無標(biāo)題文檔新思想 新內(nèi)容 新體系 新教材 新課堂 新實(shí)驗(yàn) 新考核
改革求發(fā)展，創(chuàng)新出精品
——清華大學(xué)《材料力學(xué)（工程力學(xué)）》精品課程建設(shè)啟示錄
◆冷凝 于桂艷 彭云
常言道：內(nèi)行看門道，外行看熱鬧。當(dāng)清華大學(xué)《材料力學(xué)（工程力學(xué)）》精品課程不僅名揚(yáng)工科院校，而且成為審計(jì)、農(nóng)業(yè)、政法等大學(xué)“座上賓”，并引起不小反響的時(shí)候，您則不能不驚奇這門課的份量：能讓外行都看出了門道，它的魅力何在？
“我們的課程改革不僅僅是教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革，而是教學(xué)思想上的突破，是在積累和責(zé)任的基礎(chǔ)上的不斷創(chuàng)新，同時(shí)立足于啟發(fā)學(xué)生的思維。”為改革此門課程立下了汗馬功勞的我校力學(xué)系教授范欽珊一語道出了《材料力學(xué)（工程力學(xué)）》精品課程改革成功的奧秘及其魅力所在。
翻開清華大學(xué)力學(xué)系《材料力學(xué)（工程力學(xué)）》課程組檔案：最先將計(jì)算機(jī)分析引入材料力學(xué)教學(xué)，最先出版國(guó)內(nèi)“面向21世紀(jì)課程教材”，最先在課堂教學(xué)中使用課堂教學(xué)軟件，最先出版材料力學(xué)分析計(jì)算軟件，最先建立立體化、網(wǎng)絡(luò)化、精品化的“新世紀(jì)工程力學(xué)教學(xué)資源庫”，已經(jīng)出版幾十部教材、專著與譯著，并獲得了國(guó)家以及省部級(jí)多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)……面對(duì)如此多的“最先”和成果，您則不能不認(rèn)為這是一個(gè)癡迷于創(chuàng)新的群體。
創(chuàng)新的動(dòng)力 責(zé)任的驅(qū)使
如何使教師的講授更有吸引力？怎樣激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性？怎樣恰如其分地應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)？這是提高課堂教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵，是現(xiàn)在每一位教師所力圖探索和關(guān)注的課題，同時(shí)也是清華大學(xué)力學(xué)系《材料力學(xué)（工程力學(xué)）》課程組長(zhǎng)期以來所不斷耕耘的焦點(diǎn)。
課程內(nèi)容偏于陳舊，教學(xué)方法重于灌輸，教學(xué)手段過于落后，課外學(xué)習(xí)疏于指導(dǎo)。以至于學(xué)生經(jīng)常這樣抱怨：中學(xué)時(shí)為了考大學(xué)而成為“聽課的機(jī)器，做題的機(jī)器，考試的機(jī)器”；大學(xué)里依然是“苦讀但非自覺，緊張但不愉快，高分但無創(chuàng)新”。這是很多課程改革過程中必須解決的問題。
為了解決這些問題，不負(fù)清華大學(xué)的聲譽(yù)，該課程組教師在總結(jié)前輩教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新，經(jīng)過3年多的辛勤工作，逐漸形成了包括教學(xué)思想，教學(xué)內(nèi)容，課程結(jié)構(gòu)，教學(xué)方法，現(xiàn)代教育技術(shù)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)，考核與考試方法等多方面的完整的教學(xué)新體系，初步實(shí)現(xiàn)了“學(xué)時(shí)要少，內(nèi)容要新，水平要高，效果要好”的力學(xué)課程改革總目標(biāo)。
