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在走向讲台之前
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我于2008年1月从清华大学航天航空学院获得博士学位，于08年2月来到石油大学报到，从一名学生摇身一变为一名人民教师，从而开始了我的教书、科研生涯。
但是刚出校门的我，尽管从心底里热爱教书这个工作，但是对于如何教学、如何与学生打交道却还是一窍不通。在攻读博士学位期间，我每周都要参加一两次学术讨论班，也经常在讨论班上做报告。虽然锻炼了一些表达能力，但是还是没有能够面对面地给本科生正式上一堂课。来到石油大学的第一学期，我没有排上课，而是由系主任安排了以为退休老教师给我辅导讲课中的一些注意事项。一开始我并不理解为什么要这样做，但是与一些老教师接触多了之后，确实从他们身上学到了很多教学中的常识和技巧。在此期间，我同时被安排在力学实验室，负责讲课和实验室建设。尽管这个讲课和正式以教材内容为主体的讲课不一样，但是我还是珍惜这些机会，努力去上好每一堂课。通过上了一学期的实验课，我逐步的积累了一些教学方面的知识，但是总起来说还不是很系统。
恰好就在此时，在第二个学期开始之前的暑假，学校出台了青年教师岗前培训活动。在两个周左右的时间内，我们这些刚毕业的博士、硕士系统学习了教育心理学、大学教学论等一些有关教育理论方面的课程，并且去济南参加了由山东省高师培训中心组织的统一考试，最后获得了合格证。然后，由学校教务处、教学质量评价中心又统一组织了为期一年的校内岗前培训计划，原则上只有培训合格的老师才能正式上岗。难怪有来给我们讲课的一些外校老师说：要在石油大学当个老师尤其难，要经过九九八十一难！以我本人为例，我认为要当石油大学的老师，首先要能够顺利地拿到博士学位，然后与学校双向选择，接着进行第一次试讲、面试。来到力学系之后，系里还有一个专门的针对年轻老师的培养计划，还需要在第一学期末的时候拿出下一学期要上课程的讲稿，然后组织系里老师统一对年轻老师试讲进行考核和点评。然后还需要拿到教师资格证，需要通过普通话等级考试（我的普通话水平为二级乙等，不过还是顺利通过了）、还需要通过各个学院组织的试讲。在这些都通过的基础上，还要做的就是要完成校内的青年教师岗前培训活动。
这个活动需要持续两个学期，首先要去旁听很多老师的示范课和观摩课，做好听课记录。我想，学校的主要目的还是要让我们去学习一些有讲课经验的老教师的优点。在第一学期，我旁听了很多老师的课程，获益匪浅。其中有全国教学明师蒋有录教授、数学学院马铭福教授、化工学院王芳珠老师等等。出了这些老师之外，我还旁听了力学系的很多老师的课，其中有胡玉林教授、薛世峰教授、侯密山教授、于永南教授、刘延强教授、署恒木教授等人。在听课过程中，我将自己的角色定位为老师，自己想象自己如何应该去讲某一段内容，同时跟这些老师比较。发现这些老教师大都是功底比较深厚，在讲课过程中能够站稳讲台，同时讲课的时候时间把握的非常好。他们讲课的时候语言表达比较流畅，内容上下衔接得较好，同时能够将自己的科研体会融入到教学内容之中。
第二学期，我又继续去旁听了部分老师的课程，例如机电学院崔学政老师、数学学院常兆光老师、资源学院张锋老师等。在第一学期听课的基础上，我已经能够站在一个较高的高度去欣赏这些老师的讲课艺术，同时能够学会辨别他们讲课中的得失，例如普通话水平、语音语调、体外话的引入等等，这也表明通过我的努力，自己确实有了提高。同时教务处又请了一批有经验的老师给我们讲授讲课中的注意事项、讲课艺术、多媒体的使用等等。
其中我感受比较深的是机电学院崔学政老师，感觉他在讲课过程中是确实花费了很大心血的。记得那次崔老师在给我们上课之前，突然立喝一声“起立”！这使我们大吃一惊！崔老师这与众不同的开场白是为了将学生的注意力从课间拉回到课堂上来，同时平息上课之前的争吵之声，从而为这堂课的开始打好了基础。接着，崔老师说到了讲课中的一些艺术，比如要精神饱满，要幽默等等。他甚至还举了一个例子，说有时候还可以高歌一曲。崔老师在用多媒体的时候，穿插了大量精美的图片，同时也结合着工程中的实例进行课程内容的讲解。例如，他在讲到由顾心怿院士发明的抽油机的时候，提到了知识产权的流失；在讲到汽车减速器的时候，也提到了汽车驾驶的一些常识等等，这些对于学生的听课兴趣是非常有用的。对于力学专业的学生，崔老师在讲到机械原理的时候，跟他们说，力学与机械本来是一个英文单词翻译过来的，即Mechanical Engineering，这样的话就引起了力学专业学生学习这门课的热情。
