教材建設(shè)在教學(xué)改革研究中的地位與作用

鄭　莉　李　莉　余小沛

課程建設(shè)，通常包括教學(xué)研究、教學(xué)模式設(shè)計(jì)、教材和教學(xué)資源建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)等。其中，教材建設(shè)是核心，也是成果的具體體現(xiàn)形式。

教學(xué)是一種長(zhǎng)期進(jìn)行的活動(dòng)，需要進(jìn)行持續(xù)不斷的研究，要本著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，研究教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，研究教育者和學(xué)習(xí)者的特點(diǎn)。我們對(duì)“C++語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)研究主要著眼于以下幾個(gè)方面。

一、課程體系和內(nèi)容研究——體現(xiàn)為教材的內(nèi)容

我們對(duì)課程內(nèi)容、體系的不斷改革，是基于對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的研究，對(duì)工科其他專業(yè)與計(jì)算機(jī)專業(yè)交叉滲透、互相融合的研究，對(duì)社會(huì)人才需求的研究、對(duì)學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的研究。

例如針對(duì)程序設(shè)計(jì)零起點(diǎn)的學(xué)生講授面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)，其可行性的根據(jù)是什么呢。首先，從面向?qū)ο蟮乃枷氡旧韥碇v，它與面向過程的思想相比，更接近人類自然的思維方式，應(yīng)該更容易接受。從學(xué)習(xí)者的認(rèn)知規(guī)律來講，習(xí)慣了一種思維方式，要改變的時(shí)候，往往其難度大于從零起點(diǎn)開始學(xué)習(xí)。因此向零起點(diǎn)的學(xué)生講授面向?qū)ο蟮腃++語(yǔ)言，是可行的、符合科學(xué)本身和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的。

我們?cè)谡n程內(nèi)容建設(shè)上，將先進(jìn)性與基礎(chǔ)性統(tǒng)一，深入性與廣泛性結(jié)合。

①以面向?qū)ο蟮乃枷敕椒槠瘘c(diǎn)和主線。面向?qū)ο蠓椒ǖ某霈F(xiàn)，既是程序設(shè)計(jì)方法的一大飛躍，也是一個(gè)返璞歸真的過程，人類幾千年文明所形成的思維方法正是面向?qū)ο蟮姆椒ā１菊n程以此作為學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的起點(diǎn)和貫穿整門課程的主線，同時(shí)有機(jī)地融合面向過程的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)。課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)科學(xué)、邏輯清晰、學(xué)習(xí)路徑簡(jiǎn)捷自然，因而學(xué)生歡迎。

②引入U(xiǎn)ML語(yǔ)言表示類的結(jié)構(gòu)。UML語(yǔ)言是目前應(yīng)用最為廣泛、功能最為強(qiáng)大的建模語(yǔ)言，采用UML語(yǔ)言表示類的結(jié)構(gòu)，可以讓學(xué)生從一開始就熟悉科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋硎痉椒ǎ瑸檫M(jìn)一步的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

③介紹常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

④介紹泛型程序設(shè)計(jì)和“C++標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)”。泛型程序設(shè)計(jì)與面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)是兩種不同的方法，兩者相得益彰。C++的獨(dú)到之處在于不僅支持面向?qū)ο蟮姆椒ǎ埠芎玫刂С址盒统绦蛟O(shè)計(jì)方法。巧妙地將兩者結(jié)合，便可以更有效地解決問題。本課程介紹了泛型程序設(shè)計(jì)和STL的基本概念，為學(xué)生以后深入學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。

上述內(nèi)容都體現(xiàn)在教材《C++語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》（第3版）中。

二、學(xué)生心理和教學(xué)模式研究——多種形式的立體化教學(xué)資源

當(dāng)今社會(huì)是一個(gè)多元化的社會(huì)，崇尚個(gè)性與創(chuàng)造，學(xué)生的心理和學(xué)習(xí)習(xí)慣也是多樣化的。這是教學(xué)研究中必須研究的，也是教學(xué)模式設(shè)計(jì)中必須考慮的。

例如對(duì)于幾百人的大課，多數(shù)學(xué)生是習(xí)慣的，學(xué)習(xí)效果是比較好的。但是每學(xué)期都有一部分學(xué)生，不喜歡大課。這樣的學(xué)生主要分三類。

一是學(xué)習(xí)吃力的學(xué)生，跟不上大多數(shù)同學(xué)的學(xué)習(xí)速度，成了大課的掉隊(duì)者，逐漸地聽課成了聽“天書”，進(jìn)而失去學(xué)習(xí)興趣。