從1996年開始，學(xué)習(xí)材料力學(xué)與工程力學(xué)的同學(xué)日益體會(huì)到力學(xué)課程新體系所帶給他們的變化：課堂上，50分鐘的多媒體教學(xué)替代了100分鐘的粉筆加黑板；重要概念以動(dòng)畫生動(dòng)再現(xiàn)而非由學(xué)生抽象想象；新教材中反映現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果的新內(nèi)容占到20%；繁瑣的數(shù)學(xué)運(yùn)算交給了計(jì)算機(jī)；既帶有學(xué)習(xí)性質(zhì)又有研究性質(zhì)的學(xué)習(xí)研究問題集取代了傳統(tǒng)的僅僅是驗(yàn)證結(jié)論的課后習(xí)題。
創(chuàng)新帶來了變化，也帶來了收獲。1998年以來課程組共出版了面向21世紀(jì)教材4種6卷，與新教材配套的教學(xué)軟件4種。這些新教材不僅內(nèi)容新，而且結(jié)構(gòu)合理。“堅(jiān)持高標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建新體系”這一由范欽珊教授總負(fù)責(zé)進(jìn)行的教育部面向21世紀(jì)力學(xué)系列課程教學(xué)內(nèi)容與改革的研究與實(shí)踐項(xiàng)目于2001年9月獲得北京市教學(xué)成果一等獎(jiǎng)和國(guó)家優(yōu)秀教學(xué)成果二等獎(jiǎng)，新教材《工程力學(xué)教程（Ⅰ）（Ⅱ）（Ⅲ）》獲得全國(guó)高校自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。
創(chuàng)新的動(dòng)力是巨大的，責(zé)任感又加速了創(chuàng)新的進(jìn)程。為了進(jìn)一步豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)資源，同時(shí)將更多的教師帶入科學(xué)的教學(xué)軌道，去年，該課程組在課程改革方面又上了一個(gè)新臺(tái)階，利用應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)將前幾年教學(xué)改革成果加以總結(jié)、精選和提高，完成并率先推出了文本、圖形、動(dòng)畫、視頻技術(shù)等整合在一起的“新世紀(jì)工程力學(xué)課程教學(xué)資源庫”，奉獻(xiàn)給了師生一部另人耳目一新的立體化、網(wǎng)絡(luò)化、精品化的《材料力學(xué)（工程力學(xué)）》課程教學(xué)資源，以至于瀏覽過此資源庫的人忍不住要問：“你們是怎么弄來的資料？”、“你們是怎么想到要這樣提問的？”、“為什么你們能啟發(fā)學(xué)生？我們則啟發(fā)不了？”、“你們是怎么想到要建這樣一種理念的資源庫？”
接觸學(xué)生 掌握需求
俗話說，解鈴還須系鈴人。要想打造一門精品課，除了要不斷創(chuàng)新之外，關(guān)鍵還要接觸學(xué)生，掌握需求，擴(kuò)大“戰(zhàn)場(chǎng)”，方能百戰(zhàn)不殆。范欽珊教授認(rèn)為，課堂教學(xué)要能吸引學(xué)生，一定要有豐富的內(nèi)涵，內(nèi)容的精選與內(nèi)容的深度缺一不可。所謂內(nèi)涵，一方面是要突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，次要內(nèi)容一帶而過。另一方面是指教學(xué)內(nèi)容的深度。他說，教師講課要想吸引學(xué)生就不能念講稿——照本宣科或“照幕宣科”，而應(yīng)當(dāng)是“講”、“侃”結(jié)合。一方面用自己的語言、自己的體會(huì)“講”課程的內(nèi)容；另一方面是結(jié)合講課的內(nèi)容來“侃”。“侃”不是“侃大山”，而是書本上沒有的內(nèi)容，但又是與課程教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的內(nèi)容，諸如，自己的研究成果與科研經(jīng)歷、歷史和現(xiàn)實(shí)的工程實(shí)例、知識(shí)形成的過程、科學(xué)家的故事等等。這樣做不僅可以使課堂教學(xué)具有吸引力，而且可以幫助學(xué)生加深對(duì)于教學(xué)內(nèi)容的理解，更重要的是可以活躍和啟發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。同時(shí)，要知道學(xué)生需求什么。清華大學(xué)力學(xué)系材料力學(xué)（工程力學(xué)）幾代人通過不斷接觸學(xué)生，了解和掌握了學(xué)生的需求，積累了大量與學(xué)生密切相關(guān)的問題，所以提出的問題都能觸動(dòng)學(xué)生，從而調(diào)動(dòng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。另外，還要擴(kuò)大“戰(zhàn)場(chǎng)”，面向社會(huì)廣大受眾。
