师德建设

物理与光电工程学院曾晓东同志申报2017年“师德标兵”先进事迹材料

发布时间: 2017-06-08 14:22

    本人1985年留校任教至今已32年,先后为本科生主讲过概率论、复变函数、热力学与统计物理学、光纤通信系统等课程。本人十分热爱教师这个职业,以高度的责任感和热情对待教学工作。不仅把教学当作本职工作,在教学过程中和学生的交流和传授知识,也使自己体会到了一种愉悦。不断探索如何高效率传授知识,如何体现方法论,如何提高学生的学习兴趣,如何激发学生的好奇心,如何养成批判性思维习惯。在授予学生一瓶水的过程中,我从不满足于自己有一桶水。坚持把自己在科研活动中的所得以及不断学习获得的提高,适时地反映到课程中,力图使每一届授课会有提高、会有不同。虽然课程已讲授多年,仍悉心备好每一节课、讲好每一节课,从不敢懈怠。
    近些年来,国家经济发展很快,社会需求呈现了多元化的趋势,学生的学习积极性受此影响,出现些下滑,这是我们必须面对的现实。本人经常思考,在这种大环境下,如何体现以学生为本的理念,如何让学生学到更多的东西,如何养成独立思考的习惯,如何培育出创新的意识。我在教学实践当中,对这些问题做了一些探索,取得了很有益的效果,主要包括如下几个方面。
1. 高效率地传授知识
    随着科技和社会的快速发展,人类社会积累的知识发生了爆炸式的膨胀,高效率的传授知识,使学生乐于掌握、易于掌握,就显得很重要。更重要的是如何激发学生的兴趣,变被动学习为主动学习、渴望学习。
    我平时比较喜欢观察和思考,发现许多显浅直观的实例,往往隐藏着深刻的道理。教师除了要对课程内容有深刻的理解、要有超越课本内容广泛的知识,还要能把深奥生僻的理论知识深入浅出地讲出来,才更有利于学生理解。
    譬如,在讲授《概率论》中很小概率事件多次重复试验,几乎必然发生的结论时,我给学生讲了“久走夜路必撞鬼”和“常在河边走,哪能不湿鞋”等谚语。再譬如,在在讲授《热力学与统计物理学》中“非简并性条件”时,学生往往与“简并”的概念发生联想,我给大家说:“非简并性条件”是一个词,不能拿出其中个别字来理解,就像“蜗牛”与“牛”没有任何关联一样。通过这样的对比,不仅提高了学生掌握知识的效率,也提高了兴趣,加深了理解,起到事半功倍的效果。
    虽然热力学与统计物理学是一门基础物理学课程,但它是许多现代科学和工程技术的基础。因此,我也很注重在课程中适时地中融入这些内容。譬如
    (1) 在讲授玻色气体的性质时,介绍了BCS理论的建立过程,这是著名科学家与年轻人完美合作的典范。让学生体会博士生做出的获诺贝尔奖的成就。激发学生崇尚科学、追求真理的愿望。
    (2) 讲授饱和蒸汽性质时,不仅向学生介绍利用这种性质发明“云雾室”(获诺贝尔奖),还给学生介绍这一发明还成就了另两位诺贝尔奖获得者。
    (3) 筛选了一些现代科技中的应用,如超导研究、半导体材料制备、天体演化、生物学以及我们自己科研中的高温温度传感器等。
 
2. 引导学生养成批判性思维的习惯
    创新是社会发展的源泉,如果只掌握知识,即便“才高八斗”,或许只能充当百科全书。创新一般教不出来,创新依赖于批判性思维和好奇心。因此,营造一种有利于创新的氛围、有利于激发学生批判性思维和好奇心的氛围,也是我的重要责任。
    批判性思维就是:凡事问个为什么。热力学与统计物理学是一门基础物理学课程,它的内容涉及物理学发展中许多重大事件,包含许多批判性思维的典型范例,是引导学生的很好案例。课堂讲授中,我在这些地方都下足了力气,力图讲出这些伟大发现的色彩和味道,使学生受到心灵的震撼。譬如,在如下这些章节:
(1) 关于第一定律,介绍了19世纪热机效率方面的研究工作,人们是如何认识到不可逆性是自然界的普遍规律,如何否定了第二类永动机,很好地体现了批判性思维在成就科学发现中的作用。
(2) 讲授平衡辐射时,介绍了Planck如何运用批判性思维面对经典电磁理论,创造性地提出量子概念的过程。顺带介绍了一下李政道杨振宁关于宇称不守恒的工作,也体现了批判性思维的重要作用。
3. 注重方法论提高学生能力
    现代科学理论体系强调模型建立和公理化,希望学生通过本课程的学习能够理解和熟悉这种思路。在课程中多次强调,每个人将来的学术或技术工作能否取得有价值成就的一个重要前提是:能否在研究中将众多影响因素中的核心因素甄别出来,而将次要因素忽略掉,建立一个简单合理的模型。譬如热力学中的理想气体,只关注分子之间没有相互作用,别的因素统统忽略;再譬如牛顿定律F = m a,把系统抽象成了质点,只有质量,而不问其大小、形状、颜色、味道等。再譬如,把金属中的自由电子描述成理想气体,引导学生关注核心问题,忽略次要因素。
    我还十分注重让学生懂得数学是处理自然现象和工程的最好工具,许多重大科学发现都把数学用到了极致。在热力学与统计物理学中,刻意渲染了这样几个地方:
(1) 讲授经典粒子系统,介绍Boltzmann如何运用数学工具,巧妙提出几率法,把统计平均的问题归结为粒子按能级分布的问题。开创了统计物理处理实际问题的先河。
(2) 由浅入深地介绍,焦耳如何根据绝热功与路径无关,断言系统存在一个态函数,称为内能,从而发现热力学第一定律;克劳修斯如何根据dQ存在积分因子,断言系统存在一个态函数,称为熵,从而发现热力学第二定律。在这些讲授中强调数学知识的巧妙运用。
    我也花费精力去影响学生,养成严谨的逻辑思辨能力,告诉他们严格的数学对于自然科学和工程的重要性,是所有普适性理论的保证。譬如,对正整数k,若用尝试试验法去研究函数y(k) = (k-1)(k-2)(k-3)…(k-10100),多会得出y(k)恒等于零,其实y(k)不恒等于零。
 
    本人特别关注教育教学改革,为推动人才培养质量的持续提高倾注了心血。作为电子科学与技术专业的负责人,负责完成了“电子科学与技术专业综合改革”国家级教改项目和省级教改项目,获得西安电子科技大学2014年度教学成果一等奖。