做“顶天立地”的教师_顶天立地的意思

　　摘要：本文结合“材料力学”精品课程建设，研讨教师瞄准“顶天立地”目标的含义和做法。笔者称踏踏实实从事教学为“立地”，重视教育教学观念的指导为“顶天”，教师要做到“顶天立地”需要观念上的升华，带动教学质量的提高，实现从教书匠到教育家的飞跃；用量化的方式总结教学经验，不断地捕捉教学上的创新点。
　　关键词：顶天立地；教育观念；课程建设；教学质量
　　
　　提出教师做“顶天立地”的教育工作者的目标，是从人文角度进行思考的，有两层含义：一是教师在讲台上的顶天立地，体现了内心敬重派生仪容端庄的教“德”：二是教师敬业爱岗的立地与理念高远的项天，体现了高层次观念统领下的潜心教学的教“道”。限于篇幅，本文拟对于后者重点探讨。
　　
　　一、讲台上的“顶天立地”来自事业心、责任心和热爱心
　　
　　讲台是一方净土，站在这里，每一个教师都应当扪心自问：自己知道站在这里的意义吗?
　　作为可以登上这个神圣讲台的教师，自己内心具有神圣的事业心吗?伴随着神圣的事业心，自己是否有千钧重担在讲台上的责任心呢?如果回答是肯定的，就会用高尚的品格和精深的学问去熏陶自己的教育对象，使之在这方净土上得到心灵的升华。神圣的事业心产生厚重的责任感，这是能够讲好课的大前提。但是，还要有挚诚的热爱心，因为它会导致全身心地投入教学。
　　教师职业热心表现在三个方面：热爱职业，热爱教育对象，热爱讲授的课程。总之，讲台上的顶天立地表现为满怀授课的激情：教师具有事业心、责任心和热爱心。
　　
　　二、自觉地变“立地不顶天”为“顶天立地”
　　
　　一名教师可能在主观上未必明确自己具有的教育观念，甚至不清楚自己采用了何种教学方法，但是，在其教学活动中必定体现或者运用了某种方法。是单纯灌输知识，还是借助知识载体培养能力，最终总可以归结为某种教学方法背后的教育观念的指导。也许这名教师在借助知识培养专业人才方面下了很大的工夫，但是不自觉地运用了单纯灌输知识的方法，或者为了培养学生的创新能力，在实验或实践方面做了努力，或者由于专业或客观条件的限制，未能实现理想的教学效果，如此等等。如何着手，怎样成为国家、社会、家庭和学生满意的教师，需要进行理性的思考和观念的梳理。
　　笔者认为，如果把踏踏实实从事教学称为“立地”，重视教育教学观念的指导称为“项天”，那么，多数教师可以归于“立地不项天”的类型。立地不顶天，只顾低头拉车，不善于总结和反思教学中的经验及其教训，最终也就成了教书匠。本人从事了多年高校的教学工作，曾从“立地不顶天”醒悟到应当向“立地顶天”转变，但是没有精心总结过。近些年来，在牵头、负责国家级研究课题和国家级精品课程“材料力学”课程的建设中，尝试着寻找教师应该做到“顶天立地”的境界，自觉地变“立地不顶天”为“顶天立地”，作为提高教学质量、指导课堂教学的教育理念，成为第一线教师能够实现的目标。
　　教学实践证明，教学方法是教育观念在教学中的方法论体现，在正确的教育观念指导下，且采用科学的教学方法，其教学效果应该是最佳的。尤其是采用启发式教学，对学生创新能力的培养会发挥很大的作用。当然，启发式教学是有层次的，有单纯知识传授的启发式教学，也有借助知识培养学生能力的启发式教学，二者的把握取决于何种教学观念的驾驭。
　　教师下工夫搞好教学，是工作职责的要求，来不得半点虚伪和骄傲。在教学过程中教师要敢于客观地正视教学中的问题，不断地总结经验和教训(包括课堂教学过程中遇到的)，以升华教师职业素质，来带动教学质量的提高，从而实现由教书匠向教育家的转变。在此要求教师，对待教学要以学生的能力挖掘为标尺，最终实现教育教学改革的全面推进。
　　
　　三、第一线教师应当触摸的“天”
　　
　　作为教育教学观念的“天”是很大的，几乎是无边际的。那么，教师应当触摸的“天”是什么呢?笔者认为，知识、能力和素质三要素及其之间的关系是最值得教师触摸的。
