地方高校工科類教材編寫的探索和思考

傅 籬

（邵陽學(xué)院信息工程學(xué)院，湖南 邵陽 422000）

2014年，教育部發(fā)布了《關(guān)于地方本科高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的指導(dǎo)意見（征求意見稿）》，2015年10月，教育部、國家發(fā)改委、財(cái)政部印發(fā)了《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》。目前，我國地方普通本科高校向應(yīng)用技術(shù)類型大學(xué)轉(zhuǎn)型發(fā)展工作正在逐步展開，教育部在工作要點(diǎn)中明確指出，要引導(dǎo)一批地方普通本科高校向應(yīng)用技術(shù)類型的高校轉(zhuǎn)型［1］。

為了達(dá)到這一目標(biāo)，培養(yǎng)出高質(zhì)量的應(yīng)用型創(chuàng)新技術(shù)人才，我們必須加強(qiáng)地方普通高校應(yīng)用型本科工科類教材的建設(shè)，積極編寫出一批與之相適應(yīng)的、高質(zhì)量的應(yīng)用型本科工科類教材。筆者根據(jù)自己在計(jì)算機(jī)廠工作十多年研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)結(jié)合在高等學(xué)校工作二十多年的長期教學(xué)實(shí)踐，也主編和參編了幾本教材，對(duì)如何編寫普通高校應(yīng)用型本科工科類教材進(jìn)行了積極的探索和思考。

一、教材要和學(xué)生相適應(yīng)

首先，從目前國內(nèi)的中學(xué)教育現(xiàn)狀看，大多數(shù)高中學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)前，對(duì)所報(bào)考的專業(yè)知之甚少，他們在填報(bào)志愿時(shí)，選擇就讀相關(guān)專業(yè)的原因十分復(fù)雜，他們對(duì)所選專業(yè)要學(xué)什么、畢業(yè)后能干什么都不十分清楚。所以，對(duì)他們大多數(shù)人來說，大學(xué)本科專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)在一定程度上是某個(gè)專業(yè)的入門教育，因而在教材的編寫過程中，要盡量做到文字通俗易懂，語言生動(dòng)有趣，可讀性強(qiáng)。尤其是本專業(yè)的“導(dǎo)論”“概論”類的課程需要有與學(xué)生認(rèn)知水平相適應(yīng)的教材，要努力做到能激發(fā)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣以及宏觀和整體把握整個(gè)專業(yè)的學(xué)習(xí)。

其次，我們要把教材定位于地方普通高校的學(xué)生。從1999年高考擴(kuò)大招生比例開始，現(xiàn)在我國高考錄取率已經(jīng)達(dá)70%以上，高考錄取率的一路攀升使得高等教育從“精英教育”逐步邁向“大眾教育”。高考錄取分?jǐn)?shù)上看，地方普通高校的錄取分?jǐn)?shù)線比985、211大學(xué)要低許多?？陀^來講，地方普通高校的大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、理解能力和考取985、211大學(xué)的學(xué)生相比會(huì)存在不同程度的差距。所以，在編寫教材的過程中，要努力做到與地方普通本科高校學(xué)生實(shí)際知識(shí)、能力結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，不做不切實(shí)際地拔高。在內(nèi)容的選取上，既要考慮到知識(shí)的系統(tǒng)性，又必須充分考慮到學(xué)生的整體水平和初學(xué)者的接受能力。同時(shí)要盡可能做到即便沒有老師講授，讓學(xué)生通過自己學(xué)習(xí)結(jié)合查閱資料也能基本看懂、學(xué)懂有關(guān)內(nèi)容，從而樹立學(xué)習(xí)的信心。

