清华师者(110校庆)
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讲台上的光荣与梦想——记“北京市高等学校教学名师奖”获得者、航天航空学院教授张雄

张雄,清华大学航天航空学院教授。

“我家是农村的,在陕甘宁边区,很偏僻。上大学前没到过县城,相对比较闭塞,对我影响最大的人就是学校里的老师。”张雄说起话来慢条斯理,轻柔的声音里透着西北人特有的质朴与淳厚。

此时,他坐在位于蒙民伟科技大楼的办公室内,初冬的阳光透过窗户倾洒进来,打在他略微灰白的发丝上,似乎在诉说着这些年走过的点滴历程。

怀着对教师这一职业的崇高敬仰,读中学时,张雄开始把自己的人生坐标定位在为教育献身的轨迹上,三尺讲台成为他心目中的麦加。而今,张雄已从教20余年,在清华的讲台上,他实现了自己最初的梦想。

立足科研 储好“一缸水”

作为村子里第一个考上大学的人,张雄从小到大都是班上学习努力的学生。在顺利完成本科阶段学习后,怀着想要“往外蹦”的一股冲劲,他潜心钻研,在知识的高峰上不懈攀爬。

1989年,张雄在大连理工大学跟随著名力学家钱令希院士攻读博士学位,在参与国家自然科学基金重大项目时,结识了清华工程力学系陆明万教授。在当时的张雄看来:“清华是国内工科最好的学校,希望能有机会去那里发挥更大的作用。”于是,他向陆明万表达了自己的意愿,没想到,“陆老师很不拘一格,完全不在意我不是清华‘原装’的。”在陆明万的引荐下,张雄1994年博士后出站后来到清华工程力学系,开启了他向往的教师生涯。

学术性是高等教育区别于基础教育的重要方面,这就要求大学教师不仅要是好的“教书匠”,更要是名出色的研究员。在张雄看来,大学教师需要不断掌握新知识、新技术、新成果,如此一来才能引领学生关注学科发展前沿,感受专业最新发展方向和趋势。“想要给学生‘一杯水’,自己就要先有‘一缸水’。”正是源于为学生解知识之渴的责任感,多年来张雄在高水平科研上下了很大功夫。他主持了多项国家自然科学基金项目、国家重点基础研究发展计划课题、国家安全重大基础研究子专题和横向项目,出版专著两部,发表期刊论文100余篇,曾入选教育部首批新世纪优秀人才支持计划,获得教育部自然科学奖二等奖和一等奖等奖项。张雄总会将自己在科研工作中关注的问题、取得的成果或放到教材中,或与课堂讲授的基础理论结合起来,让学生切实体会到科研的乐趣和意义。

而他的良苦用心在学生中也得到了广泛好评。近10年来,张雄主讲的“理论力学”课程评估结果有7次位于全校同类课程的前5%,其中2次第1名、1次第2名,负责的钱学森力学班“有限元法基础”一课入选校挑战性示范课,“计算动力学”则被评为校研究生精品课程。张雄也先后获得北京市教育创新标兵、北京市高等教育教学成果奖二等奖、清华大学青年教师教学优秀奖等诸多荣誉。

心系讲台 讲好课才是好老师

谈及多年教学心得,张雄表示:“清华的学生都很聪明,但是学生间学习效果的好坏还是存在差异的,这里面兴趣是最大原因。有兴趣的话学生就会投入,学得更好;没兴趣就不愿意学,当然学不好。”那么,如何让学生在接受知识的同时始终保持兴奋?在张雄的课堂上,多媒体教学便是触动学生神经的那根“魔力探针”。

上过“有限元法基础”课程的同学,都对下面这一幕印象深刻:昏暗的灯光下,闪闪发亮的大屏幕上,鹅毛般的雪花从天空中飘落,如轻盈的玉蝴蝶般翩翩起舞。这一景象让人恍惚间来到了梦幻的冰雪世界。其实,这是张雄正在为学生播放视频课件,栩栩如生的下雪场景是用物质点法模拟制作而出的动画效果。