　　为了讨论的方便，下面用K(Knowledge)、A(Ability)和Q(Quality)来表示，它们分别代表了知识、能力和素质。
　　传统的教育观念可以表示为：A=αK　(1)
　　式(1)中α表达了知识转化为能力的系数。这个式子表明知识越多，具有的能力则越大。
　　传统的教育观念并不符合实际，因为有的人知识虽多，能力并不是应有的那么强，也有的人知识虽不那么多，能力却异乎寻常的强；简言之，知识并不等于能力。这是因为每个人知识的转换机制不尽相同，不仅体现在转换系数确不一样上，还体现在能力不是知识的线性函数，而是知识的非线性函数：A=αKβ (2)
　　式(2)中β为知识活化率，即按知识去度量能力的大小，定义为“能够灵活运用的知识K(a为active的缩写)占知识总量K(s为sum的缩写)的百分比”：
　　β=Ka／Ks (3)
　　式(2)表达了能力同知识的非线性关系，比传统观念的线性关系更好地表达了人们能力同知识关系的千差万别；式(3)启迪我们，在输入知识时，还应当大力提高知识活化率，即在学习中培养创新能力。应当强调，通过猎取知识的手段自觉、主动地发展能力：
　　β→max
　　(4)
　　式(4)能使知识活化率达到极大化。
　　用知识和知识活化率两个指标代替知识一个指标，有利于出人才、出成果。式(2)、(3)和(4)实际上量化地表达了文中提出的教育观念――通过猎取知识的手段，自觉、主动地发展学生的能力。借用爱因斯坦的一句名言表述这一观念：“发展独立思考和独立判断的一般能力，应当始终放在首位，而不应当把获得专业知识放在首位。”
　　我国20世纪末教育领域关于素质讨论带来的教育观念的进一步更新――借助于知识去发展能力和提高素质，素质反转过来放大了能力：
　　A=rQakβ
　　(5)
　　这个式子体现的素质对于能力的放大效应，在科学史上的例子是屡见不鲜的。发现知识的教学方法是提高学生创新素质行之有效的途径，它包含了“重视培养创造能力”和“基于综合素质放大创造能力”的内涵。
　　
　　四、要“立地”就要吃透讲课内容，摸透课程的个性、
　　
　　教师要“立地”需要吃透讲课内容。教师弄懂了讲课内容只是一个起码的要求，不算是“吃透”。所谓吃透就是要弄清内容本质：包括公理、公式、结论和一系列概念，前人提出的问题背景，如何得出抽象的结论，如何分析和解决这一问题，等等。
　　课堂讲授教师似乎是纯输出，其实在备课中伴随了大幅度的知识输入，即经过教师头脑中的系列素材的排列、组合、加工、整理，形成有序的知识组合。备课与授课是教师灵感的发挥和研究的深化，既要输出又要输 入，是二者的交融和互动，是教师自身素质不断提高的过程。
　　教师要在具体的课堂教学中，力求炉火纯青地运用知识、能力、素质三参数理念，前提条件是：教师不仅要熟悉讲授的内容，还要充分发掘课程内容的“个性”，这才有可能使课程内容运用自如，学生从中理解并能揭示、发挥这一“个性”。如材料力学是为工程服务的，是在实践过程中发展起来的变形体力学的第一门学科。从现代教育观念来审视材料力学的课程教学，就不能过于被工具性、实用性牵制住我们的思想。也就是说，除了材料力学对于相关专业的重要工具作用，也要重视它的知识结论，关注其知识的演变过程。像其他科学一样，它的发展是“实验―观察―假定―理性推导―实验验证”的过程，也是基于实验观察的发生与发展的过程。
　　材料力学的这个特点，跳出了力的平衡方法论，从变形方法论中寻求了出路。从数学上看，平衡方程或方程组不足，要靠变形方程或方程组补充；为了联立求解平衡方程组和变形方程组，就必须沟通力与变形的关系，或沟通应力与应变的关系，这就是物性方程组(或本构关系)的提出。后者是实验在材料力学中的本质作用。回顾材料力学的发展历程，它一开始就取得了方法论的突破，在“平衡―变形―物性”演变上得以体现，奠定了包括弹性力学、塑性力学和流体力学等变形体力学的方法论基石，实在难能可贵。
　　实践表明，我们在材料力学中的各章反复点明其个性，使学生确实领略了方法论对于创新的作用。以材料力学“个性”特点为例，说明教师摸透课程“个性”、钻研并深入地吃透课程内容的必要性，有益于讲好课，有利于启迪学生的独立思考。
