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厚德弘毅 博学笃行
学科概况>学科队伍>方向负责人
发布时间: 2021-11-26
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。
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。