無標題文檔新思想 新內(nèi)容 新體系 新教材 新課堂 新實驗 新考核
改革求發(fā)展，創(chuàng)新出精品
——清華大學《材料力學（工程力學）》精品課程建設啟示錄
◆冷凝 于桂艷 彭云
常言道：內(nèi)行看門道，外行看熱鬧。當清華大學《材料力學（工程力學）》精品課程不僅名揚工科院校，而且成為審計、農(nóng)業(yè)、政法等大學“座上賓”，并引起不小反響的時候，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內(nèi)容和教學方法的改革，而是教學思想上的突破，是在積累和責任的基礎上的不斷創(chuàng)新，同時立足于啟發(fā)學生的思維。”為改革此門課程立下了汗馬功勞的我校力學系教授范欽珊一語道出了《材料力學（工程力學）》精品課程改革成功的奧秘及其魅力所在。
翻開清華大學力學系《材料力學（工程力學）》課程組檔案：最先將計算機分析引入材料力學教學，最先出版國內(nèi)“面向21世紀課程教材”，最先在課堂教學中使用課堂教學軟件，最先出版材料力學分析計算軟件，最先建立立體化、網(wǎng)絡化、精品化的“新世紀工程力學教學資源庫”，已經(jīng)出版幾十部教材、專著與譯著，并獲得了國家以及省部級多項獎勵……面對如此多的“最先”和成果，您則不能不認為這是一個癡迷于創(chuàng)新的群體。
創(chuàng)新的動力 責任的驅(qū)使
如何使教師的講授更有吸引力？怎樣激發(fā)學生學習的積極性？怎樣恰如其分地應用現(xiàn)代教育技術？這是提高課堂教學質(zhì)量的關鍵，是現(xiàn)在每一位教師所力圖探索和關注的課題，同時也是清華大學力學系《材料力學（工程力學）》課程組長期以來所不斷耕耘的焦點。
課程內(nèi)容偏于陳舊，教學方法重于灌輸，教學手段過于落后，課外學習疏于指導。以至于學生經(jīng)常這樣抱怨：中學時為了考大學而成為“聽課的機器，做題的機器，考試的機器”；大學里依然是“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，不負清華大學的聲譽，該課程組教師在總結(jié)前輩教學經(jīng)驗的基礎上不斷創(chuàng)新，經(jīng)過3年多的辛勤工作，逐漸形成了包括教學思想，教學內(nèi)容，課程結(jié)構，教學方法，現(xiàn)代教育技術，實驗教學，考核與考試方法等多方面的完整的教學新體系，初步實現(xiàn)了“學時要少，內(nèi)容要新，水平要高，效果要好”的力學課程改革總目標。
從1996年開始，學習材料力學與工程力學的同學日益體會到力學課程新體系所帶給他們的變化：課堂上，50分鐘的多媒體教學替代了100分鐘的粉筆加黑板；重要概念以動畫生動再現(xiàn)而非由學生抽象想象；新教材中反映現(xiàn)代科學技術成果的新內(nèi)容占到20%；繁瑣的數(shù)學運算交給了計算機；既帶有學習性質(zhì)又有研究性質(zhì)的學習研究問題集取代了傳統(tǒng)的僅僅是驗證結(jié)論的課后習題。
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世紀教材4種6卷，與新教材配套的教學軟件4種。這些新教材不僅內(nèi)容新，而且結(jié)構合理。“堅持高標準，創(chuàng)建新體系”這一由范欽珊教授總負責進行的教育部面向21世紀力學系列課程教學內(nèi)容與改革的研究與實踐項目于2001年9月獲得北京市教學成果一等獎和國家優(yōu)秀教學成果二等獎，新教材《工程力學教程（Ⅰ）（Ⅱ）（Ⅲ）》獲得全國高校自然科學二等獎。
創(chuàng)新的動力是巨大的，責任感又加速了創(chuàng)新的進程。為了進一步豐富學生的學習資源，同時將更多的教師帶入科學的教學軌道，去年，該課程組在課程改革方面又上了一個新臺階，利用應用現(xiàn)代教育技術將前幾年教學改革成果加以總結(jié)、精選和提高，完成并率先推出了文本、圖形、動畫、視頻技術等整合在一起的“新世紀工程力學課程教學資源庫”，奉獻給了師生一部另人耳目一新的立體化、網(wǎng)絡化、精品化的《材料力學（工程力學）》課程教學資源，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，關鍵還要接觸學生，掌握需求，擴大“戰(zhàn)場”，方能百戰(zhàn)不殆。范欽珊教授認為，課堂教學要能吸引學生，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和難點，次要內(nèi)容一帶而過。另一方面是指教學內(nèi)容的深度。他說，教師講課要想吸引學生就不能念講稿——照本宣科或“照幕宣科”，而應當是“講”、“侃”結(jié)合。一方面用自己的語言、自己的體會“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，但又是與課程教學內(nèi)容有關的內(nèi)容，諸如，自己的研究成果與科研經(jīng)歷、歷史和現(xiàn)實的工程實例、知識形成的過程、科學家的故事等等。這樣做不僅可以使課堂教學具有吸引力，而且可以幫助學生加深對于教學內(nèi)容的理解，更重要的是可以活躍和啟發(fā)學生的思維，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。同時，要知道學生需求什么。清華大學力學系材料力學（工程力學）幾代人通過不斷接觸學生，了解和掌握了學生的需求，積累了大量與學生密切相關的問題，所以提出的問題都能觸動學生，從而調(diào)動了學生自主學習的積極性。另外，還要擴大“戰(zhàn)場”，面向社會廣大受眾。
