【专题访谈】崇高职业 光荣称号 ——访清华大学电子工程系刘宝琴教授(二)

2021-01-19 11:50:03

长年执教谈教学

在文革时期,1971年刘宝琴前往清华绵阳分校。在绵阳分校七八年间,他逐渐由科研教师转向教学工作。返回北京后直至退休,他一直在教学一线耕耘不辍,长达30余年,经历了从几乎是门外汉到一名出色的主讲教师的慢慢蜕变,这一过程饱含了他的辛勤探索和艰苦努力,也在点滴积累中逐渐形成了他对电子系教学的独到见解。在访谈中,他从教师的教学角度,向我们谈了一些他的看法。

一方面,教学与科研紧密结合,跟上时代发展。刘宝琴认为,在电子系教学中,最主要问题是,如何处理好教学和科研的关系,将课程教学与科研实践有机结合起来,教学才更有成效。作为工科专业优势突出的电子系,教师只有亲身参加科研工作,将教学与科研实践结合起来,才能在课堂上收效更大,学生的知识基础才会打得牢固。科研实践为课堂教学提供源源不断的丰富内容,对于教学十分重要。文革时期,缺少数字电路方面的教材,他利用毕业留校后,头几年在科研工作中积累的大量实践经验,与系内许多老师共同编写了《晶体管脉冲电路与集成数字电路》。由于在科研工作中培养了扎实的技术功底,使得编著教材的工作事半功倍。经过科研实践,他在日后的课堂教学中,对知识内容掌握得也更透彻,讲解得也更深入浅出、生动自然。

结合科研实践,更有利于教学跟上时代发展,具有长远的生命力,而相反,缺乏科研实践支撑的课堂教学是无源之水,无本之木,终将被时代淘汰。刘宝琴认为,作为教学为主的教师必须参加科研工作,他曾参与过两种舰用雷达数据录取设备的研制,以及半导体芯片的试制等工作。

清华大学特别重视创造性、独立工作能力的培养。有非常多的实验课。1985年刘宝琴在暑假小学期,开设了一个采用20多个中小规模数字集成电路组成一个小的计算器(其中有运算器、控制器,以及存储数据和程序的存储器)的综合实验,该实验要求每个同学在2周的时间内,独立设计、组装、调试电路和写出实验报告。同学们对此综合实验很感兴趣,说很有收获。该实验后来升级为可编程逻辑器件实现的实验。教学中大量的实验课旨在一步一步地培养学生的独立工作能力。

科技潮流浩浩荡荡,推动社会进步。多年来,电子系的课堂教学与科研实践紧密结合,形成“良性互动”,除旧布新,创新进取,顺应世界大势,紧跟时代的发展。 

另一方面,教学是人才培养的主要途径之一,有自身的要求,有方法可循。刘宝琴对于教学本身的目标、要求、方法等各方面,他提出了自己的见解。    

教学工作要体现科学性。刘宝琴谈到,教学目标的设置要兼顾整体与部分、系统和层次,既能合理分解教学综合目标,又能有机结合具体目标使得总目标与各级目标相得益彰、相辅相成,形成一个结构精妙、严密完整的知识体系。在这样的教学目标体系下,落实到教材编写和课堂教学中,体现出严谨求实、精益求精的科学精神。在教学教材的内容选取上,他强调“有主次、有侧重”,以实现各自部分不同的教学要求。在翻译一些国外教材时,他翻译书上公式,都亲手演算推理,甚至检查是否存在印刷纰漏无论编写教材还是讲课,他都要求准确地定义基本概念、定理、定律,不能引起误导和误解。例如,在判定概念时,需明确区分“是”、“不是”、“可能是”、“一定是”、“肯定不是”等用语。

电子系主要专业基础课包括《数字电路》、《模拟电路》、《高频电路》以及对应的实验课程。刘宝琴认为,不同于其他课程,专业基础课需强调基础概念,夯实专业基础知识。他认为,基础课往往是对事物原理的推究、深研。执教基础课程其实并不容易,应给予高度重视,格外加强,重视科学性。

基础课教学要考虑长远性系主任陆大金教授说过,基础课的教学内容要教至少20年内仍然有效的东西。基础课也必须跟上时代的发展。例如,最初数字电路是由晶体管组成的,后来是小规模集成、中规模集成、大规模集成和超大规模集成芯片,至今仍在飞速发展。所以说,基础课一定要有长远性,教学内容要敢于扔掉已经不实用的东西,不把旧的丢掉,新的就进不来。学时是有限的,不可能面面俱到,所以这里面怎么选?选用哪些内容?也很重要。刘宝琴老师及时地更新他的讲课内容,相应地主编和翻译了多本教材。

