C语言程序设计立体化教材建设的探索

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  【摘 要】人才培养质量是院校的生命线,课程教学质量是人才培养质量的重要内容。课程教学改革是提高课程教学质量的重要环节,是落实人才质量的根本保证。教材建设和改革是课程教学改革的基础和核心,认真搞好以精品课程建设为目标的立体化教材建设具有十分重要的意义。本文紧密结合工作实际,从主教材、上机指导、习题与详解等纸质教科书建设;电子课件制作;知识库和试题库建设;C-E Learning网络开放资源建设等方面对C语言程序设计课程立体化教材建设与改革进行了探讨。
  【关键词】独立学院 C语言程序设计 立体化教材 建设与改革
  【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】1006-9682(2010)06-0033-03
  【Abstract】The quality of personnel training is the lifeblood of institute. Curriculum teaching quality is an important aspect of quality of personnel training. Curriculum reform is an important part to improve the quality of teaching, is the fundamental guarantee for the implementation of quality talent. Textbook construction and reform is the foundation and core of teaching reform, do a good course under construction as the goal of three-dimensional teaching materials is of great significance. This close connection with actual work, from the main textbook, guidance on the machine, exercises and detailed solutions construction paper textbooks, e-courseware, knowledge base and test bank building, C-E Learning network resources be open to the public on the C programming language construction of three-dimensional materials and curriculum reform are discussed.
  【Key words】Independent Institute C programming language Three-dimensional materials Building and reform
  
  人才培养质量是院校的生命线。[1]课程教学质量是关系人才培养质量的重要内容。课程教学改革是提高课程教学质量的重要环节,是落实人才质量的根本保证。教材建设和改革是课程教学改革的基础,认真搞好以精品课程建设为目标的立体化教材建设具有十分重要的意义。所谓立体化教材是指以形成教学能力为目标,以传统纸质教材为基础,以多媒介、多形态、多用途及多层次的教学资源和多种教学服务为内容的结构性配套教学出版物的集合,主要包括:主教材、教学参考书、电子教案、多媒体课件、试题库及网络资源等。其目的是为现代化教学提供立体的、互动的教学素材,为教师教学和学生学习提供全方位服务,全面提高教学质量。[2]
  大连理工大学城市学院是东北首家成立的独立学院。学院特别重视质量工程建设,一直把以精品课程建设为核心的课程教学改革放在学院工作的突出位置。C语言程序设计是学院对IT类专业开设的一门非常重要的专业基础课,每年涉及学生千余人。几年来,该课程教学小组以国家精品课程为目标,以提高育人质量为前提,从主教材、上机指导、习题与详解等纸质教科书建设、电子课件制作、知识库和试题库建设、C-E Learning网络资源建设等方面进行了多方位、立体化建设,取得了显著效果,受到了国内很多知名专家的肯定和赞誉,经过教学实践的全面检验,具有很好的推广价值和示范作用。
  一、紧紧围绕时代需求、专业和课程特点以及学院人才培养规划,狠抓以主教材为核心的教材体系建设。
