淺談高職院校計算機應用類專業(yè)離散數(shù)學課程教學改革探索與實踐

1、淺談高職院校計算機應用類專業(yè)離散數(shù)學課程教學改革探索與實踐    論文摘要針對職業(yè)院校計算機應用類專業(yè)離散數(shù)學教學中存在的目標定位不準、教學內容處理簡單和教學方法單一等不足，提出并討論了準確定位課程目標、合理優(yōu)化教學內容和綜合利用各種有效的教學方法的教改思路。離散數(shù)學是計算機應用類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課，在計算機、電氣與信息工程中扮演著重要的角色，是隨著計算機科學的發(fā)展而逐步形成的一門新興的工具型學科，建立于20世紀60年代初期，是研究離散量的結構及相互關系的學科。它在算法與數(shù)據(jù)結構、程序設計語言、數(shù)值與符號計算、操作系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)、軟件工程與方法學

2、，數(shù)據(jù)庫與信息檢索系統(tǒng)、網(wǎng)絡與分布式計算、計算機圖形學及人機通信等各個領域都有著廣泛的應用。對這門課程的理解、掌握和拓展，將對學生的數(shù)據(jù)分析、組織、處理能力有極為深刻的影響；同時也可以培養(yǎng)學生抽象思維能力和邏輯表達能力，提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力也有著不可替代的作用；而對于從事計算機科學及其應用的科技工作者來說，離散數(shù)學更是必須掌握的重要基礎。一、離散數(shù)學課程教學中存在的問題近年來，大部分高職院校離散數(shù)學教學課時不但沒有增加卻在逐年遞減，甚至有些高職院校完全取消了離散數(shù)學課。例如，我院目前在計算機專業(yè)所開設的數(shù)學課程僅有高等數(shù)學，而對于計算機專業(yè)的學生來說，由于所從事的計算機科學所

3、需要的高度的數(shù)學訓練幾乎全來自離散數(shù)學而非連續(xù)數(shù)學，所以學生即看不到所學的數(shù)學知識有什么用處，體會不到數(shù)學的應用價值，同時還不知道什么是離散數(shù)學，更不要提對離散數(shù)學重要性的認識。這可能會對離散數(shù)學課程的設置帶來不少阻力，因此，應加大對離散數(shù)學重要性的宣傳力度，積極尋求來自各方面的支持與配合，從而使新課程的設置得以順利實施。同時，作為課程本身也有以下幾個弊端：培養(yǎng)目標不明確，沒有制定與計算機應用類專業(yè)人才培養(yǎng)目標一致的離散數(shù)學教學計劃，缺乏應用能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，不能滿足現(xiàn)代高職教育對人才培養(yǎng)的需要。教學內容處理簡單，教師把該門課程當成數(shù)學課來處理，離散數(shù)學包括數(shù)理邏輯、集合論、代數(shù)系統(tǒng)、圖論

4、、組合數(shù)學等多個彼此獨立的數(shù)學分支，離散數(shù)學將這些知識有機組合成為合理、完善的體系。這些知識具有或多或少的聯(lián)系，但又自成體系，致使學生感覺各部分內容聯(lián)系不大，對課程學習的目的不明確，學生甚至覺得這門課程和計算機科學聯(lián)系不起來，從而缺乏學習興趣。離散數(shù)學內容多、概念多、理論性強、抽象、解題方法靈活，學生一時難以理解和記憶，并且對定義和定理之間的聯(lián)系缺乏一定的概括能力，在實際教學中學生興趣不高，教學效果不理想。教學過程還不能圍繞“職業(yè)”的目標開展各項教學活動，課程的內容與參與工作后的實際問題相互脫節(jié)，缺乏有機的結合，沒有體現(xiàn)課程為專業(yè)服務的基本原則。課堂教學大多采用傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”教學手段，課

5、堂教學的信息量受到一定的限制，教學體系中缺乏運用現(xiàn)代化的教學工具解決實際問題的內容，缺少將抽象知識轉化為實際應用能力的平臺。沒有建立合理有效的評價體系。針對實際教學中存在的問題，提出了改革措施。二、以應用型人才和創(chuàng)新意識為核心的計算機應用類專業(yè)離散數(shù)學課程設計對于課程設計這一概念的理解并不統(tǒng)一，歸結起來有狹義和廣義之分。本文指的是狹義的課程設計，它是指對某門課程的目標、內容、結構、教法及考核的組織與安排。1.結合高職院校人才培養(yǎng)模式的特點設置課程培養(yǎng)目標、優(yōu)化和整合教學內容準確定位離散數(shù)學課程目標，是課程改革的首要任務，也是優(yōu)化教學內容，選取科學有效教學方法的依據(jù)和根本。我們認為離散數(shù)學教學的

