edx里“想要摘取数学皇冠”
的有限元导师
——记清华大学“良师益友”八次获得者(名人堂)曾攀老师
曾攀,清华大学机械工程系教授、博士生导师。曾获第二届、第四届、第五届、第六届、第七届、第八届、第十一届、第十三届研究生“良师益友”荣誉称号。1988年在清华大学获工学博士学位,为国家杰出青年科学基金获得者(1998)、德国“洪堡”学者(1994—1995)、长江学者(2000)、“新世纪百千万人才工程”国家级人选,2017年获北京市高等学校教学名师奖、清华大学新百年教学成就奖。
长期主讲有限元方面的课程,并开设国家精品在线开放课程“有限元分析及应用”(MOOC)。出版及翻译学术著作6本,编写的教材入选教育部“研究生教学用书”、北京市高等教育精品教材、国家级十二五规划教材。
黑发积霜织日月,粉笔无言写春秋。对许多人来讲,老师在黑板上刷刷刷地写板书的情景怕是已经许久不见了。大学校园里,即便是教授人文专业的老师,也早已改用了幻灯片多媒体。而在清华园机械工程系的课堂上,如果足够幸运的话,你能见到一位在黑板上奋笔疾书进行数学推演的教授,这就是我们今天要为大家介绍的曾攀老师。
对于板书,曾攀老师情有独钟:“我一直坚持用粉笔板书,因为我所讲授的课程有大量的数学推演,书写这个推导过程,就是帮助同学们深刻理解的过程。写板书的过程能把知识理论的来龙去脉讲清楚,能把故事说完整,让同学们知道为什么之前没有这个理论,为什么正好在这个时间点它被提了出来。”
虽然坚持传统而又经典的教学方式,但对教学内容却要不断更新。曾攀老师1992年到清华任教之后,做了一个很大胆的决定,就是放弃当时清华正在使用的老教案,转而借鉴自己已经翻译的国外教材并结合自己的独有领会,整理出新的教案。不久,他的研究生课程便被研究生院列为最早的教改课程之一,又经过几年的打磨,这部新教案成为曾攀老师编写的第一本教材。因为编写工作的踏实细致,该书出版已有十多年,虽然还没有修订,但因内容经典而久经考验仍不过时,至今依然是有限元领域的重要教学参考书。
曾攀老师还推动了本科生、研究生课程的知识体系的分类教学,根据不同学习阶段的学生的学习特点,为本科教学编写了《有限元基础教程》和《工程有限元方法》两本教材(均被评为国家级规划教材)。他强调学生的上手实验能力,要求他们能将所学内容实现具体的应用。对于必修课和选修课,他一视同仁,第二本教材虽是为本科生的选修课程编写,但仍用必修课程教材的标准精心编写。
坚持板书的曾攀老师,在利用新的教学技术方面也不落分毫。自清华大学在2014年开始线上慕课(MOOC)教学之后,他便将有限元课程的教学从线下发展到了线上,实现了混合式教学。这门有限元慕课课程,不仅登陆清华大学“学堂在线”,还登陆了美国麻省理工学院和哈佛大学合作共建的在线教育平台edX。曾老师说,教学也要顺应时代科技的发展,与时俱进!