很多地方普通本科學(xué)校要求各個(gè)專業(yè)的學(xué)生在大學(xué)期間使用的優(yōu)秀教材率必須達(dá)到80%，這個(gè)出發(fā)點(diǎn)本來是不錯(cuò)的，但根據(jù)筆者長期的一線教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，許多優(yōu)秀教材存在教學(xué)內(nèi)容難度偏高、內(nèi)容偏多的現(xiàn)象，這就會(huì)使得老師在實(shí)際教學(xué)過程中，教學(xué)內(nèi)容不能按照教學(xué)計(jì)劃按時(shí)完成，大多數(shù)學(xué)生也存在接受起來困難的現(xiàn)象。并且，隨著聽不懂的內(nèi)容增多，一些學(xué)生慢慢失去了繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣和信心，這樣就會(huì)導(dǎo)致優(yōu)秀教材“不優(yōu)秀”了，也使得如何編寫適合地方普通高校學(xué)生知識(shí)能力的教材變成了當(dāng)務(wù)之急。

“教材和學(xué)生相適應(yīng)”的本質(zhì)就是“因材施教”，因材施教是教學(xué)中一項(xiàng)重要的教學(xué)方法和教學(xué)原則，不要對(duì)學(xué)生能力做不切實(shí)際的拔高。這樣做可以盡可能彌補(bǔ)學(xué)生的能力不足，去激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，樹立學(xué)生學(xué)習(xí)的信心，從而促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

二、教材內(nèi)容采用“必須”“夠用”的原則

雖然和985、211大學(xué)相比，地方普通高校學(xué)生存在知識(shí)結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)能力的差異，編寫教材時(shí)需要適當(dāng)降低要求和縮減教學(xué)內(nèi)容，但有兩個(gè)原則是不能違背的，就是教材內(nèi)容要做到“必須”“夠用”。

所謂“必須”是指把必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)作為重點(diǎn)，同時(shí)，教材所包含的內(nèi)容能滿足后續(xù)課程的需要。因此，在教材的編寫過程中，需要把該課程必須掌握的知識(shí)點(diǎn)都要有列舉，尤其是后續(xù)課程需要用到的知識(shí)點(diǎn)需要重點(diǎn)講解。

所謂“夠用”是指對(duì)在不影響學(xué)生畢業(yè)后從事工程設(shè)計(jì)工作的前提下，對(duì)教材中一些復(fù)雜公式和定理的證明，不做更多的數(shù)理論證和數(shù)學(xué)推導(dǎo)，代之以方法和規(guī)則進(jìn)行說明，這樣做既減少了教材內(nèi)容，又不會(huì)影響學(xué)生畢業(yè)后工程實(shí)踐過程中的知識(shí)應(yīng)用。

以筆者編寫的《計(jì)算機(jī)組成原理》教材為例，在編寫“計(jì)算機(jī)二進(jìn)制原碼和補(bǔ)碼的相互轉(zhuǎn)換”“補(bǔ)碼一位乘法”等內(nèi)容時(shí)，教材中不做更多的理論推導(dǎo)，只是要求學(xué)生掌握由理論推導(dǎo)出來的方法和規(guī)則即可。

例如已知原碼求補(bǔ)碼的規(guī)則：正數(shù)補(bǔ)碼和原碼相同，負(fù)數(shù)補(bǔ)碼是原碼的符號(hào)位不變的基礎(chǔ)上，數(shù)值位取反后加1。這個(gè)規(guī)則在教材中不再做數(shù)學(xué)推導(dǎo)和證明，但如果學(xué)生掌握了這個(gè)規(guī)則對(duì)后面課程的理論學(xué)習(xí)和計(jì)算就已經(jīng)夠用了。

