普通二類應(yīng)用型本科院校中離散數(shù)學(xué)課程的 教學(xué)模式改革研究

陳超 袁春紅 陳楒源

摘 要：離散數(shù)學(xué)是數(shù)學(xué)、計算機(jī)、信息相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，針對二類應(yīng)用型本科學(xué)習(xí)的專業(yè)發(fā)展需求設(shè)置相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容，主要對離散數(shù)學(xué)的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計等做出部分改革。教師主導(dǎo)課堂，學(xué)生發(fā)揮主體作用，根據(jù)專業(yè)需要對癥教學(xué)，設(shè)計不同的教學(xué)內(nèi)容，授課方式多樣化，應(yīng)用型本科主要強(qiáng)調(diào)的是應(yīng)用，講解離散數(shù)學(xué)時不要一味地講解理論，必須聯(lián)系專業(yè)特點(diǎn)突出其實(shí)用性、實(shí)踐性、可操作性等。

關(guān)鍵詞：離散數(shù)學(xué)；分層次教學(xué)；自主設(shè)置；應(yīng)用型本科；教學(xué)模式改革研究

中圖分類號：O158文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A收稿日期：2017-12-26

一、離散數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀

離散數(shù)學(xué)是數(shù)學(xué)、計算機(jī)、信息相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，同時也是核心課程，主要介紹邏輯推理、集合論、代數(shù)結(jié)構(gòu)、圖論等知識點(diǎn)，是計算機(jī)專業(yè)的先修課程，為大二、大三的專業(yè)客車課程學(xué)習(xí)奠定牢實(shí)的邏輯基礎(chǔ)，例如，計算機(jī)軟件開發(fā)中的數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計等核心課程必須讓學(xué)生掌握離散數(shù)學(xué)中的基本知識點(diǎn)。離散數(shù)學(xué)課程的概念太多、太雜、太亂、太散，且連貫性較強(qiáng)，另外，工科專業(yè)眾多，每個專業(yè)又分為不同方向，每類學(xué)生對離散數(shù)學(xué)的專業(yè)要求是不同的，同時開設(shè)課程的學(xué)期不同，學(xué)分等存在一定的差異，學(xué)生在短暫的學(xué)段內(nèi)一般對離散數(shù)學(xué)的眾多要點(diǎn)很難理解到位，假如學(xué)習(xí)效果跟不上，學(xué)生很容易放棄對該門課程的學(xué)習(xí)，對以后的專業(yè)發(fā)展造成較大的影響，甚至打擊學(xué)生們學(xué)習(xí)其他課程的積極性。以內(nèi)江師范學(xué)院的專業(yè)為例，具體如表1所示。

一般是數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院的教師來給數(shù)學(xué)類、信息類或者計算機(jī)類的學(xué)生教授離散數(shù)學(xué)，教師一般會講解很多的證明，枯燥乏味的教學(xué)必然讓學(xué)生覺得無聊，不能把精力放在學(xué)習(xí)離散數(shù)學(xué)上，而且有些學(xué)生沒有經(jīng)過高中階段的邏輯訓(xùn)練，而是高職畢業(yè)直接考入的二類本科，高中數(shù)學(xué)基礎(chǔ)很差?，F(xiàn)在的二類本科生源大不如前，他們無法理解太多的理論，直接打消了學(xué)習(xí)積極性，以致到后半學(xué)期很多學(xué)生跟不上教學(xué)進(jìn)度。二類本科院校里的計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的側(cè)重應(yīng)把數(shù)學(xué)作為一個工具用于計算機(jī)軟件開發(fā)。在這個要求速成的社會來說，完全從純數(shù)學(xué)的角度講解，很難吸引學(xué)生的注意力。

因此，必須對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱、理解能力不強(qiáng)和只想把數(shù)學(xué)作為一個工具開發(fā)軟件的應(yīng)用型學(xué)生群體提出一些教學(xué)改革的措施。

二、教學(xué)內(nèi)容的合理調(diào)整

內(nèi)江師范學(xué)院計算機(jī)相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)如下：

（1）計算機(jī)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)：掌握數(shù)學(xué)和計算機(jī)基礎(chǔ)知識，成為數(shù)字媒體創(chuàng)意和開發(fā)能力的應(yīng)用型人才。

（2）網(wǎng)絡(luò)工程的培養(yǎng)目標(biāo)：掌握數(shù)學(xué)和計算機(jī)基礎(chǔ)知識，成為網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計和IT項(xiàng)目管理能力的工程應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才。

（3）物聯(lián)網(wǎng)工程的培養(yǎng)目標(biāo)：系統(tǒng)掌握物聯(lián)網(wǎng)“感知、傳輸、控制及數(shù)據(jù)服務(wù)”方面的基本知識，成為團(tuán)結(jié)合作富有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識的工程應(yīng)用型人才。

（4）軟件工程的培養(yǎng)目標(biāo)：掌握自然科學(xué)、人文社科、軟件工程知識，從事軟件開發(fā)和管理的應(yīng)用型人才。

（5）信息與計算科學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)：掌握數(shù)學(xué)和計算機(jī)基礎(chǔ)知識，具有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)思維能力、算法分析和軟件開發(fā)能力；成為軟件研究、開發(fā)和信息管理的應(yīng)用型人才。

