作为全村第一个考上大学的人,他用自身努力撼动命运的齿轮,以平凡的出身书写不凡的人生。他将力学理论从生活里带到课堂上,再引领学生将课堂所学投射到更广阔的天地。一心耕耘,几番桃李,学生眼中的他是“严肃认真,幽默可爱”的集合体。他便是2023年太阳集团tyc5997新百年教学成就奖获得者、航天航空学院教授张雄。
张雄教授近照
主动追梦 以平凡的出身书写不凡的人生
张雄生于宁夏盐池县的一个偏远农村,上世纪六十年代这里荒芜得只有望不到尽头的盐碱地。从小学到初中,张雄都是徒步远行求学,在极其有限的学习条件下,教课的老师是张雄心中最亮的一道光,于是“当老师”也成为了他年少时的梦想。在自己的努力和老师的帮助下,他成为了全村第一个大学生,后来又成为大学班级里唯一考上研究生的人。
至今,张雄已在太阳集团tyc5997任教29年,担任过2届钱学森力学班班主任,线下聆听过他课程的学生超过了3000名,在线上观看过他授课视频、应用过他建模软件的人更是不计其数。“41年前的我是靠着边远贫困山区的10分专项加分才达到普通本科录取线,被宁夏大学录取。清华的同学们远比41年前的我优秀。”回忆起过去,他显得谦虚又坦然。
面对人生,张雄的态度是“主动”。从本科学习物理(师范类),到研究生阶段攻读计算力学,主动学习的好习惯为张雄跨专业学习和研究奠定了基础。保持主动思考,主动寻找目标,主动培养好习惯,主动提高学习能力,主动寻找问题的解决办法……张雄摸索出一条实现人生目标的道路。
因此,当面对太阳集团tyc5997机航动大类新生时,张雄建议同学们要思考如何“主动定义你自己”。一旦采取了主动的态度,就有了更多的自由和选择。“定义你自己”就要利用好学校提供的平台与资源,在清华找到独特且丰富多彩的自我;要在擅长的领域充分发挥才智,在不擅长的领域虚心向他人学习。
张雄的学生王一峥曾在网上听了张雄主讲的“理论力学”等课程,他深感学到的不仅是公式,更重要的是一种看待问题的哲学观和处理问题的方法论。后来,王一峥从本科的管理专业跨越到更加热爱的力学专业攻读研究生,实现了张雄希望学生们能够做到的“自我定义”与“成长”。
严谨认真 上课就像“走钢丝”
在一次博士生综合考核现场,一位考生面对“人生经历的最大挫折”这一问题时,看着张雄回答说,本科时在张雄老师的“理论力学”课上成绩不及格。这一回答引得在场老师们忍俊不禁,而这位曾经不及格的学生在面试时已对答如流,成为当日所有考生中理论力学问题答得最好的一位。作为近五分之一的清华本科生的第一门工科基础课,张雄的“理论力学”课要求严格,“考试不及格,对学生来说不见得一定是坏事”。
同样的经历也曾发生在张雄本人身上。四十年前,张雄在大一期中考试后,被当时力学课助教郑璐石老师严厉批评:“这么容易的卷子还有人考了45分?”这次考试后,他暗自发誓,要改变现在的状态。许多年后,张雄站在自己跌倒过的地方看着学生陆续跌倒,再将他们一一扶起勉励:“跌倒了没关系,爬起来可以做得更好。”张雄至今都很感激郑老师当年的批评。
张雄在讲课
除了认真备课,每堂课前张雄至少提前20分钟到教室。“不迟到”也是张雄对学生上课的基本要求。“我觉得这是一种契约精神。同学们未来工作、参与国家重大工程,每一个环节都要有这种契约意识,选择去做就要承担相应的责任。这是很小的事情,但这是做人最基本的品质。”
