专业课课堂实践教学的探索

刘艳红，申人升，梁红伟

摘要：本文首先从认识的基本原理出发，指出以解决实际问题为导向的课堂教学才会取得好的效果。实践教学对教学具有重要的意义。作者从个人学习及教学的体会及中外对习题的态度上，提出在课堂教学中，通过习题的分析讲解，可以达到实践教学的目的。习题有可能也有必要去承担起实践教学的任务。

关键词：专业课；实践教学；习题

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0222-02

一、实践教学

1.生活中想到的实践教学。小孩子成长过程中，对数的认识过程非常有趣。对一个两三岁的小孩子，问2+2等于几，他一定不知道，但要问2个枣加2个枣等于几个枣，他一定会告诉你是4个。还见过一个三岁多的小朋友，把中午在幼儿园吃的五个小包子直接说成吃了两个半，原来自己家的包子比较大，而幼儿园的五个小包子就相当于自己家的两个半。小朋友的直觉让大人惊讶，也让我们这些从事教学的人思考：是什么让小孩子给出正确答案的呢？我想应该是他有限的生活实践。

2.什么是实践教学。从上面的小例子可以看出，与实际问题相联系的理论更容易被接受或理解，也就是说在教学中，以解决实际问题为导向的教学才是有效的。这个其实是认识的基本特点。大脑中形成的观念、逻辑从来都是来自于客观存在及客观实践。苏联教育学家苏霍姆林斯基早就指出：脱离实际，会使学生的思维“像关在笼子里的小鸟一样毫无用处地折腾……学生的意识已经变成了正在干涸的小湖泊，它已经跟思维的永远生机蓬勃的源泉——即各种事物和自然现象的世界——隔绝了。”为此，他提出了实践教学。实践教学的定义是指使学生加深对专业理论的理解、获得包括职业技能、技巧和职业道德的职业从业能力，并且有自我发展能力，从而全面完成教学任务，实现培养目标的一种实践活动。主要的实践教学形式有：参观、调查、练习、实验、教学实习、生产实习、毕业顶岗实习、课程设计和毕业设计等。实践教学是不容忽视的教学手段和环节。

3.大学专业课教学中的实践教学。大学里，多数专业课要在48学时内完成。每门专业课自成体系，有其要解决的一大类问题，需要用其独特的分析问题解决问题的方法。也就是说学生要在短短的48个小时内掌握一套特定的知识体系。目前，在时间紧、学生多的情况下，很难走出课堂，去与一门课所对应的实际直接接触，导致教学很容易抛开实际问题，直接拿来概念，搭上定律，建起一个漂亮完美的知识构架，老师讲起来严丝合扣，学生学得有板有眼。这种教学面临的后果可能是在解决实际问题时，学生茫然，有时老师也是茫然的。例如，在讲到半导体器件物理时，一个简单的pn结，就可以制成开关管、整流器、稳压管、变容器、阶跃恢复二极管、发光管、光敏器件……课堂教学中只能从理论上对这些器件作出区分，没有办法让学生直接从电路中识别不同二极管的表现，从而加深理解。这直接导致我们的学生在走入企业后，普遍需要一个较长的适应过程。如果我们的教学能充分结合实际，这种适应过程会短一些。

