高職計算機數(shù)學(xué)教學(xué)改革探索

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摘要：計算機數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是高職院校開設(shè)的一門基礎(chǔ)課，針對當(dāng)前該門課程的教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合教學(xué)實踐，提出并討論了合理更新教學(xué)內(nèi)容和綜合運用多種教學(xué)方法的教改建議。

關(guān)鍵詞：計算機數(shù)學(xué)基礎(chǔ)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；考核機制

《計算機數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》是桂林電子科技大學(xué)北海校區(qū)計算機工程學(xué)院計算機學(xué)科，尤其是計算機應(yīng)用技術(shù)和軟件技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課程。該課程所教授的內(nèi)容包括命題邏輯、謂詞邏輯、關(guān)系、代數(shù)系統(tǒng)和圖論。這門課程所涉及的概念、理論和方法已經(jīng)大量的應(yīng)用在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“操作系統(tǒng)”、“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”、“算法分析與設(shè)計”、“計算機網(wǎng)絡(luò)”等相關(guān)課程中。新工科建設(shè)[1]已經(jīng)明確指出，地方高校要對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)揮支撐作用，要培養(yǎng)大批具有較強行業(yè)背景知識、工程實踐能力、勝任行業(yè)發(fā)展需求的應(yīng)用型和技術(shù)技能型人才。因此，按照新工科教育的要求，計算機應(yīng)用技術(shù)和軟件技術(shù)專業(yè)的學(xué)生應(yīng)該掌握基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)知識和主要的數(shù)學(xué)方法，并能將所學(xué)知識用于解決實際問題。

一、計算機數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)現(xiàn)狀

（一）課程內(nèi)容陳舊、更新不及時進入21世紀(jì)，計算機科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容更新不及時，應(yīng)用性不明顯。首先，教師只是強調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)定義定理等理論知識，導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)心理，部分學(xué)生認(rèn)為計算機數(shù)學(xué)僅僅是一門數(shù)學(xué)課，對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)沒有什么幫助，學(xué)習(xí)這門課只是為了通過考試。其次，計算機數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的教材內(nèi)容沒有隨著計算機科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而及時更新補充，計算機領(lǐng)域的高新技術(shù)沒有及時引入課堂。

（二）學(xué)生基礎(chǔ)薄弱、參與度不高由于高職院校生源渠道多樣化，導(dǎo)致學(xué)生知識結(jié)構(gòu)體系存在差異。有些學(xué)生基礎(chǔ)比較薄弱，無法理解課堂內(nèi)容，久而久之學(xué)生就喪失了學(xué)習(xí)興趣，課堂及課后參與度不高。

（三）傳統(tǒng)教學(xué)模式不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目前計算機數(shù)學(xué)基礎(chǔ)這門課的教學(xué)方式還是以理論教學(xué)為主，再加上由于課程改革課時量的縮減，教師在教學(xué)上只對基本定理和概念進行推導(dǎo)和講述，對于相關(guān)知識的產(chǎn)生背景并未進行深入全面的闡述，再加上課程設(shè)置沒有實驗環(huán)節(jié)，造成了理論與實踐應(yīng)用相脫節(jié)，這不僅削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也制約了學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（四）考核評價機制單一，評價功能不全面計算機數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，在過去的2014-2015學(xué)年，2015-2016年我們采用的是試卷形式考查方式，期末考試成績占70%，平時成績占30%，但是這樣的評價方式只能體現(xiàn)學(xué)生理論知識的掌握程度，并不能很好地反映出學(xué)生動態(tài)學(xué)習(xí)的過程和實際運用知識的能力。因此制定全面的考核評價機制也是計算機數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié)。

二、計算機數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革實踐

（一）結(jié)合新工科背景，更新教學(xué)內(nèi)容在新工科背景下，計算機數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)不僅要保留傳統(tǒng)內(nèi)容的基礎(chǔ)性，而且還要結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等相關(guān)新技術(shù)新概念，動態(tài)更新教學(xué)內(nèi)容。多年教學(xué)經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，數(shù)學(xué)類的課程比較乏味，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是一門學(xué)問。在教學(xué)過程中，將富于歷史趣味的故事以及與當(dāng)前計算機前沿技術(shù)密切相關(guān)的實驗案例引入到課堂教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生分析問題，建立數(shù)學(xué)模型，乃至算法設(shè)計和編程實現(xiàn)，讓學(xué)生感受到學(xué)有所用，進而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)積極性。

