王麗娟 王琦 郭小芳 吳陳
摘要:本文將研究型教學方法和雙語教學模式相結合,對離散數學課程進行教學改革的研究與實踐。詳細介紹了改革的背景、內容、重點、過程以及結論。
關鍵詞:離散數學;研究型教學;雙語教學;教學改革
中圖分類號:G642.0 ? ? 文獻標志碼:A ? ? 文章編號:1674-9324(2019)21-0104-02
一、改革背景
《離散數學》是計算機類本科專業一門重要的專業基礎課,是多門專業核心課程的前期必修基礎課。該課程旨在培養學生嚴謹的邏輯推理能力和離散抽象思維能力,并使他們掌握處理離散結構所必須的描述工具和方法。
研究型教學提倡教師將科研項目中所取得的思想方法、新進展和成果帶入課堂中,使學生在專業知識與自然社會中選擇相關的題目進行探索研究,從而更牢固地獲得和掌握知識。離散數學中的許多問題,來源于人們對實際問題的思考,大量問題的求解方法需要再反饋到現實中;另外,學生在應用離散數學知識解決后續課程中的問題時,要不斷進行辯證思維和邏輯推理,從而使他們的編程技巧以及語言表達能力都得到開發與鍛煉。可見,《離散數學》課程非常適合研究型教學的模式。
同時,計算機科學是從國外興起而傳入中國的,《離散數學》也不例外。因此,我國在此方向上,人才培養與國外發展現狀存在著差距。研究表明,雙語教學模式可以很好地解決這個問題。通過引入國外原版教學內容,而不是經過翻譯以后的教材,并結合國內學生的實際以及離散數學課程的教學特點,運用合適的教學方法,使學生在原汁原味的學習氛圍中學習專業基礎知識的同時,又提升專業英語的學習能力。
綜上所述,本次改革的目標就是將研究型教學和雙語教學相結合,共同運用于計算機類專業《離散數學》課程的教學進程中。在教學中將離散數學的教學內容與解決問題的研究策略相統一,不僅給學生講授離散數學的基礎知識,還要通過課程雙語教學模式使學生學習探索知識的精神與方法,尤其是培養學生如何通過提出問題,建立相應的數學模型,并設計算法來解決這些數學模型的綜合能力,為后續課程的學習打好專業基礎。
二、改革內容
(一)研究型雙語教學的內容設置
鑒于學生在學習離散數學課程時,在對計算機科學及其相關領域的應用還未有較深刻的認識,并不清楚課程的實際應用價值的情況下,在研究型主題或項目的設置上,一定要慎重選擇,盡量選擇貼近學生生活的實例,盡量選擇典型的實例,有基礎、有進階、有綜合地設置主題和項目的難度梯度,做到啟發式教學。
(二)研究型雙語教學的具體實施
研究型離散數學課程的雙語教學不僅要注重離散數學的內容,更要注重離散數學知識的形成和發展。教學的指導思想是教學與科研相結合,重視離散數學的基礎理論,將理論知識應用于實踐,激發學生學習的主動性和創造性。在實際教學中可以采用典型的案例啟發式教學和問題驅動的探究型教學方法,并結合多媒體教學手段等具體模式。教師要注重教學過程的組織,要在學習的整個過程中進行指導,重視學生課堂的參與程度,并對課題或項目的相關性和創新性進行設計。
(三)研究型雙語教學中的考核機制
為了優化評價機制,我們根據研究型雙語教學的教學特點,全面檢查學生是否具備創新的思維,是否具有多元化的結論,是否具有良好的團隊合作精神。考核時,要擺脫傳統的紙質試卷評價和個人評價方法,采用更為科學和合理的成果評價方式,通過個人和團隊的組合評價方法,對報告、論文、科技作品等進行綜合考評。
三、改革重點
(一)研究型教學與雙語教學相結合的教學模式
在教學改革實踐中,充分吸收研究型教學和雙語教學的優勢,形成有機的整體,共同運用在《離散數學》課程的教學過程中,將對離散數學的教學內容的研究和解決問題的策略統一起來,不僅要教授學生離散數學的基本知識,還要通過雙語教學模式使學生學習探索知識的精神和方法,培養學生如何提問,尤其是如何建立推導出相應的數學模型,并設計算法求解數學模型的綜合能力,為后續課程的學習奠定良好的專業基礎。
(二)研究型離散數學課程的教學內容
研究離散數學課程的雙語教學,不僅要重視對離散數學內容的研究,更要關注離散數學知識的形成和發展過程,把研究問題作為課堂教學的核心部分。在每個章節中設置多個研究項目,幫助學生發現規律,獲取知識,激發創造力,培養創新能力。我們教學的指導思想是教學與科研相結合,重視離散數學的基本理論,把理論知識運用到實踐中,激發學生學習的主動性和創造性。
四、改革實踐
以一年作為改革實施的時間,共分為4個具體實踐階段:
(一)教學內容及考核內容設置階段(3個月)
離散數學一般包含四個部分:集合論、數理邏輯、圖論和代數系統。在教學內容的設置上,除了教給學生必要的基礎知識外,還要根據各部分內容的特點,在課前安排閱讀提問,使學生能夠理解和課程內容相關的背景知識、前沿知識與應用實例。為一些知識點設計課外研究課題,以便學生通過閱讀資料和撰寫研究報告的形式來加深對新概念的理解,并嘗試用理論和方法解決實際問題。研究課題和項目難度遞階,適合不同層次的學生學習。根據研究項目,對PPT課件進行了再次詳細制作。研究課題的完成也將納入考核范圍,并設置適當的考核比例,以促進學生更好地學習。
(二)教學模式設計階段(3個月)
設計整個教學過程,精心編寫教學計劃,詳細設計每節課和各知識點的教學過程和教學方法,始終緊密聯系離散數學理論和實際應用。以關系與有向圖這部分內容為例,把有向圖抽象為離散數學課程中的關系,并計算機數據存儲的過程與實質,給學生講解清楚它們的性質及其在計算機中如何存儲和調用這些關系與有向圖的所有信息,并把所有的信息都用圖形表示,如何建立關系矩陣和鄰接表形式的表達,使學生在程序中靈活使用。
(三)教學過程開展階段(4個月)
在教學過程中,通過研究型主題與課程內容的結合,對學生進行啟發與引導,使原本被動的教學模式轉變為以學生為中心的教學模式。鼓勵學生積極思考,探索未知知識,學習知識的應用,營造雙向互動的教學氛圍。采用分層次教學法,因材施教,使各級學生獲得更多的知識和鍛煉,以加強學生實踐能力和創新精神的培養。
(四)教學過程總結階段(2個月)
在課程結束的時候,及時地設計調查問卷,由學生反饋對于此次教學改革的看法和對整個教學環節的意見。并根據他們的意見,及時地優化教學內容、調整教學模式,對整個教學過程進行總結和梳理,撰寫教學改革評價報告。
五、總結
研究型《離散數學》雙語教學模式的改革,對于解決當前《離散數學》教學中存在的現實問題具有很大的幫助。轉變“滿堂灌”的教學模式,讓學生主動參與到學習中來,激發學生學習的積極性,使其提高知識的實際應用能力和創新能力,對于學生能力的培養具有很大的促進作用。
工科專業的許多基礎課程都存在知識單元覆蓋面廣、概念抽象、知識應用困難等問題。研究型雙語教學模式能夠很好地適用于具有概念多、理論性和抽象性強、教學內容多且分散等特點的課程的教學,是提高教學質量、增強學生實際應用能力的一種新型的有效方式,具有很好的推廣價值。
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