正是源于眼前这个视频,2012级力2班“屈指可数”的女生之一杨连昕开始对有限元方法产生兴趣。杨连昕说,这个视频让她联想到电影《银河系搭车客指南》中的一段狂想——地球是由老鼠建造的超级计算机,用于运算关于生命、宇宙及一切终极问题。“我突然觉得科幻世界中炫酷的事情跟我所学的东西息息相关,有一种脑洞大开、可以让想象天马行空的畅快感。”在学期末的课程评价中,杨连昕反复提及这次“震撼”:“谢谢张老师,您的课让我认识到探索世界、了解世界的方法原来不只有理论和实验,用模拟的方法重现世界运行的过程也是件很有趣的事情。”

除了引用成熟影像外,很多时候张雄又像个“导演”,喜欢自拍自制。走在路上,看到工人修路,张雄就会掏出手机开始摄像,将蛤蟆夯压路的画面录制下来,回去再跟学生一起用多体动力学软件对这个过程进行模拟,做成视频,然后在课堂上一边讲述基础知识一边穿插自制影像,因势利导,往往取得超乎预料的教学效果。“基础课里加入多媒体元素,学生不仅有兴趣,还会觉得学这个东西很有用,而且知道在哪些地方有用。理论联系实际的方法有利于开阔视野,从而激发学生的思维活力。”张雄说。

在有限的课堂教学时间内,深入浅出、幽默风趣地把教学知识讲解清楚,并最大限度地抓住学生的注意力,这需要教师投入大量精力进行课前设计与准备,而这也正是张雄一直以来所做的。因为在张雄心中,讲好课才是好老师,为此他乐此不疲。

以身立教 教书更要育人

自2004年起,张雄开始负责“理论力学”课程的日常教学管理工作,组织教学团队定期研讨教学内容和教学方法,交流教学经验,同时邀请国内其他院校名师与团队进行交流。在青年教师首次承担“理论力学”课程教学前,张雄无私提供自己的教学录像,组织青年教师观摩、讨论教学内容,帮助大家尽快上岗。近十年来,先后有三名“理论力学”青年教师获得了清华大学青年教师教学优秀奖。

除了教师、管理者,张雄还有一个身份,便是2011级钱学森力学班班主任。通常清华的班主任会选择相对年轻的教师,但在2011级钱班班主任推选时,同事们纷纷推举张雄。面对同事的一致信任,西北人骨子里的豪气再次彰显,张雄果断地说了句“上就上”,于是开始了一段新征程。

与和同学们打成一片的年轻教师不同,张雄这位班主任给予学生更多的是父亲般深沉的爱。“我是在背后关注着他们,了解学生状况,不会干预太多。我觉得这些孩子不是高中生了,管太多反而会有逆反,对他们成长不利。但有什么问题我会及时提醒,单独约他们吃饭聊一聊,给出建议。”

张雄培养学生自有一套方法。大一刚开学时,作为班主任他给大家布置了一个任务:请在这四年一直思考,你的长远规划是什么,短期目标又是什么?四年来,每当同学们开始有松动的迹象,张雄便及时将问题再次抛出,为的是让学生“有短期目标、有长远规划,这样才有动力往下走。”而让张雄欣慰的是,他的学生毕业后大多去了科研院所,从事学术和研究工作,选择出国读书的学生则涵盖了哈佛、麻省理工、斯坦福等众多世界级名校。

航院博士一年级学生宋言当时是张雄班上的班长,他至今仍对张雄每周和大家在食堂里谈天说地的景象记忆犹新。“张老师日常工作很忙,但仍然每周都抽出时间参加班级聚会,是一位非常体贴的班主任。当我们向他寻求指导时,他会随时放下手中的活儿和我们进行探讨。”谈及张雄在同学们心中的形象,宋言脱口而出:“特别超能,非常无敌”。“张老师总能一下找出我们的问题所在,明白大家想问什么,然后一语中的,给出非常中肯的引导,启发学生思考。”宋言说。

“我希望我的学生能够成为一个对社会有贡献的人。这里的贡献是广义的,因为学生各有特点、各有想法,只要他们能发挥特长,做自己感兴趣的事,具备积极达观的态度,实现人生价值便是作贡献。”张雄说。

亲其身,信其道,张雄为学生倾注了大量时间和精力,学生们也发自真心地喜爱他。

记者 曲田

学生记者 王也文 徐玥

2015年11月13日《新清华》刊发