融入實(shí)踐教學(xué)的離散數(shù)學(xué)課程方法探討

胡 靖

(成都信息工程大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 四川 成都 610225)

1.引言

離散數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《操作系統(tǒng)》、《編譯原理》、《數(shù)據(jù)庫原理》和《算法分析》等課程的先導(dǎo)基礎(chǔ)課程，在計(jì)算機(jī)科學(xué)中有著重要的應(yīng)用。此外，離散數(shù)學(xué)還是軟件工程、通信工程、電子信息工程以及智能科學(xué)技術(shù)等計(jì)算機(jī)類、信息類本科專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程之一。目前，離散數(shù)學(xué)已經(jīng)在當(dāng)下流行的機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識別和圖像處理等科研領(lǐng)域中起到了重要的數(shù)學(xué)支撐作用。

教育部“離散數(shù)學(xué)”教學(xué)指導(dǎo)委員會建議，我國離散數(shù)學(xué)的開設(shè)可分為三種類型：科學(xué)型、工程型和應(yīng)用型。在這三種類型中，最少的授課學(xué)時(shí)要求為72學(xué)時(shí)(劉明，2018)。然而，在高校實(shí)際教學(xué)工作運(yùn)行中，離散數(shù)學(xué)的教學(xué)課時(shí)量往往被嚴(yán)重壓縮，如我校的離散數(shù)學(xué)的正式授課時(shí)間為48學(xué)時(shí)。如何在在有限的時(shí)間里把大量知識點(diǎn)傳授給學(xué)生，并同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯能力，給“離散數(shù)學(xué)”的教學(xué)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為實(shí)現(xiàn)知識點(diǎn)的快速傳遞，絕大多數(shù)的高等院校采用“定義—定理—證明—習(xí)題”的教學(xué)模式，將“離散數(shù)學(xué)”作為一門數(shù)學(xué)課進(jìn)行授課，忽視了“離散數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用背景(孟昱煜，2010)。重理論輕實(shí)踐的教學(xué)方式將直接導(dǎo)致學(xué)生的原動力不強(qiáng)，學(xué)習(xí)濃度低，最終影響教學(xué)質(zhì)量。本文認(rèn)為，想要激發(fā)學(xué)生的主動性和興趣，必須在離散數(shù)學(xué)課堂上引入實(shí)踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生覺得學(xué)有所用，從而激發(fā)興趣。

2.引入實(shí)踐教學(xué)的一些策略和手段

2.1 計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生特點(diǎn)的分析。我國高等院校的計(jì)算機(jī)專業(yè)是培養(yǎng)適應(yīng)社會主義建設(shè)需要的、能從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件、硬件設(shè)計(jì)開發(fā)和應(yīng)用的高級工程技術(shù)人才。在此培養(yǎng)目標(biāo)下以及就業(yè)市場需求的驅(qū)動下，計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生大多專注于工程實(shí)踐，計(jì)算機(jī)技能水平的提高。計(jì)算機(jī)行業(yè)發(fā)展非常迅速，技術(shù)理論發(fā)展日新月異，如果教師僅停留在傳授現(xiàn)成知識的層面上，脫離計(jì)算機(jī)業(yè)界發(fā)展的最新動態(tài)，培養(yǎng)出的學(xué)生眼界狹窄，不能講所學(xué)知識點(diǎn)舉一反三，無法適應(yīng)社會需求。因此，教師需要再次明確教學(xué)目標(biāo)，根據(jù)社會市場需求和計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)和課程設(shè)置，適當(dāng)?shù)脑黾訉?shí)踐教學(xué)內(nèi)容，使離散數(shù)學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容不再是單純的理論知識。值得注意的是，新加入的實(shí)踐內(nèi)容需符合市場熱點(diǎn)，否則，陳舊的內(nèi)容不僅浪費(fèi)有限的課時(shí)，也會讓學(xué)生覺得乏味，起到事倍功半的不良效果。

2.3 教學(xué)方法的多元化。離散數(shù)學(xué)課程的知識點(diǎn)大多建立在數(shù)學(xué)概念上，以公式、定理等嚴(yán)格準(zhǔn)確的方式呈現(xiàn)。在講述這些知識點(diǎn)時(shí)，簡單的照本宣科去解釋公式或定理將會使學(xué)生感到枯燥難懂。采用更為活潑多樣的教學(xué)方法，是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的途徑之一。例如，講授邏輯證明，采用“魚缸”分類討論，在“魚缸”內(nèi)的學(xué)生自由討論命題的證明思路和過程，“缸外”的學(xué)生仔細(xì)聆聽，然后角色互換，使所有學(xué)生都能參與到邏輯證明的過程中。講授圖的連通性時(shí)，可以借助農(nóng)夫運(yùn)物過河的故事，即每條小船只能運(yùn)載農(nóng)夫和狗、羊、白菜中的一樣?xùn)|西，而狗要咬羊，羊吃白菜，介紹圖的連通分支。可以采用分角色扮演的方法，讓學(xué)生模擬農(nóng)夫、狗、羊和白菜，針對該問題該出解決方案。

3.結(jié)語

離散數(shù)學(xué)課程作為計(jì)算機(jī)、信息相關(guān)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，內(nèi)容豐富、抽象也相對復(fù)雜，著重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和計(jì)算思想。為獲得良好的教學(xué)效果，本文認(rèn)為任課教師在教學(xué)過程中，除傳播理論知識外，還應(yīng)緊跟工業(yè)界發(fā)展動態(tài)，引入實(shí)踐教學(xué)，創(chuàng)新和改革教學(xué)內(nèi)容和方法，使學(xué)生具有良好的學(xué)習(xí)心態(tài)和興趣，實(shí)現(xiàn)高效的教學(xué)過程。