大学工科专业基础课教材建设探索与实践
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作者:翟国栋 梁志豪 卢杏浩 毛长在 苗帅笛 史彬
摘 要 教材是学生学习知识和教师传授知识的基本工具，是体现系统的教学内容和有效的教学方法的知识载体。教材是为学生学和教师教而服务的，应在学生学习系统化知识的基础上做到易学易教，教材编写的好坏直接影响人才培养质量的高低。专业基础课是联系基础课和专业课的桥梁，在提高教材基础性、适用性、科学性、系统性等方面进行探讨和实践。
关键词 大学工科;专业基础课;教材
中图分类号：G642 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2020）02-0060-03
Exploration of Teaching Material Construction of Specialized Basic Course in Engineering Majors//ZHAI Guodong， LIANG Zhihao， LU Xinghao， MAO Changzai， MIAO Shuaidi， SHI Bin
Abstract Teaching material is a basic tool for students to learn know-ledge and teachers impart knowledge. Teaching material is the know-ledge carrier of systemic teaching content and effective teaching method. Teaching material is served for students’ learning and tea-chers’ teaching. Teaching materials should be easy to learn and easy to teach on the basis of the students’ learning systematic knowledge. The quality of textbook compilation directly affects the quality of personnel training. Professionally basal course is a bridge between basic courses and professional courses. The paper discusses the basic，practical， scientific and systematic aspects of teaching materials.
Key words college engineering majors; specialized basic course; teaching material
1 引言
教材是學生学习知识和教师传授知识的基本工具，是体现系统的教学内容和有效的教学方法的知识载体，也是深化教育教学改革、全面推进素质教育、培养创新人才的重要保证[1-3]。高等学校教材是为培养专业人才服务的，应处理好基础理论和应用技术的协调关系，同时要符合大学生的认知规律[4]。
大学工科课程大体上可分为基础课、专业基础课、专业课三类。专业基础课是在学生掌握一定文化知识的基础上，根据专业需要，把有关知识向深度拓展，从而为学习专业课和从事专业工作提供理论和技术准备。与基础课不同，专业基础课的研究内容非常具体，与专业十分接近;但又不同于专业课，因为专业基础课研究的不是特定的对象，而是某一类对象中的一些共性。专业基础课大多理论性强、概念多、分析层次多。当学生突然从基础课过渡到专业基础课学习时，常常感到学习吃力，甚至失去学习兴趣。而学生掌握不好专业基础课的内容，根本就无法准确地学习专业课程。可见，专业基础课教学效果的好坏直接影响到专业课的学习，影响学生的认知水平、自主学习和解决问题能力的培养[5]。而作为学生学和教师教的载体，专业基础课教材应该尽量在激发学生学习兴趣，努力培养学生分析问题、解决问题和自主学习能力等方面发挥重要作用。
教材质量的评价应该在教学实践中进行，应使作为教学主体的学生实现学而适用、学而有用，具体包括教学内容的系统性、教学方法的可行性、例题和习题的代表性、理论联系实际以及排版印刷质量等。为了提高高校教材的编写质量，必须处理好基础性、系统性和先进性之间的关系，必须坚持继承传统优势、借鉴先进经验和保持学科创新的编写原则。本文在提高教材基础性、适用性、科学性、系统性等方面进行探讨和实践。
2 研究国内外同类教材，增强教材的基础性和适用性
大学教材应该具有基础性、适用性、科学性和系统性。大学教材的基础性是指教材应能体现本专业的基础理论知识，即经典的基础理论知识。大学教材的适用性是指教材必须考虑大学生的认知规律和知识基础以及课程的地位及学时等情况[6]。大学教材的科学性主要指教材内容的科学性，即基本概念的阐述、公式的推导都正确无误等。大学教材的系统性主要指教材的各部分应成为一个有机的组织整体。
