高職院校計算機應(yīng)用類專業(yè)離散數(shù)學課程教學改革探索與實踐
[論文關(guān)鍵詞] 離散 專業(yè)特色 創(chuàng)新能力 教學改革 教學方法
[論文摘要] 針對職業(yè)院校應(yīng)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(nèi)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(nèi)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(yīng)用類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)及相互關(guān)系的學科。它在算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計、數(shù)值與符號計算、操作系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)、軟件工程與方，數(shù)據(jù)庫與信息檢索系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)與分布式計算、計算機圖形學及人機等各個領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)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(yīng)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(chǔ)。
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(shè)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(yīng)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(shè)置帶來不少阻力，因此，應(yīng)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(shè)置得以順利實施。
同時，作為課程本身也有以下幾個弊端：
⑴培養(yǎng)目標不明確，沒有制定與計算機應(yīng)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(yīng)用能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，不能滿足現(xiàn)代高職對人才培養(yǎng)的需要。
⑵教學內(nèi)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、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(nèi)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。
⑶離散數(shù)學內(nèi)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。
⑷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(nèi)容與參與工作后的實際問題相互脫節(jié)，缺乏有機的結(jié)合，沒有體現(xiàn)課程為專業(yè)服務(wù)的基本原則。
⑸課堂教學大多采用傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”教學手段，課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(nèi)容，缺少將抽象知識轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用能力的平臺。
⑹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(yīng)用型人才和創(chuàng)新意識為核心的計算機應(yīng)用類專業(yè)《離散數(shù)學》課程設(shè)計 對于課程設(shè)計這一概念的理解并不統(tǒng)一，歸結(jié)起來有狹義和廣義之分。本文指的是狹義的課程設(shè)計，它是指對某門課程的目標、內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、教法及考核的組織與安排。
1.結(jié)合高職院校人才培養(yǎng)模式的特點設(shè)置課程培養(yǎng)目標、優(yōu)化和整合教學內(nèi)容
準確定位離散數(shù)學課程目標，是課程改革的首要任務(wù)，也是優(yōu)化教學內(nèi)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(yīng)用類專業(yè)后續(xù)專業(yè)課程提供支持。
（3）作為計算機應(yīng)用類專業(yè)的應(yīng)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(nèi)容是保證完成教學目標的根本。教師在選取教學內(nèi)容上應(yīng)從學生實際出發(fā)，兼顧專業(yè)與應(yīng)用，形成具有自身特色的教學大綱和教學內(nèi)容。離散數(shù)學具有很強的應(yīng)用性，特別是對于計算機應(yīng)用類專業(yè)，更是有明確固定的應(yīng)用領(lǐng)域。因此，在教學過程中應(yīng)采取“實用為主”的原則，根據(jù)計算機應(yīng)用類各個專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，調(diào)整課程結(jié)構(gòu)，組合課程體系，優(yōu)選課程內(nèi)容。