　　
　　五、“顶天立地”地演示创新线，捕捉创新点
　　
　　创新能力的培养是一个潜移默化的熏陶过程。笔者认为，培养创新能力从学前、小学和中学就应该起步，事实上并非如此。大学阶段学生不再在培养创新能力上起步，就将贻误终生，教育部提倡教授走进本科生课堂，其中最重要的初衷是借助教授在各领域的研究功力，结合讲解专业基础学科知识点，启蒙和培养学生的创新思维和能力。
　　材料力学知识体系的发展过程，是历代力学专家和工程师合力的象征和体现。学习和掌握这门课程，需要了解大师为这个学科做出的思考和贡献。教师在该课程的教学中，涉猎科学家、巨匠们的生平、业绩和对以往传统的突破、创新，着重于他们的“知识―能力―素质”层面的介绍。讲解中要注重“点线相连，演线抓点”。
　　
　　1．点线相连
　　所谓线，是指科学家的成果轨迹形成过程――线，这是科学富有的生命力，当然包括材料力学。所谓点，是指教师在备课和教学中，需要深入思考和捕捉的科学知识创新点。用科研的视角去理解科学家的创造性劳动。科学知识创新点可以拓展为教师授课研究的科研课题，可以激活授课涉及到的科学家成果轨迹形成的线。材料力学教师要注意教学中的每个细节、结论，不把教学目标定位在学生做习题上，而使他们学会从工程专家成果产生的背景中提炼出问题，通过实验提出合理的假定，然后借助科学的推导方法，解决问题。也许有人会质疑，教授这样讲课的方式是培养科学家的，而不是培养工程师。其实，科学家和工程师都要具备很强的创新意识，不论是从事建造、设计，还是从事探究，都必须培养创新意识，创新意识必须从基础课程的学习中养成，在学习中发现问题、提出问题和解决问题。
　　
　　2．演线和抓点
　　从创新的高度对待授课的内容和知识，不能满足于传授知识，教师要对学生演示知识发生的过程，我们视为“演线”；教师在备课思考中抓住灵感萌生的知识点，将其作为科研的逻辑起点，即“抓点”。例如，我在给研究生上课时，经常引申和发现一些深入研究的课题。如涉及桁架的装配误差计算时，说明由于加工尺寸不准会带来的危害。那么，如何变害为益呢?笔者把这个问题引向深入，找到了桁架主动控制的方法，建立了一个最优控制的数学模型，后来将这一数学模型告诉笔者的博士生，成为他博士论文研究的创新开端。
　　对于抓创新点，我们时而用“发掘”，时而用“捕捉”，其层面可以说是不一样的。因为，创新点是隐藏在知识沃土之中的，挖掘中要捕捉，捕捉时也要挖掘，循环往复。教师需要善于抓挖掘、抓捕捉、抓机遇，做到“点线相连，演线抓点”，亦就做到了学研相长。作为教师，教学需要花费时间，这是职业赋予的责任，它需要教师无条件的服从和奉献。从自身水平提高的要求上看，也需是磨刀不误砍柴工。时代的终身学习要求，教师不仅具备扎实的知识功底，更需要综合的素质、水平和人格魅力，特别需要教学和科研的有机结合，它必将是取得教学双赢的良好结果。
　　
　　3．用“顶天”的观念指导“立地”
　　作为教师，知识的掌握、理解和运用固然重要，但它已是现存的答案。若停留在过去的知识水平上，记得再熟，也仅是个教书匠。对于21世纪的教育者来说，掌握知识不如挖掘知识里面潜在的能力更为重要。这一点，现代物理巨匠爱因斯坦表述的十分透彻和超前，他说：“想象力比知识更为重要。”这里的想象力现今可以理解为知识、能力和素质的结合或体现，它对于大学教师的定位也是合适的。从这个层面上，教师用顶天的观念指导立地，遵照我国高等教育教学的一般规律从事课堂教学，造就出来的学生，必定能成为创新力强，适合21世纪社会经济和高科技快速发展需要的人才。
　　时代赋予教师的使命是：启迪学生、引导学生，同之交流、同之互动，为构建知识创新能力做出努力。笔者相信，只要辛勤耕耘，定会绽放出璀璨的果实，材料力学的精品课程建设经过具体实践的检验，表明用“顶天立地”的观念予以指导，它也可能有希望趋于培养创新人才之颠。