培養學生理論與實際相結合的能力

摘要：加強學生實踐能力的培養，是提高大學教育水平的重要方面。本文圍繞學生未來的實踐多是技術含量高、復雜度高、創新性要求高的三高實踐而展開，闡述了這些實踐必須在理論指導下完成，大學生的實踐能力培養應該是“理論與實際相結合能力的培養”，除了確立這種理念外，還必須根據專業的特點，構建出與理論教學體系相配套的實踐教學體系。

關鍵詞：能力培養；實踐教學；理論結合實際

中圖分類號：G642文獻標識碼：B

文章編號：1672-5913（2007）09-0026-04

加強學生實踐能力的培養，是提高大學教育水平的重要方面。教育部教高[2001]4號和教高[2005]1號文件反復強調了實踐教學的重要性，并對實踐教學提出了明確的要求。教高[2001]4號文件指出，“實踐教學對于提高學生的綜合素質、培養學生的創新精神與實踐能力具有特殊作用。教高[2005]1號文件指出，“大力加強實踐教學，切實提高大學生的實踐能力……強化實踐育人的意識……合理制定實踐教學方案，完善實踐教學體系”。隨著科學技術的加速發展，學生未來的實踐多是技術含量高、復雜度高、創新性要求高的三高實踐，顯然，這些實踐必須是在理論指導下完成的。所以我們認為，準確地講，大學生的實踐能力培養應該叫做“理論與實際相結合能力的培養”，也就是說，學生不僅要學好理論知識，而且會應用，這樣才能使教育面向未來。

要培養學生“理論與實際相結合的能力”，除了確立這種理念外，還必須根據專業的特點，構建出與理論教學體系相配套的實踐教學體系，本文后面將以計算機科學與技術專業為例，給出示例。

1 高水平實踐需要扎實的理論基礎支撐

對大學生來說，理論知識的掌握與實踐能力的強弱有著相互依存、相互促進的關系，其對理論知識的掌握程度對其實踐能力的影響至關重要；而恰當的實踐活動又對其掌握好理論知識有非常重要的促進作用。沒有理論的實踐只能是初級的實踐，但理論知識又不等于實踐能力。所以，對大學生實踐能力的培養實際上是“理論結合實際”能力的培養，特別是要注意到大學生未來需要從事具有相當水平和復雜度的工作，這些工作只有在一定的理論指導下才能完成。所以對理論基礎的要求將隨著學生受教育層次的提高而越來越高。按照國家學位條例，學士要較好地掌握本門學科的基礎理論、專門知識和基本技能；碩士要在本學科上掌握堅實的基礎理論和系統的專門知識；博士要在本學科上掌握堅實寬廣的基礎理論和系統深入的專門知識。這體現了大學教育要高度重視學生創新能力培養的基本社會需求，推行理性化教育，使本科及以上的畢業生具有更強的可持續發展（“提高”）的能力，而保證這種能力培養的基礎是扎實的基礎理論和系統的專門知識。但是，僅滿足于書本的理論知識會失去其社會價值和現實意義。只有學以致用，才能把知識有效地轉化為實踐能力和實際生產力，才能隨著發展而再認識和實現創新，這就是理論與實際相結合的能力。

推行理性化教育，使學生具有可持續發展能力，關鍵之一是以基礎理論和專業知識的教育為基礎，并以這些知識為載體，通過研究型教學向學生傳授典型的問題求解思想和方法，并在實踐環節中得到強化。單一空洞的理論只能是空中樓閣，而沒有理論的實踐就回到了在生產實踐中由師傅帶徒弟培養學生的老路上去了。因此，理論知識和實踐能力兩者是相輔相成，相互促進的。對計算機專業的學生來說，強調“理論與實際相結合能力”的培養更為重要，在這里既不能以強調學科理論形態的重要性而單一追求基礎理論和專業知識的教育，也不能誤解為單純的“實踐能力”的培養。

從人才市場反饋回來的情況看，一些畢業生上手快，后勁不足；一些人難以適應實際工作的需要，用人單位認為一些畢業生“理論與實踐相結合能力不強”，仔細分析不難發現，其原因大體上有以下幾種。

（1）部分新近開辦某專業的學校在實驗室面積、設備、必要的資金、實驗教師的配備上準備不足，缺乏相應的實踐教學計劃，再加上前幾年社會對相應專業人才的需求遠遠多于供給，使得實踐教學被忽略，特別是需要大量經費支撐的實驗被刪去。

