简介：刘超卓，理学院应用物理系副教授，2007年参加工作，讲授过大学物理、大学物理实验、原子物理学、近代物理实验、原子核物理、核物理实验方法、理论力学等课程；曾荣获学校首届“优秀年级主任”（2010），学校首届“十佳班主任”（2012），学校“优秀班主任”（2015，2017，2018），学校“学生就业工作先进个人”（2018，2022），山东省优秀学士论文指导教师（2012）等；兼任学校本科实践教学与创新教育指导委员会委员（2018-2022）、全国近代物理研究会常务理事、秘书长（2022-）、中国核物理学会理事（2023-）。
做对学生有影响的教学
理学院 刘超卓
从教生涯过半，人生也已过半。前期，学校开展“我的从教故事”征文，系里动员我写，可我觉得以前对学生的很多关心，是本职工作，不值一提。最近，学院也做“我的从教故事”系列推文，又动员我，盛情难却，略记多年前的工作，真算是“故”事了，请大家多多批评指正。
教学思考
我讲授的课程，主要是物理专业的理论和实验课，还有面向工科的大学物理和大学物理实验。我上的第一门课是原子物理学。这门课程的教材是杨福家院士编著的，全国重点高校的物理专业都在用，滋养了好几代中国物理学子。但是教学的效果是千差万别的，关键在哪里？在于老师。我很幸运，在上学时旁听了杨先生一个学期的原子物理学。那时他已经担任了英国诺丁汉大学的校长，他的许多教育观点对我们学生影响非常大。他说：“头脑不是知识容器，而是需要被点燃的火种。”作为老师，应该对学生做引导，直到学生心中的火苗点燃为止。教师应该是个点火者，而不是灭火者。
当我初到石油大学站上讲台时，就面临这样的困境：第一，学生学习兴趣不高。那时还没有智能手机，学生也很少有笔记本电脑，校园周围的网吧生意非常好。每天晚上10点多，黑压压的人群，都从外面回来了。学生之间谈论课程学习的非常少。第二，学生学习方式僵化。大家都习惯于课堂的学习，习惯于书本的学习。平时少钻研，考前看课件，考试套公式。第三，学生对老师还有更进一步的要求，诸如能不能“考什么就讲什么”等等,令我无法苟同，更谈不上“教一，学二，考三”了。
那我们大学为什么开设物理课呢？教育部教学指导委员会给出这样的解释：一是为学生学习科学技术知识和今后的长远发展，打好物理基础，我们很多的专业都需要物理基础；二是培养和提高学生的科学素质，不管你用不用物理，都应该培养科学素质，这一点物理课得天独厚。
在大学里学习知识是远远不够的，重要的是要学习获得知识的能力，甚至创新知识的能力；再高一点层次，要培养学生的品格。我心目中的大学教学，应该是唤醒学生神圣的好奇心，培养他们的洞察力，也就是培养他们的研究与创新能力，培养学生的品格。所以，我一直在教学上坚持学生自主学习、创新研究和学术讨论，在教学内容、教学方法，考核方法、实验课程、第二课堂拓展以及教学措施等方面做了持续探索。
理论教学
第一，穿插科学史的教育。教学内容上，坚持讲解基本的物理概念知识应当穿插科学史的教育。
第二，重视科学精神教育。例如讲到法拉第，他认为电既然能够生磁，为什么磁不能生电呢？他坚持了十几年，艰苦做实验，终于有所发现。讲到居里夫人，介绍她长期坚持进行放射性的研究。
第三，介绍学科前沿知识。我给学生介绍加速器的时候，我说你们可以去查一下，在法国和瑞士交界的地方，地下100米，有一个方圆27公里的加速器，全球有八、九千名科学家都在那里做研究，他们在干什么？后来我们真的有一名学生，就在这台加速器上工作。这是一种播撒种子的教育。
第四，紧密联系实际应用。将物理理论渗透到学生所学的学科专业中。跟地球物理专业上物理课，我讲核方法测井。跟化学专业上物理课，我说不懂量子力学的不能成为化学家，否则怎么解释化学键呢？