再比如由機(jī)械工業(yè)出版社出版的、李心廣等編寫的《電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)》教材中，在講解“正弦信號(hào)與相量之間的對(duì)應(yīng)規(guī)則”時(shí)也不去做數(shù)學(xué)證明，而是直接把“唯一性規(guī)則”“線性規(guī)則”“微分規(guī)則”的結(jié)論寫出來，然后通過例題講解規(guī)則的應(yīng)用。掌握了這幾個(gè)規(guī)則的應(yīng)用，學(xué)生足以學(xué)好后續(xù)課程中“基本元件伏安特性的相量形式”“基爾霍夫定律的相量形式”等內(nèi)容。但如果教材花費(fèi)大量篇幅去做數(shù)學(xué)證明，學(xué)生不一定能聽懂，而且學(xué)生會(huì)把學(xué)習(xí)的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)，從而忽視了其實(shí)這一章節(jié)的主要目的是分析、計(jì)算各個(gè)電路元件上的正弦信號(hào)響應(yīng)，而不是相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)。

由此可以看出，把握好地方普通高校應(yīng)用型本科工科類教材編寫的“必須”“夠用”原則十分重要，這樣既可以滿足后續(xù)課程學(xué)習(xí)的需要，同時(shí)也可以把教材的重點(diǎn)放在對(duì)專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用上，適應(yīng)地方普通高校學(xué)生的認(rèn)知能力和水平，滿足對(duì)應(yīng)用型本科大學(xué)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)。

另外，我們在教材編寫過程中，還要考慮本專業(yè)每門課程之間的關(guān)系，也就是在編寫本課程教材的同時(shí)要結(jié)合考慮本專業(yè)其他課程教材的內(nèi)容，不要過分強(qiáng)調(diào)每門課程自身的系統(tǒng)性和完整性，更多地要從專業(yè)教材整體優(yōu)化的原則出發(fā)，理順各門課程之間的關(guān)系，既要保證各門課程教材的基本內(nèi)容，又要避免重復(fù)和交叉。

三、教材要注重“工程思維”為導(dǎo)向

工科類的學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)是把學(xué)生培養(yǎng)成為本專業(yè)的工程師，學(xué)生畢業(yè)后在未來的工作中要進(jìn)行工程設(shè)計(jì)、產(chǎn)品研發(fā)等一系列的工程實(shí)踐。所以在工科類教材編寫過程中，要以“工程思維”為導(dǎo)向，強(qiáng)化學(xué)生的工程意識(shí)，在解釋理論問題和證明公式、定理時(shí)，要盡可能做到和實(shí)際產(chǎn)品相結(jié)合，讓學(xué)生養(yǎng)成“工程思維”方式，注意培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的能力［4］。

從目前我國高等教育現(xiàn)狀來看，在入校前我國高校的大學(xué)生絕大多數(shù)是沒有參與工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，多數(shù)學(xué)生是從學(xué)校到學(xué)校。同時(shí)，學(xué)生在高中的課程學(xué)習(xí)更多的是停留在演算習(xí)題，幾乎不需要?jiǎng)邮?，因而?duì)如何把學(xué)到的專業(yè)理論知識(shí)應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)沒有認(rèn)知。這樣，大多數(shù)學(xué)生到了大學(xué)還是保持著中學(xué)時(shí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣，關(guān)注點(diǎn)還是在理論學(xué)習(xí)和計(jì)算，停留在通過大量做習(xí)題去應(yīng)付考試的中學(xué)學(xué)習(xí)模式［2］。由于不結(jié)合應(yīng)用，許多時(shí)候?qū)I(yè)課程學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)考完就忘記。

針對(duì)這種教育教學(xué)現(xiàn)狀，我們在教材編寫上要有所突破，要努力做到把理論知識(shí)和工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)相結(jié)合，從工程應(yīng)用的角度講解知識(shí)點(diǎn)，這樣做既有用也有趣。例如由西安電子科技大學(xué)出版社出版、丁肇紅、胡志華編寫的《自動(dòng)控制原理》一書，把“直線一級(jí)倒立擺控制系統(tǒng)”這個(gè)應(yīng)用實(shí)例貫穿于前六章的相應(yīng)章節(jié)中，把自動(dòng)控制的理論和原理都和這個(gè)應(yīng)用實(shí)例相結(jié)合。通過這種方法使學(xué)生知道為什么要學(xué)理論？學(xué)好理論對(duì)未來產(chǎn)品開發(fā)有什么作用？通過有意識(shí)地在教材編寫中灌輸這種理念，可以慢慢培養(yǎng)學(xué)生“工程思維”的能力，為學(xué)生今后成為一名合格的工程師打下基礎(chǔ)。

