论文部分内容阅读
【摘 要】离散数学是计算机科学与技术专业一门重要的专业基础课。本文对离散数学的教学内容、教学手段及教学方法进行了探讨。首先根据学校技术应用型大学的办学方略,精选教学内容,注重知识应用能力;其次探讨了教学手段和方法,通过课程引入激发学习兴趣,注重课堂讨论分析,加强实验教学,注重类比归纳,进行多媒体辅助教学,从而提高离散数学的教学效果。
【关键词】离散数学;教学内容;教学方法;教学手段
1.引言
离散数学是现代数学的重要分支,是计算机科学与技术专业的重要基础课,主要研究离散结构和离散数量的关系。随着计算机科学技术的迅猛发展,离散数学越来越重要,其基本理论在计算机理论研究以及计算机软件、硬件开发的各个领域都有广泛的应用[1]。
离散数学的授课内容主要分为“数理逻辑”,“集合论”,“代数结构”、“图论”,“组合分析”以及“形式语言与自动机”等几大分支,课程概念较多,定义及定理比较抽象,理论性较强[2]。在教学过程中,如果只从数学方面讲授定义定理,学生理解起来比较困难,容易对本课程的学习失去兴趣。因此,设计精彩的教学内容,改进教学方法,探讨教学手段,以提高学生学习的主动性和积极性,具有重要的意义 。
2.精选教学内容 改变教学观念
2.1 精选教学内容
离散数学是计算机科学与技术本科专业的一门基础课,众多本科高校均开设此课程,其教材也非常丰富。因此,需要教师在符合学校自身办学方略和培养目标的基础上,精选教学内容。笔者工作单位上海电机学院是一所具有技术应用型本科内涵实质和行业大学属性特征的全日制普通本科院校,办学方略注重“技术立校,应用为本”,因此从学校学生培养方案和学校特色出发,对本课程的教学不能照搬研究型大学的授课方式和教学内容。应该从学生的自身素质以及课程应用性的角度出发精选授课内容,培养学生对课程内容的实际应用能力,让学生从枯燥的数学概念中走出来,达到学以致用的目的。
2.2 改变教学观念
在离散数学课程的教学过程中,如果采取传统的教师讲授,学生课堂听课的方式,学生普遍觉得内容枯燥,提不起学习兴趣。因此教师应在传统课堂教学方法的基础上,注重学生的发展和参与,应“以教师为主导,以学生为主体”,在授课过程中从教师为主体变为以学生为主体,在教学过程中设置问题情境,启发学生主动思考,激发学生学习兴趣。
如在讲授图论中最短路径的Dijkstra算法时,如果只是教师讲授算法,学生理解起来比较困难,对算法的具体应用也无法熟练掌握。教师在授课中可结合计算机网络实例,从实际问题出发,让学生根据实际案例探索算法,发表自己的观点,主动的参与到学习过程中。教师在这个过程从讲台走入到学生中间,与学生交流,引导学生对知识从浅到深的分析和理解,并控制学生探讨时间,最后带动学生归纳总结,让学生作为主体参与在课堂教学过程中,培养学生掌握完整的知识体系。
3.改进教学方法,研究教学手段
在教学过程中,运用好的教学方法和教学手段,可以激发学生学习离散数学的兴趣,提高授课质量,帮助学生系统性的掌握所学知识并加以运用。
3.1 注重课程引入
离散数学的定义比较多,学生在学习过程中经常觉得课程的概念非常多,很难掌握并很容易忘记。这就需要教师在讲授定义和定理时,注重知识引入的过程,启发学生学习兴趣并留下深刻的印象。如在讲授命题符号化时,如果直接给出命题符号化的定义,学生不知道这个定义在实际问题如何应用。在讲解过程中,可首先给出一些大家在日常生活中常見的语句,让学生判断语句真假,往往会引起学生的兴趣,在此之后引导学生思考如何将这些语句用数学方式描述,进而给出命题符号化的概念。通过这样的引入,学生对定义的理解会比较透彻,可以做到知其然并知其所以然。