第五，重视联系实验研究。我们很多课程注重理论推导，而忽略了实验研究，或者说，在课程体系设置上，实验与理论的联系不够到位，甚至完全割裂了。
我的体会是：在教学内容上要有自己的原则，应该坚持基础知识与科学史、技术应用、学科前沿和实验研究紧密结合，突破所谓“考什么就讲什么”的误区；要强化科学人文教育，开阔学生视野，陶冶学生情操。
研究型教学
我在上课的过程中，总是引用大量的图片，不光是科学家本人的图片，他相应的论文、数据、图线，都直接摆出来。现在一百多年的物理期刊，基本上所有的重要文献都能查得到。我鼓励学生去研究，从原著出发，介绍当时科学发展的背景，介绍科学家分析问题的角度、研究问题的过程，引导学生走一条科学再发现的道路，实现研究性的教学。
第一，启发式的教学，注重实验和理论的分析。
第二，鼓励学生提问题。不断抛出问题，唤醒学生的问题意识。学问，学问，关键是要有问题，这个问题是经过思考的。
第三，传授研究技能。如何研究一个问题？如何开展创新性研究？要重视科研方法的教育。
第四，提出一些小课题，由学生在课下分组研究讨论。
第五，习题由学生来讲授。学生高中时经过题海战术，到大学后，发现他们做题的能力退化非常快。我一般布置习题作业非常少，发现学生独立完成作业的不多。如何分析问题、解决问题？理论如何用于实践？最简单的训练就是解题。习题由学生来讲，不要念公式，解释一下为什么，大家共同讨论。
在考核上，如果是闭卷，我会给出一页副页，所有的重点公式和常数都在上面，没有必要死记硬背。平时成绩除了作业和出勤考评外，课程讨论、习题讲解，学生写的小论文、读书报告、创新研究以及大作业等都包括在内，给予综合考评。
我的体会是：要培养学生问题意识，培养学生研究兴趣，主动去思考研究；要传授学生开展研究的基本方法，引导学生如何研究；要有相应的考试方式改革，激励学生去研究。
实验教学
第一，在教学内容上加深实验原理的介绍和仪器研究。我们很多学生做实验，到实验室一会儿就做完了，但是仪器具体的原理根本没有掌握，又怎么能用仪器来进行创新研究呢？
第二，在基本内容的基础上，推荐探索性、设计性的实验内容。这种内容不会给具体的操作步骤，包括要测什么都不告诉，只给一个简单的题目，学生自己来设计实验。
第三，在教学过程中，做好预习、实验和总结三个环节。以学生自主探索为主，讲义都已经发给学生，老师不讲实验怎么做。课程的1/4时间用于自主设计实验。
第四，考核方法上注重口答问题。一张口，就知道有没有。每次预习检查时，问得学生满头大汗，第二次他就不会这样不认真了。课后的总结，更是求思考、求创新。不仅仅是简单的数据处理，哪些地方做得不好，仪器操作如何改进，还有什么新方法，还有哪些新应用，都是实验总结的内容。自主设计的实验成绩占30%，如果你的论文能够投稿，这门课程可以总评给你优秀。
有一次，一位学生在结束实验后，突然兴奋地来找我说：“老师，我发现了一个未知的射线。”我一看，原来是放射源处于关闭状态，仪器仍然测到了放射性。我也非常兴奋，因为一百多年前，德国科学家伦琴就是发现了未知的射线，给它命名X射线。这位学生继续做了大量探索，给出了非常合理的解释：放射源处于关闭状态，射线在内部经过接近90度的散射，从小孔出来了。这是射线发生了著名的康普顿散射，它的能量与我们的理论分析值非常符合。于是我们对这台仪器的防护措施进行了改进。学生把这个探索过程写成论文，发表在《辐射防护》上。这位学生后来到了原子能研究院，他是以综合成绩第一名考上的。
还有位学生做了两个实验，一个是射线透射实验，一个是射线散射实验。她找我说，可不可以把两个实验结合起来，测量石蜡的厚度，看看哪一个方法好？她的实验研究论文后来发表在《油气储运》上。
磁滞回线的测量是大学物理实验的基本内容，学生可以很简单地就把这个实验做完。我就想，回线为什么是这个形状？很多实验教材都语焉不详。我就叫一位学生做深入钻研，学生的成果论文发表在《实验室研究与探索》上，获得了很多同行的好评。