6、三大目標是：（1）掌握離散數(shù)學的基本理論與方法，培養(yǎng)抽象的離散思維能力與邏輯思維能力。（2）為諸多計算機應用類專業(yè)后續(xù)專業(yè)課程提供支持。（3）作為計算機應用類專業(yè)的應用與研究工具，能夠解決本專業(yè)的實際問題。我們認為，選取合理的教學內容是保證完成教學目標的根本。教師在選取教學內容上應從學生實際出發(fā)，兼顧專業(yè)與應用，形成具有自身特色的教學大綱和教學內容。離散數(shù)學具有很強的應用性，特別是對于計算機應用類專業(yè)，更是有明確固定的應用領域。因此，在教學過程中應采取“實用為主”的原則，根據(jù)計算機應用類各個專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，調整課程結構，組合課程體系，優(yōu)選課程內容。首先，離散數(shù)學還是一門數(shù)學課程，要突出數(shù)學

7、的特色，即數(shù)學的符號化、形式化、抽象性、嚴密性及邏輯性特點，使學生學后能提高離散抽象思維與邏輯思維能力。其次，對計算機應用類專業(yè)的學生來說還應解決專業(yè)領域中出現(xiàn)的問題，在教學中注重從理論知識、基本概念、實踐應用等多角度、全方位的介紹離散數(shù)學與其他后續(xù)課程之間的關系，讓學生了解、領略離散數(shù)學在后續(xù)課程和本專業(yè)中的重要作用，如數(shù)據(jù)結構、操作系統(tǒng)、編譯原理、數(shù)據(jù)庫原理和人工智能、形式語言及自動機、數(shù)字邏輯等都離不開離散數(shù)學。代數(shù)結構是研究關于運算及其規(guī)則的學科，代數(shù)方法被廣泛應用于可計算性與計算復雜性、密碼學、網(wǎng)絡與通信理論等；圖論為數(shù)據(jù)結構和數(shù)據(jù)表示理論等奠定了數(shù)學基礎和描述方法。圖論中的通路與回

8、路，為研究操作系統(tǒng)中是否存在死鎖問題提供理論依據(jù)。支配集、覆蓋集與近年比較熱門的無線傳感器網(wǎng)絡研究有著密切的聯(lián)系。不僅離散數(shù)學的基本思想、概念和方法廣泛地滲透在計算機科學與技術的各個領域，而且其基本理論和研究成果更是全面而系統(tǒng)地影響和推動著計算機科學與技術的發(fā)展。2.綜合利用多種教學方法教學方法的改革是提高教學質量的重要保證。離散數(shù)學課程的特點是定義多、定理多、公式多，內容抽象，邏輯性強，教學時數(shù)又少，傳統(tǒng)的教學模式己越來越難適應這種大容量、少課時的教學要求。只有采取新的符合教學規(guī)律的教學方法、教學模式，將現(xiàn)代教育技術充分而有效地應用于教學之中，才能在有限的教學時間中，增加單位時間的信息量。傳

9、統(tǒng)教學手段和多媒體教學有其各自的優(yōu)勢和不足，應互補而非對立。如離散數(shù)學中大量的概念、公式和定理，若由教師板書，勢必占用很多時間，學生也會產生倦怠感，借助于多媒體手段就可以使教師有更多的時間進行講解。然而，作為一門數(shù)學課，如果教師只坐在操作臺前，缺少了共同的解決問題過程，學生的思維能力就形成不了，這也是一種失敗。因此，如何將傳統(tǒng)的教學方法與現(xiàn)代化教學手段恰當?shù)慕Y合，做到優(yōu)勢互補是我們進行教學改革的一個新課題。高度的抽象性和嚴密的邏輯性，是離散數(shù)學的兩個顯著的特點，它決定了離散數(shù)學教學不僅應注意傳授知識，更應注意培養(yǎng)學生的抽象思維和邏輯思維。多媒體輔助教學的優(yōu)點是形象、具體，但當教學中需要培養(yǎng)學生的想象能力、抽象能力和邏輯推理能力的時候，若用屏幕上有限的“形象”代替了學生更接近數(shù)學本質的“想象”，用屏幕上個別的“具體”取代了學生的數(shù)學“抽象”，用屏幕上的快速推