中国教育报：李长洪 培养学生“叛”“逆”思维

■本报记者 黄文 通讯员 陈捷

    金矿主溜井井壁塌方。在地下340米至410米深处主溜井井壁发生了严重破坏，破坏段长达70米，直径由原来设计的3米塌方至15米，最大达l9米。矿方考察了五六种办法，不仅投入巨大，而且大都需要半年到一年时间才能恢复生产。“我向矿长提出，15天让你恢复生产。”李长洪饶有兴致地讲，学生们瞪大了眼睛听。李长洪在讲他主持过的山东新城金矿主溜井特大塌方区加固技术研究及工程实施。“李老师常拓展知识，讲他参与的实际工程案例，使我们对学科产生了浓厚的兴趣。”土木工程专业大四学生牛菲菲说。

    李长洪既是北京科技大学土木与环境工程学院副院长，更是深受学生欢迎的老师，今年，他获得了北京市教学名师奖。教书与育人，科研与教学……他把一个教师的职能与职责诠释得淋漓尽致。

    教书育人结合 事半功倍

    李长洪有一个“理论”——教书育人事半功倍。教书育人何以“事半功倍”？李长洪是这样解释的，专业课教师虽然没有专门去做思想工作，但在授课过程中结合具体的人和事，教育学生热爱专业，用自己所长回报社会，学生在潜移默化中受到教育，既教了书又育了人，一举两得。

    李长洪常常将本校、本学院学生平时熟悉的老师的事迹引入课堂。学院里曾给学生讲“矿山岩石力学”课的于学馥先生德高望重，他是我们国家岩石力学的奠基人之一。讲到岩石轴变理论时，李长洪说：“上世纪60年代，于先生创立的岩石轴变理论比国外相同研究成果领先了20年。国外后来是借助计算机研究出来的，而于先生当时没有那个条件。”讲到地应力测量理论和方法时，李长洪举了学院老院长蔡美锋教授创造性地完成“完全温度补偿地应力解除测量技术及其在采矿设计优化领域的应用”的突出事例。学生们听了都很震惊，深为自己学院有这样优秀的教师而自豪。

    李长洪认为。这些发生在自己身边活生生的人和事，学生们听着倍感亲切。他们课下向李老师询问详细情况，探讨刚学的知识的发展历程。学生们也会把自己了解到的本领域国外高校研究现状、国外研究机构的研究进展与老师交流。

    下了课，总有学生围住李长洪，李长洪也乐于向学生谈自己的看法。通过老师的介绍和跟老师的探讨，学生们看到自己所学专业知识在经济建设中发挥的作用，专业认同感、事业心和使命感油然而生。“如果下了课老师匆匆忙忙离开教室，不能形成一种亲师的氛围，学生如果仅仅学了专业知识，对未来没有比较清晰的认识，感到迷茫时无人诉说无人引导，对他们未来的发展不利。”李长洪说。

    教学科研结合 相得益彰

    “岩石力学与工程”是矿业工程、土木工程等专业的基础课，在李长洪的主持下，这门课已于去年获得国家级精品课程。“‘岩石力学与工程’章节之间相对独立，每一章都是一门学问，都可以单独出一本专著。能讲这门课的老师学问得非常大。”土木工程专业大四学生翟云鹏说。李长洪长期从事采矿和岩石力学工程领域的教学与科研工作，20多年来先后参加和主持承担完成了国家级、省部级和横向科研项目60多项，获得国家科学技术成果奖3项、省部级科学技术成果奖10余项，积累了丰富的教学经验和工程、科研经验。

    “李老师经验丰富，结合课程相关知识点，常拿他做过的工程给我们讲，我们很爱听。”土木工程专业大四学生郭泳说。老师课上讲的金矿主溜井塌方加固工程的案例让他记忆犹新。“如何把孔打进塌落松散破碎岩层？怎样控制向加固层注入的浆液的凝固速度？5米厚的加固层能否支撑上面70米厚的塌落岩层荷载？”李老师没有简单地叙述自己的做法，而是抛出一串问题，先让学生开动脑筋。“李老师用生动的实例告诉我们，地下工程具有围岩性质和地质构造信息的不确定性，以及工程情况的复杂性，解决问题不仅需要深厚的专业知识，而且需要丰富的实践经验，才能敢于挑战，成功应对。”郭泳说。当年，李长洪的这个科研成果获得山东省科学技术进步二等奖。

    李长洪很注重结合自己的科研任务去讲解知识，因为自己做过，所以对知识理解得更深刻，讲得更透彻。讲解一些实例，他甚至可以不用备课，问题怎样出现的，难点在哪里，采取什么方案解决的……都信手拈来。因是发生在老师身上的事，学生们还会产生一种自豪感——这是我老师做的。

