來源:滾動播報(bào)
(來源:清華大學(xué))
他制作3D仿真動畫、專用教具
讓抽象機(jī)械原理“活”起來
他用“搭梯子”式提問
讓課堂成為學(xué)生創(chuàng)新探索的沃土
他將科技前沿與國家需求融入基礎(chǔ)課
用知識傳遞使命擔(dān)當(dāng)
他說,大學(xué)的根本使命是育人
基礎(chǔ)課是托舉學(xué)生未來的基座
他就是2025年“清華大學(xué)新百年教學(xué)成就獎”
獲得者
清華大學(xué)機(jī)械工程系教授閻紹澤
他長期深耕教學(xué)一線
主講“機(jī)械原理”“現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法”等課程
他的課多次進(jìn)入課程學(xué)生反饋前5%
細(xì)致耐心、循循善誘、教研相長
是學(xué)生對閻紹澤的一致評價
創(chuàng)新教學(xué)
讓課程理論“活”起來
“機(jī)械原理”課程是很多工科專業(yè)同學(xué)在大學(xué)學(xué)習(xí)上的一道坎——知識體系龐雜,課程概念抽象,因此學(xué)習(xí)和解題時常常無從下手。對此,閻紹澤認(rèn)為,一些同學(xué)還未完成從高中理科思維向大學(xué)工科思維的轉(zhuǎn)換,因而在課程知識的理解、吸收和運(yùn)用上產(chǎn)生了困難。
如何讓抽象又復(fù)雜的理論“活”起來?閻紹澤給出的答案是:讓理論回歸實(shí)踐,讓知識擁有溫度。
為幫助同學(xué)們更好地理解與掌握知識點(diǎn),閻紹澤注重將教材內(nèi)容可視化、情景化呈現(xiàn)。他精心制作3D仿真動畫、設(shè)計(jì)專用教具,直觀展示機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)動規(guī)律與設(shè)計(jì)邏輯,把枯燥的理論知識轉(zhuǎn)化為可觀察、可感知、可理解的教學(xué)內(nèi)容,有效提升課堂吸引力與學(xué)習(xí)效率。
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閻紹澤在課堂上用教具演示機(jī)械運(yùn)動原理
面對知識點(diǎn)如何應(yīng)用的難題,閻紹澤采用“在實(shí)踐中探索”的策略,專門開設(shè)研討課進(jìn)行探究式教學(xué)。“在研討課上,我會圍繞典型工程案例設(shè)計(jì)題目,解題過程覆蓋課堂講授的多個核心知識點(diǎn)。在研討過程中我會引導(dǎo)同學(xué)們開展頭腦風(fēng)暴、交流思辨,通過對實(shí)際工程問題的分析與探究,幫助同學(xué)們將零散知識點(diǎn)梳理成體系化、立體化的知識框架,助力提升學(xué)生知識綜合運(yùn)用與工程實(shí)踐能力。”閻紹澤介紹道。
此外,閻紹澤還通過設(shè)置課程綜合訓(xùn)練項(xiàng)目的方式,為學(xué)有余力的學(xué)生提供發(fā)展通道。他鼓勵同學(xué)走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,將課堂知識與實(shí)際應(yīng)用融會貫通,根據(jù)學(xué)生個人意向推薦至對應(yīng)科研團(tuán)隊(duì),并給予全程指導(dǎo)——在他的課題組,會根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)分配科研輔助、子課題研究等差異化任務(wù),或者鼓勵學(xué)生申請“大學(xué)生研究訓(xùn)練計(jì)劃”項(xiàng)目。學(xué)生如果完成綜合實(shí)踐項(xiàng)目,則可代替期末考試。
在閻紹澤的努力下,同學(xué)們對知識的理解、吸收、運(yùn)用能力顯著提升。2023級機(jī)械系本科生曾樂婷表示:“通過閻老師的講解,我對復(fù)雜的實(shí)際機(jī)械如何經(jīng)過簡化、提煉與分析,進(jìn)而揭示其工作原理的全過程,有了更加深刻的認(rèn)識。”
革新課堂
鼓勵學(xué)生自由探索
閻紹澤堅(jiān)持啟發(fā)式教學(xué),致力于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激勵他們主動思考、自由探索。