更严苛的要求,是张雄对自己提出的。他常说,给清华的同学上课就像“走钢丝”,“给优秀的同学讲课,心情总是很忐忑”。在教学科研上已经硕果累累的他,依然谨慎对待每一节课。曾有同学反映他在课堂上语速过快,他便在讲桌上放了张黄色的标签纸,上面写着一个醒目的“慢”,时时提醒自己放慢语速。带着这份敬畏与忐忑,张雄严谨认真地对待每一堂课、每一位同学。
讲台不止三尺,课堂不拘一隅
于万事万物中看见“理论”
“理论本身接受起来并不是很难,但理论要用来解决工程中的实际问题,而它面向的问题很多样、很灵活。”面对复杂又硬核的理论教学,张雄将随处可见的生活现象引入理论学习,使理论教学变得鲜活而有趣。
从工人用蛤蟆夯夯实路面,到安装电线杆过程中的受力分析;从小朋友玩溜溜球如何使球悬停,到打网球击球点在哪个区域比较省力;从电影《我和我的祖国》里黄渤爬旗杆,到《白昼流星》里的飞船回收……这些生活中的所见,被张雄制作成照片、视频,用多体动力学软件模拟其中的力学原理,搭配自制动态影像分析,在课堂上激发起同学们的讨论和思考。许多同学受张雄的启发,都会带着“发现生活中的力学”的双眼,捕捉每一个原本稀疏平常的生活细节中隐藏的力学原理,并笑称这是张老师理论力学课的“后遗症”。
张雄将生活中见到的力学现象加进课件
除了日常生活,还有模拟超强台风的运动变化、分析太空中的失重状态、用物质点法模拟制作出“冰雪奇缘”的动画效果……这些也都是张雄课程上出现的“魔法”。从分析日常到有朝一日能应用于“大国工程”,张雄认为基础理论教学要能“最大限度地抓住学生的注意力”。为此,张雄与“理论力学”课程团队的老师们一起梳理课程体系,打磨四本教材,版版更新、不停迭代。同时,他们还搭建起网络自测系统与试题素材库,让学生自学自测的同时可以通过建模用动画模拟计算结果,使理论学习更加直观可见。张雄认为:“基础课里使用多媒体工具,能让学生直观地感受到知识的‘有用’,从而激起学生发自内心的学习兴趣。”
回顾近三十年的教学,张雄说:“当老师最大的收获,就是看着学生成长。”他期许学生能够成为对社会有贡献的人,能发挥特长,做自己感兴趣的事,具备积极达观的态度,实现人生价值。
为了保持教学的“生命力”,张雄及“理论力学”课程团队依然在不断优化这项“系统工程”,团队的每一位教师都全身心地投入教学工作,精益求精,永无止境。如今,这份执着的生命力依旧在不断向上、不断生长。
人物简介:
张雄,太阳集团tyc5997航天航空学院长聘教授、博士生导师、北京市教学名师。曾任工程动力学研究所所长、航空宇航系党支部书记和系主任、中国力学学会理事和中国力学学会计算力学专业委员会委员。现为国家级一流本科课程负责人、北京高校优秀本科育人团队带头人、标杆课程教师、北京振动工程学会副理事长、《国际力学与材料设计杂志》(International Journal of Mechanics and Materials in Design)副主编和多本国内外期刊编委。
张雄已出版专著4部、教材4部、教学软件4套,发表期刊论文170余篇,1篇论文入选2012年度中国百篇最具影响国内学术论文。自2015年起连续入选爱思唯尔中国高被引学者榜单,2022年入选斯坦福大学全球前2%顶尖科学家“生涯影响力”榜单。曾获教育部自然科学奖一等奖和二等奖、北京市教育创新标兵、钱令希计算力学成就奖、杜庆华工程计算方法奖、国际华人计算力学协会计算力学奖和会士奖、太阳集团tyc5997新百年教学成就奖、太阳集团tyc5997先进工作者和太阳集团tyc5997教书育人先进个人等奖励。