他热爱教学工作,严谨认真、兢兢业业,所教授的“地球介质力学基础”和“理论地震学”等课程受到学生们的热烈欢迎,指导的本科毕业生多次在国内外著名期刊发表文章。
他从入门地球物理学领域到现在20多年,扎扎实实做学问、循循善诱育桃李的初心从未变过……
他就是地球与空间科学学院张海明。近日,我们有幸采访到张海明,听他讲述他成长、带本科生科研、教学的经历与体会。

张海明
涵养兴趣,明确方向
张海明1994年考入北大,在扎实的专业学习和导师的精准点拨中点燃了对地球物理的兴趣。“我对搞的本科毕业论文课题兴趣比较大,另外,我的导师陈晓非老师的水平也很高,引导方式也很合适我,就希望跟他一直读。”
当时,张海明也没有听说过本科生科研,就是学课程。到大四下学期的时候,班主任把他和另外两位同学推荐给当时刚刚回国的陈晓非,跟着他做本科毕业论文。据张海明回忆,当时的状态可以用“废寝忘食”形容,脑子里除了做的课题没有别的,几个月的功夫完成了本科毕业论文,得了满分。“现在回过头看,仍然觉得在刚刚接触科研的情况下,能在这么短时间内完成这样的论文,是很不容易的。所以我现在带本科生科研,经常被学生学习劲头打动,好像看到了自己当年的模样。”在张海明看来,清楚自己喜欢什么,这个是很重要的事。一方面是老师的引导,另一方面是学生自己,学生自己在老师的引导下,选择一个对自身来说最为合适的方向,解决这个问题很重要。

北大1994级地球物理专业合影(右二为张海明,右四为他的导师陈晓非)
循循善诱,诲人不倦
北大老教授的严谨的治学理念与扎实的学术基础,也深深影响了张海明的学术态度与教学风格。在那个PPT还未出现、甚至连胶片都未曾在教学课堂中兴起的时代,教授们用一支粉笔就可以写满满当当的几黑板的板书,这让张海明敬佩不已。张海明回忆道:“比如众所周知理科的难点课程之一“数学物理方法”,周治宁老师上课从来不带教案,只拿一本蓝皮的“武仁”编著的《数学物理方法习题集》,最后布置作业用。当年我很惊讶于这种不看教案就能娓娓道来的能力,感叹这得花多少功夫才能做到这样。现在我自己也从事教学工作多年了,虽然做不到完全不看教案地板书,但是‘虽不能至,然心向往之’。老一辈教师对待教学兢兢业业、孜孜以求的精神永远是激励我的榜样!”
出于传承,更是出于责任,张海明在带领本科生科研方面认真投入,好几位本科生都发表了国内外著名期刊论文:2010级的刘天时和2011级的冯禧,分别发表了一篇EQS论文;2014级的周杰,发了一篇BSSA论文;2014级的吴永祺,发了一篇《地震学报》论文;2014级的董森,发了一篇《地球物理学报》论文;2017级的方景行,发了一篇EPP论文;2018级的张雨桐和李政泽,分别发表了一篇GJI论文……
在张海明看来,客观来讲,相比于研究生,本科生做科研存在一些劣势,比如科研经历不足、经验不够,甚至某些领域的专业课都还没有学;事情繁多、时间容易冲突。如张海明所说:“遇到期中和期末考试,本科生的科研工作必然要让位于复习考试。”但是同时,本科生科研是存在优势的:一是本科生刚刚学习过数学和物理的基础课程,以及部分的专业课程,对一些基础理论印象更深刻,所以适合于做一些数学和物理味道比较重的研究课题;二是本科生往往有更强烈的内驱力,并且有初生牛犊不怕虎的气势,这对于研究来说是极为重要的。张海明认为,为扬长避短,本科生科研的着重点应放在“目标非常明确,在较短的时间内容易上路的课题”上。
注重总结,放大成效
在张海明看来,想要本科生科研取得良好的效果,一般需要满足三个条件:一是本科生自身的条件,这是前提;二是导师的作用,这是必要条件;三是促成本科生科研项目开展的催化剂:本科生教学。
第一个自身的条件,主要指基础和内驱力两个因素。首先是基础得比较好,具有较强的自学能力。“本科生刚刚接触科研的时候,可能必要的课程还没学过,这个时候就必须得快速地吸收和掌握未学课程的主要内容,并且应用到研究中去。对于导师所指的方向,还得具有很好的调研和学习能力。这些都依赖于较好的基础。” 张海明还表示:“初次接触科研,必然会面临各种困难。特别在比较大的困难面前,很容易产生退缩的情绪。这时如果没有较强的内驱力,是比较难以坚持的。”

张海明与毕业学生的合影(左起:吴永祺、方景行、张海明、刘煜杭、冯禧)
第二个“导”,导师的作用就在于一个“导”字,顾名思义就是引导。“导师需要在跟本科生短暂的接触过程中,准确判断学生各自的特点,根据他们的特点建议几个课题供他们选择。并且在随后的过程中,因材施教。”张海明细致地讲解了他引导学生作本科生科研的思路:“有的学生具有极强的自学能力,导师只需要把握大方向即可;有的学生自学能力稍逊,导师就需要根据ta能够达到的限度予以更明确地引导。在出现各种技术问题的时候,导师的角色一方面需要根据情况提出合理的建议,另一方面也需要从心理上协助学生释放压力,增强学生的信心。总之,这是一个综合的事情,只有导师在各个方面将工作做到位,本科生科研才能水到渠成。”