在接受学校的培训计划的同时，系里对于我们年轻老师的培养也是非常重要。例如我第一学期由王魁喜老师指导，第二学期由杨秀娟老师指导，第三学期由署恒木老师指导。经过这些老师的指导，我逐步地了解了力学知识，了解了力学系的常识，同时也了解了作为一个老师的基本常识。这些老师都是把自己的宝贵经验倾囊以授，决不藏私，都想尽快使我成熟起来。
尽管原则上青年教师在岗前培训没有结束之前不能走上讲台，但是由于工程力学系的特殊情况，我还是提前迈向了讲台。工程力学系大部分老师都是77届的大学生留校的，所以年龄都已偏大。60年代的老师只有两名，70年代的老师有五六名，所以人才一直出现断层。但是工程力学系的教学任务却非常繁重，承担着全校工科专业的所有力学课程。所以在08年下学期，我被安排给石油工程专业的大二学生上理论力学。直到今天，我翻看08年9月1日那天的日记，心头还是感到一阵激动，一阵温馨：
“今天9月1号，在开学的第一天第一堂课时，我给石工专业的学生上了第一堂理论力学。
人生有很多第一次。在此之前，我做过N多学术报告，同时上学期在东营校区和黄岛校区分别上过力学实验课。但是面对这么多同学上这种大课，对于我来说正是第一次。
为了准备这堂课，我在暑假就备课备了好几遍，但是对于其中的个别内容还是不满意，所以一直添添补补。然后在上课之前的晚上，我又翻过来覆过去地熟悉讲课内容。台上一分钟，台下十年功。一个不经过充分准备的老师，恐怕很难适应第一堂课的环境。
讲课一开始有点压力。但是一旦讲开之后，就很快进入角色了。讲课的时候我最担心的是时间把握不好。因为教室里面没有钟表，同时上课铃声不是很响，所以造成了一定难度。
感觉大部分同学对于我讲的内容还是比较感兴趣的。同学对我也比较尊敬。这正是一个老师最大的幸福与欣慰。
对于今天自己的表现，只能给自己打70分。因为很多东西还需要进一步提高。相信下一堂课会好很多。”
这一段话记录了我初次登上讲台时的内心感受，同时对自己的得失有了一定评判。事实上，我的讲课以后越来越纯熟，也尽可能地消除讲课中的一些失误。现在我每次准备一堂课的时候，还是要尽心尽力，尽善尽美。
在讲课之前，我就反复考虑，大学课堂究竟应该教给学生什么东西？我认为，首先应该交给学生普遍的方法，锻炼他们理性思维的能力。大学并非是普通的职业培训机构，简单的学点技术就可以去上岗挣钱了。大学是培养高层次、高素质的人才。是给学生打下雄厚的基础，培养他们在科学或者其它方向上的兴趣的阶段。大学最主要的是“授之以渔”而非“鱼”。大学课堂需要让学生养成理性的逻辑推理能力，以便使他们在以后的科研、生活或者工作中终生受益，而并非简单地进行照本宣科。恩格斯曾经说过“一个民族要想始终站在科学的高峰，就一刻也不能没有理性的思维。”
其次，大学课堂应该讲述这门课程的历史与发展，使学生弄清楚这门课的来龙去脉。历史上的科学家为了科研而献身的精神，正是我们这个社会、这个民族所欠缺的。中国人始终讲究实用哲学，并不清楚科学的价值是无形的，也是无法估量的。中国人不善于探索自然界的奥秘，所以一直就没有形成逻辑的思维方式与专门的系统的自然科学体系。中国古代的研究基本上都是“技术”，而鲜有定理定律等的发明创造。近代课本上所学的定理基本上都是以外国人命名的。
最后，要理论联系实际，讲清楚为什么要讲这门课，为什么要讲某个知识点。这个知识点在现实生活中、在工程实践中是怎么回事。林家翘先生在MIT（麻省理工学院）讲述微积分时就是从工程的角度来讲，结果几乎把所有的学生都吸引过去了。一个很优美的定理、公式，如果老师不清楚其应用价值，至少说明这个老师的知识是不完备的。