閻紹澤非常擅長“搭梯子”——他會先拋出一個看似簡單的現(xiàn)象,然后逐步追問背后的原理,一層一層深入,引導(dǎo)學(xué)生自己推導(dǎo)出結(jié)論。例如,講解齒輪嚙合時,他先問“為什么漸開線齒輪能保證瞬時傳動比恒定”,接著追問“如果齒廓不是漸開線會怎樣”,再進(jìn)一步問“那壓力角的變化對齒輪傳力特性有什么影響”,讓學(xué)生不知不覺沿著邏輯鏈條串聯(lián)起完整知識體系;講解“停歇機(jī)構(gòu)”時,他以飲料灌裝生產(chǎn)線為例,從“如何避免灌裝灑漏”切入,引出精準(zhǔn)停歇定位的核心需求,進(jìn)而講解相關(guān)知識。2023級車輛學(xué)院本科生張涵曾多次被閻紹澤提問,“每次回答后閻老師都會給予耐心反饋,即使答錯也不會否定,而是繼續(xù)引導(dǎo),讓人很愿意參與。”
閻紹澤的引導(dǎo)性問題設(shè)置通常具有很強(qiáng)的指向性。一方面,他會根據(jù)與同學(xué)們的課后交流以及學(xué)生在作業(yè)中體現(xiàn)出的問題,了解同學(xué)們的興趣點(diǎn)或難點(diǎn),及時調(diào)整課堂案例和講解內(nèi)容。另一方面,他會根據(jù)不同專業(yè)特點(diǎn),設(shè)置具有針對性的差異化引導(dǎo)問題,例如,面向航院學(xué)生設(shè)置有關(guān)飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題,面向車輛學(xué)院的學(xué)生設(shè)置汽車差速器運(yùn)行等問題。
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閻紹澤在授課中
在案例講解上,閻紹澤也有自己的技巧。“我主要通過矛盾式提問、遞進(jìn)式提問、開放式提問這幾種方式來講解案例。”他介紹說。
矛盾式提問指把機(jī)械設(shè)計(jì)中看似有邏輯矛盾的細(xì)節(jié)放大提問。閻紹澤認(rèn)為,“引導(dǎo)同學(xué)邊學(xué)知識,邊解開看似有矛盾的地方,能讓他們有‘茅塞頓開’的感受,進(jìn)而加深記憶。”遞進(jìn)式提問針對某一案例,由淺入深提出不同難度、不同方面的問題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行延續(xù)性思考。開放式提問則主要圍繞創(chuàng)新型問題,例如“未來的航天器如何設(shè)計(jì)”以激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的想象力和創(chuàng)新力。
閻紹澤還會在課堂中融入國家重大工程案例,引導(dǎo)同學(xué)們結(jié)合國家戰(zhàn)略需求,讓基礎(chǔ)學(xué)習(xí)有了更深遠(yuǎn)的意義。他曾在課程拓展環(huán)節(jié)向?qū)W生拋出這樣一個問題:“機(jī)器人關(guān)節(jié)的驅(qū)動電機(jī)-變速器機(jī)電耦合控制,為什么至今仍是待解決的技術(shù)瓶頸問題?你們覺得機(jī)械原理能不能給出答案?”
“這個問題直接擊中了我。”張涵說,“之前我一直覺得機(jī)械原理是門基礎(chǔ)課,學(xué)習(xí)的知識和前沿技術(shù)相關(guān)性不大,但閻老師用這樣一個提問讓我意識到,課本上那些齒輪機(jī)構(gòu)、輪系,及其傳動比與效率計(jì)算,恰恰是解決很多關(guān)鍵問題的底層邏輯。”
2023級車輛學(xué)院本科生駱天宇說:“在閻老師的課堂上,我意識到我們學(xué)的這些基礎(chǔ)理論可以運(yùn)用在國家的一些重大項(xiàng)目中,讓我備受鼓舞。未來,我將不斷探索進(jìn)步,努力成為可堪大用之人。”
此外,閻紹澤還改革課程考核方式,激勵學(xué)生主動探索課本之外的知識。他創(chuàng)新推出“80%核心+20%拓展”的學(xué)時分配模式:80%的學(xué)時用來講核心知識點(diǎn),確保學(xué)生掌握基礎(chǔ);20%的學(xué)時用來拓展前沿內(nèi)容、開展小組研討和實(shí)踐。在這種模式下,學(xué)生能夠與團(tuán)隊(duì)協(xié)作、全程跟進(jìn),并在20%的拓展環(huán)節(jié)獲得充足的學(xué)習(xí)動力。
這一做法得到了同學(xué)們的一致肯定。張涵分享了拓展課中機(jī)器人關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)的案例。他認(rèn)為,正是這個案例激勵他扎實(shí)學(xué)習(xí)了那80%的核心內(nèi)容,“這讓我覺得學(xué)習(xí)這門課不僅僅是為了學(xué)分,更能為以后的學(xué)術(shù)研究打基礎(chǔ)。”
堅(jiān)守信念
托舉國家未來?xiàng)澚?/p>