    “基础理论、基础知识学起来比较枯燥。我在课堂上引用实例讲运用基础知识解决工程实际问题，对活跃课堂气氛、调动学生积极性很有帮助。更重要的是，工科知识要解决实际问题，必须理论与实践结合，如果讲得空洞，学生学习效果不好。”李长洪说。

    教学过程中学生会向老师提出各种问题，有的是尚未得到解决的问题，这就给老师提出了研究方向。采用普通柔性试验机，对弹脆性岩石试件做单轴压缩试验，应力达到一定程度时岩石试件会发生突然破坏，岩石碎片四射，同时伴有巨大响声，称之为岩爆。在实际地下工程中，岩爆往往造成开挖工作面的突然严重破坏、设备损坏和人员伤亡，成为岩石工程和岩石力学领域的世界性难题。教科书在讲解岩爆能量的转化及利用岩石全应力应变曲线判断是否发生岩爆时，只是根据多数实验结果书上给出的结论：峰值点前曲线下的面积代表积累在试件内部的应变能；峰值点后曲线下的面积代表试件从破裂到破坏整个过程所消耗的能量。学生却对这个结论产生疑问。

    李长洪自己还是做学生时，就曾向老师提出过这个问题，但当时没有得到很好的解释。等到自己当老师了，起初对这个问题也没有去深究。现在学生又把这个问题向自己提出来，李长洪有种坐卧不安的感觉。于是，他把岩爆能量转化作为自己研究的一个课题。通过一系列的实验与分析，李长洪弄清楚了单轴压缩条件下，岩石内部能量是如何转化的、岩爆发生的条件、发生岩爆时能释放多少能量等问题。他将研究成果写成论文发表在《北京科技大学学报》上。此后，这个学生经常产生疑问的地方，李长洪都能把问题分析得很透彻。

    培养“判”“逆”思维 循循善诱

    大学的学习应以“批判”性学习为主，学习的过程是探究真理的过程。学生的创新能力需要教师采用启发式、互动式、研究式等教学方式来培养。在教学过程中，李长洪注重引导和训练学生对现有知识进行质疑、挑战，锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

    很多学生已经习惯被动地接受知识，认为书上讲的就是真理，是不可变的。李长洪在教学中有意识地去改变这些。他常对学生讲：“不要以为书本上或老师说的什么都是对的，任何研究都会有它的片面性。大学阶段必须学会怀疑，学会批判性地学习，这样才能发现问题。如果问题都发现不了，谈何解决问题。”

    有时学生提出的问题比较幼稚，有的看法不一定正确，李长洪首先肯定学生的质疑精神，然后再耐心地讲解。如果谁在考试时没有按标准答案答题，而方向正确思路新颖，都会得到高分。“这样的学生我很欣赏，判卷时我会停留一下，甚至把他的思想吸收到给下一届学生的讲课当中去。这既是对书本知识的补充，也为新一届学生树立起一个榜样。训练学生批判性的学习方式，他们日后才能做出一些创造性的工作。如果学生没有这种勇气和能力，那么创新教育就成了一句空话。”李长洪说。

    现在的学生习惯于逻辑思维，而工程问题有时是跳跃的，解决问题需要突发奇想，需要逆向思维、发散思维、非逻辑思维等非常规思维。例如，讲岩石位移时，一般是根据岩石工程系统所受的地应力才可计算出它的位移。但在实际工程中，由于位移测量比地应力测量更经济、方便。李长洪采用逆向思维，他让学生思考：工程开挖一段时间后岩石发生的位移是比较容易测量得到的，那么怎样根据位移计算岩石内的初始地应力呢？这就是逆向思维，也称位移反分析法在岩石力学中的应用。

    因学生之前学过材料力学中的材料强度理论，在讲岩石强度准则时，李长洪先让学生回忆在材料力学中学的四大强度理论及各自应用条件是什么，然后再结合岩石的特点，看这4种强度理论能不能套用在岩石问题上。于是，学生会对以前的知识进行回忆、整合、分析，然后再结合实验课做的岩石力学实验出现的一些现象来判断材料力学的强度理论不适用于岩石这种材料。有学生又会问：“岩石也是一种材料，为什么不能套用？”李长洪告诉学生，岩石这种材料与材料力学中讲的金属材料是有区别的，其内部结构构造、化学成分均不相同，力学性质与金属材料有很大差别，不能生搬硬套。进而引出岩石强度理论。

    以科研引领教学，保持教学内容的前沿性，关注学生的发展……“这些事情好像很简单，但把它做好了，教学效果就不一样。”李长洪一句朴素的话，道出了教书育人的真谛。