（二）改革教學(xué)模式，綜合運用多種教學(xué)方法，培養(yǎng)應(yīng)用實踐創(chuàng)新能力關(guān)于計算機數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的課程改革已經(jīng)取得了一些成果，但是還存在著教學(xué)方法單一、師生互動不足、學(xué)生主體性和教師主導(dǎo)性不突出、學(xué)習(xí)內(nèi)容與實踐應(yīng)用脫節(jié)等問題。因此很有必要進行深化教學(xué)模式改革，全面改善教學(xué)效果。1.綜合運用多種教學(xué)方法為了在有限的課時內(nèi)降低課程學(xué)習(xí)難度，需要綜合運用多種教學(xué)方法，提升課堂教學(xué)效果。（1）充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)作用，實施混合式教學(xué)[2]。所謂混合式教學(xué)，是將在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)融合在一起的“線上+線下”的教學(xué)方式，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，方便學(xué)生和老師在課內(nèi)和課外的學(xué)習(xí)交流。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題時，他們可以在網(wǎng)絡(luò)平臺上進行討論，也可以通過與老師在線問答的方式溝通交流，及時解決問題。（2）情境教學(xué)法和案例教學(xué)法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情《計算機數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》課程內(nèi)容具有抽象性，理論性強等特點，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往感到枯燥和困難，學(xué)習(xí)積極性不高，缺乏興趣。我們通過情境教學(xué)法[3]將將富于趣味性的故事引入課堂中，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；同時采用案例式教學(xué)法[3]引導(dǎo)學(xué)生由相關(guān)的實驗案例過渡到相關(guān)的知識點上，促進師生交流與合作、活躍課堂氛圍，充分發(fā)揮學(xué)生主體性和教師主導(dǎo)性作用。（3）針對學(xué)生的個性化差異，實施多維任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)由于高職院校的學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較薄弱，學(xué)生之間存在個性化差異，因此我們采用多維任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)[4]，即針對不同能力層次的學(xué)生分配不同類型的任務(wù)，任務(wù)內(nèi)容如表1所示。教師在上課前就已經(jīng)對作業(yè)進行難度分級，學(xué)生可以根據(jù)自己的能力選擇相應(yīng)的題目。針對基礎(chǔ)比較薄弱的學(xué)生，給他們分配的是作業(yè)1+學(xué)習(xí)感想的任務(wù)模式，因為作業(yè)1是基本定義、性質(zhì)、計算方法的運用，通過完成作業(yè)1，可以加深他們對基礎(chǔ)知識的理解，培養(yǎng)基本實驗操作能力；針對基礎(chǔ)比較扎實的學(xué)生，給他們分配的是作業(yè)2+學(xué)習(xí)感想的任務(wù)模式，通過作業(yè)2培養(yǎng)學(xué)生對課程知識點的深入認(rèn)識、理解和應(yīng)用。2.引入數(shù)學(xué)建模思想，注重應(yīng)用實踐能力培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模[5]是一種數(shù)學(xué)的思考方法，是運用數(shù)學(xué)的語言和方法，通過抽象、簡化建立能近似刻畫并解決實際問題的一種強有力的數(shù)學(xué)手段。數(shù)學(xué)建模需要以下幾方面的能力：（1）數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用能力。（2）計算機的運用能力。（3）論文的寫作能力。而計算機應(yīng)用技術(shù)和軟件技術(shù)專業(yè)要求學(xué)生具備較好的軟件編程能力和較高的應(yīng)用實踐能力，因此教師在教學(xué)過程中在講授完理論知識后，要結(jié)合多維任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方式，安排與應(yīng)用實踐相對應(yīng)的數(shù)學(xué)建模實驗，通過數(shù)學(xué)建模進一步加深學(xué)生對已學(xué)知識的理解，提高學(xué)生解決實際問題的水平。

（三）注重過程性考核，合理制定全面的考核評價機制為了更客觀、全面的評價學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，我們在評價機制中加入了各環(huán)節(jié)的成績，包括：上課出勤、課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、綜合作業(yè)以及期末考試等，每一部分成績占有不同的比重，其中上課出勤占10%，課堂表現(xiàn)占10%，平時作業(yè)占20%，綜合作業(yè)占15%，期末考試占45%，通過多樣化的考核方式來評判學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，符合新工科形勢下以實踐能力為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

三、結(jié)束語

《計算機數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其教學(xué)的最終目的是為計算機相關(guān)專業(yè)的學(xué)生提供良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，如何上好這門課是一個長期探索的過程。在接下來的階段，需要進一步完善教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)方式，完成真正意義上的教學(xué)改革。

參考文獻

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作者：黃曉玲 陳小海 單位：桂林電子科技大學(xué)北海校區(qū)計算機工程學(xué)院