【西电化教学师】石光明:带领学员迈向光明立异之路

■ 学生记者

在去年秋季的第一堂实验课上,浙江大学物理系实验课指导老师鲍德松向同一级100位本科生宣布:每个人都要进行一项探究性实验,课题可以找系里的30位大教授商量,实验可以进入教授本人的实验室去做。在实验课上唱了几十年主角的验证性、重复性实验课“变脸”了。取而代之的,是教授的实验室向本科生全面开放,学生自选导师,与教授确定实验题目,进行探究性的实验。“事实上,探究性实验课只是近年来浙江大学本科教学改革中的一小部分内容。”浙江大学本科生院常务副院长陆国栋介绍说。在用第二课堂“倒逼”第一课堂,实验“倒逼”理论,校外“倒逼”校内,并适度借鉴国外大学经验的这一理念下,浙大本科生院开启了探究性实验课、本科科研训练、建立基层教学组织等一系列改革。从实验踏进科研大门物理系的实验课改革工作小组主推探究性实验,由理学部副主任沙健担任组长,成员有系领导、教授和实验课老师,系里每年特设30万元经费,支持实验课程“变身”。目前物理系本科生探究性实验的来源基本上出自三个方向:一类是一线教授的实验室,这类实验的课题学术性和前沿性都是最强的;第二类是每年的全国大学生物理竞赛的题目,这类兼顾了探究性和趣味性;第三类就是实验中心的老师们设计的课题。物理系副系主任赵道木说:“探究性的实验,是没有标准答案的实验,或者蕴含着很多答案的实验,除巩固知识外,更能够激发学生的兴趣,培养学生的创新能力。”一年半下来,有一半的学生进入了一线教授的实验室,进行了探究性实验的课题。还有一半的学生则选择在实验中心完成一项探究性实验。探究性实验平台的建立,一方面让学生走进了教授的实验室,激发了他们的科研兴趣,另一方面,教授也通过这一机制更早、更多地接触到具有创新潜质的“好苗子”。“进实验室有很多的好处。这些研究好像离课堂很远,但是只要真正钻研进去,多与老师和学长交流沟通,作为一个本科生是完全有能力作出自己的研究的。而且,还可以发现自己真正的研究兴趣在哪里,为之后的研究打下很好的基础。”目前正在实验室作研究的本科生林彭夏雨说。为第一、二课堂搭建通道“学生的大脑不是用来填充知识的容器,而是一个需要被点燃的火把。”陆国栋说,“而学科竞赛就是点燃火把的火种。通过学科竞赛、科研训练让学生自己找解决问题的方法,跳出做习题的模式,这对他们的思维是一个改变。”如何用学分这个杠杠来促进学生的积极性,让第一、第二课堂良性互动?浙江大学本科生院在今年的本科生培养方案中,将2~4个原本是第二课堂的学分,变成第一课堂的学分。“探究性实验,鼓励学生自主的探索,把课内课外结合起来,这是第一课堂的学分。学生实习也是有学分的。打通了通道之后,第二课堂的科研训练、学科竞赛都可以成为第一课堂的学分。”陆国栋解释道。首先,打造第一课堂的“金课”,即打造通识课、大类课和专业课这三大类课程的核心课。“核心课的基本定义是双课堂、多课堂,将课外延伸成为课堂。多课堂必须成为核心课的基本特征。”陆国栋说,
“我们的目标是,未来几年,浙大的大学本科生都能修到一门通识核心课、一门大类核心课和一门专业核心课。”一年来,探究性实验在本科教学上产生了很好的效果。而本科生科研训练、学科竞赛和深度实习,也是浙大本科生院一直在坚持推进的活动。教学方法模式的改革,对教师也提出了更高的要求。“一方面,浙大建立了三个层面的教学激励,通过各种教学奖来奖励教师;另一方面,也相应地推出了基层教学组织,形成良好的教学氛围,提升教学质量。”陆国栋说。课堂也要走向国际化去年7月,来自浙大和新加坡国立大学生物工程系的26名学生参加了一门为期三周的“生物医学工程概论”暑假联合课程。新加坡国立大学在2012英国TIMES世界大学排名中位列第29名,其生物医学工程学科在世界上享有很高的学术声誉。在联合课程中,来自两校的教师结合各自的研究方向和成果,开设5个专题,向学生系统介绍了生物医学工程这一新兴交叉学科的基本原理和研究前沿,全英文授课、以设计为中心的学习模式、用案例式教学提升学生解决问题的能力。纯英文教学让部分浙大学生感受到压力,但同时也令他们获益颇多。参加课程的学生说道:“经过这次中新教授联合授课,我感觉到他们各有千秋的授课风格,中国教授的课堂上少了些活力,而在新加坡教授的课堂上,教授声情并茂,很会活跃与学生之间的气氛,课堂上充满了欢声笑语。中方教授虽然少了笑脸,但是以缜密的思维、逻辑的论证让我们能够轻松地掌握知识。”建设国际化课堂也一直是陆国栋念兹在兹的一项事业,“今年我们在推进一个实践,请国外的老师来给我们的学生上课,或者一位国外的老师带20威尼斯官方网站登录,~30个学生一起来,按照中外学生一比一的比例来上课。”他向记者描绘出一幅蓝图,“未来,浙大的学生要么走出国门,做交换学生去国外上过课,要么请国外的老师来给他们上过课。这对浙大学生外语水平的提升一定会有很大帮助,也能让他们真正感受国外老师的教学风格和方法。”(2014-07-10)