我的体会是：老师和学生要以研究的态度来对待实验；实验更要引导学生动脑，用理论来深入分析，不是简单的动手来做；要给学生充分的自主性，更要给学生以创新训练的机会。
学生学术论坛
我一直在探索，理论课程教学怎样促进学生自主学习，使学生走出传统课堂，搭建一个多方位锻炼学生创新能力的平台。2008年，我在讲授原子物理学课程的同时，指导学生创建了“原子与核科学”学生学术论坛。引导学生基于课程进行研究性的学习，自主确定研究专题，自己去查阅相关文献，撰写论文，登台演讲，做学术交流。从论文通知、举行会议到最后总结等，都按照学术会议的流程进行。正式会议分为开幕式、特邀报告、学生报告、闭幕式。学生报告还分场地，分时间。坚持以学生为主体，我们有学生组委会，学生主持会议，学生做学术报告。
我们第一届论坛，都是听我课的学生参加。我调研了当时的情况，全国还真的很少有本科生这样的论坛。后来学校宣传部关注了我们的学生论坛，给我们这样的评价：开启学生自主组织学术论坛的先例，学生成为论坛的主角。
第二届论坛规模扩大，形式更加规范。我们还尝试了英文主持，扩大了宣传，争取到学校的支持。有19位老师出席了论坛的开幕式，《中国石油大学报》专版做了题为《让学生提前科研练兵》的报道，把学生演讲的摘要都刊登出来了。
第三届论坛实现了学生完全自主筹备，论坛给大一的学生开办了分会场，我们还推出了论坛的网站，有25位老师参加。《中国石油大学报》给了我们第二次专版报道，标题很醒目，叫《怎一个“新”字了得》。
我们对学生学术论坛的筹备模式做了持续探索，实现“以学生为主体，完全由学生组织”这一目标。我们也积累了大量的会议资料和学生论文。
第四届的时候，我开始向学院团委交接，有更多的课程，更多不同专业的学生，包括大创项目，来充实这个论坛。“学生”“学术”始终是论坛的工作主线。
一件事情如果值得我们记住很多年，可以称之为历史。多年积淀，我们可以称为文化。那么，论坛的精神与文化是什么呢？我归结为：问题意识和钻研精神，倡导学术讨论和研究，使学生学会如何学习，锻炼文献检索、论文撰写、组织协调、学术交流等综合能力，砥砺创新精神和科学品格。
参加学生学术论坛是综合学习和锻炼的过程，不可能一步到位、立竿见影，老师要做到只管耕耘、不问收获。对参加论坛的学生来说有多个第一次：第一次开展专题研究，第一次查阅专业文献，第一次撰写科技论文，第一次登台作学术报告。这么重要的事，我们有什么理由不去做呢？
教师在学生学术论坛中动员学生参与，重视科研意识熏陶；引导学生选题，鼓励学生自主钻研；讲解文献检索，指导文献阅读方法；规范论文写作，告诫遵守学术道德；指点学生报告，参与论坛的全过程。总之，老师必须提供研究性学习技能的指导，老师是论坛的主心骨。我给学生制作了论文模板。我们原来很多学生在大四的时候进行毕业设计，因为论文格式整得一头雾水。我们把论文格式这项工作，提前到大二、甚至大一就开始锻练。学生写的论文，参考文献引自哪里，都必须注明，这个工作量非常大，也是基本功。学生需要锻炼，出错很正常。有一次，有四、五个学生提交论文的时候，论文的文件名都叫“新建word文档”，我严厉批评了他们，相信以后他不会犯第二次错误。
这项工作带动了很多课程进行教学改革，也得到了校内外的很多关注。教育部大学物理课程教学指导委员会主任顾牡给予这样评价：以学生为主体，通过形式生动的学生学术论坛，引导学生进行研究型学习，有效激发了学生的学习热情，培养了学生的探索精神和创新意识。中国物理学会原理事长、北京大学原校长陈佳洱院士给我们这样鼓励：你们举办“原子与核科学”学生学术论坛，增强专业兴趣，锻炼交流能力，培养创新意识，很有意义，祝论坛越办越好，祝同学们成为我国核事业的优秀人才。
