教书育人 润物无声——记北航立德树人卓越奖获得者张有光

点击数:    |    加入时间:2021-11-15

教书育人 润物无声

——记北航立德树人卓越奖获得者张有光

张有光,男,1963 年 5 月生,中共党员、教授,从教 30年,现任微电子学与固体电子学责任教授、国家集成电路人才培养基地副主任、校教指委委员、士谔书院学业总导师。

从教30年来,他关心关爱学生,注重科教融合,思政结合。探索一种基于探究项目构建师生学习共同体教学模式,让学生体验到知识被重新发现的乐趣,教书育人,润物无声。他注重青年教师教学能力培养,2020 年 5 月卸任本科教学院长后,致力于教师教学能力提升和发展咨询,在今年第十四届学校青年教师教学培训中发挥了重要作用。

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他本科就读于浙江师范大学数学系,获得北京大学数学系理学硕士后,来到北京航空航天大学,成为电子信息工程学院首批博士生。曾经的师范生、理学硕士、工学博士,他的大学教师生活有何不同?

“随机过程理论” 让专业课程也能拥有人文哲学意蕴

“随机过程理论”是一门电子信息工程专业的核心基础课,其特点是概念多、理论性强、抽象难懂,被同学们戏称为“随机过程,随机过”。2012 年,他开始了小班研究型教学模式的探索。课堂教学,从问题导入、问题分析、数学建模、问题解决、应用拓展,逻辑演绎与思想诠释相结合,让学生体验到知识被重新发现的乐趣;课外学习,尝试基于探究项目构建师生学习共同体教学模式。探究项目以基本概念为核心,教师引导学生,通过小组的团队合作,追溯随机过程的发展历史、挖掘其应用价值,体验科学思维、科学方法与科学精神,甚至人文哲学意蕴。

以探究项目维纳-辛钦公式为例,首先回顾“数学分析”中的傅里叶级数、“电路分析”中的相量法、“复变函数和积分变换”“信号与系统”中的傅里叶变换、“概率论”中的特征函数,再到本课程中的维纳-辛钦公式,共计 6 门课程的学习经历,寻求其内在联系,这就是华罗庚的“厚与薄”学习方法,用《道德经》的观点就是“为学日益,为道日损”。其次,追问其背后的人物故事,比如拉格朗日等数学家为何没有完成临门一脚?拉格朗日严谨有错吗?面对拉格朗日的质疑,傅里叶是如何坚持的?第三,将傅里叶级数上升到哲学高度,就是笛卡尔的分析思想。第四,对于傅里叶变换,上升到哲学,可以用苏轼的哲理诗《题西林壁》“横看成岭侧成峰”来形象的描述。如果再延伸,“远近高低各不同”就是变换时空尺度看问题。

在探究过程中,他如何引导同学?他说作为老师,在初期,既要有敏锐的感知能力,也要有等待成长的耐心,“让子弹飞一会儿”,同学们在自由探索中可以展现个性、获得“挫折经历”,而老师也在这个过程中可以了解同学们的特点;在中期,当同学们感觉无路可走的时候,他“顺水推舟”的指导,让同学们获得“柳暗花明”的感觉。在后期,引导同学们,将自己的探究历程总结出来,让经验得以升华和内化。

教师的指导,如何体现“留白”?学生的成长,如何达到“个性化”?他并没有正面回答,只说了一句“即使多个小组选择相同的项目,其探究成果总结报告都达到了较高水平,然而相似度却很小。”确实,要是相似度高,表明老师指导的有点多。

“随机过程理论”的教学改革经验,获得了校内外高度认可,它是学校首批研究型教学示范课,2019 年受邀第四届中国高等工程教育研讨会教师发展分论坛分享经验。

“电子信息工程导论” 专业引导与新生教育相结合

针对大一新生面临信息超载、时间碎片化、评价多元化带来的迷茫,如何认识专业?如何认识大学?这是大学新生教育和专业导论课程的需要探索的问题。 2007 年他担任本科教学副院长,首次直面降级试读、退学的同学和家长,感到十分痛惜和惋惜,由此开启了新生教育的探索历程。

经历 3 年实践、学习、思考以后,2010 年他重新设计了课程,将专业引导与新生教育有机地结合起来。选择智能手机作为切入点,从身边事物出发,追溯科学发现、技术发明与产业创新的演变历史,穿插人物故事、创业案例,将电子信息的专业内涵蕴藏其中,使同学们在了解专业技术的同时还能体会到工程师的能力与态度,科学家创新精神与企业家创业精神。