教学方法要有针对性。刘宝琴指出,针对学生年龄不一、程度差异,“导人必因其性”,教学也要体现差别。对于学生不同阶段的年龄特点,要因势利导,循序渐进,符合认识规律。他列举了小学老师讲课的生动例子,老师在讲2×3和3×2时,会分别注意:“一堆苹果有两个、一共三堆”同“一堆苹果有三个、一共两堆”的区别。最初,小学生必须严格遵循此数学表达,被乘数与乘数的顺序不容互置。之后,在讲乘法交换律时,单从结果看,2×3等价于3×2。上中学后,老师告之,记公式须先看量纲:如果量纲不对,公式必不正确。举一个小学的例子,0.1×0.1 = 0.01是对的,0.1尺乘0.1尺等于0.01平方尺是成立的。但不能把0.1×0.1 = 0.01理解为一角钱乘一角钱等于一分钱!因为没有“角平方”这个单位。严格的小学数学老师是会把这个概念讲通的。对于程度不同的学生,则要因材施教,有的放矢。在回忆初登讲台时,他说,当年自己亟待“发硎新试”,但困难却迎面而来:问题不在业务上(专业领域积累三年,已谙熟技术),而是在讲堂上表达方式啰嗦冗长。经过几年教学实践,他逐渐把握了规律,面对全国最好的清华生源,在关键处加以点拨,更能让学生心领神会。

教学还要考虑讲课技巧。长年工作在教学一线,他深有体会,与其他任何领域一样,讲课也需要技巧和艺术。一要雅俗共赏,让学习吃力的学生听得懂,同时让擅长学习的学生也有斩获。二要注意讲课细节。口语表达与书面表达存在明显差异,上课时间紧迫,讲课一般多使用口语表达,意在让学生第一时间给予正确理解,如说到“作业题全部都正确”,需加一个“都”字,若不加“都”字,学生会出现歧义 “作业题全部(不?)正确”;而在书面中只需写“作业题全部正确”就可以了,加了“都”字反而罗嗦。此外,在课堂教学中,安排课时、布置黑板、预备教案等都颇有讲究,存在技巧。

刘宝琴老师参观电子工程系系史馆

他认为,高超的讲课技巧源自长期的知识融合、创新与积累。他回忆,当年遇到新华书店有关于数字电路方面的新书,他都会购买参考;他还翻阅中外杂志的相关文献,融合各方面的知识学问;他还曾旁听计算机系的课程,向本系和校内外的老师们请教和研讨教学工作,这些老师给了他很多的帮助。在教学实践中,他越是学如不及,就越是感到学无止境、人无完人,于是就越发广泛涉猎,博闻强记。日积月累,日就月将,他充实了知识理论,也丰富了课堂教学。

无论从事科研还是教学,最重要的是,教师都要具有敬业精神,富有责任心、荣誉感和使命感。电子系讲授“模拟、数字、高频及其对应的实验课程”的老师们组成了专业基础课的教学小组,该教学小组有10 多位老师,他们在陆大金教授和线路教研组负责教学工作的老师们的指导下,经常举行研讨会,共同商讨教学改革。因此,电子系列课程的教学有声有色,被学校评为“清华大学一类课程,还三次获得“北京市普通高等学校优秀教学成果奖,成为集体的崇高荣誉。学生对课程普遍满意,认为“听数字电路课是一种享受”,还口口相传“模电(模拟电路),模电,不学模电真遗憾”的顺口溜。对高频课程内容,学生们也大有赞誉。在长期科研执教生涯中,刘宝琴老师始终坚持实事求是,主张“误人子弟与渎职无二”。在讲课时有误,他首先想到,是否自己理解存谬,“知之为知之,不知为不知”。他强调说,身教重于言教,教师要有师德。教师一举一动,为人师表,是在行“不言之化”,所以教书育人要对得起祖国,对得起学生,也对得起自己,不可虚度年华。  

 

“青出于蓝,而胜于蓝”,在谈到青年教师培养时,刘宝琴教授的激励之语可谓言谆意厚。他认为,青年教师应该珍惜祖国的培养和人民的期望,珍惜如今奋发图强的时代,也珍惜自己美好的青春年华。他认为,自己的教学工作还存在许多不足:清华的学生自学能力很强,在读书自学与课堂教学之间存在内容重复的矛盾。如何既不照本宣科,又进一步延伸拓展,激发学生更大积极性,开展学术讨论,都是教学工作亟需探讨的问题建议学校的实验室开放,鼓励学生自己想问题,解决问题。使人才更快更好地承担、胜任科研重任。他还说:“要迅速培养学术上的世界领军人物,在培养中,是否将优秀学生提前选拔,让他们更早参加一些科研工作,犹如国家体育运动员,进行专业培养。电子专业涉及国防,科研战线的科技人才是否可以特殊培养,自力更生,自己拼搏,才能到世界水平。”在讲坛上,这位勤耕了三十个春秋的老人,身患沉痼,依然不忘“为国育人”的神圣使命,他风雨辛劳的教育生涯,完美诠释了教师这一职业的崇高至上,清晰烛照出教师这一称号的光荣可敬。

采访合影

采访:黄天耀、王剑、乔元春、万军

摄影:赵阳

撰稿:万军

排版:佘肖阳

责编:乔元春

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    他逐渐由科研教师转向教学工作。在电子系教学中。将课程教学与科研实践有机结合起来。更有利于教学跟上时代发展。在教学实践中。
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