教师还可以在课堂最后,提出趣味性的问题,让学生课下思考,作为下一堂课的引入。如在讲解欧拉图的概念之前,可画一幅图让学生思考是否可以一笔画成,学生会非常踊跃的回答并在课下做出思考,这样在下节课讲授时,学生会非常感兴趣,促进了学生对知识的渴求和理解。
3.2 课堂讨论分析
在离散数学教学过程中,如果教师在讲台上一味的讲解,学生听课时很容易觉得枯燥和疲劳。在授课过程中,教师可以围绕授课内容,提出一些问题进行讨论,带动学生思考。同时,鼓励学生在课堂上提出问题,教师可以安排学生之间互相讨论。如在讲授谓词逻辑中的推理理论时,可以举实际生活中趣味推理的例子,让学生理解知识如何运用,并让学生思考自己在平时遇到的推理问题是否可以用课上的知识解决。通过这样的启发讨论,学生对知识的学习兴趣很高并可以做到举一反三,透彻掌握知识内容。
3.3 加强实验教学
离散数学的基本理论在计算机领域内有着广泛应用,因此在授课过程中应避免单一的理论教学,逐步加强实验教学,将离散数学的理论与计算机实践及其他课程有机结合[3]。如在讲授最优树的Huffman算法时,可以开展实验课,在讲授算法原理的同时,将学生带入实验机房,让学生自己设计算法流程图,并编写程序,通过上机的方式掌握算法的本质。通过实验教学,学生可将所学理论应用于实际案例中,加深对知识的理解,还可以提高学生的学习兴趣和编程能力,并掌握所学内容与其他相关计算机知识的联系,培养了学生综合运用知识的能力。
3.4 注重类比归纳总结
离散数学的概念较多,内容抽象,学生难以理解,但是很多内容之间则存在一定的联系,教师可通过类比归纳的方式,帮助学生理解。如数理逻辑中,谓词逻辑的推理理论和命题逻辑的推理理论,在理解上有一定的联系,因此在讲授谓词逻辑的过程中,可以与命题逻辑的推理论相比较,分析异同。再如图论中的欧拉图和哈密尔顿图的定义,可以用类比的方法,让学生直观理解二者的含义和区别[4]。同时,教师可以在授课过程中适时的归纳总结。比如学完数理逻辑后,可以对数理逻辑的两章内容进行归纳,提取出知识主线,加强学生对知识由浅入深的掌握。
3.5 多媒体辅助教学
在离散数学的教学过程中,可以灵活的采取多媒体辅助教学。教师可根据教学内容的不同增加趣味性的背景知识,通过图像、声音和动画,使学生直观的接受新内容。采用多媒体辅助教学,不是意味着教师用PPT把授课的内容逐行展示,这样和传统的板书教学差别不大。教师应该将传统的教学方式与多媒体教学相结合,如“图论部分”,在讲授欧拉图,哈密尔顿图,最小生成树等内容时,可将重要内容用Flash动画的形式进行动态展示,在做动画的过程中从学生的角度出发,灵活的加入声音、图像,吸引学生兴趣,这样学生可以很容易的理解算法,增加了学习的直观性。
4.总结
作为计算机专业重要的基础课,离散数学广泛应用于计算机的各个领域。因此,提高教学质量,改进教学手段,探讨教学方法,成为教师在授课过程中一直不断探索的课题。本文根据笔者的教学经验,从教学内容、教学观念、教学方法和教学手段几个方面进行了探讨。在今后的课程教学中,我们还需不断创新教学方法,使离散数学课程的教学质量和效果进一步提高。
参考文献:
[1] 耿素云,屈婉玲,张立昂. 离散数学[M]. 第四版. 北京:清华大学出版社,2008.
[2] 左孝凌,李为鑑, 刘永才. 离散数学[M]. 上海: 上海科学技术文献出版社,1982.
[3] 郭晓姝.离散数学教学模式改进探讨[J]. 计算机教育,2012(3):69-72.