下午三点,老校区办公楼三层,身着天蓝色衬衫的石光明正在复印材料。办公桌上,井然有序地摆放着一摞又一摞的资料与文件。言谈举止中,透着一股对工作的热情与干劲,又充满活力,让人倍感亲切。

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自留校任教以来,石光明已经在三尺讲台上辛勤耕耘了近三十余载。他始终工作在教学一线,坚持以教书育人为己任,以实践教学和学科竞赛为突破口,努力提高教育教学质量,坚持将科研成果转化到本科和研究生的培养中。

石光明担任过电工电子实验示范中心负责人有六七年的时间,在他看来,西电作为一个工科院校,很讲究实践出真知,很多知识如果只是在课堂上讲述,无法使学生有深切感受。而且在课堂上,由于条件限制,很多现象讲不透。通过实验,用课堂上学过的知识来解释实验中的各种现象,不仅能够激发学生的学习兴趣,还能培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

在石光明的带领下,实验中心引进国际标准,建设国际化实验室,与近20家信息领域国际著名跨国公司和企业建立了联合实验室。如今,这些实验室已成为学生接触国际一流技术的先导、学校的一张名片和国内高校中的一个典范。他利用信息技术,实现开放式实践教学,丰富网络资源,拓宽学生实践视野,推动创新能力培养,使得学生对实践课程的积极性高涨,运用知识能力也逐渐增强。

为了能使电院电子工程专业的本科生掌握光电成像及信息处理方面的知识,提高本科生的综合素质,石光明用自己的部分“长江学者”奖金为本科生购置了多套成像设备、信号处理设备,并每年多次为本科生做学科前沿报告,除此之外,他还先后资助多名本科生完成创新性课外制作。

除了组织学生参加多种科技实践活动,石光明还坚持亲自指导学生团队参加国家大学生科研训练计划,并担任多种学科竞赛教练。每年坚持面向全校学生的科学实践讲座,从科研实践选题、研究方法、到解决思路等为学生逐个讲解。

虽然工作繁忙,石光明仍然坚持每年至少指导2支大学生国创队伍。谈到学科竞赛,石光明说:“我们如今培养大学生,要培养他们的独立研究能力,让他们学会解决问题。做竞赛时学生带着问题去学习,比如说要设计一个控制系统,在设计过程中缺少什么知识,学生会根据问题需求来主动学习。如果他研究的东西跟课程有关,他也能因此而对课程更感兴趣。”

多年来,石光明指导学生参加竞赛取得了丰硕成果,他指导学生荣获全国电子设计竞赛一二等奖,并连续十年取得名列全国高校前茅的佳绩。在他担任电工电子教学基地主任期间,2006年学生赴美国代表亚太区参加“微软”嵌入式系统设计大赛,获全球第三名;2011年捧得全国电子设计竞赛最高奖“瑞萨杯”。2014年获得国家级教学成果奖。

尽管肩负着学校科研管理、国家级电工电子实验示范中心建设(2011-2013)、虚拟仿真实验示范中心主任(2013-2015)、国家重点项目科研攻关和国家重点学科建设等重任,但石光明仍坚持站好讲台,主讲多门基础、专业基础和实践类课程,在指导博士和硕士研究工作及教学的同时,始终为本科生教学,承担的本科教学工作量十分饱满,对每一堂授课都极为认真。

在课堂上,石光明会首先给学生讲述怎样去理解课程,以及不同课程之间又有着怎样的关联关系等问题。石光明说:“通过这样的方法先为学生建立一个信息树,引导他们重建知识,让学生觉得不那么迷茫。就像旅游时,自己手中有一张地图,心里就会比较踏实。”他的学生雷凡说:“从我上大学以来,一直对自己所学专业的相关方面相当疑惑,对各个课程之间的联系也知之甚少,对自己未来的方向更是非常迷惑。在石老师的课上,他向我们介绍了电子信息行业发展的前沿、我们所学课程之间的关联以及它们对我们未来发展的作用。听了石老师的课之后,我对电子信息这一专业产生了从未有过的清晰感,对自己未来的发展也有了一些想法。”

石光明认为,讲课的关键是能让学生听明白。他说:“懂和明白是有差异的,学生懂1+1=2,但是不明白为什么会等于2,这是不行的,要让学生弄清楚为什么。”石光明从多年授课经验中总结出“物理概念+数学模型+计算方法+实现技术”的教学模式,注重各课程之间的联系与扩展。他说:“物理模型是对物理世界的运行规律的描述,即物理过程是怎样的,数学模型是用数学方法来刻画,随后要解决这个问题,我们需要建立计算模型,最后还要有一个实现模型,要用软件、硬件把它实现出来。这个教学模式能够很好地培养学生分析和解决问题的能力。”

对于现在的学生缺少表达能力和总结能力的现象,石光明通过布置大作业的方式来增强学生能力,并将其作为考核成绩的一部分,以此来激励学生。在自动控制课程中,石光明围绕一个解决实际问题给学生布置一个大作业。学生4人一组在课堂上答辩,每人都有站在讲台上主讲的机会。使得学生更好的理解和掌握教学内容并与实际结合。

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