四、教材要注意例題和習(xí)題相呼應(yīng)

在筆者的二十多年的一線教學(xué)實(shí)踐過程中，發(fā)現(xiàn)有部分教材對(duì)每一章節(jié)后面的習(xí)題、思考題是沒有進(jìn)行精心設(shè)計(jì)的，帶有很大的隨意性。這種隨意性的做法，使得學(xué)生在做習(xí)題的過程中，往往無法通過對(duì)教材的學(xué)習(xí)或例題的理解來解決習(xí)題中的問題，有些習(xí)題根本就不能在教材中找到答案，甚至明顯超出教材要求的范圍。

以筆者多年的一線教學(xué)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果學(xué)生在做習(xí)題過程中，不能通過教材的例題或教材中相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)找到相應(yīng)的解題思路，學(xué)生就會(huì)有比較強(qiáng)烈的挫敗感，而且，如果這種現(xiàn)象出現(xiàn)比較頻繁，學(xué)生對(duì)所做的習(xí)題經(jīng)常找不到解題方法，慢慢就會(huì)失去對(duì)這門課程繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣。

為了能讓學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣，在解題過程中不斷產(chǎn)生成就感，從而積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)，在教材編寫過程中，一定要注意讓教材中每章的例題和思考練習(xí)題做到和本章的重要知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合，同時(shí)例題和習(xí)題互相呼應(yīng)，課后的習(xí)題原則上要都能從教材中找到答案或者找到解題思路。這樣，學(xué)生在做習(xí)題過程中能鞏固所學(xué)的基本概念，增強(qiáng)了理論計(jì)算能力，也使得學(xué)生有學(xué)習(xí)的成就感，形成正反饋，學(xué)生就會(huì)不斷產(chǎn)生追求新知識(shí)的驅(qū)動(dòng)力。

作為教師，我們還需要考慮所編寫教材的完整性和配套性，比如作為教材中的習(xí)題一定要能給學(xué)生提供參考答案，參考答案不能只是一個(gè)沒有詳細(xì)步驟的結(jié)果數(shù)據(jù)，而是要盡可能做到詳細(xì)講解解題過程，而這樣做可以幫助學(xué)生理解和掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，拓展學(xué)生的思路。對(duì)于實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，一定要附有比較詳細(xì)的實(shí)踐指導(dǎo)書，作為學(xué)生上機(jī)和實(shí)驗(yàn)時(shí)參考。

目前，高等教育界對(duì)于地方普通高校應(yīng)用型本科工科類教材的編寫工作重視是不夠的，大家的思維還是停留在“精英教育”的模式，沒有意識(shí)到高等教育已經(jīng)進(jìn)入到“大眾教育”的階段，如果再不引起重視，勢必影響地方普通高校本科應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

總之，要編寫出一本好的地方普通高校應(yīng)用型本科工科類教材是一件十分復(fù)雜的工作，筆者在這方面做了一些有益的探索和思考，但要真正做到編寫出既滿足應(yīng)用型本科專業(yè)課程的學(xué)習(xí)需求，又要能符合地方普通高校學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力水平的工科類教材，需要更多的在專業(yè)教學(xué)上有一定成就以及對(duì)相關(guān)工程領(lǐng)域及行業(yè)發(fā)展有深入研究的專家、教師一起積極探索實(shí)踐［3］。只有這樣，才能涌現(xiàn)出符合地方普通高校應(yīng)用型人才成長規(guī)律的高質(zhì)量教材。