（2）實踐教學要求教師有更多的實踐經驗，有的還要求教師親自參加過實際項目的研發，這對從校園再到校園并立即承擔教學任務的年輕教師來說有一定的難度，導致部分實驗教學很難達到要求。

（3）近些年，在師資力量和辦學條件還沒有“有所準備”的情況下，一些學校追求升級和連續擴招，加上爭辦熱門專業，一直面臨師資缺乏、生師比例過高的問題，更使得實驗教學難以進行。因為理論課可以是一二百人的合班教學，甚至可以通過可視化的教學系統將教學班擴大到五六百人，而實驗課卻不能。

（4）在大發展的年份里，熱門專業在人才競爭中始終處于劣勢，加上這類專業的知識更新速度又比較快，使得部分專業教師隊伍難以滿足教學的基本要求，教學計劃和課程內容沒能跟上變化，使得學生未能真正掌握必要的理論知識，更不要談辦出特色啦。很難想象，一個沒有真正掌握這些知識的人能夠很好地應用它們。這也許是問題的關鍵。

2 構建與理論教學體系相配套的實踐教學體系

按照強調培養“理論與實踐相結合能力”的基本思想，必須構建一個科學的教學體系，它包括專業理論課程體系和與之緊密結合的實踐教學體系。其中實踐教學是理論課程體系的補充，過分地強調它的獨立性是不恰當的。

2.1 實踐教學是理論教學的補充

毋庸置疑，學習的最終目標是為了未來的實踐，當我們在“實踐”前面加上“未來”以后，就需要考慮更多的問題，而不僅僅是今天學生能夠做一件什么事情，能夠熟練地使用當今流行的系統，能夠在什么樣的競賽中獲得什么獎勵，而需要考慮他們未來能夠做什么。我們必須像人們對“數學奧賽”、“化學奧賽”等競賽的反思一樣進行反思。

前面提到，本科及以上的畢業生今后將從事的是具有相當水平和復雜度的工作，高質量的完成這些工作，必須是在適當理論指導下的理性實踐。特別是創新能力的培養，除了“思想”、“方法”、“意識”之外，重要的還有相關理論基礎，況且這些“思想”、“方法”的傳授是需要以知識為載體來實現的，而強烈的“意識”則是在所有的相關活動中逐漸形成的。例如，人類大約用了20萬年學會使用輪子，花了5000年才發明讓蒸汽推動輪子，但近50年，人類卻掌握了如此之多的高難技術，以至于將當今社會稱為“知識爆炸”的的社會。這些表明了問題的（創造性）求解是與已有理論的支撐緊密相關的。因此，實踐教學體系與理論課程體系相輔相成，依賴于理論課程體系而建立并服務于理論課程體系，是理論教學的補充和深化。

2.2 實踐教學需要構成一個體系

理論教學與實踐教學并舉并重，相互結合，既重視理論傳授，又重視實踐引導。 為了真正實現“理論與實踐相結合的能力”的培養，教學計劃不能將實踐環節設計成零散的一些教學單元，不同專業需要根據自身的特點從培養創新意識、工程意識、工程興趣、工程能力、或者社會實踐能力出發，對實驗、實習、課程設計、社會調查、畢業設計（論文）等實踐性教學環節進行整體、系統的優化設計，明確各實踐教學環節在總體培養目標中的作用，把基礎教育階段和專業教育階段的實踐教學有機銜接，使實踐能力的訓練構成一個體系，與理論課程有機結合，構成有機整體，貫徹于人才培養的全過程。協調實現學生對學科知識和方法的實踐的體驗、探索與應用。按照能力培養循序漸進的原則，依照實現學科基本能力培養的系列課程，按系列依據規模和復雜度設計實踐環節。實踐環節一般有以下幾類。

2.3 課程相應實踐

課程相應實踐是對應于某一門理論課設置的。一種是理論課內含有實驗，通常在課程的總教學學時中劃出一部分實驗學時，主要用來使學生更好地掌握理論課上所講的內容。具體的實驗也是按簡單到復雜的原則安排的，通常和理論課的內容緊密結合就可以滿足此要求。第二種是與課程對應的獨立實踐。這種實踐要求的時間較長，且獨立性較強、復雜度更高，但它基本上是對應于某一門理論課的。

2.4 課程設計

課程設計是與課程相關的綜合實踐，它可以與單課程相關，也可以是與多課程相關，要求學生利用這些相關課程的知識和學到的方法，解決頗具復雜度的問題。一般可以是幾個學生一組，通過分工合作來完成。