如上所述，在讲课中我最重要的一个特色就是大量的渗透了力学史的知识。当然这对于仅仅会“手把手”讲课的老师来说短时间内恐怕很难达到。我认为，所以作为一名教授工程力学的老师，一方面要能够条理清晰地传授知识，另一方面必须掌握力学研究的历史以及当今科研的热点。力学史算是力学的一个分支，也是科学史的一个分支，它记述和研究人类从自然现象和生产活动中认识和应用物体机械运动规律的历史。谈到力学史，首先要熟悉有哪些材料可以供我们选择使用。目前关于这方面的研究还是非常少。一方面，力学的研究进展很快，向着工程技术的各个领域快速扩展，同时在纳米、生物等一些新兴领域中起着越来越重要的作用，很难有人熟悉这么多领域；另一方面，力学并非像物理、化学、机械等领域广为普通人所熟悉，因为它是一种“软科学”，是一种辅助其它学科发展的科学。正如国家自然科学基金委最近对力学的定义所言：“力学是一门应用性强的基础科学，是研究力与运动规律的科学。力学是建立在牛顿力学和经典热力学的基础上，主要涉及宏观运动，目前已扩展到微纳观层次。”这种对力学的定位，决定了力学的性质，即它的跨度非常大，同时也给力学史家带来了困难。
力学本身的发展有悠久的历史，但是关于力学历史的著作是在经典力学臻于完善以后才出现的，其中著名的是E.马赫的《力学的一般批判发展史》(1883)。当代力学史专著有R.杜加斯的《力学史》(1950)，其中把力学作为物理学的一部分。运用历史唯物主义观点阐明力学史的有以Н.莫伊谢耶夫为代表的莫斯科大学学派的著述,如A.T.格里戈良所写《力学，从古到今》（1974）。力学的专科史有I.托德亨特和K.皮尔孙的《弹性理论和材料强度学史》两卷（1886、1893），S.P.铁木辛柯的《材料力学史》(1953)。其中铁木辛柯的著作内容翔实，对工程中的大量实例以及力学史上的重大创举斗进行了分析。
中国从50年代起开始把力学史作为物理学史的一个组成部分，而对力学史进行单独的、系统的研究则刚刚开始。戴念祖著《中国力学史》，老亮著《中国古代材料力学史》等对中国古代在力学上的贡献进行了评述。而北京大学的武际可老师对力学史进行了深入研究，写出了《力学史》一书，以及最近出版的《近代力学在中国的传播与发展》对中外力学的发展进行了哲学意义上的思考。力学史的书籍已经给我们提供了大量的素材，然后我们要在课程适当的地方将这些素材插进去。这些例子会让学生认识到这些大科学家的伟大，同时也感受到学科交叉的必要性，从而受到人文气息与科学精神的双重熏陶。
如在讲到弹性模量（杨氏模量）E时，应该向学生提及汤姆斯×杨的学术贡献。汤姆斯×杨是一位多才多艺的科学家，曾经在物理上提出了著名的杨氏双缝干涉实验，还利用罗赛塔石辨认了埃及的象形文字从而成为一名考古学家。汤姆斯×杨在固体的表面物理科学也卓有成就：他在1804年提出了杨氏接触角。而接触角的概念却是现在科学研究的前沿与热点，并且得到了广泛的应用。例如笔者所研究的表面放生力学领域里面，荷花的叶子“出淤泥而不染”的超疏水功能，水黾能够飞速地在水面跑跳，沙漠里的蜥蜴能够通过表面的毛细管吸水等等都与杨氏接触角的概念有关。
在讲到材料的最大剪应力破坏准则时，应该讲述整个历史的来龙去脉。最早对材料的强度破坏问题产生兴趣的是文艺复兴时期的巨人达×芬奇。达×芬奇是世界上最伟大的艺术家之一，他的两幅画《蒙纳利莎》和《最后的晚餐》是人类文化的瑰宝。同时他是世界上最早设计飞机的人，他还是一位建筑师、工程师、解剖学家。达×芬奇曾经说过：“力学是数学的乐园。因为我们在这儿获得了数学的果实。”由此可见他对数学、力学的重视。他对材料的破坏做了一些实验，但是并未提出合理的强度准则。随后，意大利文艺复兴后期伟大的天文学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家，也是近代实验物理学的开拓者，被誉为“近代科学之父”的伽利略进行了进一步研究。伽利略是为维护真理而进行不屈不挠的战士。恩格斯称他是“不管有何障碍，都能不顾一切而打破旧说，创立新说的巨人之一”。他对于材料进行了弯曲试验，但是得到的破坏准则是错误的。直到1864年，由法国的工程师屈雷斯加（Tresca）提出了“最大剪应力”准则，才与实验结果一致。这个理论也称为“Tresca准则”，也就是材料力学上讲到的第三强度理论。而我们国家的一些科学家在强度理论方面也做了大量工作，例如西安交通大学的俞茂宏教授提出了“双剪切理论”，已经被写进教科书。同学听了这些力学史料，将会被故事所吸引，同时会对达×芬奇、伽利略等人的多才多艺发出由衷的感叹，进而对于强度理论发展的曲折历程有了深入体会。同时提到中国科学家的贡献，将会增强同学们的民族自豪感。