“新世紀(jì)工程力學(xué)課程教學(xué)資源庫”的建設(shè)進(jìn)一步深化了范欽珊教授的教學(xué)理念，把該課程組以前的積累系列化，精品化，網(wǎng)絡(luò)化，使學(xué)習(xí)者改變了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式，可以不依賴于學(xué)校、不依賴于教室、不依賴于書本，不受時(shí)間和空間限制地進(jìn)行學(xué)習(xí)。有學(xué)習(xí)指南，指導(dǎo)學(xué)生怎么學(xué)，學(xué)什么；告訴教師怎么教，教什么。有網(wǎng)絡(luò)課程、課堂教學(xué)軟件、電子書和解題指南；有建議，有學(xué)習(xí)目標(biāo)，有教學(xué)要求，形成了內(nèi)容新、體系新、教材新、課堂新、實(shí)驗(yàn)新、考核新的全新工程力學(xué)課程教學(xué)資源。著重于素質(zhì)教育的教學(xué)內(nèi)容的改革拓寬了學(xué)生的工程知識(shí)面，增強(qiáng)了學(xué)生的適應(yīng)性。新體系實(shí)現(xiàn)了幾門相關(guān)力學(xué)課程的貫通和滲透，方便了因材施教，改變了以往同一門課程的教材類型過多，模式單一的不足，采用分層次和模塊式的課程結(jié)構(gòu)。同時(shí)，帶有學(xué)習(xí)研究雙重性質(zhì)的學(xué)習(xí)研究問題極大的激發(fā)了學(xué)生潛能,培養(yǎng)了他們的綜合能力和創(chuàng)新精神。
教學(xué)“牽手”科研 啟發(fā)“引導(dǎo)”互動(dòng)
既重視教學(xué)，又重視科研，讓學(xué)生學(xué)的不止是干巴巴的概念，而是活生生的實(shí)例，在啟發(fā)中引導(dǎo)學(xué)生，是清華大學(xué)材料力學(xué)（工程力學(xué)）課程組教師們的教學(xué)理念，也是“新世紀(jì)工程力學(xué)課程教學(xué)資源庫”的魅力所在。對(duì)于工程上的一些重要成果以及一些最大事故，該庫都能從力學(xué)的角度加以分析，并且將所得到的結(jié)果引入課堂教學(xué)，不僅引起同學(xué)的興趣，而且能產(chǎn)生震撼力。
內(nèi)容新體系新的教材自然要求新的教學(xué)方法，即變填鴨式灌輸教學(xué)為啟發(fā)式教學(xué)。為了達(dá)到教師“要引導(dǎo)思維，不要代替思維，更不要窒息思維”和學(xué)生“要積極思維，不要被動(dòng)思維，更不要拒絕思維”的雙重目標(biāo)，課程組加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生聯(lián)想能力和發(fā)散思維能力的培養(yǎng)，尤其注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力，突出分析思路和分析方法，使學(xué)生懂得“問題是什么？” “問題的性質(zhì)是什么？”“解決問題的方法是什么？”避免“撿了芝麻，丟了西瓜”；為學(xué)生留出了充分的思維空間------創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)知識(shí)和應(yīng)用知識(shí)最終將實(shí)現(xiàn)新知識(shí)的再創(chuàng)造。
“沒有啟發(fā)不了的學(xué)生，只有不會(huì)啟發(fā)的老師。” 尊重學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位，引導(dǎo)學(xué)生積極思維，激活學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)精神已經(jīng)成為該課程組在教學(xué)上所達(dá)成的一種共識(shí)。在此教學(xué)中獲益匪淺的一名同學(xué)感慨地說：“老師講得再多、再好都是有限的；而我們自己琢磨出來的知識(shí)才是無限的。”
