“一相之中多種組元簡(jiǎn)直都讓我頭大得很了，這個(gè)多元系的相平衡該怎么學(xué)啊？”能動(dòng)系教授段遠(yuǎn)源撓了撓頭，模仿著同學(xué)們可能費(fèi)解的樣子，隨后笑著解釋道：“大家不必?fù)?dān)心會(huì)不會(huì)越來(lái)越難，其實(shí)最困難的階段已經(jīng)過(guò)去了。”
這是研究生精品課程“高等熱力學(xué)”上發(fā)生的一幕。作為能動(dòng)系、航院、建筑學(xué)院、車輛學(xué)院、核研院和工物系等相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，“高等熱力學(xué)”贏得了同學(xué)們普遍的高評(píng)價(jià)。
盡管是全新知識(shí)的講授，“高等熱力學(xué)”課堂上，段遠(yuǎn)源卻是從帶領(lǐng)同學(xué)們回顧之前學(xué)習(xí)過(guò)的基本概念開始的。例如講解“多元系的相平衡”這節(jié)內(nèi)容時(shí)，段遠(yuǎn)源會(huì)先從“相”和“平衡”最基本的定義與內(nèi)涵說(shuō)起。
“對(duì)基本概念的理解達(dá)到什么程度，反映了這個(gè)人的學(xué)術(shù)素養(yǎng)在什么樣的深度，這對(duì)他未來(lái)能走多遠(yuǎn)、走多高，做研究能做到什么程度是極為重要的。”段遠(yuǎn)源非常強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)的重要性，“基礎(chǔ)不牢，地動(dòng)山搖”，他笑著說(shuō)。
課程中，段遠(yuǎn)源不失時(shí)機(jī)地引用博士生畢業(yè)階段答辯決議書中“掌握?qǐng)?jiān)實(shí)寬廣的基礎(chǔ)理論”的描述，強(qiáng)調(diào)說(shuō)明基礎(chǔ)知識(shí)和科學(xué)方法的缺失，會(huì)導(dǎo)致同學(xué)們?cè)诤罄m(xù)讀文獻(xiàn)、做課題的過(guò)程中無(wú)法深入。他不斷告誡學(xué)生在科研過(guò)程中要保持頭腦的清醒：“在大家自認(rèn)為發(fā)現(xiàn)了新的物理現(xiàn)象時(shí)，一定要保證理智的頭腦，先試著用熱力學(xué)第一定律和第二定律分析一下。如果發(fā)現(xiàn)的‘新現(xiàn)象’與基本概念相悖，雖然不能絕對(duì)排除推翻經(jīng)典的可能性，但從經(jīng)驗(yàn)上來(lái)看，犯錯(cuò)的概率更大。”
能源與動(dòng)力工程系學(xué)生鄭道這樣評(píng)價(jià)“高等熱力學(xué)”課程：“收獲很大，段老師對(duì)概念的分析很透徹，解決了我們之前很多存在的疑問(wèn)，也鞏固了很多本科時(shí)理解不到位的概念。這門課很有趣，段老師會(huì)結(jié)合應(yīng)用實(shí)例加強(qiáng)同學(xué)們對(duì)知識(shí)的理解。”
結(jié)合生活實(shí)例講解熱力學(xué)知識(shí)，為課堂增添趣味，同時(shí)也幫助同學(xué)們吸收和理解，是“高等熱力學(xué)”的一大特點(diǎn)。
三小節(jié)的一堂課里，充滿了生活實(shí)例：復(fù)習(xí)熱力學(xué)第二定律時(shí)，段遠(yuǎn)源提到融雪劑的應(yīng)用；在強(qiáng)調(diào)約束方程必須要滿足的時(shí)候，他通過(guò)茅臺(tái)酒的例子，說(shuō)明只要瓶口封得足夠嚴(yán)實(shí)，不管溫度高低、蒸發(fā)多少，水、酒精和其它微量有機(jī)化合物總量都不變；轉(zhuǎn)而說(shuō)到如果酒的密封做得不夠好，過(guò)幾年再喝就會(huì)“淡如水”，又解釋了酒精“飛了”的原因是飽和蒸氣壓高、氣相摩爾分?jǐn)?shù)高。
這些“包袱”背后，是擁有20年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的段遠(yuǎn)源對(duì)教學(xué)一絲不茍的態(tài)度。每一次上課前的備課環(huán)節(jié)，段遠(yuǎn)源依然會(huì)琢磨課堂講述的邏輯和主線，想清楚“包袱”怎么抖，以及要給同學(xué)們帶來(lái)什么樣的新內(nèi)容。
在PPT課件已經(jīng)成為主流授課方式的今天，“高等熱力學(xué)”課堂上還有工整清晰的板書，旨在更好地幫助大家理解重要公式的推導(dǎo)過(guò)程。“20多年前，我們開始推廣多媒體教學(xué)，改變了課堂面貌，也方便了師生教學(xué)交流。但我們始終要作好一個(gè)準(zhǔn)備，就是如果停電了、投影儀壞了，教師還能把課順利地講下來(lái)，這是很重要的基本功。” 段遠(yuǎn)源一直保持著備課和授課的高標(biāo)準(zhǔn)和嚴(yán)要求。
“高等熱力學(xué)”課堂的授課內(nèi)容與段遠(yuǎn)源的學(xué)術(shù)研究契合度很高，教學(xué)與科研的緊密結(jié)合無(wú)疑事這門課的另一大優(yōu)勢(shì)。段遠(yuǎn)源會(huì)在課堂上與同學(xué)們分享很多超出書本的學(xué)科前沿內(nèi)容，同學(xué)們也可以順理成章地與老師就相關(guān)領(lǐng)域研究進(jìn)行深入探討。“不拘泥于書本的研討，對(duì)培養(yǎng)同學(xué)們深入思考的能力很重要。”段遠(yuǎn)源說(shuō)。
除了通過(guò)分享前沿動(dòng)態(tài)以培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣和能力，段遠(yuǎn)源還有意識(shí)地激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考的能力，幫助他們養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度。
“你們知道老師的習(xí)慣，容易的題目留給自己，難的題目留給你們。”段遠(yuǎn)源在講授習(xí)題前打趣地說(shuō)道。他以自身論文審稿經(jīng)驗(yàn)舉例說(shuō)：“拿到論文隨手一翻，第一印象極為重要，學(xué)術(shù)規(guī)范都不夠嚴(yán)謹(jǐn)，怎么相信你在孤獨(dú)探索的路上所做的每一步推證都是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)哪兀俊彪S后，他通過(guò)一張簡(jiǎn)單的環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷二元系的T-x相圖，逐一強(qiáng)調(diào)正斜體、大小寫、字體、字號(hào)、數(shù)值與量綱等最基本的要素和細(xì)節(jié)，提醒同學(xué)們應(yīng)該嚴(yán)謹(jǐn)對(duì)待學(xué)術(shù)和科研。
在段遠(yuǎn)源看來(lái)，一門課的價(jià)值絕不僅僅在于課程內(nèi)容本身。希望通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼n程訓(xùn)練，能夠幫助同學(xué)們更深入地理解從事科研必須具備的態(tài)度和方法，這才是課程的“實(shí)用性”所在。
“‘高等熱力學(xué)’讓我開始關(guān)注研究中的每一個(gè)‘小學(xué)問(wèn)’，就像段老師上課時(shí)講到的，一張圖表的細(xì)節(jié)都需要我們細(xì)心來(lái)‘大’做。這樣的精神就像一盞聚光燈，照亮我們未來(lái)更長(zhǎng)的研究道路。”建筑學(xué)院學(xué)生魏文罡說(shuō)。