曾攀老师在有限元分析及应用混合教学课堂上对学生的ppt展示进行点评
曾攀老师从小生活环境困顿艰苦,但愈是条件艰苦,他愈是要发奋图强。曾攀老师说,小时候没有什么特别的梦想,就是喜欢在知识的海洋里徜徉,平时也不爱玩闹,大部分时间是待在自己的屋子看书。应该说,父亲的影响是巨大的。即使在那个轻视知识的年代,父亲依然告诉他知识是有用的,告诉他出身贫寒的华罗庚如何自学成才,作出了大学问。华罗庚的故事深深地感动了当时还年幼的曾攀老师,坚定了他热爱学习的信念。
受华罗庚故事的影响,他高一的时候大部分时间都在学习数学,立志要在这方面做出成绩。1978年,只读了一年高中的曾攀老师参加了高考。当时的高考是提前报志愿,他填报了中科大、川大等学校,而志愿上“填报的都是数学方面的专业,那时候特别崇拜数学家华罗庚,尽管当时自认为数学方面不是特别突出,依然梦想去摘取数学上的皇冠”,曾老师说起自己的初心,不禁会心一笑。
高考的结果是曾攀老师被调剂到了西北工业大学的飞机系,学习飞行器设计。虽说不是数学专业,但大学学习的机会却是来之不易,必须珍惜。进入专业的学习之后,曾攀老师不仅逐渐开始感兴趣,还认识到它与理想中的数学关系甚密。工程数学、应用数学等数学理论和飞行器设计的工程力学密切相关,在飞行器设计的实际工作中得到了非常具体的实践和应用。而且飞行器技术正是当时国家所短缺的,投身于此正合报效祖国的志向和愿望,所以他坚定了在这个方向上钻研深造的道路。
北航硕士、清华博士期间,都是围绕机械、数学、力学不断深入,此后的两站博士后经历,则师从钱令希和孙训芳在计算力学和断裂力学领域深造。第二站博士后工作结束后,他回到清华任教。
学贵得师,亦贵得友。亦师亦友是师生关系非常理想的状态,却不是那么容易实现的。一般印象而言,人文领域师生情谊似乎更为融洽。而我们的曾攀老师作为一个工科教授却与自己的学生保持了深厚的情谊,也让我们这些旁观者对理科师生关系有了更加深刻的认识。
曾攀老师和其指导的学生在进行学术讨论
“鹤发银丝映日月,丹心热血沃新花”。新入学的研究生对新环境不熟悉,曾攀老师就会组织新生欢迎会,让高低年级的同学相互认识,增进感情;有毕业的师兄师姐回校探访,他就请他们为在校的师弟妹做些交流;每周二的晚上,他都要约一些学生去打羽毛球;初秋的时候,还会组织新来的同学一起去爬长城。对那些将要毕业的学生,他会主动予以就业规划方面的建议和帮助,对仍有志于科研的,他尽全力支持。他将巨大的精力都投入在科研与学生教育上,家庭的责任却没能悉心顾及,曾攀老师对此感到十分愧疚。
“甘为孺子育英才,克勤尽力细心裁。”在清华从教近三十年,曾攀老师培养了一批优秀的栋梁之才。他的第一个硕士生乔华,去年进入了浙江企业的千人计划;毕业的博士研究生娄路亮,已经是长征大推力火箭长征五号的副总设计师。他培养的学生任职于政府、企事业单位、科研院所,甚至也有做律师的。就在今年,他指导的学生参加日内瓦第46届国际发明大会,获得了大会金奖的佳绩。
曾攀老师有着自己独特的三位一体的育人观,即成功的教育不只是传授知识,还要培养学生的创新能力,更重要的是要关注学生价值观的塑造。因此,他格外关注学生的学术品德和人格精神,经常告诫学生恪守学术诚信和学术道德,杜绝学术不端行为。
访谈中,我们提到了电影《无问西东》,对清华师生应该有怎样的气质这一问题,曾攀老师毫不犹豫地讲,“清华的人,要有报效祖国的精神,要有执着的理想和信念,而且是立足于祖国和人类需要的理想和信念”。
1911年,清华大学的前身「清华学堂」开学。在之后逾百年的时间,因为有陈岱孙、叶企孙、马约翰、陶葆楷这样一生为教的良师益友,清华从一所留美预备学校成长为顶尖学府。
2018年是「良师益友」评选20周年,20年里涌现了一批又一批立德为首、学高为师、教益为友、育人为本的教育工作者。
记者 | 孙 浩 李雨泰
徐莹莹 王国强
文字 | 徐莹莹 赵志军
图片 | 曾攀老师
编辑 | 滕明焜 徐莹莹
责编 | 马啸腾 郭鸿业
转载自清华大学小研在线