清華實踐教學(xué)的三層次六要素

吳曉桃

記者：聽說清華在理論和實踐教學(xué)中，提倡課程的六個要素，請問這六個要素的具體內(nèi)涵是什么？

汪蕙：我們現(xiàn)在提倡課程的六個要素，主要是為了打破原來只強(qiáng)調(diào)課堂上傳授理論的教學(xué)模式，打破課堂教授完畢就考的一考定終身的模式。這六個要素分別是：講授、討論、作業(yè)、實踐、考核和教材。需要指出的是，我們不希望每門課程這六個環(huán)節(jié)都面面俱到，不同類型的課程應(yīng)有所區(qū)別，有自己的特色。

首先是“講授”。講授的內(nèi)容應(yīng)該少、精、寬、新。陳舊的、重復(fù)的、微觀細(xì)節(jié)的內(nèi)容要去除；講授體系和教材體系要適當(dāng)分開，避免“照本宣科”；提倡采用穿插提問式、雙向交流式的講課；提倡講課中有一些“開放性”內(nèi)容，不是全部給學(xué)生留下句號，而是給學(xué)生留下一些問號?？傊瑧?yīng)該貫徹“教師少講，學(xué)生多做”的原則。減少課內(nèi)講授學(xué)時，擴(kuò)大課內(nèi)外學(xué)時比例。

其次是“討論”。討論是指要將傳統(tǒng)的以教師為主體的單向灌輸式教學(xué)，轉(zhuǎn)向以學(xué)生為主體的參與式教學(xué)。在課堂中開展討論式、研究式教學(xué)是一個重要措施。原則上各類課程都應(yīng)當(dāng)設(shè)立討論課，討論課的學(xué)時比重和具體形式，不同性質(zhì)不同類型課程可以靈活安排。討論課一般由主講教師主持，也可以由教學(xué)助理主持。

第三是“作業(yè)”。作業(yè)的份量要適度，不宜過多，除安排常規(guī)作業(yè)外，應(yīng)根據(jù)課程性質(zhì)，適當(dāng)安排一些“無標(biāo)準(zhǔn)答案”的作業(yè)，某些類型的課程可安排“大作業(yè)”。作業(yè)要認(rèn)真批閱評定，此項工作可由教學(xué)助理承擔(dān)。作業(yè)應(yīng)作為課程考核的一部分，約占10%～30%。

第四是“實踐”。實踐是指要改變課堂教學(xué)與SRT（大學(xué)生研究訓(xùn)練計劃）等課外科技活動完全脫節(jié)的狀況，將指導(dǎo)并組織各種課外科技文化活動、讀書及研究活動，與課堂教學(xué)結(jié)合起來。有條件的課程，提倡設(shè)置Project或設(shè)計專題，以學(xué)生為主體開展研究與實踐活動。某些專業(yè)性課程提倡以Project形式設(shè)課。學(xué)生有特別優(yōu)秀的SRT、課程設(shè)計或Project 成果，可申請答辯，合格者可替代本科階段的“綜合論文訓(xùn)練”。

第五是“考核”?？己耸歉淖兤谀┮淮螘婵荚嚩ǔ煽兊淖龇?，注意對學(xué)生學(xué)習(xí)狀況過程檢查評價。討論、作業(yè)、實踐及平時測驗中的表現(xiàn)，應(yīng)計入課程總成績。期末考試占總成績的比例一般不超過60%。要大力推進(jìn)考試改革，提倡開卷式、部分開卷式、論文式、口語式的考核方式，部分課程也可以按過程檢查評定成績。研究生及本科高年級課程，尤其要在考核中重視學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。

