清華實踐教學的三層次六要素

吳曉桃

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

汪蕙：我們現在提倡課程的六個要素，主要是為了打破原來只強調課堂上傳授理論的教學模式，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、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節都面面俱到，不同類型的課程應有所區別，有自己的特色。

首先是“講授”。講授的內容應該少、精、寬、新。陳舊的、重復的、微觀細節的內容要去除；講授體系和教材體系要適當分開，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”內容，不是全部給學生留下句號，而是給學生留下一些問號。總之，應該貫徹“教師少講，學生多做”的原則。減少課內講授學時，擴大課內外學時比例。

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

第三是“作業”。作業的份量要適度，不宜過多，除安排常規作業外，應根據課程性質，適當安排一些“無標準答案”的作業，某些類型的課程可安排“大作業”。作業要認真批閱評定，此項工作可由教學助理承擔。作業應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與SRT（大學生研究訓練計劃）等課外科技活動完全脫節的狀況，將指導并組織各種課外科技文化活動、讀書及研究活動，與課堂教學結合起來。有條件的課程，提倡設置Project或設計專題，以學生為主體開展研究與實踐活動。某些專業性課程提倡以Project形式設課。學生有特別優秀的SRT、課程設計或Project 成果，可申請答辯，合格者可替代本科階段的“綜合論文訓練”。

第五是“考核”。考核是改變期末一次書面考試定成績的做法，注意對學生學習狀況過程檢查評價。討論、作業、實踐及平時測驗中的表現，應計入課程總成績。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生創造性思維的培養。

第六是“教材”。在教材方面，教師應向學生推薦一種國內外公認的適用于本課程的優秀教材或主要參考文獻。

記者：在實驗教學體系方面，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型實驗、綜合設計型實驗和研究型實驗。

“基礎型實驗”是指除了鞏固和加深本學科的基本理論外，重點培養學生掌握基本實驗測量技術、基本實驗方法和基本實驗技能，為以后進行更復雜的實驗打下基礎。這類實驗不再過分強調驗證基礎理論，而是以培養基本能力為主。同時，在基礎實驗中，漸進安排設計性和研究性的內容，可開拓學生思路，提高學生分析和設計能力。

“綜合設計型實驗”的重點是提高設計能力和實踐能力。實驗內容側重綜合應用所學知識，設計制作有一定難度的實驗。綜合設計型實驗一般是提出實驗任務與要求，給定功能和技術指標，由學生自己擬定實驗實施方案，并完成實驗任務，從而全面提高學生的素質和創新能力，為以后進行更復雜的實驗打下基礎。

“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研究、生產實踐和實驗室建設等項目中提煉出來的子課題或子系統。學生通過查閱資料、設計實施方案、設計電路、組織實驗、撰寫總結報告等過程，獲取新的知識和經驗，得到全面組織實驗的鍛煉，從而培養從事科學研究和科學實驗的素質和能力。

以信息學院電工電子中心電子技術實驗室獨立設置的實驗課為例，按學時統計，基礎型實驗、設計型實驗和研究型實驗所占總學時的比例分別為26.3%、33.7%、40%。

記者：清華的“新生研討課”也很有特色，您能談談它的具體做法嗎？

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。每門課程人數不超過15人，采用師生互動、小組探討、探索學習的方式，為大一新生提供與名師、教授面對面探討科學研究問題和方法的機會，從一年級開始為建立基于教師指導下的探索研究的學習模式奠定基礎。目前，已經成功開設160余門新生研討課，例如集成電路簡史、設計互聯網、虛擬世界與未來電子游戲、晶體管的發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習經歷，對基于研究探索的自主學習方式有了深刻的感受，并鍛煉了他們的表達能力、思辨能力、批判性思維能力。更為可貴的是，通過與名師對話，新生領略了名師的治學為人之道，對科學研究更有熱情和動力了。

為了進一步推進本科研究型教學，培養學生的自主學習能力、研究能力與創新意識，在成功開設新生研討課的基礎上，我們將逐步開設高年級專題研討課（Seminar）和項目訓練課（Project），并作為加強本科實踐教育的環節之一，列入本科培養方案。開設這些課程的目的是建立一種教授與學生溝通的新型渠道，提供教授和學生之間交流互動的機會。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方式。研討課和項目訓練課不同于以講授為主的課程，而是以教師引導、師生互動、小組研討、探索學習為特點，從而推動本科教學方式向師生互動、激發學生自主學習的研究型教學方式轉變。

