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、教材和教學(xué)資源建設(shè)、師資隊伍建設(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)是一種長期進(jìn)行的活動，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)的各個環(huán)節(jié)，研究教育者和學(xué)習(xí)者的特點。我們對“C++語言程序設(shè)計”課程的教學(xué)研究主要著眼于以下幾個方面。

一、課程體系和內(nèi)容研究——體現(xiàn)為教材的內(nèi)容

我們對課程內(nèi)容、體系的不斷改革，是基于對計算機科學(xué)和技術(shù)發(fā)展趨勢的研究，對工科其他專業(yè)與計算機專業(yè)交叉滲透、互相融合的研究，對社會人才需求的研究、對學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的研究。

例如針對程序設(shè)計零起點的學(xué)生講授面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計，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，要改變的時候，往往其難度大于從零起點開始學(xué)習(xí)。因此向零起點的學(xué)生講授面向?qū)ο蟮腃++語言，是可行的、符合科學(xué)本身和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的。

我們在課程內(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和主線。面向?qū)ο蠓椒ǖ某霈F(xiàn)，既是程序設(shè)計方法的一大飛躍，也是一個返璞歸真的過程，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)計的起點和貫穿整門課程的主線，同時有機地融合面向過程的程序設(shè)計基礎(chǔ)知識。課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)科學(xué)、邏輯清晰、學(xué)習(xí)路徑簡捷自然，因而學(xué)生歡迎。

②引入UML語言表示類的結(jié)構(gòu)。UML語言是目前應(yīng)用最為廣泛、功能最為強大的建模語言，采用UML語言表示類的結(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)計和“C++標(biāo)準(zhǔn)模板庫”。泛型程序設(shè)計與面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計是兩種不同的方法，兩者相得益彰。C++的獨到之處在于不僅支持面向?qū)ο蟮姆椒?，也很好地支持泛型程序設(shè)計方法。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++語言程序設(shè)計》（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)今社會是一個多元化的社會，崇尚個性與創(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)計中必須考慮的。

例如對于幾百人的大課，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。

二是喜歡動手實踐的學(xué)生，不能忍受連續(xù)兩個學(xué)時聽講而不動手嘗試，在課堂上總顯得躍躍欲試，有些躁動。但是百人以上的大課，讓學(xué)生動手嘗試的機會總歸比較少。

三是學(xué)習(xí)能力較強、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。

針對上述幾種偏愛個性化學(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現(xiàn)網(wǎng)上授課，這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)時間、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)會的可以迅速瀏覽，還可以在聽講過程中隨時停下來動手實踐。

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)計中兼顧了以下幾個方面。

（1）課堂教學(xué)與實驗教學(xué)相結(jié)合

通過課堂教學(xué)傳授基礎(chǔ)理論和基本概念，實驗課加強對基礎(chǔ)知識的理解并培養(yǎng)基本的實踐能力。

（2）課程作業(yè)與項目訓(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)，以項目訓(xùn)練進(jìn)行獨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)課程作為補充，以適合不同的學(xué)習(xí)習(xí)慣，并鼓勵自主學(xué)習(xí)。

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

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

針對學(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)和實驗，教師用書和電子教案向教師提供教學(xué)要點、教學(xué)方法和經(jīng)驗。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)計基礎(chǔ)知識、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計思想和技術(shù)、常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法、泛型程序設(shè)計的基本概念等。

（2）學(xué)生用書

要將書本上的知識變?yōu)樽约核哂械哪芰?，所需要的是實踐、實踐、再實踐。在實踐環(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)生在實踐過程中不能隨時隨地得到指導(dǎo)，因此花費時間較多，總感覺程序設(shè)計課作業(yè)負(fù)擔(dān)太重，有的學(xué)生甚至因為花四五個小時調(diào)不通一個簡單的程序而失去學(xué)習(xí)興趣。

學(xué)生用書的目的在于為學(xué)生提供實踐指導(dǎo)，讓學(xué)生在實踐的過程中多些成功的樂趣。學(xué)生用書的開始，首先給出一個簡要的“學(xué)習(xí)指南”，其余章節(jié)與主教材《C++語言程序設(shè)計》（第3版）相對應(yīng)，每章內(nèi)容分為三部分：“要點導(dǎo)讀”、“實驗指導(dǎo)”、“習(xí)題解答”。其中的實驗指導(dǎo)包括“實驗?zāi)康摹?、“實驗任?wù)”、“實驗步驟”和“答案與提示”，實驗的完整參考程序可從網(wǎng)上下載。習(xí)題解答和實驗內(nèi)容，不僅可以指導(dǎo)讀者上機練習(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)生沒有足夠的時間做完全部習(xí)題和實驗，將題解作為例題閱讀也不失為一種好的選擇。

（3）案例教程

主教材重點在于系統(tǒng)地講解面向?qū)ο蟮乃枷?、方法，對于許多語法細(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，對于許多問題不宜闡述過深，對于學(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，也可以獨立使用，開設(shè)案例課程。

（4）教師用書

教材是教學(xué)經(jīng)驗的結(jié)晶，也是經(jīng)驗傳播的載體。我們?yōu)椤禖++語言程序設(shè)計》（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”及學(xué)時建議。為每一張投影片，編寫講解要點。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，所以我們在教師用書中提供了一批補充習(xí)題以及考試樣題。這些都是為了將教學(xué)思想和經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié)和提高，同時也便于交流與推廣。

（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)課堂實時錄制，讓學(xué)生自學(xué)時也仿佛親臨課堂，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)可以不受時間、空間的限制。

（6）教學(xué)網(wǎng)站

網(wǎng)站對全球開放，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，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)帶動教師隊伍建設(shè)

通過編寫教材培養(yǎng)和鍛煉了高素質(zhì)的博士助教隊伍和年輕教師隊伍，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)驗的濃縮載體。以教材建設(shè)帶動教學(xué)研究和課程建設(shè)，是一條理論與實踐相結(jié)合的成功之路。