本科數(shù)學(xué)類學(xué)生編程能力培養(yǎng)的探索

謝文浩 蘭奇遜

【摘 要】編程能力的培養(yǎng)是本科大學(xué)生程序設(shè)計(jì)課程的目標(biāo)。對(duì)于數(shù)學(xué)類學(xué)生而言，掌握基本的編程理論以及對(duì)編程實(shí)踐能力的培養(yǎng)是十分必要的。本文從本科數(shù)學(xué)類學(xué)生編程能力現(xiàn)狀、編程能力培養(yǎng)的教學(xué)與實(shí)踐等方面探討培養(yǎng)和提高數(shù)學(xué)類學(xué)生的編程能力，并對(duì)編程的學(xué)習(xí)給予一定的建議。

【關(guān)鍵詞】編程能力;教學(xué)實(shí)踐;數(shù)學(xué)

中圖分類號(hào)： G640.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）11-0089-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.11.039

【Abstract】The cultivation of programming ability is the goal of the undergraduate program design course. For mathematics students， mastering basic programming theories and cultivating the ability to practice programming is essential. This paper explores the cultivation and improvement of the programming ability of mathematics students from the aspects of the current situation of undergraduate mathematics students programming ability and the teaching and practice of programming ability training， and gives some suggestions for programming learning.

【Key words】Programming ability; Teaching practice; Mathematics

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和科技的進(jìn)步，當(dāng)前社會(huì)對(duì)人才的需求越來越多，特別是應(yīng)用型人才、技能型人才的需求逐步增加[1]。近年來，伴隨著我國(guó)高校大學(xué)畢業(yè)生人數(shù)也逐年增加，就業(yè)也成為了當(dāng)今社會(huì)的熱點(diǎn)問題，如何在激烈競(jìng)爭(zhēng)的工作崗位中脫穎而出，大部分要取決于畢業(yè)生的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)技能。數(shù)學(xué)專業(yè)作為高等院校理工類主要專業(yè)和其他很多專業(yè)都有交叉融合，并且數(shù)學(xué)類專業(yè)也是很多其他工科專業(yè)的基礎(chǔ)，如計(jì)算機(jī)、物理、化學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等都需要數(shù)學(xué)作為必備工具。如今，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，社會(huì)上的很多工作都需要借助計(jì)算機(jī)來完成，所以掌握一定的計(jì)算機(jī)操作能力尤為重要，尤其對(duì)數(shù)學(xué)類學(xué)生來說除了掌握本專業(yè)的基礎(chǔ)理論知識(shí)外，實(shí)踐動(dòng)手能力亟待提高，特別是編程能力的培養(yǎng)對(duì)于數(shù)學(xué)類學(xué)生來說必不可少。很多問題需要學(xué)生掌握扎實(shí)理論知識(shí)的同時(shí)借助軟件來實(shí)現(xiàn)，因此提高數(shù)學(xué)類學(xué)生的編程能力對(duì)學(xué)生的全面發(fā)展，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)有非常大的促進(jìn)作用。

1 數(shù)學(xué)類學(xué)生編程能力現(xiàn)狀

目前，我國(guó)高等院校的數(shù)學(xué)學(xué)科門類比較齊全，主要有數(shù)學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)、信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)，很多高校同時(shí)開設(shè)的還有統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)，金融數(shù)學(xué)專業(yè)等。圍繞培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的技術(shù)型人才，數(shù)學(xué)類專業(yè)的大學(xué)生應(yīng)該掌握扎實(shí)的基本理論、基本技能，熟悉計(jì)算機(jī)技術(shù)，了解金融、統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域?qū)W科前沿，具備較高層次的數(shù)據(jù)分析和決策能力，能在科技、教育、經(jīng)濟(jì)、管理、物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)從事統(tǒng)計(jì)計(jì)算、統(tǒng)計(jì)信息管理、軟件開發(fā)與應(yīng)用，具有較高的自然科學(xué)和人文科學(xué)素養(yǎng)，具備較強(qiáng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。

