高職計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)教學(xué)改革探索
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摘要：計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是高職院校開(kāi)設(shè)的一門(mén)基礎(chǔ)課，針對(duì)當(dāng)前該門(mén)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，提出并討論了合理更新教學(xué)內(nèi)容和綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法的教改建議。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；考核機(jī)制
《計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》是桂林電子科技大學(xué)北海校區(qū)計(jì)算機(jī)工程學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)科，尤其是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和軟件技術(shù)專(zhuān)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(mén)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(kù)系統(tǒng)”、“算法分析與設(shè)計(jì)”、“計(jì)算機(jī)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(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)揮支撐作用，要培養(yǎng)大批具有較強(qiáng)行業(yè)背景知識(shí)、工程實(shí)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(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和軟件技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生應(yīng)該掌握基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)知識(shí)和主要的數(shù)學(xué)方法，并能將所學(xué)知識(shí)用于解決實(shí)際問(wèn)題。
一、計(jì)算機(jī)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(shí)進(jìn)入21世紀(jì)，計(jì)算機(jī)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(shí)，應(yīng)用性不明顯。首先，教師只是強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)定義定理等理論知識(shí)，導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)心理，部分學(xué)生認(rèn)為計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)僅僅是一門(mén)數(shù)學(xué)課，對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)沒(méi)有什么幫助，學(xué)習(xí)這門(mén)課只是為了通過(guò)考試。其次，計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的教材內(nèi)容沒(méi)有隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而及時(shí)更新補(bǔ)充，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的高新技術(shù)沒(méi)有及時(shí)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(shí)結(jié)構(gòu)體系存在差異。有些學(xué)生基礎(chǔ)比較薄弱，無(wú)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(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)這門(mén)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(shí)量的縮減，教師在教學(xué)上只對(duì)基本定理和概念進(jìn)行推導(dǎo)和講述，對(duì)于相關(guān)知識(shí)的產(chǎn)生背景并未進(jìn)行深入全面的闡述，再加上課程設(shè)置沒(méi)有實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，造成了理論與實(shí)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(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
（四）考核評(píng)價(jià)機(jī)制單一，評(píng)價(jià)功能不全面計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，在過(guò)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(jī)占70%，平時(shí)成績(jī)占30%，但是這樣的評(píng)價(jià)方式只能體現(xiàn)學(xué)生理論知識(shí)的掌握程度，并不能很好地反映出學(xué)生動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)的過(guò)程和實(shí)際運(yùn)用知識(shí)的能力。因此制定全面的考核評(píng)價(jià)機(jī)制也是計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié)。
二、計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革實(shí)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(jì)算機(jī)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(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等相關(guān)新技術(shù)新概念，動(dòng)態(tài)更新教學(xué)內(nèi)容。多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，數(shù)學(xué)類(lèi)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(mén)學(xué)問(wèn)。在教學(xué)過(guò)程中，將富于歷史趣味的故事以及與當(dāng)前計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn)案例引入到課堂教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題，建立數(shù)學(xué)模型，乃至算法設(shè)計(jì)和編程實(shí)現(xiàn)，讓學(xué)生感受到學(xué)有所用，進(jìn)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(yùn)用多種教學(xué)方法，培養(yǎng)應(yīng)用實(shí)踐創(chuàng)新能力關(guān)于計(jì)算機(jī)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(dòng)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(shí)踐應(yīng)用脫節(jié)等問(wèn)題。因此很有必要進(jìn)行深化教學(xué)模式改革，全面改善教學(xué)效果。1.綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法為了在有限的課時(shí)內(nèi)降低課程學(xué)習(xí)難度，需要綜合運(yùn)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(shí)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(wèn)題時(shí)，他們可以在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上進(jìn)行討論，也可以通過(guò)與老師在線問(wèn)答的方式溝通交流，及時(shí)解決問(wèn)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(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》課程內(nèi)容具有抽象性，理論性強(qiáng)等特點(diǎn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)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(guò)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(shí)采用案例式教學(xué)法[3]引導(dǎo)學(xué)生由相關(guān)的實(shí)驗(yàn)案例過(guò)渡到相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)上，促進(jìn)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(duì)學(xué)生的個(gè)性化差異，實(shí)施多維任務(wù)驅(qū)動(dòng)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(gè)性化差異，因此我們采用多維任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)[4]，即針對(duì)不同能力層次的學(xué)生分配不同類(lèi)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(duì)作業(yè)進(jìn)行難度分級(jí)，學(xué)生可以根據(jù)自己的能力選擇相應(yīng)的題目。針對(duì)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?yàn)樽鳂I(yè)1是基本定義、性質(zhì)、計(jì)算方法的運(yùn)用，通過(guò)完成作業(yè)1，可以加深他們對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，培養(yǎng)基本實(shí)驗(yàn)操作能力；針對(duì)基礎(chǔ)比較扎實(shí)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(guò)作業(yè)2培養(yǎng)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的深入認(rèn)識(shí)、理解和應(yīng)用。2.引入數(shù)學(xué)建模思想，注重應(yīng)用實(shí)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(yùn)用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和方法，通過(guò)抽象、簡(jiǎn)化建立能近似刻畫(huà)并解決實(shí)際問(wèn)題的一種強(qiáng)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(shí)的應(yīng)用能力。（2）計(jì)算機(jī)的運(yùn)用能力。（3）論文的寫(xiě)作能力。而計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和軟件技術(shù)專(zhuān)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(shí)踐能力，因此教師在教學(xué)過(guò)程中在講授完理論知識(shí)后，要結(jié)合多維任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方式，安排與應(yīng)用實(shí)踐相對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)，通過(guò)數(shù)學(xué)建模進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)的理解，提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的水平。
（三）注重過(guò)程性考核，合理制定全面的考核評(píng)價(jià)機(jī)制為了更客觀、全面的評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，我們?cè)谠u(píng)價(jià)機(jī)制中加入了各環(huán)節(jié)的成績(jī)，包括：上課出勤、課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、綜合作業(yè)以及期末考試等，每一部分成績(jī)占有不同的比重，其中上課出勤占10%，課堂表現(xiàn)占10%，平時(shí)作業(yè)占20%，綜合作業(yè)占15%，期末考試占45%，通過(guò)多樣化的考核方式來(lái)評(píng)判學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，符合新工科形勢(shì)下以實(shí)踐能力為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)目標(biāo)。
三、結(jié)束語(yǔ)
《計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，其教學(xué)的最終目的是為計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生提供良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，如何上好這門(mén)課是一個(gè)長(zhǎng)期探索的過(guò)程。在接下來(lái)的階段，需要進(jìn)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。
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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(jì)算機(jī)工程學(xué)院