  教材是学习知识、培养能力的依据和基础,是教育观念、教育方式、教学行为实现的载体和前提,是实施教育创新的关键。[3]我们紧紧围绕时代需求、专业和课程特点以及学院人才培养规划,狠抓以主教材为核心的教材体系建设,取得了显著成果。
  1.主教材建设
  C语言程序设计课程主教材建设经历了“使用国内名校教材→使用英文原版教材→使用自编教材”三个阶段。在教学中我们发现,无论是国内名校教材还是国外原版教材虽然各具优点,但都不能适应我们教学对象的特点,不能与我们的人才培养目标相适应,曾一度出现老师认为学生难教,学生认为课程难学的突出矛盾。针对遇到的问题,从2007年初开始由一名具有丰富教学经验、学术水平较高的青年骨干教师牵头,精选了4名具有研究生学历、教学效果好、业务水平高的年轻教师组成了课程教学与研究组,从主教材建设入手,展开了一系列的改革尝试,开始对使用过的国内外教材进行认真研究,找出了各自的优点和不足,具体情况如表1所示。
  (1)教材改革目标与理念
  针对上述情况,在充分吸收国内外优秀教材精华的基础上,紧密结合学科特点、新时期人才培养实际和工程应用实际,确立了以下教材改革目标和理念:
  改革目标:构建具有更好的系统性、完整性、新颖性的知识结构和内容体系,不仅让学生更容易地掌握C语言知识,还注重培养他们科学的学习方法和工程实践能力,为培养高素质的创新人才奠定良好基础。
  改革理念:适应不同层次的读者,注重素质教育,强调程序设计类工程方法论的学习,注重培养科学的研究方法,迅速学习新知识的能力和解决实际问题的能力。
  (2)新教材的显著特点
  经过认真规划,教材编写工作正式启动,并于2008年9月由北京邮电大学出版社正式出版发行。该教材具有以下六个显著特点:
  1)结构合理、循序渐进、容易理解
  本教材对知识结构进行了认真规划,对课程前后知识的衔接进行了认真梳理,确保了前面的内容是后续知识的储备,后续内容是前面知识的运用、整合和延伸。
  2)内容精炼、语言简练、通俗易懂
  在规划结构的同时,对教材内容进行了精选。在编写时反复推敲,注重文字流畅、规范和简练,确保不同层次的读者都能看懂。
  3)大量的可视化素材,使读者学习更容易。
  本教材克服了众多教材的通病——一味的文字阐述,把一些重要的或难懂的知识点抽象成了各种图表,使读者面对难点茅塞顿开,理解起来更容易。
  4)大量的习题,有助于读者练习和提高。
  修订后的教材每章后面均配有小结,有助于学习者对知识进行对比归纳;此外,还配有大量的习题,很多习题取材于国内外有工程背景的小课题,读者通过做题可以使解决问题的能力大大提升。
  5)面向应用,突出能力培养。
  在阐述知识的同时,着重介绍分析问题的方法和思路,加强学生对工程方法论的学习和掌握。精选了大量的具有一定工程背景的程序实例,不仅让学生明确为什么要学,还明确了如何去用。同时,把程序设计规范和软件工程思想纳入教材中,有利于对学生包括良好编程习惯在内的职业素质的培养。
  6)优秀的队伍和良好的素质,确保了教材的先进性、科学性和实用性。
  负责本教材编写的同志是教学和科研双重骨干,用英文原版教材授课多年,对教育教学规律有深入研究,掌握学科前沿技术。其他成员均是该课程的优秀主讲教师,也是科研的主要参与者。不仅把国外的先进知识和技术引入到教材,还把长期的研究成果融入到了教材中,使教材的先进性、科学性和实用性更有保证。
  2.上机指导及习题与详解建设
  与编写主教材同步,我们又编写了与其知识框架完全配套的两本辅助教材——《C语言程序设计习题解答与上机指导》和《C语言程序设计习题与详解》,于2009年9月由北京邮电大学出版社同期出版发行。《C语言程序设计习题解答与上机指导》共包括三部分内容:第一部分为C语言程序设计习题解答,对《C语言程序设计》一书的课后习题给出了详细的解决方案;第二部分为上机编程预备知识,介绍了目前广泛应用的VC++ 6.0集成开发环境的使用;常见编译出错信息;使用流程图和N-S图描述算法的方法;第三部分为上机练习与编程,与C语言程序设计一书的框架相一致,共安排了9次上机练习与编程任务。对于每次任务我们进行了创新,全部采用“项目+问题”的形式给出,不仅把重要的知识点融入其中,还把主要编程技术贯穿前后,不仅有利于学生对知识的理解、消化和吸收,还有利于掌握主流编程技术,最终形成能力,可以对学生课后复习和上机练习提供有力的指导。《C语言程序设计习题与详解》包括两部分:第一部分是习题,共选编了各类典型的习题,包括全国计算机等级考试题和初级程序员考试题近400道,几乎涵盖了C语言所有重点和难点。通过做题可以帮助学习者更好更快地理解和掌握知识,掌握一些常用的算法,从而提高应用能力。第二部分对第一部分的所有习题给出了答案和详细的解析过程,有助于学习者参考。