在此基础上介绍培养目标、大学教育和大学怎么读。在教学中,充分展示我国在移动通信、卫星导航等领域,从跟踪到超越的发展历程,增强同学们对我国信息产业发展的信心,期间穿插我校教师和校友的科研成就增强专业培养能力的信心;在大学教育思想的介绍中,恰当表达我国教育思想发展史与当前新工科教育改革成就,拓展全球视野的同时彰显中国特色。

2014 年受学校教务处委托,他承担了探索“新生研讨课”教学模式的重任。2015 年春季首批新生研讨课“走进自旋电子世界”“走进光电世界”开设,让新生触碰学科前沿,走进科研实验室,接触先进仪器、感受研究氛围。取得经验后,同年秋季电子信息工程学院开设了 15 门新生研讨课,让每个新生至少可以选修 1 门。他自己主讲“从智能手机谈起”,基于视频公开课《电子信息工程导论》,探索翻转课堂教学模式。

为了提升教学效果,他同步编写教材、开发数字资源。2013 年获工业和信息化部“十二五”规划教材,同年出版《电子信息类专业导论》,2014 年获中国电子学会“全国电子信息类优秀教材”一等奖。2014 年录制“电子信息工程导论”,2016 年获国家精品视频公开课。2020 年《电子信息类专业导论》第 2 版出版,受到同行们的好评,被 80多所高校选作教材。近年来,他 7 次受邀全国教育会议分享专业导论课教学经验。他主讲的随机过程理论、电子信息工程导论、从智能手机谈起、电子信息商业案例分析,组成“电子系列”课程,2018 年获校级首批课程思政示范课,2019 年 6 月 14 日《中国教育报》报导。

基于岗位责任开展教学研究 提升专业建设水平

2007 年担任本科教学院长,他曾经犹豫过,担心自己没有电子信息工程专业本科学习经历。为了做好工作,他全程参与冯如杯、电子设计竞赛、生产实习、毕业设计等教学环节,理解电子信息专业内涵,了解教学中存在的问题。

他关注特殊类学生,与教务员、辅导员和班主任共同做好学业预警。耐心地与降级试读学生交流,肯定其优点,树立信心;同时,与家长单独沟通,帮助他们理性认识孩子成长中的“烦恼”,调整心态帮助孩子走出困境,大幅度提升了试读成功率。 他充分挖掘学院教学科研优势,协助资深教授建设教学团队,将优势科研成果转化为优质教育资源,获国家级一流专业 3 个,国家级教学团队 1 个,国家级实验教学示范中心 1 个,国家级工程实践教育中心 2 个,连续 3 届获北京市教学成果一等奖,其中 2项为国家教学成果二等奖,在历次学科评估中教学业绩优势明显。

他重视青年教师教学能力培养,连续四届获校青教赛优秀组织奖。2017 年他担任学校青教赛总教练,构建校级教学能力培训体系,2019 年取得了历史性好成绩,获北京市青年教师基本功比赛一等奖 2 个,二等奖 1 个、三等奖 3 个。

他秉承现象学教育学的理念“写作即研究”,总结 13 年教学院长、3 年学业总导师经验,形成教材《大学怎么读——以电子信息类专业为例》,2021 年 2 月出版,不仅适合大学生阅读,也可以供专业负责人、班主任和辅导员参考,受到同行的高度赞扬。

功成不必在我 协助青年教师构建自旋电子科研团队

2013 年,引进青年教师赵巍胜教授后,他全力配合赵巍胜教授开展工作,将自己的科研资源贡献出来,统一由赵巍胜安排。协助他组建自旋电子交叉科学研究中心、创建费尔北京研究院。2018 年集成电路科学与工程学院实体化运行后,他兼任教学指导委员主任,继续指导青年教师、协助构建本科专业人才培养体系,传承电子信息工程学院育人文化。

他与自旋电子科研团队青年教师们联合指导的博士生中,有 4 人获得北航-法国巴黎萨克雷大学双学位,3 人留校任教,多人获校级优秀博士论文、北京市优秀毕业生等奖励,2020 年获校级研究生教学成果一等奖。

2020 年 1 月,原本准备卸任教学院长,面对新冠疫情,他在春节期间就着手组织教学指导专家组、信息技术专家组,探索线上教学模式,确保教学秩序和教学质量。2020年 5 月卸任教学副院长后,兼任教师教学发展中心专家组长,探索教师教学发展咨询体系、优化教师教学培训体系,在第十四届学校青年教师教学培训(基础班)中,发挥了重要作用。

编辑:贾爱平


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