專業課課堂實踐教學的探索

劉艷紅，申人升，梁紅偉

摘要：本文首先從認識的基本原理出發，指出以解決實際問題為導向的課堂教學才會取得好的效果。實踐教學對教學具有重要的意義。作者從個人學習及教學的體會及中外對習題的態度上，提出在課堂教學中，通過習題的分析講解，可以達到實踐教學的目的。習題有可能也有必要去承擔起實踐教學的任務。

關鍵詞：專業課；實踐教學；習題

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）12-0222-02

一、實踐教學

1.生活中想到的實踐教學。小孩子成長過程中，對數的認識過程非常有趣。對一個兩三歲的小孩子，問2+2等于幾，他一定不知道，但要問2個棗加2個棗等于幾個棗，他一定會告訴你是4個。還見過一個三歲多的小朋友，把中午在幼兒園吃的五個小包子直接說成吃了兩個半，原來自己家的包子比較大，而幼兒園的五個小包子就相當于自己家的兩個半。小朋友的直覺讓大人驚訝，也讓我們這些從事教學的人思考：是什么讓小孩子給出正確答案的呢？我想應該是他有限的生活實踐。

2.什么是實踐教學。從上面的小例子可以看出，與實際問題相聯系的理論更容易被接受或理解，也就是說在教學中，以解決實際問題為導向的教學才是有效的。這個其實是認識的基本特點。大腦中形成的觀念、邏輯從來都是來自于客觀存在及客觀實踐。蘇聯教育學家蘇霍姆林斯基早就指出：脫離實際，會使學生的思維“像關在籠子里的小鳥一樣毫無用處地折騰……學生的意識已經變成了正在干涸的小湖泊，它已經跟思維的永遠生機蓬勃的源泉——即各種事物和自然現象的世界——隔絕了。”為此，他提出了實踐教學。實踐教學的定義是指使學生加深對專業理論的理解、獲得包括職業技能、技巧和職業道德的職業從業能力，并且有自我發展能力，從而全面完成教學任務，實現培養目標的一種實踐活動。主要的實踐教學形式有：參觀、調查、練習、實驗、教學實習、生產實習、畢業頂崗實習、課程設計和畢業設計等。實踐教學是不容忽視的教學手段和環節。

3.大學專業課教學中的實踐教學。大學里，多數專業課要在48學時內完成。每門專業課自成體系，有其要解決的一大類問題，需要用其獨特的分析問題解決問題的方法。也就是說學生要在短短的48個小時內掌握一套特定的知識體系。目前，在時間緊、學生多的情況下，很難走出課堂，去與一門課所對應的實際直接接觸，導致教學很容易拋開實際問題，直接拿來概念，搭上定律，建起一個漂亮完美的知識構架，老師講起來嚴絲合扣，學生學得有板有眼。這種教學面臨的后果可能是在解決實際問題時，學生茫然，有時老師也是茫然的。例如，在講到半導體器件物理時，一個簡單的pn結，就可以制成開關管、整流器、穩壓管、變容器、階躍恢復二極管、發光管、光敏器件……課堂教學中只能從理論上對這些器件作出區分，沒有辦法讓學生直接從電路中識別不同二極管的表現，從而加深理解。這直接導致我們的學生在走入企業后，普遍需要一個較長的適應過程。如果我們的教學能充分結合實際，這種適應過程會短一些。

