心系学子 开拓创新

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  2006年9月9日,在第22个教师节来临之际,第二届高等学校教学名师表彰大会在人民大会堂隆重举行,国务委员陈至立出席大会,并向100名“教学名师奖”获得者表示热烈祝贺。这一天对于北京交通大学王玉凤教授来说具有特殊的意义。因为一年前,她同样是站在这里,因主持的“开拓创新,建设一流的物理演示与探索实验室”在第五届高等教育国家级教学成果奖评选中一举夺得特等奖,而接受了国家领导人的颁奖。这是国家对她从教30年来在教书育人、教学实践中作出突出成绩的充分认可和肯定。对于荣誉,王玉凤教授看得很淡,在她心里,学生的事情是第一位的,她常说“学生的事不能等,而且要做得最好!”
  
  创建物理演示与探索实验室:给学生一个多彩的物理世界
  
  托尔斯泰曾经说过:“成功的教学所需要的不是强制,而是激发学生的欲望。”爱因斯坦说:“兴趣,是最好的老师。”在北京交通大学物理演示与探索实验室里,笔者亲眼看到了学生们高涨的学习热情。在这个600平方米的实验室里,学生们做着超导磁悬浮、偏振光的干涉、普氏摆等一个个新奇有趣的实验,他们常常是不到点就来,下了课还不走。实验室门口的导学系统受到了全校学生的热烈欢迎,每天从早8:00~晚10:30,8台触摸屏计算机前学生不断。如今,实验室上课达10余万总学时,极大地调动了学生们的学习积极性。常年参加课外创新活动的人数达200余人,形成了一批优秀的学生科技成果,有效地支持了大学物理课教学改革。
  建设物理演示与探索实验室是王玉凤教授于1997年在全国高校演示实验整体薄弱、各种资源极其有限的条件下接手的任务。为了建好实验室,她走访了10多所重点大学的演示实验室,研究了很多资料,拿出了定性半定量的实验室建设方案;为“不错花一分钱”,她请来了清华大学、北京大学、北京师范大学、北京航空航天大学等专家对方案进行论证。专家们从建设的思路、定位与发展到新技术的采用、实验室的名称内涵等方方面面提出了中肯的建议。鉴于当时高校物理实验仪器国内生产很少,国外产品较贵,且资金有限的现状,她提出了“修、买、做三结合”的方案;实验室面积有限,就先选择小型仪器,后大、中型……半年时间,她和一位退休教师、一名实验员、几名学生,用学校支持的10万元经费,购入、研制和修复改造了30来项实验仪器,在电气学院的6个班做了试点。
  几年下来,在学校方方面面的大力支持下,王玉凤教授不断拓展,物理演示与探索实验室从无到有,从小到大,从简单到丰富,已经成为课堂的延伸。目前,在这个600多平方米、可同时容纳150名学生的“物理科学探索乐园”里,有经过充分调研和反复论证、教学目标明确、教学效果好的实验项目120多个,趣味展品近百个。无论是力、热、振动与波,还是电磁学、光学等,学生们在书本上对物理学习的种种疑问,在这里通过演示都会得到启发并找到答案。还有几十项是国内首次引入物理演示教学,如:静电高压系列实验、超导磁悬浮系列实验、全息系列实验等,内容新颖,效果生动。此外,实验室还可以提供200多段内容丰富的课堂插播录像片和30多个课堂演示实验供教师选用。它们覆盖了大学物理的主要教学内容,并追踪近代物理和高新技术的新发展,充分展示了物理学理论密切联系工程实际、丰富多彩的学科特点,大大提高了教学效果。实验室还首创了“物理演示与探索”导学软件系统,声、像、图、文并茂,全方位引导学生进行自主式、个性化学习,为丰富学生物理知识开辟了新途径。
  王玉凤教授及其团队的不懈努力得到了学生的积极回应和广泛肯定。这个实验室早在1999年刚开始向学生开放时就深受学生们的喜爱,一些有趣的实验,如:高压带电作业、等电位、法拉第笼、静电屏蔽、静电高压球等更是给来此学习的学生们留下了终身难忘的印象。电气学院一位大二学生在描述观看法拉第笼实验时曾这样说:“法拉第笼实验让我认识到等电位在工程上的应用,以及如何在高压带电作业中保护自己,同时也让我们在紧张和欢乐的气氛中掌握了书本上的知识。通过这个实验,让我有幸探视到更加奇妙的物理世界,也更加坚定了我投身这项事业的决心。”机电学院99级曹豪英同学说:“在实验室看到如此美妙的现象,内心产生了一种既惊奇又想刨根问底的欲望,激发了我的兴趣以及对自然界的无限思考……”计算机学院唐钦同学说:“我从来没有如此走近过物理。原来在我眼中,物理就是枯燥的公式和繁赘的计算,今天我才发现物理竟是如此的神奇和奥妙。”运输学院刘星同学说:“许多现象过去一直是从书本上看到的,在这个实验室里我们都参与进来了,不仅更明白了现象背后的道理,而且许多巧妙的实验构思令我惊叹不已。”
  