“新世紀工程力學課程教學資源庫”的建設進一步深化了范欽珊教授的教學理念，把該課程組以前的積累系列化，精品化，網(wǎng)絡化，使學習者改變了傳統(tǒng)的學習方式，可以不依賴于學校、不依賴于教室、不依賴于書本，不受時間和空間限制地進行學習。有學習指南，指導學生怎么學，學什么；告訴教師怎么教，教什么。有網(wǎng)絡課程、課堂教學軟件、電子書和解題指南；有建議，有學習目標，有教學要求，形成了內(nèi)容新、體系新、教材新、課堂新、實驗新、考核新的全新工程力學課程教學資源。著重于素質(zhì)教育的教學內(nèi)容的改革拓寬了學生的工程知識面，增強了學生的適應性。新體系實現(xiàn)了幾門相關力學課程的貫通和滲透，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。同時，帶有學習研究雙重性質(zhì)的學習研究問題極大的激發(fā)了學生潛能,培養(yǎng)了他們的綜合能力和創(chuàng)新精神。
教學“牽手”科研 啟發(fā)“引導”互動
既重視教學，又重視科研，讓學生學的不止是干巴巴的概念，而是活生生的實例，在啟發(fā)中引導學生，是清華大學材料力學（工程力學）課程組教師們的教學理念，也是“新世紀工程力學課程教學資源庫”的魅力所在。對于工程上的一些重要成果以及一些最大事故，該庫都能從力學的角度加以分析，并且將所得到的結(jié)果引入課堂教學，不僅引起同學的興趣，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方法，即變填鴨式灌輸教學為啟發(fā)式教學。為了達到教師“要引導思維，不要代替思維，更不要窒息思維”和學生“要積極思維，不要被動思維，更不要拒絕思維”的雙重目標，課程組加強了對學生聯(lián)想能力和發(fā)散思維能力的培養(yǎng)，尤其注重培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題的能力，突出分析思路和分析方法，使學生懂得“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”；為學生留出了充分的思維空間------創(chuàng)造性地學習知識和應用知識最終將實現(xiàn)新知識的再創(chuàng)造。
“沒有啟發(fā)不了的學生，只有不會啟發(fā)的老師。” 尊重學生在教學活動中的主體地位，引導學生積極思維，激活學生的學習積極性與主動精神已經(jīng)成為該課程組在教學上所達成的一種共識。在此教學中獲益匪淺的一名同學感慨地說：“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才是無限的。”
突破誤區(qū) 不斷超越
一提應用現(xiàn)代教育技術，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行教學的內(nèi)容搬上了屏幕。一提啟發(fā)式教學，一些教師就自己設問，結(jié)果是“一廂情愿”，啟而不發(fā)。清華大學《材料力學》課程組的教學改革點出了這些誤區(qū)的癥結(jié)所在。
“教育者使用不同教學手段的目的是使學生更愉快地學習，更容易地學習，更積極主動地學習。而要取得如此效果的關鍵在于傳統(tǒng)教學方式與現(xiàn)代教育技術的有機融合，在于技術與課程的科學整合，在于了解學生的需求，而不是簡單地“下崗”與“提問”。”
由于傳統(tǒng)的力學實驗存在過于簡單，缺乏思考性和吸引力的問題。因此，多年來，該課程組在不斷進行教學內(nèi)容和教學方式改革的同時，一方面從改造基本實驗入手，加強驗證性實驗的思考性，增加學生動手動腦的機會；另一方面開設一些具有研究性的綜合性實驗，學生可以在實驗中發(fā)現(xiàn)問題，在實驗中尋找規(guī)律，通過實驗驗證書本上沒有的結(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60%的資格考試考4道平時的作業(yè)題，只要做對3道以上就可以得60分；反之，則無緣參加主要考察學生靈活運用所學知識能力的水平考試，而且總成績不及格。這種考試方式，可以使跳出題海的學生任思維自由拓展，真正從中學到了一種方法，一種思維，一種解決問題的能力。同時加強了學風建設，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)推行自己的教學理念, 該課程組已經(jīng)先后舉辦了全國性和地區(qū)性基礎力學系列課程教材改革研討會21次, 講習班4次,培訓青年教師250多名。范欽珊教授也先后在全國28個省、市、自治區(qū)作轉(zhuǎn)變思想，深化課程改革報告, 新內(nèi)容與新體系示范教學，啟發(fā)式教學講座等300多次，累計聽眾近20000人次。經(jīng)過他們的不懈努力, 目前，全國已經(jīng)有35所院校開始工程力學課程改革的試點工作。
不斷行走在創(chuàng)新山巒間，細細品味一路跋涉所經(jīng)歷的朝朝暮暮，該課程組深切地感到：其實，創(chuàng)新永無止境，高度永遠是一個變量。只有不斷超越自我，始終行走在創(chuàng)新的山巒間，才能使教學效果步入由進入思考狀態(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學生 （郭海軍 攝）
(編輯 魏磊)