张海明与毕业学生的合影(左:马聪慧,右:郑玲珑)
第三个是要通过本科生教学促进师生互相了解、互相交流。张海明认为,即便学生再优秀、适合做研究,导师再称职,但是如果没有合适的机缘促成二者协作,也不会有本科生科研的顺利进行。“以我个人为例,我带的课程是大三上学期的“地球介质力学基础”,在本科生准备找导师进行科研项目的时候,都未上过我的课。所以学生在选导师的时候,只能从学长口中了解老师的风格。这时就完全靠多年积累的口碑。”在张海明看来,导师需要通过努力带好本科生课程,积累较好的口碑,吸引优秀的学生来找导师做研究。这一点需要长期的积累。以上所说的三个条件都具备的情况下,本科生科研就是水到渠成的事情。
脚踏实地,追求精进
张海明常和学生们讲:“人一定要过学习型的人生,要善于通过各种途径学习。只有保持这种开放的心态,才没白来走一遭。”讲人生道理的同时,张海明以身作则,在教学研究的过程中,思考教学和科研的结合点,相互促进、相辅相成。
张海明十分重视经典文献的深入阅读,时刻激励自己并鼓励学生,向前人学习如何解决问题。在研究生时期,当时为了研究的需要,张海明偶然间发现一篇论文《Lamb问题的Green函数》,这是发表于1974年的一篇论文。当时,张海明很快就意识到这是一篇经典文献,希望花大力气去弄明白。“这篇文献的特点是,只罗列了主要结果,对于求解过程一笔带过。为了搞清楚具体的细节,我花了很多功夫做准备工作,读基础性的文献。”而在当时,很多文献没有电子版,只能借来纸质版的期刊复印。为了找一篇重要的方法类的论文,张海明专门跑到中科院物理所的图书室想复印,半路赶上了大雨,淋了个透,但是到了之后管理员根据规定不让他进去查找和复印,张海明软磨硬泡了很长时间,最后大概是诚意打动了管理员,最终还是复印了。
“这样得来的文献,自然会逐字逐句地吃透。经过一番艰苦的补课,最终把那篇1974年的经典文献读懂了。我现在主讲的“理论地震学”课上,会详细讲解这篇文献的部分工作。如果没有当年的积累,就不会有这讲课的素材,更不会有我用120万字详细叙述的专著《地震学中的Lamb问题》(上下册)。”

专著《地震学中的Lamb问题》(分上下两本)
一直以来,张海明十分热爱教学工作,严谨认真、兢兢业业,深入思考教学的意义并探索自己的教学特色,对课程的设计也有着专门的考量。张海明认为,教学是老师和学生建立联系、传递知识的重要途径。只有真正站在学生的角度,了解学生的需求和学习差异,老师才能更好地设计教学内容和方法,激发他们的学习兴趣和潜能。因此,在课上,他始终坚持板书推演公式。“写板书能让我把知识讲明白,学生能听明白。”“在备课的时候着重考虑的问题是,如何以更易懂的方式让更多的学生掌握讲述的内容。比如在涉及某些数学手段的时候,首先做个复习,将此前本科课程中的相关内容做个回顾,起到热身的作用,然后再进行内容的讲解……”张海明说道。
张海明认为,科研是教学的有力支撑,也是推动学科发展的关键驱动力。通过深入地学术研究,他能够不断地更新自己的知识体系,拓宽视野,提升教学的质量和水平。同时,“深入浅出”和“讲授前沿”之间并不存在矛盾,完全可以采用深入浅出的方式讲解成熟的基础理论和前沿问题,重要的在于要有一个清晰的架构,同时做充分的铺垫。这样学生自然有兴趣循着逻辑的路线去把问题弄清楚。在张海明看来,脚踏实地是实现教学科研目标的根本要素。在谈到自己的科研时,他说:“我几年的学习和研究笔记有将近十个大本,上面记录了我学习文献和研究的过程。” 张海明深知科研是一项需要坚持和耐心的工作,所以将每一次的学习和研究记录下来,还包括自己的思考。他认为,科研工作需要持之以恒的积累和坚实的基础,而这些笔记正是他不断前行的助推剂。

张海明的笔记本
在访谈的结尾,记者谈到了当代青年学生或许会存在的焦虑、压力大的现象。张海明表示,面对这种压力,有两种选择,要么是“摆烂”,要么是把压力转化为激发自己奋进的动力。据张海明回忆,“当时我住在37楼的一层,同一层还有数学系和力学系的同学,经常听同学说谁谁是数学奥赛金牌,全国的数学和物理竞赛奖得主不计其数,而我是个啥也没有的同学。这种朋辈压力是巨大的。”而当时还没有“内卷”,也不知道什么叫焦虑和抑郁,张海明就是觉得“有压力了我不能掉队”,于是就刻苦学习尽量赶上。那时觉得这是很自然的选择。
“不要想太多,去做就好了,如果当下有空,不必非等到ddl,这样可以缓解很大一部分的焦虑。”对于人生选择这样的重大命题,张海明也给出了自己的答案,那就是遵从自己的内心。他认为一个人要生存得更好,离不开内心的坚定和强大,他说:“送给正在学习和研究的年轻人们几个字,算作共勉:择善固执。”