  倡导实践:秉承哥本哈根精神,开辟创新天地
  
  王玉凤教授一直对自己所从事的物理学心存感激。她觉得,这个学科本身就有无穷的魅力,有那么多伟大的科学家,他们高尚的人格和精彩的人生给予她无穷的精神动力。她尤其喜爱物理学家玻尔。玻尔倡导的以集体讨论和自由探索为特征的研究风格,被人们赞誉为哥本哈根精神。“不仅要让学生提高兴趣、理解知识,还要培养他们的动手能力和创新思维。教师要从众多学生中发现和培养尖子。”王教授如是说。2001年,在物理演示与探索实验室建设发展过程中催生的学生创新天地——创新实践实验室,就有点儿像玻尔实验室。王玉凤教授的理想是把这里建设成为既是一个严肃认真的研究场所,又是一个充满乐趣和亲密无间的大家庭。
  在创新实践实验室这个属于学生的天地里,不仅有创新实践的环境和硬件条件——钳工工具、光学平台、电源、示波器、信号发生器、频率器、电表等,而且还有王玉凤教授和她的团队担任学生的指导教师,负责技术指导、营造环境、组织实践并定期召开信息发布会,提供招标项目等。为本科生们营造了一个在研究生阶段才能接触到的科研环境。
  2002年春天,创新实践实验室来了一位头发漂染过,戴着项链、耳坠和戒指的大一男生,当他向王玉凤教授表达自己也想做些小项目的意思后,王玉凤教授思忖半天,交给了他一项调研任务,硬是把一句已经到嗓子眼儿的话憋了回去:“你先把项链、耳坠、戒指给摘掉。”事后她回忆起来,觉得幸好自己没有以貌取人,因为这位男生在接下来的一个星期里出色地完成了调研任务,写了一本调研报告,显露了他认真和理性的一面。就是这个名叫杨欣的学生,投身创新实践实验室3年半,做了10个科研项目,都获得了挑战杯奖项(有市级和校级)。在临毕业之前,他还把创新实践的经验整理出来,并写了两本讲义留给自己的师弟师妹们。这部书稿从一个初学者的角度出发,全面介绍了进行电子设计与制作所需要的知识,内容丰富而实用,其上半部分《电子设计从零开始》和《电路设计与仿真》被清华大学出版社正式出版。杨欣也因为在创新实践方面的突出表现而被英国伦敦大学免试录取为研究生,现在英国南威尔士大学攻读博士学位。2005年,杨欣第一本书出版时,他在书的后记中这样写到:“王玉凤老师多年来对我们不遗余力地帮助和支持就像对待亲子般,她的执著和乐观精神时刻感染着我们。”
  王玉凤教授始终把学生放在第一位,就像对待自己的孩子一样关心他们的成长。为了支持学生完成项目,她常常自己垫钱买实验材料。两个长期参与实验室建设的研究生在毕业找工作期间经济上遇到了困难,她毫不犹豫地掏出了5,000元。类似的事她做了不止一次、两次。对待学生,她就像一位慈祥的母亲,使他们倍感母校的温暖。很多学生长年参加项目研究,甚至考上外校的研究生了,每周仍回来帮忙。他们说,实验室就像一个大家庭,他们曾经在这里收获颇丰,也愿意回到这里来为学弟学妹们服务。
  几年中,创新实践实验室吸引了200余名学生长期参加课外实践活动,经常有人一连几天吃住在实验室,大年三十这里也是灯火通明。学生自己动手,开发了亥姆霍兹线圈、直升机演示角动量原理和角动量守恒定律、窥视无穷等演示仪器。到目前为止,由学生完成的科技创新项目有20余项,在研项目20余项,其中多媒体智能化实验室管理系统、超声测距、盲人拐杖等项目预计将会有很好的社会价值。此外,创新实践实验室的学生2004年首次参加学校和北京市的“挑战杯”比赛,获得北京市三等奖1项,学校一等奖4项、二等奖1项、三等奖1项、优秀奖4项,基本包揽了校内的全部硬件奖项。机电学院刘剑峰同学因创新实践成果突出,被破格保送到中科院电子所攻读研究生;机电学院99级曹豪英、吕德军、韩芳等同学从2000年参加创新实践活动一直坚持到毕业,保送读研后继续在实验室做助教,并继续参加实验室建设;机电学院99级王志博、刘剑峰同学的毕业论文就是结合创新实践项目选在物理系做的,并获得优秀论文。
  