二、習題也是實踐教學的一種形式

1.習題承擔起實踐教學的任務。在上述所列實踐教學的幾種形式中包含有練習，如果把習題做為一種練習的話，這是唯一可以在課堂上進行的實踐內容。作為實踐教學的一個環節，它的作用與其它形式的實踐教學相比，往往被忽視了。現在在學生數量增加、安排課堂外的實踐教學有困難的情況下，充分利用好習題的作用，也可以起到加深對理論理解的目的，我在學習和教學過程中對此深有體會。以下是幾個例子：等溫等壓過程中Gibbs自由能最小時系統達到平衡。這個概念用了多年，可是Gibbs自由能的意義在哪里，并沒能真正理解。只是最近，在研究材料生長的熱力學過程時，回到材料熱力學的書中才深刻理解了這個能量的引入。當研究一個孤立系統中的某一部分時，其在等溫等壓下進行的自發的不可逆過程一定是其本身Gibbs自由能降低的過程。再舉一個例子。當年在講到小概率事件即是不可能發生的事件這一概念時，老師不緊不慢地舉了個例子——一個猴子在鍵盤上打字，結果呢，打出了一本教材——老師話音剛落，整個教室一百多號人哄然笑了起來，而老師也不禁有些得意。至今記得老師戴著老花鏡在講臺上踱來踱去的樣子，連并這個概念也一起記憶至今。還有一個是我自己教學中體會到的事。擴散方式有二種：固定表面源擴散和有限表面源擴散。一般地交待完二種方式的微分方程、邊界條件及解，給出表面雜質濃度和分布及其隨時間變化就算講完了這部分內容。有一道題，問有限源擴散法進行結的二次推進中，結深與第一次固定表面源擴散雜質量的敏感度。這道題看起來不起眼，但背后包含著很多信息量。除了能對二種擴散方式有更深入的了解外，還提供了關于淺結擴散的解決方案。沒有實踐，提不出這樣的問題。

2.國內外的習題課。看了節麻省公開課，他們的課程由lecture和recitation兩部分組成。在lecture中由主講老師講述，在recitation中由助教回答學生的任何問題，應該相當于我們的習題課或答疑時間，這個對學生也是固定的，不是可去可不去的。在我大學讀書期間，不論高等數學、普通物理等基礎課還是半導體物理、半導體器件、數字電路、模擬電路這樣的專業課，都安排習題課及答疑，這是非常重要的教學環節。教學樓每一層都有一個小房間，主講老師和研究生在這里答疑。由于習題課老師（多由博士研究生承擔）與學生年齡相仿，接觸比較多，二者可更好地溝通。但現在，少見這樣的習題課。我一直承擔專業課的教學，曾經不重視這個問題。近年，我做了點調整，基本每二周都抽出一個小時時間，專門做練習題及解答學生的問題。再加上課后作業。效果比以前好多了。學生學習的積極性也有了明顯提高。

三、讓習題承擔起一部分實踐教學的任務

從以上分析可以看出，用習題來承擔起一部分實踐教學的功能是必要的，也是可能的。習題課在中小學階段很好地被用來作為掌握知識的手段，在大學專業課教學中，習題同樣可以提高教學的效果，有助于幫助學生對專業知識進行整體把握，也有助于提高學生解決問題的能力。事實上，有些習題就是研究成果的體現，是實際問題的抽象或概括。要發揮習題的功能，習題的選擇非常重要。尤其是大學專業課的教學課時本來就緊，課上用于完成習題的時間是有限的，當然課后也可以安排些習題，但不易過多。這時需要老師進行選擇，讓習題發揮作用，通過習題的解答加深其對專業的理解。比如，二極管電阻，教材中只給出了微分電阻的定義，即r=（dI/dV）-1，可是（I/V）-1也是電阻的概念。不通過習題的進一步分析，學生記住的只是概念。通過習題，學生可以進一步深入理解到微分電阻用于小信號電路，與二極管工作頻率有關，而（I/V）-1是靜態電阻，用于二極管靜態工作點的分析，它決定的是二極管的功率特性及開關特性。當然專業課的學習，首先是調動學生的積極性，主動去理解課程的核心內容，習題只是起到輔助教學的作用。有一種現象是學生為了考試，把習題當成主要的學習內容，忽視了對課程整體的把握，這個問題是當今高校專業課教學中有時會遇到的，需要防范。

專業知識是合格人才必需具有的基本素質。專業課教學也是實現高校的三大任務——培養人才、科學研究、文化傳承的基礎。在目前高等教育的現狀之下，最大限度發揮習題的作用，是實現實踐教學目的、提高專業課教學質量的一條有效途徑。

參考文獻：

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[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].電子工業出版社，2006.

基金項目：大連理工大學教改項目（MS201281）