  上述三部教材在内容框架上保持一致,形成了相互融合、相互促进、相互补充的完整的立体化的体系。该系列出版后因特色鲜明、实用性强、适用不同层次读者、易教易学,取得了很好的使用效果,赢得了社会的赞誉。《C语言程序设计》出版不到两年已经印刷3次,印数超过了1万5千册;《C语言程序设计习题解答与上机指导》出版才半年多,已印刷两次,印数达到了上万册,被地跨辽宁、吉林、北京、河南、江苏、江西、福建等多个省份和地区,包括“211”工程院校在内的10余所不同层次院校选作了本科生教材,师生反映很好。该系列教材已被全国包括北京理工大学、北京航空航天大学、北京科技大学、中国人民大学、中国地质大学、厦门大学、山东大学、同济大学、合肥工业大学、华南师范大学等全国名牌大学在内的百余所大学的图书馆收藏,学生借阅频繁,评价很高。该系列教材,还被国内外百余家网站销售,销售情况比较好。
  二、以“工程论”思想作指导,采用“六大框架”的设计模式,开发了特色鲜明的电子课件。
  电子课件是教学的重要资源。我们提出了用“工程设计”思想来设计电子课件,强调要把课件制作比作是一个工程项目的开发过程,要有规划、有设计、有思想、有内容,而不是简单的内容堆砌。为此,我们遵循学生的认知规律,紧紧围绕学生容易理解、激发兴趣、有利于学生思考和能力培养这一主题,本着“学什么、为什么学、如何学”三个基本问题,采用包括知识回顾、问题引出、主要内容、目的要求、复习思考题、上机编程与练习六大框架的课件编制模式,认真编制电子课件。把授课的纲目和非常典型的应用实例捆绑到一起。对较抽象和难理解的知识,使用图表、动画等形式进行讲解,不仅受学生普遍欢迎,其他老师也用做了模板,对整体教学水平的提高起到了很好的作用。该系列电子课件已提供给出版社并发布到了官方网站,供教材使用单位的老师和学生享用。截至目前,下载人数超过了3000人,使用单位反映良好,起到了很好的辅助作用。
  三、建立了与教材体系相配套的知识库和试题库,不断推进课程建设向大纵深发展。
  为了把课程建设抓紧抓实,我们成立了C语言程序设计教学改革与研究小组,在做好教材体系建设的基础上,我们进行了系统的规划,组织人力建立了和教材体系相配套的知识库。该库已经与C E-Learning网络平台实现了对接,不仅可以满足学生业余时间的在线自学,还可以满足老师作为资源用于备课。同时不管是学生还是老师都可以对该知识库进行扩充,真正达到共用、共享、共建。已经建立了课程试题库,收录了典型题目近500道。研发了上机考试系统软件。该系统彻底改变了原有的课程考核方式,实现与国家计算机等级考试类似的模式,采用系统随机抽题,多人同时机上考试,由系统自动评分。一方面可以更好地起到考能力、考应用的作用,另一方面可以大大提高教师的工作效率,确保考核的真实性、客观性和公正性,积极探索考能力、考应用,以考促学的新路子。
  四、创建了C E-Learning环境,实现了课程优质资源的共享,课程的辐射作用更加显著。
  通过教学实践我们体会到,对于学生和很多课程来说,单靠时间有限的课堂教学环节很难达到好的教学效果,加强对学生业余时间学习的指导是一项非常值得研究的课题。创建C E-Learning环境,就是要试图把C语言课程教学由课堂进一步延伸到课后,以此来强化对学生业余时间学习的指导,真正激发学生的学习兴趣,切实提高教学效果,形成“在愉快中学习、在学习中进步、在进步中成长”的最高境界。基本设想是:研发集多种功能于一体的软件——包括知识库管理、试题库管理、教师和学生信息管理、BBS留言板、学习自测、FTP服务等等,依附校园网平台,面向全院所有学生(甚至全社会)开放。学生可以随时随地登录到这个环境,充分享用丰富的课程资源和服务,这些资源和服务包括:①利用环境中提供的知识库、多媒体课件,对C语言知识进行自主学习;②利用环境中提供的BBS实现生生间、师生间进行研讨和答疑。还可以对学生的讨论情况、老师答疑情况进行汇总和统计;③利用环境中提供的在线点播获取一些老师的精彩视频,进行在线学习;④利用环境中提供的试题库和测试软件进行学习效果的测试。
  此外,在经过系统管理员审核和允许后,不管是学生还是老师,都可以把有价值的知识点、测试题目提交到系统,以达到师生共同维护、共同建设的目的,使整个环境变成一个“滚雪球”式的动态变化的大系统。
  基于我们扎实的工作和许多独创性的思想和做法,C语言程序设计立体化教材体系正在不断得到完善,资源更加丰富,辐射作用更加突出,受益的群体不断扩大,势必会在高质量的人才培养中发挥更加突出的作用。
  参考文献
  1 周 济.大力加强教学工作 切实提高教学质量[J].中国大学教学,2005.5(1)
  2 王 洪.立体化教材建设的基本模式[J].中国高校教材图书网,2004
  3 郭 辉、李 楠.教材改革与创新教育[J].信阳农业高等专科学校学报,2008.18(4)
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