第六是“教材”。在教材方面，教師應(yīng)向?qū)W生推薦一種國內(nèi)外公認(rèn)的適用于本課程的優(yōu)秀教材或主要參考文獻(xiàn)。

記者：在實驗教學(xué)體系方面，清華分了三個層次，這三個層次究竟是哪些？

汪蕙：這三個層次分別是基礎(chǔ)型實驗、綜合設(shè)計型實驗和研究型實驗。

“基礎(chǔ)型實驗”是指除了鞏固和加深本學(xué)科的基本理論外，重點培養(yǎng)學(xué)生掌握基本實驗測量技術(shù)、基本實驗方法和基本實驗技能，為以后進(jìn)行更復(fù)雜的實驗打下基礎(chǔ)。這類實驗不再過分強(qiáng)調(diào)驗證基礎(chǔ)理論，而是以培養(yǎng)基本能力為主。同時，在基礎(chǔ)實驗中，漸進(jìn)安排設(shè)計性和研究性的內(nèi)容，可開拓學(xué)生思路，提高學(xué)生分析和設(shè)計能力。

“綜合設(shè)計型實驗”的重點是提高設(shè)計能力和實踐能力。實驗內(nèi)容側(cè)重綜合應(yīng)用所學(xué)知識，設(shè)計制作有一定難度的實驗。綜合設(shè)計型實驗一般是提出實驗任務(wù)與要求，給定功能和技術(shù)指標(biāo)，由學(xué)生自己擬定實驗實施方案，并完成實驗任務(wù)，從而全面提高學(xué)生的素質(zhì)和創(chuàng)新能力，為以后進(jìn)行更復(fù)雜的實驗打下基礎(chǔ)。

“研究型實驗”是具有研究性和探索性的大型實驗。其實驗題目往往是從科學(xué)研究、生產(chǎn)實踐和實驗室建設(shè)等項目中提煉出來的子課題或子系統(tǒng)。學(xué)生通過查閱資料、設(shè)計實施方案、設(shè)計電路、組織實驗、撰寫總結(jié)報告等過程，獲取新的知識和經(jīng)驗，得到全面組織實驗的鍛煉，從而培養(yǎng)從事科學(xué)研究和科學(xué)實驗的素質(zhì)和能力。

以信息學(xué)院電工電子中心電子技術(shù)實驗室獨立設(shè)置的實驗課為例，按學(xué)時統(tǒng)計，基礎(chǔ)型實驗、設(shè)計型實驗和研究型實驗所占總學(xué)時的比例分別為26.3%、33.7%、40%。

記者：清華的“新生研討課”也很有特色，您能談?wù)勊木唧w做法嗎？

汪蕙：我們在2003年秋的時候，就在全國率先推出了“新生研討課”，英文叫做Freshman Seminar。每門課程人數(shù)不超過15人，采用師生互動、小組探討、探索學(xué)習(xí)的方式，為大一新生提供與名師、教授面對面探討科學(xué)研究問題和方法的機(jī)會，從一年級開始為建立基于教師指導(dǎo)下的探索研究的學(xué)習(xí)模式奠定基礎(chǔ)。目前，已經(jīng)成功開設(shè)160余門新生研討課，例如集成電路簡史、設(shè)計互聯(lián)網(wǎng)、虛擬世界與未來電子游戲、晶體管的發(fā)明與信息時代的誕生、漫話濾波等。新生通過新生研討課的愉快學(xué)習(xí)經(jīng)歷，對基于研究探索的自主學(xué)習(xí)方式有了深刻的感受，并鍛煉了他們的表達(dá)能力、思辨能力、批判性思維能力。更為可貴的是，通過與名師對話，新生領(lǐng)略了名師的治學(xué)為人之道，對科學(xué)研究更有熱情和動力了。

為了進(jìn)一步推進(jìn)本科研究型教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、研究能力與創(chuàng)新意識，在成功開設(shè)新生研討課的基礎(chǔ)上，我們將逐步開設(shè)高年級專題研討課（Seminar）和項目訓(xùn)練課（Project），并作為加強(qiáng)本科實踐教育的環(huán)節(jié)之一，列入本科培養(yǎng)方案。開設(shè)這些課程的目的是建立一種教授與學(xué)生溝通的新型渠道，提供教授和學(xué)生之間交流互動的機(jī)會。通過小班研討課，探索一種以師生互動、研究討論為主的教學(xué)方式。研討課和項目訓(xùn)練課不同于以講授為主的課程，而是以教師引導(dǎo)、師生互動、小組研討、探索學(xué)習(xí)為特點，從而推動本科教學(xué)方式向師生互動、激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的研究型教學(xué)方式轉(zhuǎn)變。