1.教學(xué)大綱的修改

由于以后專業(yè)發(fā)展的異同，不可能讓所有學(xué)生按照一本教材、一個PPT和同樣的學(xué)時進(jìn)行按部就班的教學(xué)。因此不同專業(yè)的學(xué)生對離散數(shù)學(xué)的知識點(diǎn)掌握要求也有差異，經(jīng)過多年的教學(xué)磨礪后設(shè)置了各個專業(yè)必須掌握的核心知識點(diǎn)，具體如表2所示。

2.教學(xué)內(nèi)容的安排

比如，計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生會認(rèn)為離散數(shù)學(xué)課程沒有立竿見影的效果，太過理論，學(xué)完后對編程沒有實(shí)際的幫助。但其實(shí)授課教師只需把各大知識結(jié)構(gòu)和操作方法應(yīng)用到學(xué)生自主的軟件開發(fā)實(shí)驗(yàn)中，最好結(jié)合Java、python語言編寫程序，就能讓學(xué)生真正體會到離散數(shù)學(xué)的實(shí)際價值。

對于其他專業(yè)的學(xué)生，可以培養(yǎng)學(xué)生抽象思維和邏輯推理的能力，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，尤其可以結(jié)合數(shù)學(xué)建模的競賽題進(jìn)行講解，使其培養(yǎng)一種良好的科學(xué)研究態(tài)度。

3.教學(xué)內(nèi)容的組織

邏輯推理是講解離散數(shù)學(xué)課程的第一堂課的內(nèi)容，這對訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維有顯著作用，根據(jù)學(xué)生掌握情況再講授集合論以及代數(shù)結(jié)構(gòu)的核心內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上再講解圖論或者組合數(shù)學(xué)。這樣的授課過程可以讓學(xué)生輕松地把知識點(diǎn)銜接起來，減少一些學(xué)習(xí)上的困惑，知識章節(jié)主要分為：

計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)：數(shù)理邏輯推理部分、集合論和圖論。

網(wǎng)絡(luò)工程：數(shù)理邏輯推理、集合論、圖論和代數(shù)結(jié)構(gòu)。

軟件工程：數(shù)理邏輯推理、集合論和圖論。

信息與計算科學(xué)：數(shù)理邏輯推理、集合論、圖論和代數(shù)結(jié)構(gòu)。

物聯(lián)網(wǎng)工程：數(shù)理邏輯推理、集合論、圖論和代數(shù)結(jié)構(gòu)。

三、教學(xué)手段的革新

1.多媒體課件和板書相結(jié)合的圖示優(yōu)化教學(xué)

多媒體的知識量大，可以系統(tǒng)展現(xiàn)知識給學(xué)生。但是，存在一個問題：多媒體教學(xué)展示內(nèi)容在產(chǎn)生視覺沖擊的同時，學(xué)生就沒有了深入內(nèi)在的邏輯推理和想象能力的拓展。

2.加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)

可以結(jié)合簡單編程題目，讓學(xué)生通過編程來深入理解本次課的知識點(diǎn)。

3.討論激發(fā)互動性教學(xué)

比如，可以解決一個實(shí)際的問題，讓學(xué)生在黑板上來展示自己的思想。假如出現(xiàn)了困難，教師可以隨時提醒學(xué)生可能遺忘的知識點(diǎn)。然后讓其他學(xué)生來評判上臺板書的同學(xué)做得是否正確。假如錯誤，找出錯誤的原因等。

4.在線平臺展示核心課程

內(nèi)江師范學(xué)院有許多的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，教師可以把自己的教學(xué)資源放在網(wǎng)絡(luò)上，學(xué)生可以隨時隨地學(xué)習(xí)，可以QQ、微信留言等待教師的答疑，教師在課余時間可以逐一解答。

5.考核方案

期末卷面考試成績只占學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程總成績的70%，卷面成績類型和分值具體分布如下（百分制）：

（1）選擇題占考試內(nèi)容的10%。

（2）填空題占考試內(nèi)容的10%。

（3）判斷題占考試內(nèi)容20%。

（4）計算題占考試內(nèi)容的40%。

（5）證明題占考試內(nèi)容的20%。

這樣可以考核基礎(chǔ)知識，了解學(xué)生掌握知識的真實(shí)情況，再結(jié)合平時學(xué)習(xí)態(tài)度設(shè)置平時成績占總成績的30%，根據(jù)學(xué)生作業(yè)、出勤、上課回答問題積極性等綜合打分。這樣既體現(xiàn)出學(xué)習(xí)的過程，也展現(xiàn)了結(jié)果。

結(jié)合不同專業(yè)的實(shí)際需求開設(shè)不同內(nèi)容的離散數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計，真正實(shí)現(xiàn)了分層次教學(xué)，教師靈活配置相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法多樣化；結(jié)合內(nèi)江師范學(xué)院應(yīng)用型本科的特點(diǎn)，離散數(shù)學(xué)的教學(xué)必須突出實(shí)用性、實(shí)踐性等特點(diǎn)。改革后的課程可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析軟件開發(fā)的相關(guān)問題及解決問題的能力。

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