[4] 赵青杉,孟国艳. 关于离散数学教学改革的思考[J]. 忻州师范学院学报,2005(5):65-68.
基金项目:
上海电机学院教研教改项目 2013YBJYJG-22
【关键词】离散数学;教学内容;教学方法;教学手段
1.引言
离散数学是现代数学的重要分支,是计算机科学与技术专业的重要基础课,主要研究离散结构和离散数量的关系。随着计算机科学技术的迅猛发展,离散数学越来越重要,其基本理论在计算机理论研究以及计算机软件、硬件开发的各个领域都有广泛的应用[1]。
离散数学的授课内容主要分为“数理逻辑”,“集合论”,“代数结构”、“图论”,“组合分析”以及“形式语言与自动机”等几大分支,课程概念较多,定义及定理比较抽象,理论性较强[2]。在教学过程中,如果只从数学方面讲授定义定理,学生理解起来比较困难,容易对本课程的学习失去兴趣。因此,设计精彩的教学内容,改进教学方法,探讨教学手段,以提高学生学习的主动性和积极性,具有重要的意义 。
2.精选教学内容 改变教学观念
2.1 精选教学内容
离散数学是计算机科学与技术本科专业的一门基础课,众多本科高校均开设此课程,其教材也非常丰富。因此,需要教师在符合学校自身办学方略和培养目标的基础上,精选教学内容。笔者工作单位上海电机学院是一所具有技术应用型本科内涵实质和行业大学属性特征的全日制普通本科院校,办学方略注重“技术立校,应用为本”,因此从学校学生培养方案和学校特色出发,对本课程的教学不能照搬研究型大学的授课方式和教学内容。应该从学生的自身素质以及课程应用性的角度出发精选授课内容,培养学生对课程内容的实际应用能力,让学生从枯燥的数学概念中走出来,达到学以致用的目的。
2.2 改变教学观念
在离散数学课程的教学过程中,如果采取传统的教师讲授,学生课堂听课的方式,学生普遍觉得内容枯燥,提不起学习兴趣。因此教师应在传统课堂教学方法的基础上,注重学生的发展和参与,应“以教师为主导,以学生为主体”,在授课过程中从教师为主体变为以学生为主体,在教学过程中设置问题情境,启发学生主动思考,激发学生学习兴趣。
如在讲授图论中最短路径的Dijkstra算法时,如果只是教师讲授算法,学生理解起来比较困难,对算法的具体应用也无法熟练掌握。教师在授课中可结合计算机网络实例,从实际问题出发,让学生根据实际案例探索算法,发表自己的观点,主动的参与到学习过程中。教师在这个过程从讲台走入到学生中间,与学生交流,引导学生对知识从浅到深的分析和理解,并控制学生探讨时间,最后带动学生归纳总结,让学生作为主体参与在课堂教学过程中,培养学生掌握完整的知识体系。
3.改进教学方法,研究教学手段
在教学过程中,运用好的教学方法和教学手段,可以激发学生学习离散数学的兴趣,提高授课质量,帮助学生系统性的掌握所学知识并加以运用。
3.1 注重课程引入
离散数学的定义比较多,学生在学习过程中经常觉得课程的概念非常多,很难掌握并很容易忘记。这就需要教师在讲授定义和定理时,注重知识引入的过程,启发学生学习兴趣并留下深刻的印象。如在讲授命题符号化时,如果直接给出命题符号化的定义,学生不知道这个定义在实际问题如何应用。在讲解过程中,可首先给出一些大家在日常生活中常見的语句,让学生判断语句真假,往往会引起学生的兴趣,在此之后引导学生思考如何将这些语句用数学方式描述,进而给出命题符号化的概念。通过这样的引入,学生对定义的理解会比较透彻,可以做到知其然并知其所以然。