二是喜歡動(dòng)手實(shí)踐的學(xué)生，不能忍受連續(xù)兩個(gè)學(xué)時(shí)聽講而不動(dòng)手嘗試，在課堂上總顯得躍躍欲試，有些躁動(dòng)。但是百人以上的大課，讓學(xué)生動(dòng)手嘗試的機(jī)會(huì)總歸比較少。

三是學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)、理解問題較快的學(xué)生，沒有耐心按部就班聽課，愿意自己安排學(xué)習(xí)進(jìn)度。

針對(duì)上述幾種偏愛個(gè)性化學(xué)習(xí)的學(xué)生，我們與面授同步，開設(shè)了網(wǎng)絡(luò)班，用多媒體視頻課件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上授課，這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間、進(jìn)度都可以自由控制。沒有看懂的部分可以反復(fù)看，已經(jīng)會(huì)的可以迅速瀏覽，還可以在聽講過程中隨時(shí)停下來動(dòng)手實(shí)踐。

我們根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣及認(rèn)知規(guī)律，在教學(xué)模式設(shè)計(jì)中兼顧了以下幾個(gè)方面。

（1）課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合

通過課堂教學(xué)傳授基礎(chǔ)理論和基本概念，實(shí)驗(yàn)課加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解并培養(yǎng)基本的實(shí)踐能力。

（2）課程作業(yè)與項(xiàng)目訓(xùn)練相結(jié)合

以課程作業(yè)進(jìn)行基本編程能力的培養(yǎng)，以項(xiàng)目訓(xùn)練進(jìn)行獨(dú)立分析問題和解決問題以及應(yīng)用開發(fā)能力的培養(yǎng)。

（3）常規(guī)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合

以常規(guī)教學(xué)滿足大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，以網(wǎng)絡(luò)課程作為補(bǔ)充，以適合不同的學(xué)習(xí)習(xí)慣，并鼓勵(lì)自主學(xué)習(xí)。

（4）通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)讓師生交流、學(xué)生協(xié)作不受時(shí)間和空間的限制

網(wǎng)絡(luò)讓師生的交互、學(xué)生的協(xié)作更為方便，也更利于實(shí)施教師指導(dǎo)下的學(xué)生自主式學(xué)習(xí)。教師由知識(shí)的灌輸者成為學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，學(xué)生由被動(dòng)地接受教育變成主動(dòng)地探索知識(shí)。

針對(duì)學(xué)生的不同學(xué)習(xí)習(xí)慣，我們制作了出版配音網(wǎng)絡(luò)課件、視頻網(wǎng)絡(luò)課件，供學(xué)生上網(wǎng)學(xué)習(xí)。還將講課錄音制作成MP3文件，將PPT講稿給學(xué)生下載，這樣不愿意上網(wǎng)的學(xué)習(xí)學(xué)生，在自習(xí)教室也可以邊聽MP3，邊看講稿學(xué)習(xí)。

對(duì)于學(xué)生的所有學(xué)習(xí)模式，我們都提供網(wǎng)上答疑、討論，方便學(xué)生隨時(shí)得到老師和其他同學(xué)的幫助。

三、教材體系研究——整套教材及教學(xué)資源的作用與配合

主教材是整套教材和課程的靈魂，體現(xiàn)了主要的教學(xué)思想和內(nèi)容。其他配套教材從多種不同側(cè)面給教師、學(xué)生以特殊幫助，采用多種媒體形式為師生提供全方位教學(xué)環(huán)境。學(xué)生用書指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和實(shí)驗(yàn)，教師用書和電子教案向教師提供教學(xué)要點(diǎn)、教學(xué)方法和經(jīng)驗(yàn)。多媒體課件可以用于自學(xué)和開設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程。教師、學(xué)生無(wú)論采用何種教學(xué)模式，都能從本套教材獲得充分的支持。

（1）主教材

主教材是教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)思想的主要體現(xiàn)者，是系列教材的核心和靈魂，涵蓋了程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)思想和技術(shù)、常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法、泛型程序設(shè)計(jì)的基本概念等。