首先，離散數(shù)學還是一門數(shù)學課程，要突出數(shù)學的特色，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(yīng)用類專業(yè)的學生來說還應(yīng)解決專業(yè)領(lǐng)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(yīng)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(guān)系，讓學生了解、領(lǐng)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(jié)構(gòu)、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(jié)構(gòu)是研究關(guān)于運算及其規(guī)則的學科，代數(shù)方法被廣泛應(yīng)用于可計算性與計算復(fù)雜性、密碼學、網(wǎng)絡(luò)與通信理論等；圖論為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)表示理論等奠定了數(shù)學基礎(chǔ)和描述方法。圖論中的通路與回路，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(luò)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(shù)的各個領(lǐng)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(shù)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(zhì)量的重要保證。離散課程的特點是定義多、定理多、公式多，內(nèi)容抽象，性強，教學時數(shù)又少，傳統(tǒng)的教學模式己越來越難適應(yīng)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)代技術(shù)充分而有效地應(yīng)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。傳統(tǒng)教學手段和多媒體教學有其各自的優(yōu)勢和不足，應(yīng)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(chǎn)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(jié)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(yīng)注意傳授知識，更應(yīng)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(zhì)的“想象”，用屏幕上個別的“具體”取代了學生的數(shù)學“抽象”，用屏幕上的快速推導(dǎo)，取代了板書教學中邊寫邊想、師生互動的邏輯漸進過程，也許反而減弱對學生的能力的訓練。所以，在采用多媒體課件教學的過程中，一定要配合黑板板書，并靈活采用啟發(fā)式、發(fā)現(xiàn)式、討論式等多種教學方法，即應(yīng)針對教學內(nèi)容采取與之相應(yīng)的教學方法和手段，這樣才能發(fā)揮各種教學方法的綜合功能，取得最佳的教學效果。
3.建立合理有效的評價體系
由于高等職業(yè)技術(shù)教育的性質(zhì)和培養(yǎng)目標所決定，高職數(shù)學教學質(zhì)量評價標準不能等同于普通。高職辦學質(zhì)量如何的最終標準，要看培養(yǎng)的學生能否適應(yīng)、受市場歡迎，因而數(shù)學教學質(zhì)量評價標準，要根據(jù)所學的知識是否符合崗位所需要的標準，所學的知識是否在未來的工作中用得上、用得好來制定，使數(shù)學教育評價體系更具科學性和實用性。因此，采用形式多樣的考試形式以及教學評價方式應(yīng)該是整個教學改革不可缺少的環(huán)節(jié)。在教學評價中加大應(yīng)用能力的考核比例，避免造成高分低能的現(xiàn)象。我們可以建立嚴格，詳實的考核標準，在學期之初發(fā)給學生，讓學生了解數(shù)學教學的考核標準，知道自己該怎么做，如何做。
我們將學生成績考核標準分為三部分：“30%平時測評+30%基礎(chǔ)能力測評+40%應(yīng)用能力測評”。30%平時測評是對學生學習過程的考核，包括學習態(tài)度、學習紀律、上課出勤、上課回答問題、平時測驗、課堂練習、課后作業(yè)完成等情況。30%基礎(chǔ)能力測評是對學生數(shù)學基本能力的測評。它主要考查學生對數(shù)學基本概念的掌握和理解，對公式、性質(zhì)、定理的運用與理解，考核學生基礎(chǔ)知識的掌握情況，這部分考核采用期末閉卷考試形式，限時完成。40%應(yīng)用能力測評是開放式考試成績。可以口試和筆試結(jié)合、采用做大作業(yè)和讓學生寫小論文等形式。它主要考核學生應(yīng)用數(shù)學知識解決實際問題的能力。為防止抄襲,教師對該項考核完成優(yōu)秀的學生論文、報告還要進行答辯，再做出最后的成績評定。
這種考核評價方式能充分體現(xiàn)高職數(shù)學教學“以應(yīng)用為目的，重視創(chuàng)新，提高素質(zhì)”的原則，而且能夠給學生一個綜合的評定，是由單純數(shù)學理論知識的考核轉(zhuǎn)變?yōu)橹R、能力和綜合素質(zhì)的考核。
離散數(shù)學教學的最終日的是為應(yīng)用類專業(yè)的學生提供必需的數(shù)學基礎(chǔ)，如何開好此門課程，是擺在我們面前的一個現(xiàn)實問題，涉及到課程目標的準確定位、優(yōu)化和整合教學內(nèi)容、綜合利用多種教學方法、建立合理有效的評價體系等諸多方面。
參考文獻：
[1]何中勝.《離散數(shù)學》教學中的問題分析與對策研究[J].高等理科教育，2007，(75).
[2]羅幼芝.提高離散數(shù)學實踐教學的探討[J].湖北生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學院學報，2009，7(4).
[3]左孝凌.離散數(shù)學[M]．上海：上海科技文獻出版社，1982.
【高職院校計算機應(yīng)用類專業(yè)離散數(shù)學課程教學改革探索與實踐】相關(guān)文章：
論述高職院校計算機應(yīng)用類專業(yè)離散數(shù)學課程教學改革探索與實踐12-07
高職院校體育教學改革探索論文03-06
高職院校聲樂教學改革探索論文03-13
論述技術(shù)應(yīng)用型院校數(shù)學課程教學改革探索研究12-06
高職院校《機械制圖》課堂教學改革探索12-07
論述高職院校《機械制圖》課堂教學改革探索12-07
淺析高職院校市場營銷課程實踐的探索12-08