》《航天器相對運動軌道動力學(xué)》，以及120多篇國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊SCI論文。
主講本科生課程有理論力學(xué)、動力學(xué)與控制基礎(chǔ)、航天器動力學(xué)、飛行器姿態(tài)控制系統(tǒng)等，主講研究生課程有運動穩(wěn)定性、高等動力學(xué)、現(xiàn)代航天技術(shù)概論等。
主編《理論力學(xué)》（第1、2版）被評為“十五”“十一五”“十二五”國家級規(guī)劃教材，翻譯英文教材《工程矢量力學(xué)》《理解航天》《靜力學(xué)》《動力學(xué)》，翻譯俄文教材《力學(xué)》（朗道）、《理論力學(xué)》（馬爾契夫）、《理論力學(xué)習(xí)題集》（密歇爾斯基）等。獲國家級教學(xué)成果一等獎、第六屆高等學(xué)校教學(xué)名師獎， 負(fù)責(zé)并主講的“理論力學(xué)”被評為國家精品課并入選國家級精品資源視頻共享課，領(lǐng)銜的“基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)團隊”被評為國家級教學(xué)團隊。
編輯：藤子