（2）學(xué)生用書

要將書本上的知識(shí)變?yōu)樽约核哂械哪芰Γ枰氖菍?shí)踐、實(shí)踐、再實(shí)踐。在實(shí)踐環(huán)節(jié)中，起主導(dǎo)作用的是學(xué)習(xí)者自己，旁人是無(wú)法代勞的，也不能期望有什么一蹴而就的捷徑。但是由于學(xué)生在實(shí)踐過程中不能隨時(shí)隨地得到指導(dǎo)，因此花費(fèi)時(shí)間較多，總感覺程序設(shè)計(jì)課作業(yè)負(fù)擔(dān)太重，有的學(xué)生甚至因?yàn)榛ㄋ奈鍌€(gè)小時(shí)調(diào)不通一個(gè)簡(jiǎn)單的程序而失去學(xué)習(xí)興趣。

學(xué)生用書的目的在于為學(xué)生提供實(shí)踐指導(dǎo)，讓學(xué)生在實(shí)踐的過程中多些成功的樂趣。學(xué)生用書的開始，首先給出一個(gè)簡(jiǎn)要的“學(xué)習(xí)指南”，其余章節(jié)與主教材《C++語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》（第3版）相對(duì)應(yīng)，每章內(nèi)容分為三部分：“要點(diǎn)導(dǎo)讀”、“實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)”、“習(xí)題解答”。其中的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)包括“實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹薄ⅰ皩?shí)驗(yàn)任務(wù)”、“實(shí)驗(yàn)步驟”和“答案與提示”，實(shí)驗(yàn)的完整參考程序可從網(wǎng)上下載。習(xí)題解答和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不僅可以指導(dǎo)讀者上機(jī)練習(xí)，也可以由教師選為例題在課上演示，使教學(xué)內(nèi)容更加豐富。如果學(xué)生沒有足夠的時(shí)間做完全部習(xí)題和實(shí)驗(yàn)，將題解作為例題閱讀也不失為一種好的選擇。

（3）案例教程

主教材重點(diǎn)在于系統(tǒng)地講解面向?qū)ο蟮乃枷搿⒎椒ǎ瑢?duì)于許多語(yǔ)法細(xì)節(jié)、編寫C++程序的技巧等不能詳細(xì)講解，由于其入門教材的定位，對(duì)于許多問題不宜闡述過深，對(duì)于學(xué)生的許多疑問、困惑不能一一解答。因此一些學(xué)生和自學(xué)讀者，感覺缺少深入、細(xì)致的案例教材。這本案例教程，就是應(yīng)這樣的需求而誕生的，可以配合主教材，作為教學(xué)參考書，也可以獨(dú)立使用，開設(shè)案例課程。

（4）教師用書

教材是教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶，也是經(jīng)驗(yàn)傳播的載體。我們?yōu)椤禖++語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》（第3版）教材編寫了教師用書，除提供PowerPoint文稿外，為每一章編寫詳細(xì)的“教學(xué)要點(diǎn)”及學(xué)時(shí)建議。為每一張投影片，編寫講解要點(diǎn)。由于教材篇幅的限制，不便在主教材中增加很多例題和習(xí)題，所以我們?cè)诮處熡脮刑峁┝艘慌a(bǔ)充習(xí)題以及考試樣題。這些都是為了將教學(xué)思想和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)和提高，同時(shí)也便于交流與推廣。

（5）多媒體課件

為了方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)，與教材配套，還開發(fā)了音頻課件、視頻課件，在清華大學(xué)課堂實(shí)時(shí)錄制，讓學(xué)生自學(xué)時(shí)也仿佛親臨課堂，為學(xué)生提供最靈活的學(xué)習(xí)方式、最大的方便，使學(xué)習(xí)可以不受時(shí)間、空間的限制。

（6）教學(xué)網(wǎng)站

網(wǎng)站對(duì)全球開放，有“在線講堂”、“答疑教室”、“師生討論”等欄目，在線演播配音課件，提供教學(xué)資源下載，組織教學(xué)活動(dòng)，有效地支持了教師指導(dǎo)下的學(xué)生自主式學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)。

四、以教材建設(shè)帶動(dòng)教師隊(duì)伍建設(shè)

通過編寫教材培養(yǎng)和鍛煉了高素質(zhì)的博士助教隊(duì)伍和年輕教師隊(duì)伍，以教材建設(shè)凝聚教師積極參與教學(xué)研究。

總的來說，教材建設(shè)促進(jìn)了教學(xué)研究，而教學(xué)研究的成果又豐富了教材的內(nèi)容和媒體形式，教材是教學(xué)研究成果和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的濃縮載體。以教材建設(shè)帶動(dòng)教學(xué)研究和課程建設(shè)，是一條理論與實(shí)踐相結(jié)合的成功之路。