而在理论力学领域，可讲的“故事”较少，因为理论力学更加偏重于基础，更注重于推导公式。但是实际上，理论力学中也有大量的史料可以补充。例如在讲动量、动能时，可以讲述笛卡儿与莱布尼兹学派之争。莱布尼兹比牛顿小四岁，是那个时代最博学的人。他精通法律、外交、数学、物理、哲学、化学、冶金以及曾经设计过计算机。他最早区分了动量与动能，认为用“活力”mv2来表征动能更加合适。在讲流体动量的时候，也可以讲到欧拉的故事。欧拉是有史以来四大数学家之一，到晚年双目失明，但是还是非常刻苦地工作，一共写了1000多篇论文。有人称赞他做计算，“就像鸟在空中飞翔，像鱼在水里游泳，像人的呼吸一样自然。”而与欧拉同时代的拉格朗日则将理论力学的研究推上了高峰。他的《分析力学》一书没有一个图形，全部是公式的推导。鉴于拉格朗日的学术贡献，他被拿破仑称赞为“一座耸立的高峰”。
授课时除了传统的力学史的渗透外，应该给学生灌输一些关于力学的最新进展，这就需要一个力学教师必须坚持不懈地从事科学研究，不能固步自封，墨守陈规。当今我们正处于一个“知识爆炸”的时代，各种新知识、新观点层出不穷，而一些传统的概念可能不够准确，或者被证明是错误的，这也是我们要注意的一个重要问题。
对于书上的一些公式，应该说明其适应的范围，从而加深学生的理解，同时又给他们以“尽信书则不如无书”的启示。例如屈服极限和强度极限的计算都是用力除以试件的原始横截面积，这仅仅适用于小变形的情况；而实际试件在达到强度极限时变形较大，用此公式计算将有误差。所以应该给学生指出，这是名义应力而非实际应力。
课本上对于泊松比的概念介绍往往不够详细，因为对于工程中的各个专业，其面对的材料大部分都是金属。而实际上，近代的材料科学发展迅速，除了传统的硬物质之外，尚还有大量的性能特殊的“软物质（soft matter）”。从理论上来说，泊松比的取值范围为 ，但是工程中的金属等材料的泊松比一般取正值，课本上也很少提到泊松比为负值的情况。对于软物质，或者其它的材料，在拉伸过程中体积会发生变化，从而呈现出“负泊松比”的现象。例如对于学术界新发现的碳纳米管类“负泊松比材料”，在拉伸过程中出现体积膨胀的反常现象。这些例子当然会引起学生的极大兴趣，同时也会意识到科学的发展一日千里，我们要以严谨的态度来面对整个世界。
除了讲述具体的力学知识外，还可以讲到力学的方法、思路，讲述力学与其它学科的交叉。例如力学与地质的交叉形成了地质力学，与生物的交叉形成了生物力学，与纳米的交叉形成了纳米力学。而今后力学可能与经济、社会、历史、考古等领域进军，正如中科院院士白以龙教授所提倡的“要开拓力学的新边境”，从而给学生学习力学以精神上的鼓舞。
事实上，经过一系列的培训活动，我的讲课水平也逐步提高。在第一学期理论力学结束的时候，学生对我的评价是力学系所有年轻老师里面最高的。教务处、督导组、院系老教师对我的讲课水平也大都持表扬态度。在09年4月份举行的储运与建筑工程学院青年教师讲课比赛中，我又很轻松地获得了第一名的好成绩。借着这股势头，我又被学院推荐参加全校的讲课比赛，现在正在精心准备。
在讲好课程的同时，我的科研也没有放下。在08年一年，我就一举申请到了国家自然科学基金一项，教育部博士点基金一项，据悉这在第一年刚工作的年轻老师中是较为罕见的。因为科研、教学工作的起色，引起了院里领导的关注，他们在09年4月份推荐我参加“中国石油大学（华东）十大杰出青年评比”，尽管没有评上，但是也借此机会宣传了我的工作。
所有这些进步，都与教务处、储建学院、工程力学系的各位领导、各位老教授对我无私的帮助是分不开的。对于刚刚踏入工作岗位的我，任重道远，在今后的工作中，我一定要保持不骄不躁、谦虚谨慎的工作态度，以使自己尽快成长起来。
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