  以身立教:把每一件事都做到最好
  
  现在,62岁的王玉凤教授依旧忙碌在实验室中,而且还坚持为本科生教授“大学物理”课,每周4个学时。她主张:“课堂上尽可能给学生多一点思考的时间,多一点活动的余地,多一点表现自己的机会,多一点体验成功的愉悦,让学生自始至终参与到知识形成的全过程中。”学生们说:“王老师的课生动,让学生动脑、动手的环节很多,连演示课件都做得很精致。”学生们都爱上她的课,许多没能报上她的课的学生也常来听讲,所以一到她的课,教室里总是满满的。然而这背后付出的辛苦准备就未必人人都能了解。
  面对工作,王玉凤教授总有那么一股不服输的劲头。在实验室建设这10年里,她又要建设和管理实验室,又要为学生上课,而日常的备课、制作课件、写书、写文章等工作全部要利用晚上的时间来完成。连续好几年,她都没有在夜里两点前睡过觉。几年前,学校提倡教师上课用电子教案,虽然对老教师没有要求,但好强的王玉凤教授还是决定从零开始学电脑,掌握课件制作技术。每天晚上,从开机、关机开始摆弄电脑,刚开始时,做一次课的教案需要好几天,有时为了把课件中某个细节做到完美要一直熬到凌晨4:00。半年后,做演示片对她来说就成了小菜一碟。由于有长年的教学经验,且在教案中体现了人性化的一面,她的教案受到了校督导组的好评与肯定。在她55岁的时候,第一外语是俄语的她,还坚持自学英语,最后以优异的成绩通过了高级职称的英语考试。
  几倍于他人的付出、不断超越自我,王玉凤教授在普通的物理教学这块天地里收获了许多骄人的成绩,有着许多幸福的回忆:她曾长期担任物理系副主任,主管教学工作,为北京交通大学应用物理专业的建设,为光信息科学与技术专业的建立做了大量开创性的工作。她先后为本科生和研究生开设了“大学物理”、“力学”、“无损检测技术”、“计量技术”等6门课程,是学校最早的示范课教师之一,在学生的网上评教中评价分总是很高。除了物理演示与探索实验室,她还主持筹建了应用物理专业无损监测实验室;主编、参编了《大学物理教程》、《无损检测技术》、《无损检测新技术导论》等9本公开出版的教材;公开发表了《物理学与无损检测技术》、《物理学与现代计量技术》、《面向21世纪工科物理实验教学改革方案》等13篇教学改革文章;主持了国家和铁道部面向21世纪物理课程教学内容和课程体系改革的子项目;曾任教育部高等学校工科物理课教学指导委员会委员。她曾获国家级教学成果特等奖1项,北京市优秀教学成果一等奖1项、二等奖1项,教育部科技进步三等奖1项,北京交通大学优秀教学成果奖10项;曾获全国优秀教师、北京市优秀教师称号;享受国务院政府特殊津贴;现为校特聘岗教授、校示范课教师;2006年第四次被选为北京市海淀区人大代表。
  成功绝非偶然,正如王玉凤教授所说:“生命的意义在于进取,路要靠自己走出来。把每一件需要做的事情做到最好,就能实现自己的价值!”
  (执笔人:王虹英 袁 芳)
  [责任编辑:蔡桂兰]
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