在清华
有这么一门“艰苦的课程”——
它是研究物体运动规律的学科
还接受工程培训
重要的基础课
提高理论力学教学质量
提高工程教育水平
意义重大
如何让学生理解并吃透每一个知识点？
教学中如何培养学生的工程素养？
如何扣好工程教育的“第一颗扣子”？
半个世纪
清华大学理论力学教学团队
向上和向下搜索
尝试寻找这些问题的答案
”
理论力学教学团队主要承担清华大学“理论力学”教学工作，平均每年有800余名学生选修课程。 现有教学教师12人，实验教师2人，其中国家级教学名师1人，北京市教学名师2人。 获国家级教学奖2项、北京市高等教育教学成果奖4项、北京市教育创新标兵。 中国力学学会徐志伦力学优秀教师奖2人、全国基础力学青年教师讲课比赛特等奖、学校新百年教学成果奖、学校教书育人先进个人1人、先进工作者1人在校中，全校青年教师有优秀教学奖7人。
2021年，理论力学教学团队被认定为清华大学第一批基础课教学团队，并被教务处推荐申报2021年北京高校优秀本科教育团队。
春风化雨，修身养性
《理论力学》是航空学院、机械工程学院、水土工程学院相关专业的必修课。 《理论力学》教学团队每年承担近700名学生的教学任务，以大班教学为主。
张雄正在给学生上课
“莉莉”教学团队的带头人张雄一直在思考，如何让大班的每一个学生都参与到课堂中，并在客观限制下得到充分的培养？ 他的笔记本电脑上有一个文件夹，记录了物理课程的教学、学生的意见、小组会议纪要，以及每门课程的内容和学生的问答。
每次开课，他都会用雨课堂记录每个学生学期内四次课堂小测验的成绩以及每次作业的成绩，特别关注成绩波动较大的学生，了解阶段性的学习情况。 与每次测验成绩下降的学生进行专题对话，分析是否存在学习误区。 2019年10月11日的教学记录显示，他当天与四名考试不及格的学生交谈，发现普遍存在“上课只听课、不记笔记、投入不够”的现象。 他在2020年10月22日的记录中写道：“很多学生仍然不明白力偶的作用形式，问作用轴是什么。” 在随后的课堂设计中，他专门对这个知识点进行了阐述。
有一次，他在和学生谈话时，发现有几个学生的成绩下降了。 整个下学期，他都特别关注这些学生。 在这种点对点的督导下，学生的成绩也得到了相应的提高。
李俊峰正在给学生授课
“科学力量”需要针对不同数理基础、不同学习能力的多类型学生。 有以现役飞行员为主的“飞行班”，以竞赛生为主的钱学森班，以及不同学科背景的本科生。 如何保证他们的教学质量？ “钱班”是一个力学实验班。 大部分学生在国家级以上数学、物理竞赛中取得优异成绩。 普通课程教学对他们来说还远远不够“足够”。
李俊峰在教学时充分听取同学的意见，将课堂重心从书本上转移开，与学生共同探讨前沿动态，共同探讨未来科技中可能出现的基本力学问题。 “飞行班”的学生通常需要投入大量的体能训练时间，缺乏课后练习。 课堂上，要把基本方程和原理讲得透彻，选题更准确，提高知识水平和熟练程度。 花费。
“理论技能”几乎是所有结构工程学科的基础。 如何让不同类型的学生更好地掌握课程内容，是极其现实的教学挑战。 在“丽丽”团队的努力下，小班课程做到了“因材施教”，大班教学“一个都不能缺”。
不同风格，完美搭配
如果一个学生同时选修李俊峰和高云峰的理论力学，他很可能会感觉自己在选两门完全不同的课程。 其一是鼓励批评，希望学生勇于质疑，其二是善于发现生命的机制，很有说服力。 他们甚至经常对同一问题提出不同的意见，从不同的角度看待同一问题。 任戈透彻、逻辑严密的论证式讲课受到了众多学生的青睐，张雄细致的教学工作也给部分学生留下了深刻的印象。
不同的教师虽然使用同一本教材，但教学风格不同且相互独立。 他们把数百年不变的公式、定理带入生动的日常生活，融入人才培养理念，使学生从复杂的公式中解放出来，培养学习基础学科的热情。 他们在每个细节上都表达了对讲台的喜爱：高云峰只需要几笔就能在黑板上画出例题，任格学把带领学生分析现实力学问题的过程称为“发现美的过程”。 ”
一位学生在课后评价中写道：“上理论力学的感觉，既有数学课的严谨逻辑，也有工程课直观的物理形象和应用功能。这足以让理论力学成为一门独特的学科。”也是一个美丽的主题。”
团队教学研讨会
