“计算机语言与程序设计”是一门十分重要的基础课程。该课长期沿袭着这样的教学模式：过于注重语句、语法和一些细节，基本上是以高级语言自身的体系为脉络展开的，没有把逻辑与编程解题思路放在主体地位上；对如何分析问题和解决问题讲得不够，对学生编程的能

力、上机解题的能力训练不够。这样就给后续课程及研究生阶段的课题研究留下了缺憾。很多学生在学习这门课时感到枯燥难学，学过之后，不能用来解决实际问题。

我个人的经历有些不同，除了学校给我安排的教学和科研任务之外，20年来我一直指导初中学生、高中学生和大学生参加有关计算机的各种比赛，包括国际信息学奥林匹克和ACM世界大学生程序设计竞赛，通过对这些学生成长道路的反复思考和研究，使我感到很有必要改变我们的课程教学模式，用新的教学理念和方法培养一流人才。对这一问题，我和有关领导谈了自己的想法，他们非常支持。

从2001年9月起，我接受了程序设计基础课程的教学任务，并开始对该课程教学模式进行改革：

以强调动手实践上机编程为切入点；以任务驱动方式，通过实例讲授程序设计的基本概念和基本方法；重点放在思路上，即在C/C语言的环境下，针对问题进行分析，构建数学模型，理出算法并编程实现。同时，要求学生养成良好的编程习惯；在教学过程中培养学生的思维能力和动手能力，鼓励学生探索、研究和创新。

在指导思想上，强调转变观念，以学生为中心，将学生视为教学的主体，安排教学首先考虑培养目标、学生的认知规律和学习特点。在教学的每一个环节，顾及学生的实际情况，多想怎样才能有利于调动学生学习的积极性，引导学生主动学习。具体的改革措施主要针对两个方面：教学模式和对学生学习的评价方式。

对教学模式的改革

提出强化实践。明确告诉学生：程序设计课是高强度的脑力劳动，不是听会的，也不是看会的，而是自己练会的。只有让学生动手，他才会有成就感，进而对课程产生兴趣，学起来才比较从容。因此，我们的基本思想是在理论指导下，让学生动手、动脑，更多地上机实践。学生只有在编写大量程序之后，才能获得真知灼见，感到运用自如。注重学生动手能力的培养是这门课和以往课程最大的不同之处。

提出理性思维和理性实践。按照建构主义的学习理论，学生作为学习的主体在与客观环境（指所学内容）的交互过程中构建自己的知识结构。教师应引导学生在解题编程的实践中探索其中带规律性的认识，将感性认识升华到理性高度，只有这样，学生才能举一反三。

提出授课的原则是要学生“抱西瓜”而不是“捡芝麻”，重点放在思路、算法、编程构思和程序实现上。语句只是表达工具，讲一些最主要的，对细枝末节的东西根本不讲。要求学生在课堂上积极思考，尽量当堂学懂。突出上机训练，在编写程序的过程中，使学生提高利用计算机这个智力工具来分析问题和解决问题的能力。

提出要让学生养成良好的编程习惯。我们在与国内一些软件公司的技术人员座谈时了解到，中国软件之所以上不去的原因之一就有“习惯问题”。印度十个人编程，会编出一样的东西，而我们十个人编程可能会有十种风格。因为我们忽略了一个重要问题，即“顾客”的感受，程序的编写是给别人看的，而不是只给我们自己看的。再者，尽管我们学生模型构思做得很快，但编程的基本功不扎实，往往到了关键的时候，就出问题。

鉴于此，在课上我们强调程序的可读性、规范性；要求变量必须加注释；程序构思要有说明；学会如何调试程序；尽量使程序优化；还要求对程序的运行结果做正确与否的判断和分析。

提出“自学、动手、应用、上网”的学习习惯。我认为在本科阶段就应该注意培养学生的自学能力。很多东西完全是可以自学的，尤其是计算机。计算机是实践性极强的学科，所学的内容和要实践的东西是一个整体，因此可以自己动手来学，书上看不懂的在机器上动手试试，往往就弄懂了。上网是指充分利用网络平台，提高获取信息、处理信息和交流信息的能力。

对学生学习评价方式的改革

考试是检验学生学习效果、评价学生学习业绩的重要环节。考试作为“指挥棒”对教学目标、教学过程有着相当大的影响。我一直在思考如何进行考试改革，如何借助考试环节调动和激发学生自主学习的积极性、创造性等问题。

开学之初，我就向学生宣布考试方式——上机解题，判分也是由计算机来完成，对就是对，错就是错，不纸上谈兵，不考笔试，不考死记硬背的东西。

我们平时比较注意对学生学习方式的引导，让学生明白：理论很重要，要在理论指导下，动手动脑、有条有理地进行实践。实践才能出真知，动手才能学到真本事。

我们还将一些有较好程序设计基础的学生组织起来，因材施教，引导他们进行探索式的研究性学习，让他们继续提高。同时让他们在班上担任“小教员”，帮助同学学习。

我们这样做行不行呢？经过两年的教学实践，这门课取得了很好的教学效果，学生给以很高的评价。

学生点评为：“授课方式独特新颖，深入浅出，启发式教学，激发学生兴趣，调动学生的积极性，有助于学生独立思考能力的提高。”

（引自清华大学2001年下半年教学评估结果查询）

参加“小教员”工作的学生，提高了责任感，培养了敬业精神。他们的水平和能力也有相应的提高，其中三名同学代表清华大学参加了2002年ACM世界大学生程序设计竞赛的分区赛和总决赛，取得了世界总排名第四的好成绩（2300支队伍参加区域赛，60支队伍参加总决赛）。

2002年5月，在北京市高校计算机基础教育研讨会上，我曾应约就此课程的教学改革作了专题报告，受到了与会专家和老师们的好评，他们认为“这是非常好的新的教学范例”。

改革是没有止境的。经过两年的实践，我感到在一些方面还要进一步努力，还有许多工作要做：要进一步加大学生训练环节的力度；要加强对基础较差学生的辅导；要建立一个因材施教的机制，创造条件，让学生能有更广阔的发展空间；要建立平时的督促机制，让每一个学生真正落实动手实践；要考虑与后续课程的衔接。

现在大家看到的这本教材就是在上述的背景下，整理了课上的教案，补充了一些内容写出来的。在教材成文的过程中，我的同事和学生（博士生）起了很大作用。他们提出了很好的建议，对一些算法进行了研究和整理，特别是对全书整体上的结构进行了缜密的推敲。

从一种体系转变为现在的体系是有相当大的难度的，也有风险，学生爱不爱这样学，能不能学到真本事，是不是能够达到预期的教学目标，都会存在问题。但我以为，要改革就要知难而进，不付诸努力就收到良好的教学效果是不可能的。

目前这本教材可能存在很多不足，但是我们有这种思想准备，在教学实践中，多听取学生的反馈意见，不断修改，使之日臻完善。我们相信，恒心与虚心能够成就一本好的教材。

参加本书研究、撰写工作的还有徐明星（参加本书总体策划与章节编排）、邬晓钧（撰写第9、10、13章及附录）和李净（进行教案整理、图文设计），此外，赵强工程师和杨非同学也做了大量的书稿整理和成文工作，吴根清、孙辉、刘建、刘林泉、邓菁、陈德锋、侯启明等同学看了本书的第一稿，提出了宝贵的修改意见。在此一并感谢他们所付出的劳动。

由于时间仓促，作者水平有限，书中难免有纰漏，欢迎读者多提宝贵意见。

吴文虎

2004年7月