教材在一定程度上决定着教师教什么和怎么教，也决定着学生学什么和怎么学。“取他山之石，可以攻玉。”编写一本具有基础性、适用性、科学性、系统性的高质量教材，就必须充分了解国内外同类教材的情况，深入研究它们的优点和特色，如编写思路、取材范围、内容体系，以及内容新旧程度、深度、广度等。教材编写过程中要对同类教材博采众长，决不能东拼西凑、生搬硬套。在教材内容的取舍和编排上应突出重点，尽量删去陈旧的内容和实例。在教材的系统性上要注重章节之间的有机衔接。在教材编写过程中，需要查阅国内外公开出版的该课程教材，在体系结构、叙述方式、内容深度和例题习题配置等方面进行分析，对优点和存在的问题进行总结。 3 研究课堂教学和评价，提高教材的易学性
教材主要是供学生学习使用的。好的教材是为学生学习服务的[7]，所以教材如何能更好地调动学生的学习兴趣，做到易教、易学，是教材建设的一个重点。在阐述知识的过程中，要符合认识的规律性，譬如由浅入深、由表及里、从个别到一般、从感性到理性、从现象到本质等。在文字的叙述上，力求自然、风趣和通俗，从简单的实例或实践入手，深入浅出地介绍抽象的概念、原理，尽力做到图文并茂，使深奥、难懂的知识直观、具体化，便于读者理解、掌握。在编写时应有利于学生学习基础知识，培养综合应用能力;同时，教材要照顾到学生的专业背景和学习需求，遵循“问题提出—知识学习—方法应用”的原则，让学生带着解决问题的快乐学习。工科专业基础课一般属于基础科学与应用科学交叉的学科，依赖于高等数学、线性代数、概率论与数理统计等数学知识，含有很多抽象的概念、公式，计算量大，逻辑性高[8]。
在长期的教学实践中，学生反映工科专业基础课基本概念多、理论性强，难点知识多，学生往往见难而退，学习兴趣大打折扣，同时影响到之后学习过程中的其他专业课程的学习。学生在学习过程中往往感到公式推导枯燥难学，学习后又不知如何应用该门课程知识解决实际问题[9]。为了解决抽象而不易掌握的问题，专业基础课教材应增加具体实例分析，使学生结合实例理解基本概念，同时可以辅之以计算机软件学习，这样有利于将专业基础课和现代科技紧密结合，让学生对理论知识有更深入的理解。有必要的话，可以设计综合性的课程设计来提高学生运用基本理论和方法解决具体实际工程问题的能力，培养学生的团队精神。
4 以适当方式组织教材内容，提高教材的科学性和启发性
教材编写是一项系统工程，既要考虑科学合理地组织知识体系，又要考虑大学生的认知特点和学习规律[2]。在结构体系上，遵循经典理论体系，同时按照学生认知过程进行调整，要使知识本身的体系结构与学生的学习习惯、时代背景相匹配。在仪器仪表相关理论知识的教学过程中，首先是举例分析生活中的常见现象，然后导入上一个学习阶段遇到的仪器仪表误差分析问题，最終导入教材新知识的核心部分，再辅之以测试例题分析，可以使学生真切感受到所学知识与日常生活其实联系非常紧密，这样就能更好地学以致用。在注重基本概念、基本原理、基本方法的基础上，尽量删除难、繁、杂的内容，大力简化数学原理的论述，着重讲清数学公式的具体应用。从日常生活中的例子引入，这样由浅到深、由简单到复杂，学生就不会感到所学内容抽象和空洞。
在误差理论和数据处理的教材中，为了使教材由浅入深进而易于领会，首先安排粗大误差、系统误差的知识结构，之后才是随机误差，这样就使得所讲授内容不再抽象繁杂，而是变成一个循序渐进的教学过程。为了使学生融会贯通，教材应采用表格、树形图等思维导图对相近的内容进行归纳，总结它们的联系与区别，帮助学生尽快牢固地掌握知识。
5 精心准备例题、思考题和习题，增强教材的实效性
在教材编写中，除讲清基本概念和原理外，还应根据学生的实际情况，结合实际应用，精选一定量的例题、思考题和习题。这些题目要具有代表性，做到理论与实际统一、科学性与趣味性统一、典型性与特殊性统一、知识的掌握与能力和素质培养统一[10]。教材中的题目会使学生举一反三，巩固所学知识和方法，题目之后应当附有小结和思考题，这样可以在例题的学习之后迅速加深理解和记忆，方便学生的自主学习。
每章后的思考题要力求精心安排，尽量做到使学生触类旁通、活跃思维。每章后的习题要难易适度，能够帮助学生巩固所学基本概念和基本方法，同时有利于推进对学生学习进度的督促。每章后应设置考查应用能力的综合题，需要学生反复啃读教材和其他参考资料，能够开阔学生眼界、启发学生思维、培养学生分析和解决问题的能力。这些题目可以基于理论计算，也可以在理论推演的基础之上，加入现代计算机相关软件起到辅助作用，如MATLAB、ANSYS等计算机分析软件。通过此类课后题目的锻炼，不仅可以提升学生对理论知识的掌握程度，同时可以将学生对知识点的兴趣更大程度地激发出来，将理论的学习与现代计算机领域知识结合起来，实现理论能力和实际操作能力同步提升的目的。
教材除了精心安排题目外，还应在书后附有较多的参考书目，方便学生查阅和使用。
6 结语
教材是学生学习知识和教师传授知识的基本工具，是体现系统的教学内容和有效的教学方法的知识载体。教材是为学生学和教师教而服务的，应在学生学习系统化知识的基础上做到易学易教，可以说教材编写的好坏直接影响着人才培养质量的高低。教材编写在借鉴经典教材理论体系的基础上，要兼顾理论体系完整性，同时考虑实践应用，特别是结合工程应用实例，因为毕竟教材质量将直接影响到教学质量和人才培养质量。
参考文献
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[9]翟国栋，朱仰招.《误差理论与数据处理》课程教学改革研究与实践[J].学理论，2014（17）：181-182.
[10]高体健.论高质量医学成教教材的编写[J].中国成人教育，1998（6）：3-5.
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