然而，“理性技能”的教学从来不是一场“单兵作战”。 课程塑造的每一个阶段以及与课程相关的每一个决定都是“集体讨论”。 理论力学教学团队现有教师14人，共同承担十多个理工科系的基础必修课，开设了理论力学、动力学与控制基础、力学基础等系列课程。工程力学，并根据需要进行力学创意设计。
团队里的同事办公室都是挨着的，我们通常会在走廊里见面聊天，交流最近的听课心得。 每年至少有两次关于课程内容和教学设计主题的研讨会。 全体成员坐在一起讨论本学期的教学问题和学生的建议，并对下一门课程做出新的安排。
张雄说：“20多年来，我们一直在思考同一件事，就是如何帮助学生学好这门课。基于此，我们做任何事都是同一个位置，有默契。”理解。”
基础课程、人格塑造
“我很喜欢‘说反话’的学生，这说明我们的教育非常有效。” 在李俊峰的课堂上，学习理论、做实验是“获取知识”，但“批评”和“质疑”更重要。
通常在学习新章节之前，他都会在黑板上列出几个问题。 这些题和高中物理类似，而且都是在极其特殊的情况下提出的前提，所以学生们很快就解决了。 后来他改变了完美的前提，把问题的背景放到了日常生活中。 只有少数学生能做到。
“学生很擅长解决问题，他们固执地寻找绝对答案，但力学不是这样的，它非常灵活，有必要改变学生的固有印象。” 在李俊峰与学生的对话中，老师和学生是平等的。 学生的异想天开的想法会被认真讨论，挑战老师观点的行为也会受到鼓励。 “理性是一门基础课，它的重点不在于如何，而应该引导学生理解什么、为什么。这需要批判性思维，这也是‘基础’。”
理论力学课
理论力学课程通常在大二上学期讲授，这恰好是本科生人生观念形成的时期。 张雄几乎每堂课都提前二十分钟到达，对迟到或缺课的学生毫不留情地批评。 学生们往往不理解张雄对这些“细节”的严格要求，认为迟到一两分钟问题不大。 张雄说：“我觉得这就是一种契约精神。选课就应该准时到校，不能来就请假。以后学生上班，难免会有这样的情况。”处理重大项目，每个环节都要有这种契约意识，就要承担相应的责任，这是一件小事，但却是最基本的生活质量。” 随着时间的推移，大多数上他课的学生都已经发展了这一点。 按时赴约的好习惯。
任格学的课堂上，经常以最新航空发动机、风能发电机、芯片光刻机制造中遇到的核心技术“卡脖子”问题为例。 他告诉同学们，如果想要在这些核心流程上取得突破，就必须从最小但重要的“振动”开始，回归到基本的动力。 他鼓励同学们从通论入手，学好基本概念，树立解决大国重武器研发过程中基本问题的志向。
高云峰参加航天教学
一门课程之所以成为基础课，在于它的普遍性。 对于理论力学来说，这种“普遍性”意味着任何工科学生都无法避免，但更重要的是，生活和工程本身都是建立在这种力学之上的。
高云峰的课堂异常活跃，学生们总是期待着老师的例子和新的有趣的实验。 他精心设计了一系列教学模型和生活案例，带领学生分析“为什么低头看手机有害健康”、“为什么眼见不一定为实”等常见但常被忽视的问题，并引导学生去触摸。他们在实践中。 真知，感受科学之美，超越有限的书本知识。 “我希望学生们学会发现力学存在于生活的每一个缝隙中，希望他们不要被公式所束缚，清华学生应该有科学的想象力。”
学习旧事物，学习新事物，不断探索
1952年，理论力学教研室刚成立时，所用教材是留苏专家编写的。 经过多次再版，教学内容形成上、中、下三册，对应8学分、124学时的教学模式。 21世纪初，本科教育的一项重大改革是大幅压缩课时。 为了保证教学质量，“理科”课程改革势在必行。
教研室老师对课程内容进行评价
当时，理论力学教研室四位老教师全部退休，教学改革的重担落到了当时年仅三十出头的李俊峰身上。 经过与教研室张雄等老师讨论，对理论力学课程的教学体系和内容进行了改革。 将物理力学与数学分析融为一体，充分考虑清华学生的学习习惯，保留理论力学体系的系统性、逻辑性和应用灵活性，利用数学工具“提炼本质”，将课堂教学压缩至60小时。 这是一种全新的教学方法。 站在21世纪的起点，理论力学课程有了新的体系、新的灵魂。 这门古老的基础学科焕发出新的光彩，被打上了清华大学永久的标签。 。
当我第一次尝试六十小时的教学计划时，计算机技术尚未发达，几乎所有的讲义都是老师自己绘制和编写的。 2001年，理科教研室在厚厚的讲义基础上，综合教学经验和学生的学习习惯，编写了新教材。 这套教材只有200页左右，几乎是之前教材的四分之一。