2.5 科研實習

科研實習是為了讓學生了解實際工作，在工科其他專業中，通常稱為“生產實習”。有的安排在學習專業課期間，也有的安排在課程學習結束后畢業設計之前。安排在專業課的學習中間，在一定程度上可以讓學生從社會科學研究和生產實踐中體驗需要學什么。安排在課程學習結束后，可為將科研實習與畢業設計有機結合提供機會，以緩解畢業設計時間不足的問題。而對將第8學期全部用作畢業設計的學校來說，學生甚至可以利用寒假思考有關的問題。

2.6 畢業設計

畢業設計是本科教育階段的最后一個重要環節，培養學生綜合運用所學知識和掌握的技能，分析和解決實際問題、獨立工作、團隊協作、問題表達等能力。作為一個綜合性的訓練過程，對學生進行的訓練包括：選擇研究項目、熟悉問題、需求分析、制定研究計劃、查閱資料、總體設計、詳細設計、具體實現和調試、團隊合作、問題與方案的文字與口頭表述、論文撰寫等，特別是起到從學校走向社會的連接作用。

實際上，除了以上4種實踐外，還有第二課堂、競賽、課外科技活動、社會調查等。只要量力而行，合理安排，就能取得較好的效果。

3 實踐教學計劃舉例

下面以計算機專業為例，討論專業實踐教學計劃。

研究表明，計算機學科具有理論、抽象、設計等三個學科形態，它們又可以看成是該學科科學研究與實現的三個過程，并確定了本學科理、工兼有、抽象邏輯性和構造性并存、理論與實踐緊密結合的特征，“形式化”是本學科的基本描述手段，“抽象”和“邏輯”則是學科的基本思維方式，使得與理論密切結合的實踐教學具有特殊的意義。通常除了通識等教育外，計算機專業的教學主要圍繞著對學生進行計算思維、算法設計與分析、程序設計與實現、系統分析與開發等四大學科基本能力的培養進行。按照能力培養的漸進性，可以設置相應的系列課程，構成本專業的主干課程體系，以突出這些能力的培養，這四大系列課程如圖1所示。

* 基礎理論：高等數學、線性代數、概率與數理統計、集合與圖論、代數與邏輯、形式語言與自動機理論；

* 算法與程序設計：計算機與算法初步、高級語言程序設計、面向對象程序設計、數據結構與算法；

* 軟件系統技術：操作系統、數據庫原理、編譯原理、軟件工程，實現對算法和程序設計的系統級的再認識與再提高；

* 硬件技術：大學物理（電學部分）、電路與電子技術、數字邏輯、計算機原理與匯編語言程序設計、接口技術、計算機系統結構、計算機網絡。

實踐環節與相應的課程和課程的綜合相對應，與這個課程體系有機結合，構成實踐體系，這從名稱上就可以看出來。表1給出了相應的實踐教學體系。不難看出，1～4學期，強化對學生程序設計與實現能力的培養，同時在硬件技術方面給學生以技術基礎訓練。從第5學期到第8學期，無論是從硬件技術還是從軟件技術，都逐漸地推廣到系統，特別是在第7學期的綜合性課程設計，開始全面地擺脫某一門課程的限制。第7學期的科研實習，將學生引入科學研究的生產實踐，第8學期進行全學期的畢業設計，完成學校與社會的對接。體現了從基礎到綜合，從簡單到復雜，甚至從“課程”到實際的漸進過程，也滿足了計算機專業軟件和硬件兩方面技術的不斷線培養。

這里強調體系，是希望教學計劃的制定者和教師都要將此看成一個系統，而不是一個個孤立的“單元”，它們之間要相互協調、相互支撐，特別要注意內容安排、前后次序、具體要求等方面的關聯。

總之，按照面向未來，走可持續發展道路的要求，本科及以上教育需要強化理論與實踐相結合能力的培養，而不單單是實踐能力的培養，而且要很好地完成這一培養任務，必須依據整個培養體系的要求，構建與理論課程體系有機結合的實踐教學體系，并高質量地執行相應的教學計劃。

收稿日期：2007-3-16

作者簡介：蔣宗禮(1956-)，男，教授，北京工業大學計算機學院副院長，教育部計算機科學與技術專業教學指導分委員會秘書長，全國高等學校計算機教育研究會副理事長，中國計算機學會教育專業委員會副主任兼本科組組長，中國計算機學會教育工作委員會主任。