二、习题也是实践教学的一种形式

1.习题承担起实践教学的任务。在上述所列实践教学的几种形式中包含有练习，如果把习题做为一种练习的话，这是唯一可以在课堂上进行的实践内容。作为实践教学的一个环节，它的作用与其它形式的实践教学相比，往往被忽视了。现在在学生数量增加、安排课堂外的实践教学有困难的情况下，充分利用好习题的作用，也可以起到加深对理论理解的目的，我在学习和教学过程中对此深有体会。以下是几个例子：等温等压过程中Gibbs自由能最小时系统达到平衡。这个概念用了多年，可是Gibbs自由能的意义在哪里，并没能真正理解。只是最近，在研究材料生长的热力学过程时，回到材料热力学的书中才深刻理解了这个能量的引入。当研究一个孤立系统中的某一部分时，其在等温等压下进行的自发的不可逆过程一定是其本身Gibbs自由能降低的过程。再举一个例子。当年在讲到小概率事件即是不可能发生的事件这一概念时，老师不紧不慢地举了个例子——一个猴子在键盘上打字，结果呢，打出了一本教材——老师话音刚落，整个教室一百多号人哄然笑了起来，而老师也不禁有些得意。至今记得老师戴着老花镜在讲台上踱来踱去的样子，连并这个概念也一起记忆至今。还有一个是我自己教学中体会到的事。扩散方式有二种：固定表面源扩散和有限表面源扩散。一般地交待完二种方式的微分方程、边界条件及解，给出表面杂质浓度和分布及其随时间变化就算讲完了这部分内容。有一道题，问有限源扩散法进行结的二次推进中，结深与第一次固定表面源扩散杂质量的敏感度。这道题看起来不起眼，但背后包含着很多信息量。除了能对二种扩散方式有更深入的了解外，还提供了关于浅结扩散的解决方案。没有实践，提不出这样的问题。

2.国内外的习题课。看了节麻省公开课，他们的课程由lecture和recitation两部分组成。在lecture中由主讲老师讲述，在recitation中由助教回答学生的任何问题，应该相当于我们的习题课或答疑时间，这个对学生也是固定的，不是可去可不去的。在我大学读书期间，不论高等数学、普通物理等基础课还是半导体物理、半导体器件、数字电路、模拟电路这样的专业课，都安排习题课及答疑，这是非常重要的教学环节。教学楼每一层都有一个小房间，主讲老师和研究生在这里答疑。由于习题课老师（多由博士研究生承担）与学生年龄相仿，接触比较多，二者可更好地沟通。但现在，少见这样的习题课。我一直承担专业课的教学，曾经不重视这个问题。近年，我做了点调整，基本每二周都抽出一个小时时间，专门做练习题及解答学生的问题。再加上课后作业。效果比以前好多了。学生学习的积极性也有了明显提高。

三、让习题承担起一部分实践教学的任务

从以上分析可以看出，用习题来承担起一部分实践教学的功能是必要的，也是可能的。习题课在中小学阶段很好地被用来作为掌握知识的手段，在大学专业课教学中，习题同样可以提高教学的效果，有助于帮助学生对专业知识进行整体把握，也有助于提高学生解决问题的能力。事实上，有些习题就是研究成果的体现，是实际问题的抽象或概括。要发挥习题的功能，习题的选择非常重要。尤其是大学专业课的教学课时本来就紧，课上用于完成习题的时间是有限的，当然课后也可以安排些习题，但不易过多。这时需要老师进行选择，让习题发挥作用，通过习题的解答加深其对专业的理解。比如，二极管电阻，教材中只给出了微分电阻的定义，即r=（dI/dV）-1，可是（I/V）-1也是电阻的概念。不通过习题的进一步分析，学生记住的只是概念。通过习题，学生可以进一步深入理解到微分电阻用于小信号电路，与二极管工作频率有关，而（I/V）-1是静态电阻，用于二极管静态工作点的分析，它决定的是二极管的功率特性及开关特性。当然专业课的学习，首先是调动学生的积极性，主动去理解课程的核心内容，习题只是起到辅助教学的作用。有一种现象是学生为了考试，把习题当成主要的学习内容，忽视了对课程整体的把握，这个问题是当今高校专业课教学中有时会遇到的，需要防范。

专业知识是合格人才必需具有的基本素质。专业课教学也是实现高校的三大任务——培养人才、科学研究、文化传承的基础。在目前高等教育的现状之下，最大限度发挥习题的作用，是实现实践教学目的、提高专业课教学质量的一条有效途径。

参考文献：

[1][苏]B.A.苏霍姆林斯基.给老师的建议[M].杜殿坤，译.教育科学出版社，2011.

[2]http：//baike.baidu.com/view/589356.htm.

[3]JamesD.Plummer，Michael.D.Deal，Peter B.Griffin.Silicon VLSI Technology Fundamentals，Practice and Modeling[M].电子工业出版社，2006.

基金项目：大连理工大学教改项目（MS201281）