物理组的老师们想做更多。 学生可以利用这套教材自学吗？ 可以补充一些更有趣的生活案例吗？ 课后练习是否足够练习？ 答案能否严谨、详细？ 张雄回忆起20年前的一个暑假。 在逸夫大厦的会议室里，他和李俊峰以及其他几位同事围坐在会议桌旁，搭建理论力学考试题库。 理论力学学习题一共有1680道，他们一一核对答案。 无论正确与否，设置试题属性，完善答案格式。
仅仅做题并不能满足用所学知识解决现实生活问题的教学期望，于是张雄等人萌生了建设“素材库”的想法。 他以日常生活中遇到的场景为素材，引入到教学中，比如郊游时看到的工人用砖夹搬砖，去网球场的路上遇到的工人用“蟾蜍捣碎机”搬砖。路面紧凑，拍摄了在汽修店看到的车轮动平衡等场景。 这个习惯一直保留到今天。 有一次，他在电影院看电影《我和我的祖国》，看到黄渤爬上旗杆，第一个想到的就是“这个可以当素材”，一周后他就做出来了。 将场景引入课堂教学。
为了加强学生的实践能力和理论联系实际的能力，课程团队搭建了4个伴随课程的教学实验。 近年来实验数量增加到6个，有两位老师负责实验环节，专门开设了一系列有趣的实验课程。 ，从理论到实践，构建完整的“理性体系”。
《理论力学》教材改革建设成果
在这种精益求精的态度驱动下，理论力学教学团队建设了“理论力学教学网”、“理论力学在线题库”、“理论力学多媒体资料库”、“理论力学多媒体教学系统”和“理论力学多媒体教学系统”。 《力学MOOC》等多媒体资源和软件系统，并编写、翻译和出版了多本新教材和习题集。
2002年，《理论力学》被列入清华大学第一批“百门精品课程”建设项目。 2003年被评为北京市精品课程，2004年被评为国家精品课程。 MOOC备案于2014年，推出后，已有13所高校选课，3万人选课，并入选“国家精品在线开放课程”。 2016年入选国家级精品资源共享课程，2019年入选清华大学标杆课程，2020年入选国家级一流本科课程，多次获得北京市和北京市优秀教学成果奖。清华大学。
基础课程是教学改革的重点，新要求、新目标、新价值观在实践中不断形成。 在编者的计划中，这套教材和教具将每十年修订一次，增加上一阶段积累的新方法和形成的新需求，以跟上改革的步伐。
薪火代代相传，大爱不息
张雄的办公室里收藏着20世纪90年代至今科学队老教师的照片。 所有人都聚集在临时拼凑起来的桌子周围。 黑板上用漂亮的宋体字体写着《11名理论力学教师教学优秀率调查总结》。 大家共同探讨，教师在教学中要严谨治学，以身作则，关心学生的全面成长。 辅导学生时，您注重基本方法，认真批改作业吗？ 整体教学效果是否足够好，学生评价如何？
物理教研室资深教师讨论教学工作
即使退休后，“丽丽”教研室的老先生们也从未远离过校园、论坛。 有时薛克宗教授也会出现在课堂上，给新来的年轻教师提出教学改进建议。 当年上物理课的学生邱新明、姜芳华、刘岩、赵志华等一众年轻教师如今都已成为团队成员。
爱心是“丽丽”团队几代老师的共同点。 他们热爱这门课程，热爱教书育人，也很荣幸能够教授这门课程。 任格学至今还记得老一辈学者在讲授《理与力》课程时，一一画笔的情景。 “他们对学生的奉献精神和对教学的奉献精神让我感到震惊。我很幸运能成为他们中的一员。” 李俊峰说：“理论力学课程内容本身就值得深思熟虑，有一定的难度、挑战、复杂性、灵活性，经过多年的琢磨，还是能想出不同的味道。”有无限的探索空间，本身就是一门精品课程，我们很幸运能够教授理性课程。 带着这份“幸运感”，教练团队精心打造了一门内容扎实、形式多样、影响深远的“理性”课程。
团队合影
清华大学校长邱勇指出：“一流的本科教育要为学生的人生奠定基础，让学生为辉煌的人生奠定基础。” 近年来，学校通过基础课教学团队建设推动教学质量提升。 、继续深化教学教育改革。 2021年，理论力学教学团队被认定为清华大学首批十二个基础课教学团队之一。 这是对一代代物理教研室教师努力的高度认可。 这表明理论力学团队在课程教学、团队建设、教材设计等诸多方面取得了突出的成绩。
今年，《理论力学》第三版即将出版。 这是对过去十年的总结，也是对未来十年的展望。 理论力学教学团队的故事，翻开了新的篇章。
文字| 何思萌
来源 | 清华大学本科教学
排版| 皇甫硕龙
编辑|皇甫硕龙赵树静
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