大學(xué)的根本使命在于育人,而教學(xué)是實(shí)現(xiàn)育人目標(biāo)最直接的載體。閻紹澤始終將教學(xué)作為自己的第一責(zé)任。“對我來說,教書是教師的首要任務(wù),我首先要保證教學(xué)質(zhì)量。”閻紹澤說。
從教多年,閻紹澤始終堅(jiān)守基礎(chǔ)教學(xué)一線。他對基礎(chǔ)課程有著深刻的認(rèn)識:“我認(rèn)為基礎(chǔ)教學(xué)是神圣的,它是眾多專業(yè)的啟蒙之課,奠基之石。學(xué)生未來能走多遠(yuǎn)、飛多高,很大程度上取決于根基是否扎實(shí)。”
同時,還源于他心中深厚的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。他表示:“當(dāng)前我國正加快從中國制造向中國創(chuàng)造躍升,著力提升自主創(chuàng)新能力與核心競爭力。機(jī)械原理是機(jī)械類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程,我作為這門課程的授課教師,有責(zé)任為國家未來人才夯實(shí)基礎(chǔ),讓他們更好地服務(wù)國家、奉獻(xiàn)社會。”
課堂之外,閻紹澤還主編或參編教材9部,獲得國家級、省部級、校級教學(xué)成果及獎勵20余項(xiàng),發(fā)表教學(xué)研究論文30余篇,組織編寫了《高等學(xué)校工科基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》中機(jī)械基礎(chǔ)部分。
作為一名工科教師,閻紹澤認(rèn)為,大學(xué)教師的育人優(yōu)勢體現(xiàn)在科研實(shí)踐之中,唯有深耕前沿技術(shù),方能有效培育學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力,扎實(shí)推進(jìn)科教融合育人。在他看來,科研與教學(xué)互為一體,相輔相成。他將學(xué)科前沿知識和最新科技成果融入課程教學(xué),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)術(shù)認(rèn)知,提高課程的高階性和挑戰(zhàn)度;同時,與同學(xué)的探討交流科研問題,也常為他打開新的科研思路,實(shí)現(xiàn)科研與教學(xué)互促共進(jìn)。
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閻紹澤在實(shí)驗(yàn)室中指導(dǎo)學(xué)生
清華大學(xué)“機(jī)械原理”課程肇始于二十世紀(jì)三十年代,歷經(jīng)近百年薪火相傳,積淀了深厚的學(xué)術(shù)底蘊(yùn)與優(yōu)良教學(xué)傳統(tǒng)。作為課程負(fù)責(zé)人,閻紹澤帶領(lǐng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)守傳承、銳意創(chuàng)新,不斷強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)與教學(xué)資源建設(shè),持續(xù)提升教學(xué)質(zhì)量,課程先后獲評國家級精品資源共享課、國家一流本科課程,在全國同類課程中具有重要示范作用與廣泛影響力。
展望未來,閻紹澤希望機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程能成為創(chuàng)新教學(xué)的引領(lǐng)者、AI賦能個性化學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)場、拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的搖籃。“借助AI構(gòu)建學(xué)生能力畫像,實(shí)現(xiàn)真正的因材施教,培養(yǎng)出更多既精通理論、善于創(chuàng)新,又心懷家國的機(jī)械領(lǐng)域優(yōu)秀人才。”閻紹澤說。
對閻紹澤而言,教育是一場面向未來、播撒創(chuàng)新火種的堅(jiān)守和耕耘。在他深耕的課堂里,每一堂扎實(shí)的講授、每一次用心的引導(dǎo),都是年輕學(xué)子實(shí)現(xiàn)理想的起跳板,也正是一位師者留下的最堅(jiān)實(shí)的印記。
來源 | 清華映像
文 | 姜燕 贠爾茹
圖 | 受訪者提供
編輯&排版 | 徐如玉
責(zé)編 | 苑潔
審核 | 呂婷
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