記者：一些學(xué)校利用小學(xué)期開展實踐教學(xué)，那么，清華在小學(xué)期中如何開展實踐教學(xué)？

汪蕙：清華大學(xué)從1985年就開始設(shè)立夏季小學(xué)期，專門用來開展實踐教學(xué)，這也是清華培養(yǎng)人才的一大特色。夏季小學(xué)期一般安排五周時間，用于校內(nèi)外的實踐教學(xué)。比較典型的例子是我校計算機(jī)系的小學(xué)期課程設(shè)計，以湯志忠老師為首的教學(xué)組在小學(xué)期中按照計算機(jī)專業(yè)不同學(xué)科方向為學(xué)生組織了四個專題，學(xué)生分組進(jìn)行。這四個專題題目，一個是開放式微處理機(jī)設(shè)計與測試，一個是多模態(tài)身份驗證系統(tǒng)，一個是機(jī)器人足球及機(jī)器人足球賽，一個是基于FPGA的微機(jī)接口設(shè)計。這四個題目實際上是完成了一個計算機(jī)軟硬件協(xié)同設(shè)計和一個產(chǎn)品設(shè)計的全過程。這比到社會上去訓(xùn)練還要全面、深入。

另外，電子工程系的高頻電路系統(tǒng)課程設(shè)計，是陳雅琴老師主要負(fù)責(zé)的，她的《高頻電路課程設(shè)計改革》還榮獲了2004年清華大學(xué)教學(xué)工作優(yōu)秀成果二等獎。這個課程主要是設(shè)計一個通訊設(shè)備，從整個設(shè)計方案的選擇到產(chǎn)品的組建、調(diào)試，基本上都是學(xué)生自己做的。

這些課程都是通過小學(xué)期進(jìn)行的，而且延伸到了大學(xué)期，不但為學(xué)生營造了一個理論與實踐緊密結(jié)合，創(chuàng)新、研究與訓(xùn)練有機(jī)融合的學(xué)習(xí)環(huán)境，而且無論從設(shè)計規(guī)模、技術(shù)含量、涉及知識面，還是能力的培養(yǎng)等諸方面，比其他學(xué)校更深、更廣、更全面。

記者：清華在開展實踐教學(xué)的時候，還有一個非常有特色的課程，叫“賽課合一”，您能談?wù)劇百愓n合一”的情況嗎？

汪蕙：這主要是由過去的電子設(shè)計大獎賽衍生而來。電子設(shè)計大賽以前是學(xué)生的課外活動，我們現(xiàn)在把它作為電子系統(tǒng)設(shè)計綜合實踐的一門課。這門課以電子設(shè)計為載體，在課程的開始要用較少的學(xué)時講解一些電子設(shè)計規(guī)范的內(nèi)容，要注意的問題和一些理論概念；后面的學(xué)時是設(shè)計題目，比如設(shè)計一個機(jī)器人，這個題目等于是學(xué)生的一個作業(yè)，同時用來作為初賽，學(xué)生只要完成作業(yè)，學(xué)校就給一個初賽權(quán)，凡是通過初賽的，這門課也算是通過了。這當(dāng)然是我們的嘗試。第一次的時候比較火爆，后來有所減少，因為學(xué)生考慮到，我現(xiàn)在參加了，到時候沒有設(shè)計出來，最后影響我的課程成績。但是這個探索是對的。只是我們需要在操作辦法上進(jìn)行一些改善。比如參加初賽的學(xué)生，完成基本課程要求即可；參加決賽的學(xué)生，可獲得優(yōu)秀的課程成績；獲獎作品可進(jìn)一步作為全國“挑戰(zhàn)杯”項目，甚至演變?yōu)楫厴I(yè)設(shè)計內(nèi)容。如此一來，第二課堂和第一課堂就有機(jī)結(jié)合了，也更有吸引力了，參與的學(xué)生也更加廣泛。