為了適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)目標(biāo)的定位，培養(yǎng)學(xué)生的編程能力，在高校中數(shù)學(xué)類的學(xué)生也開設(shè)了一系列相關(guān)的計(jì)算機(jī)課程，為學(xué)生的編程能力的培養(yǎng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。如《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》、《數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及其應(yīng)用》、《數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》、《數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件實(shí)訓(xùn)》，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》等。雖然開設(shè)了相關(guān)課程，但大部分?jǐn)?shù)學(xué)類專業(yè)學(xué)生的編程課程都是“滿堂灌”，學(xué)生上課聽著老師講解，看著老師操作，處于被動(dòng)接受學(xué)習(xí)，影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和對(duì)知識(shí)的理解;另一方面，很多數(shù)學(xué)類專業(yè)學(xué)生對(duì)編程理論不夠重視，提不起學(xué)習(xí)的興趣，導(dǎo)致學(xué)生編程素養(yǎng)缺乏，水平及其有限。課余上機(jī)模擬鍛煉也極度缺乏，動(dòng)手能力得不到提高，所以當(dāng)前數(shù)學(xué)類學(xué)生的編程能力非常薄弱，直接影響了學(xué)生綜合素質(zhì)和應(yīng)用實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

2 編程能力培養(yǎng)的教學(xué)與實(shí)踐

2.1 實(shí)踐教學(xué)與案例式教學(xué)相結(jié)合

目前數(shù)學(xué)類專業(yè)學(xué)生編程的學(xué)習(xí)只關(guān)注知識(shí)的傳遞，對(duì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)不夠重視[2]。當(dāng)前為達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合，傳統(tǒng)的教學(xué)模式 需要進(jìn)行改革。首先應(yīng)該打破原有“滿堂灌”的課堂模式，讓理論與實(shí)踐緊密相聯(lián)系，教學(xué)做一體化進(jìn)行，這樣才能讓學(xué)生對(duì)知識(shí)活學(xué)活用。如在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室展開計(jì)算機(jī)編程課程的教學(xué)，一邊教學(xué)一邊讓學(xué)生模擬程序設(shè)計(jì)。

為了提高數(shù)學(xué)類學(xué)生的編程能力，教學(xué)方法革新也是十分必要的。可以采用案例式教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法、討論教學(xué)法等[3]。教學(xué)案例一般來源于書本或生活，帶有一定的趣味性和挑戰(zhàn)性，更能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的編程能力。本科數(shù)學(xué)類學(xué)生具備一定的抽象思維能力，但對(duì)數(shù)學(xué)中的有關(guān)知識(shí)使用程序表達(dá)顯得有些生疏，如數(shù)學(xué)分析中數(shù)列極限概念引入時(shí)引用古語(yǔ)“一尺之棰，日取其半，萬世不竭”，學(xué)生對(duì)抽象的極限理解起來有困難，如果能用程序模擬一個(gè)數(shù)列值的變化，這樣對(duì)概念的理解起到極大的幫助，對(duì)編程能力的培養(yǎng)也十分有益。

2.2 編程思維與興趣的培養(yǎng)

興趣是最好的老師，本科數(shù)學(xué)類學(xué)生對(duì)編程的學(xué)習(xí)往往還是以理論為主，大多數(shù)情況下不能激發(fā)學(xué)生的編程興趣，因此在平時(shí)的教學(xué)過程中應(yīng)該注重案例分析、基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)、競(jìng)賽比賽等，逐步培養(yǎng)學(xué)生對(duì)編程的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在四年的學(xué)習(xí)中不斷優(yōu)化自己的編程思維體系，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生參與到一些興趣小組，教師的科研項(xiàng)目中，讓學(xué)生感受到編程的樂趣。

編程思維和興趣的培養(yǎng)還可以在具體的項(xiàng)目中得到鍛煉，如全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、校園程序設(shè)計(jì)大賽、量化投資模擬大賽、全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試等等。數(shù)學(xué)類學(xué)生對(duì)編程能力的培養(yǎng)還可以通過對(duì)一些數(shù)學(xué)軟件的學(xué)習(xí)，如Matlab，R，Eviews，Lingo等，同時(shí)為學(xué)生綜合能力的提升打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 結(jié)束語(yǔ)

通識(shí)教育背景下本科數(shù)學(xué)類學(xué)生除了掌握基本的理論知識(shí)，綜合能力和動(dòng)手編程能力的提高對(duì)學(xué)生十分有益。編程能力的培養(yǎng)與提高并不是學(xué)習(xí)幾門課程而已，也不是短時(shí)間能夠有效的，需要長(zhǎng)期的教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的編程興趣和培養(yǎng)學(xué)生的編程思維體系，在實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目中鍛煉自己，只有這樣才能讓學(xué)生的編程能力逐步提高，在生活中解決一些實(shí)際問題。

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※基金項(xiàng)目：河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目（18A120008）;平頂山市科技創(chuàng)新人才計(jì)劃科技創(chuàng)新杰出青年項(xiàng)目（2017011）。

作者簡(jiǎn)介：謝文浩（1990.06—），男，河南信陽(yáng)人，碩士，研究方向?yàn)榻鹑跁r(shí)間序列分析。