教师还可以在课堂最后,提出趣味性的问题,让学生课下思考,作为下一堂课的引入。如在讲解欧拉图的概念之前,可画一幅图让学生思考是否可以一笔画成,学生会非常踊跃的回答并在课下做出思考,这样在下节课讲授时,学生会非常感兴趣,促进了学生对知识的渴求和理解。
3.2 课堂讨论分析
在离散数学教学过程中,如果教师在讲台上一味的讲解,学生听课时很容易觉得枯燥和疲劳。在授课过程中,教师可以围绕授课内容,提出一些问题进行讨论,带动学生思考。同时,鼓励学生在课堂上提出问题,教师可以安排学生之间互相讨论。如在讲授谓词逻辑中的推理理论时,可以举实际生活中趣味推理的例子,让学生理解知识如何运用,并让学生思考自己在平时遇到的推理问题是否可以用课上的知识解决。通过这样的启发讨论,学生对知识的学习兴趣很高并可以做到举一反三,透彻掌握知识内容。
3.3 加强实验教学
离散数学的基本理论在计算机领域内有着广泛应用,因此在授课过程中应避免单一的理论教学,逐步加强实验教学,将离散数学的理论与计算机实践及其他课程有机结合[3]。如在讲授最优树的Huffman算法时,可以开展实验课,在讲授算法原理的同时,将学生带入实验机房,让学生自己设计算法流程图,并编写程序,通过上机的方式掌握算法的本质。通过实验教学,学生可将所学理论应用于实际案例中,加深对知识的理解,还可以提高学生的学习兴趣和编程能力,并掌握所学内容与其他相关计算机知识的联系,培养了学生综合运用知识的能力。
3.4 注重类比归纳总结
离散数学的概念较多,内容抽象,学生难以理解,但是很多内容之间则存在一定的联系,教师可通过类比归纳的方式,帮助学生理解。如数理逻辑中,谓词逻辑的推理理论和命题逻辑的推理理论,在理解上有一定的联系,因此在讲授谓词逻辑的过程中,可以与命题逻辑的推理论相比较,分析异同。再如图论中的欧拉图和哈密尔顿图的定义,可以用类比的方法,让学生直观理解二者的含义和区别[4]。同时,教师可以在授课过程中适时的归纳总结。比如学完数理逻辑后,可以对数理逻辑的两章内容进行归纳,提取出知识主线,加强学生对知识由浅入深的掌握。
3.5 多媒体辅助教学
在离散数学的教学过程中,可以灵活的采取多媒体辅助教学。教师可根据教学内容的不同增加趣味性的背景知识,通过图像、声音和动画,使学生直观的接受新内容。采用多媒体辅助教学,不是意味着教师用PPT把授课的内容逐行展示,这样和传统的板书教学差别不大。教师应该将传统的教学方式与多媒体教学相结合,如“图论部分”,在讲授欧拉图,哈密尔顿图,最小生成树等内容时,可将重要内容用Flash动画的形式进行动态展示,在做动画的过程中从学生的角度出发,灵活的加入声音、图像,吸引学生兴趣,这样学生可以很容易的理解算法,增加了学习的直观性。
4.总结
作为计算机专业重要的基础课,离散数学广泛应用于计算机的各个领域。因此,提高教学质量,改进教学手段,探讨教学方法,成为教师在授课过程中一直不断探索的课题。本文根据笔者的教学经验,从教学内容、教学观念、教学方法和教学手段几个方面进行了探讨。在今后的课程教学中,我们还需不断创新教学方法,使离散数学课程的教学质量和效果进一步提高。
参考文献:
[1] 耿素云,屈婉玲,张立昂. 离散数学[M]. 第四版. 北京:清华大学出版社,2008.
[2] 左孝凌,李为鑑, 刘永才. 离散数学[M]. 上海: 上海科学技术文献出版社,1982.
[3] 郭晓姝.离散数学教学模式改进探讨[J]. 计算机教育,2012(3):69-72.
[4] 赵青杉,孟国艳. 关于离散数学教学改革的思考[J]. 忻州师范学院学报,2005(5):65-68.
基金项目:
上海电机学院教研教改项目 2013YBJYJG-22