記者：在實踐教學(xué)的師資隊伍建設(shè)方面，清華有哪些政策？

汪蕙：在實驗教學(xué)隊伍建設(shè)工作中，我們主要采取了下面一些措施：

第一，聘用實踐經(jīng)驗豐富的教師擔(dān)任實驗課的主講教師，配備年輕教師、實驗技術(shù)人員和助教博士生組成實驗課程教學(xué)組，共同承擔(dān)本科生的實驗教學(xué)任務(wù)。

第二，歡迎和鼓勵相關(guān)理論課的教師參加實驗教學(xué)工作，這對于提高實驗教學(xué)質(zhì)量，不斷更新實驗內(nèi)容起到了重要的作用。

第三，鼓勵高學(xué)歷人員及富有實踐經(jīng)驗的教師走上工程實驗技術(shù)崗位。

第四，聘任博士生做助教是清華大學(xué)的一項重要改革措施。一方面，承擔(dān)助教崗位的工作是博士生培養(yǎng)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，使博士生在實際工作中得到培養(yǎng)與鍛煉，有利于提高博士生的實際工作能力和水平。另一方面，助教博士生是教學(xué)工作，特別是實驗教學(xué)的一支重要力量，不僅解決了實驗課程人力不足的問題，也保證了實驗的正常運行和教學(xué)質(zhì)量的提高。

第五，設(shè)置骨干講員和實驗關(guān)鍵崗位。骨干講員的待遇實際上是正教授的待遇，實驗室關(guān)鍵崗和骨干講員是一樣的力度。對實驗室的一些主任、副主任和一些關(guān)鍵教師設(shè)立實驗關(guān)鍵崗位，是對實驗室的一個很大支持，這部分老師的崗貼、待遇是可以和其他教學(xué)類的教師、教授媲美的。這樣做有效地調(diào)動了實驗室老師的積極性，有利于實驗課的開發(fā)。

第六，鼓勵教師、實驗技術(shù)人員與生產(chǎn)廠家合作，研制開發(fā)新型實驗教學(xué)儀器設(shè)備和實驗裝置，并不斷進(jìn)行更新升級。例如實驗中心電子技術(shù)實驗室研制的適合我校電子技術(shù)實驗教學(xué)特點的TES－1型電子技術(shù)學(xué)習(xí)機(jī)，與清華大學(xué)科教儀器廠合作，制作200臺，裝備實驗室，成為電子技術(shù)課程的一個小型實驗平臺。研制開發(fā)新型實驗教學(xué)儀器和實驗裝置，不但有利于提高實驗教學(xué)質(zhì)量和效率，同時也鍛煉了隊伍，提高了科研開發(fā)水平。

記者：關(guān)于實踐教學(xué)的教材，清華現(xiàn)在做得怎么樣？

汪蕙：我們也編寫了一些優(yōu)秀的實驗教材。例如，電子工程系高文煥等老師編寫的《模擬電路的計算機(jī)分析與設(shè)計》教材，已經(jīng)再版了幾次，被很多高校使用。

不過，現(xiàn)在的實驗教材很難出，不同的專業(yè)對不同的實驗有不同的選擇。就好比你到飯店吃飯，你總希望你的菜單豐富，可以盡情挑選。所以我們希望基礎(chǔ)性的實驗菜單要多，有許多種類供大家選擇，這也是將來開發(fā)教材的一個重點。但是比較困難的是，真正綜合性的和設(shè)計性的實驗不好寫書，因為隨著課程的不斷發(fā)展，實驗也是要不斷發(fā)展的。而且，在實際操作過程中，老師往往給出的是一個實驗大綱，需要學(xué)生去選，去介入，去實現(xiàn)他自己的想法，這些不好寫成很固定的模式，實驗教材通常需要運行一段時間后再提煉。譬如湯志忠老師教學(xué)組的四組實驗，如果要寫成教材，一定要有多年的積累，比如CPU做了多少年，出過多少方案，出過多少方案的機(jī)器人，而且機(jī)器人的類型也很多，是軟件的機(jī)器人，還是硬件的機(jī)器人，是兩腳機(jī)器人，還是四腳機(jī)器人。很多不同的方案要有很多不同的積累，最后才能編成教材。只要我們積累多了，就一定會寫出很好的實驗教材。