高職計算機數(shù)學教學改革探索

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摘要：計算機數(shù)學基礎是高職院校開設的一門基礎課，針對當前該門課程的教學現(xiàn)狀，結合教學實踐，提出并討論了合理更新教學內容和綜合運用多種教學方法的教改建議。

關鍵詞：計算機數(shù)學基礎；教學內容；教學方法；考核機制

《計算機數(shù)學基礎》是桂林電子科技大學北海校區(qū)計算機工程學院計算機學科，尤其是計算機應用技術和軟件技術專業(yè)的基礎課程。該課程所教授的內容包括命題邏輯、謂詞邏輯、關系、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)大量的應用在“數(shù)據(jù)結構”、“操作系統(tǒng)”、“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”、“算法分析與設計”、“計算機網(wǎng)絡”等相關課程中。新工科建設[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)展需求的應用型和技術技能型人才。因此，按照新工科教育的要求，計算機應用技術和軟件技術專業(yè)的學生應該掌握基礎的數(shù)學知識和主要的數(shù)學方法，并能將所學知識用于解決實際問題。

一、計算機數(shù)學基礎教學現(xiàn)狀

（一）課程內容陳舊、更新不及時進入21世紀，計算機科學技術發(fā)展日新月異，現(xiàn)有教學內容更新不及時，應用性不明顯。首先，教師只是強調學生學習定義定理等理論知識，導致學生產(chǎn)生厭學心理，部分學生認為計算機數(shù)學僅僅是一門數(shù)學課，對后續(xù)課程的學習沒有什么幫助，學習這門課只是為了通過考試。其次，計算機數(shù)學基礎的教材內容沒有隨著計算機科學技術的發(fā)展而及時更新補充，計算機領域的高新技術沒有及時引入課堂。

（二）學生基礎薄弱、參與度不高由于高職院校生源渠道多樣化，導致學生知識結構體系存在差異。有些學生基礎比較薄弱，無法理解課堂內容，久而久之學生就喪失了學習興趣，課堂及課后參與度不高。

（三）傳統(tǒng)教學模式不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目前計算機數(shù)學基礎這門課的教學方式還是以理論教學為主，再加上由于課程改革課時量的縮減，教師在教學上只對基本定理和概念進行推導和講述，對于相關知識的產(chǎn)生背景并未進行深入全面的闡述，再加上課程設置沒有實驗環(huán)節(jié)，造成了理論與實踐應用相脫節(jié)，這不僅削弱了學生的學習興趣，也制約了學生的實踐創(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)學基礎是一門重要的專業(yè)基礎課，在過去的2014-2015學年，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)學生理論知識的掌握程度，并不能很好地反映出學生動態(tài)學習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)學基礎教學改革的重要環(huán)節(jié)。

二、計算機數(shù)學基礎課程教學改革實踐

（一）結合新工科背景，更新教學內容在新工科背景下，計算機數(shù)學基礎課程教學不僅要保留傳統(tǒng)內容的基礎性，而且還要結合互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等相關新技術新概念，動態(tài)更新教學內容。多年教學經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，數(shù)學類的課程比較乏味，如何激發(fā)學生的學習興趣是一門學問。在教學過程中，將富于歷史趣味的故事以及與當前計算機前沿技術密切相關的實驗案例引入到課堂教學中，引導學生分析問題，建立數(shù)學模型，乃至算法設計和編程實現(xiàn)，讓學生感受到學有所用，進而激發(fā)學生的學習興趣，提高學習積極性。

（二）改革教學模式，綜合運用多種教學方法，培養(yǎng)應用實踐創(chuàng)新能力關于計算機數(shù)學基礎的課程改革已經(jīng)取得了一些成果，但是還存在著教學方法單一、師生互動不足、學生主體性和教師主導性不突出、學習內容與實踐應用脫節(jié)等問題。因此很有必要進行深化教學模式改革，全面改善教學效果。1.綜合運用多種教學方法為了在有限的課時內降低課程學習難度，需要綜合運用多種教學方法，提升課堂教學效果。（1）充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)作用，實施混合式教學[2]。所謂混合式教學，是將在線教學和傳統(tǒng)教學融合在一起的“線上+線下”的教學方式，充分利用網(wǎng)絡資源，方便學生和老師在課內和課外的學習交流。當學生發(fā)現(xiàn)問題時，他們可以在網(wǎng)絡平臺上進行討論，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）情境教學法和案例教學法激發(fā)學生學習熱情《計算機數(shù)學基礎》課程內容具有抽象性，理論性強等特點，學生在學習過程中往往感到枯燥和困難，學習積極性不高，缺乏興趣。我們通過情境教學法[3]將將富于趣味性的故事引入課堂中，從而激發(fā)學生的學習興趣；同時采用案例式教學法[3]引導學生由相關的實驗案例過渡到相關的知識點上，促進師生交流與合作、活躍課堂氛圍，充分發(fā)揮學生主體性和教師主導性作用。（3）針對學生的個性化差異，實施多維任務驅動式教學由于高職院校的學生數(shù)學基礎比較薄弱，學生之間存在個性化差異，因此我們采用多維任務驅動式教學[4]，即針對不同能力層次的學生分配不同類型的任務，任務內容如表1所示。教師在上課前就已經(jīng)對作業(yè)進行難度分級，學生可以根據(jù)自己的能力選擇相應的題目。針對基礎比較薄弱的學生，給他們分配的是作業(yè)1+學習感想的任務模式，因為作業(yè)1是基本定義、性質、計算方法的運用，通過完成作業(yè)1，可以加深他們對基礎知識的理解，培養(yǎng)基本實驗操作能力；針對基礎比較扎實的學生，給他們分配的是作業(yè)2+學習感想的任務模式，通過作業(yè)2培養(yǎng)學生對課程知識點的深入認識、理解和應用。2.引入數(shù)學建模思想，注重應用實踐能力培養(yǎng)數(shù)學建模[5]是一種數(shù)學的思考方法，是運用數(shù)學的語言和方法，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)學手段。數(shù)學建模需要以下幾方面的能力：（1）數(shù)學知識的應用能力。（2）計算機的運用能力。（3）論文的寫作能力。而計算機應用技術和軟件技術專業(yè)要求學生具備較好的軟件編程能力和較高的應用實踐能力，因此教師在教學過程中在講授完理論知識后，要結合多維任務驅動教學方式，安排與應用實踐相對應的數(shù)學建模實驗，通過數(shù)學建模進一步加深學生對已學知識的理解，提高學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、全面的評價學生的學習能力，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生的學習能力，符合新工科形勢下以實踐能力為導向的人才培養(yǎng)目標。

三、結束語

《計算機數(shù)學基礎》是一門重要的專業(yè)基礎課程，其教學的最終目的是為計算機相關專業(yè)的學生提供良好的數(shù)學基礎，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內容，豐富教學方式，完成真正意義上的教學改革。

參考文獻

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[2]張順利,黃文芝.計算思維導向的離散數(shù)學混合教學模式研究[J].計算機教育,20019(3):43-47.

[3]伍江江,杜春,陳浩,etal.人工智能時代《離散數(shù)學》課程教學方法研討[J].教育現(xiàn)代化,2018,5(52):160-161+185.

[4]王會英.離散數(shù)學課程的多維任務驅動式教學[J].計算機教育,20019(3):48-51.[5]數(shù)學建模[M].北京:清華大學出版社,2016:30-32.

作者：黃曉玲 陳小海 單位：桂林電子科技大學北海校區(qū)計算機工程學院