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

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

另外，電子工程系的高頻電路系統課程設計，是陳雅琴老師主要負責的，她的《高頻電路課程設計改革》還榮獲了2004年清華大學教學工作優秀成果二等獎。這個課程主要是設計一個通訊設備，從整個設計方案的選擇到產品的組建、調試，基本上都是學生自己做的。

這些課程都是通過小學期進行的，而且延伸到了大學期，不但為學生營造了一個理論與實踐緊密結合，創新、研究與訓練有機融合的學習環境，而且無論從設計規模、技術含量、涉及知識面，還是能力的培養等諸方面，比其他學校更深、更廣、更全面。

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

汪蕙：這主要是由過去的電子設計大獎賽衍生而來。電子設計大賽以前是學生的課外活動，我們現在把它作為電子系統設計綜合實踐的一門課。這門課以電子設計為載體，在課程的開始要用較少的學時講解一些電子設計規范的內容，要注意的問題和一些理論概念；后面的學時是設計題目，比如設計一個機器人，這個題目等于是學生的一個作業，同時用來作為初賽，學生只要完成作業，學校就給一個初賽權，凡是通過初賽的，這門課也算是通過了。這當然是我們的嘗試。第一次的時候比較火爆，后來有所減少，因為學生考慮到，我現在參加了，到時候沒有設計出來，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行一些改善。比如參加初賽的學生，完成基本課程要求即可；參加決賽的學生，可獲得優秀的課程成績；獲獎作品可進一步作為全國“挑戰杯”項目，甚至演變為畢業設計內容。如此一來，第二課堂和第一課堂就有機結合了，也更有吸引力了，參與的學生也更加廣泛。

記者：在實踐教學的師資隊伍建設方面，清華有哪些政策？

汪蕙：在實驗教學隊伍建設工作中，我們主要采取了下面一些措施：

第一，聘用實踐經驗豐富的教師擔任實驗課的主講教師，配備年輕教師、實驗技術人員和助教博士生組成實驗課程教學組，共同承擔本科生的實驗教學任務。

第二，歡迎和鼓勵相關理論課的教師參加實驗教學工作，這對于提高實驗教學質量，不斷更新實驗內容起到了重要的作用。

第三，鼓勵高學歷人員及富有實踐經驗的教師走上工程實驗技術崗位。

第四，聘任博士生做助教是清華大學的一項重要改革措施。一方面，承擔助教崗位的工作是博士生培養過程中的一個重要環節，使博士生在實際工作中得到培養與鍛煉，有利于提高博士生的實際工作能力和水平。另一方面，助教博士生是教學工作，特別是實驗教學的一支重要力量，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質量的提高。

第五，設置骨干講員和實驗關鍵崗位。骨干講員的待遇實際上是正教授的待遇，實驗室關鍵崗和骨干講員是一樣的力度。對實驗室的一些主任、副主任和一些關鍵教師設立實驗關鍵崗位，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類的教師、教授媲美的。這樣做有效地調動了實驗室老師的積極性，有利于實驗課的開發。

第六，鼓勵教師、實驗技術人員與生產廠家合作，研制開發新型實驗教學儀器設備和實驗裝置，并不斷進行更新升級。例如實驗中心電子技術實驗室研制的適合我校電子技術實驗教學特點的TES－1型電子技術學習機，與清華大學科教儀器廠合作，制作200臺，裝備實驗室，成為電子技術課程的一個小型實驗平臺。研制開發新型實驗教學儀器和實驗裝置，不但有利于提高實驗教學質量和效率，同時也鍛煉了隊伍，提高了科研開發水平。

記者：關于實踐教學的教材，清華現在做得怎么樣？

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

不過，現在的實驗教材很難出，不同的專業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，這也是將來開發教材的一個重點。但是比較困難的是，真正綜合性的和設計性的實驗不好寫書，因為隨著課程的不斷發展，實驗也是要不斷發展的。而且，在實際操作過程中，老師往往給出的是一個實驗大綱，需要學生去選，去介入，去實現他自己的想法，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，出過多少方案的機器人，而且機器人的類型也很多，是軟件的機器人，還是硬件的機器人，是兩腳機器人，還是四腳機器人。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。