突破誤區(qū) 不斷超越
一提應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)，一些教師就讓粉筆和黑板“下了崗”，將以前利用粉筆和黑板進(jìn)行教學(xué)的內(nèi)容搬上了屏幕。一提啟發(fā)式教學(xué)，一些教師就自己設(shè)問，結(jié)果是“一廂情愿”，啟而不發(fā)。清華大學(xué)《材料力學(xué)》課程組的教學(xué)改革點(diǎn)出了這些誤區(qū)的癥結(jié)所在。
“教育者使用不同教學(xué)手段的目的是使學(xué)生更愉快地學(xué)習(xí)，更容易地學(xué)習(xí)，更積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)。而要取得如此效果的關(guān)鍵在于傳統(tǒng)教學(xué)方式與現(xiàn)代教育技術(shù)的有機(jī)融合，在于技術(shù)與課程的科學(xué)整合，在于了解學(xué)生的需求，而不是簡(jiǎn)單地“下崗”與“提問”。”
由于傳統(tǒng)的力學(xué)實(shí)驗(yàn)存在過于簡(jiǎn)單，缺乏思考性和吸引力的問題。因此，多年來，該課程組在不斷進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式改革的同時(shí)，一方面從改造基本實(shí)驗(yàn)入手，加強(qiáng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的思考性，增加學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的機(jī)會(huì)；另一方面開設(shè)一些具有研究性的綜合性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題，在實(shí)驗(yàn)中尋找規(guī)律，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證書本上沒有的結(jié)論。
與之相配套的考試考核方法采用了“資格考試+水平考試”，占成績(jī)60%的資格考試考4道平時(shí)的作業(yè)題，只要做對(duì)3道以上就可以得60分；反之，則無緣參加主要考察學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)能力的水平考試，而且總成績(jī)不及格。這種考試方式，可以使跳出題海的學(xué)生任思維自由拓展，真正從中學(xué)到了一種方法，一種思維，一種解決問題的能力。同時(shí)加強(qiáng)了學(xué)風(fēng)建設(shè)，有效地遏制了抄襲作業(yè)的現(xiàn)象。
為了在更大的范圍內(nèi)推行自己的教學(xué)理念, 該課程組已經(jīng)先后舉辦了全國(guó)性和地區(qū)性基礎(chǔ)力學(xué)系列課程教材改革研討會(huì)21次, 講習(xí)班4次,培訓(xùn)青年教師250多名。范欽珊教授也先后在全國(guó)28個(gè)省、市、自治區(qū)作轉(zhuǎn)變思想，深化課程改革報(bào)告, 新內(nèi)容與新體系示范教學(xué)，啟發(fā)式教學(xué)講座等300多次，累計(jì)聽眾近20000人次。經(jīng)過他們的不懈努力, 目前，全國(guó)已經(jīng)有35所院校開始工程力學(xué)課程改革的試點(diǎn)工作。
不斷行走在創(chuàng)新山巒間，細(xì)細(xì)品味一路跋涉所經(jīng)歷的朝朝暮暮，該課程組深切地感到：其實(shí)，創(chuàng)新永無止境，高度永遠(yuǎn)是一個(gè)變量。只有不斷超越自我，始終行走在創(chuàng)新的山巒間，才能使教學(xué)效果步入由進(jìn)入思考狀態(tài)的“鴉雀無聲”到豁然開朗后的“一片掌聲”這一最佳境界。
圖片說明：范欽珊教授正在指導(dǎo)學(xué)生 （郭海軍 攝）
(編輯 魏磊)
