程序設(shè)計(jì)視角下高職計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)教材建設(shè)探討

●劉現(xiàn)芳

計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展使得各個(gè)領(lǐng)域行業(yè)愈發(fā)重視對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)也逐漸成為炙手可熱專(zhuān)業(yè)學(xué)科。針對(duì)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)而言，其中算法設(shè)計(jì)為核心所在，而決定學(xué)生算法設(shè)計(jì)能力強(qiáng)弱的主要因素則是數(shù)學(xué)素養(yǎng)。也正因此，高等數(shù)學(xué)教學(xué)關(guān)乎到計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生未來(lái)的發(fā)展規(guī)劃，直接影響到學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。但是縱觀現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教學(xué)，數(shù)學(xué)教學(xué)面臨著艱巨的挑戰(zhàn)，部分學(xué)生認(rèn)為專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)期間數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)并未起到任何幫助，所以數(shù)學(xué)知識(shí)掌握變得可有可無(wú)。因數(shù)學(xué)教材內(nèi)容與現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教學(xué)之間出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象，導(dǎo)致學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果不佳。如何進(jìn)行數(shù)學(xué)教材的高質(zhì)量、現(xiàn)代化建設(shè)已然成為高職院校重點(diǎn)關(guān)注問(wèn)題。

一、人才培養(yǎng)需求與數(shù)學(xué)教材脫節(jié)問(wèn)題分析

高職院校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教學(xué)涉及到編程語(yǔ)言與方法領(lǐng)域，其中包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計(jì)等知識(shí)內(nèi)容，并且學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力則是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教學(xué)的重點(diǎn)目標(biāo)。而針對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)開(kāi)展，功能作用定位在計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的輔助性教學(xué)，需在教學(xué)期間幫助學(xué)生掌握必備的知識(shí)，并且以程序設(shè)計(jì)為核心，立足于學(xué)生數(shù)學(xué)思維與意識(shí)的培養(yǎng)來(lái)開(kāi)展高質(zhì)量數(shù)學(xué)教學(xué)。但是分析當(dāng)前數(shù)學(xué)教材的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)大部分高職院校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)數(shù)學(xué)教材與計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教學(xué)相脫節(jié)，具體體現(xiàn)為：首先，針對(duì)整體構(gòu)思而言，數(shù)學(xué)教材側(cè)重對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)完整性與系統(tǒng)性的強(qiáng)調(diào)，卻對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)所需數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建缺乏重視度，未能充分考慮到計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)來(lái)選擇與之相契合的教材內(nèi)容，教材知識(shí)具有通用性特點(diǎn)，其中蘊(yùn)含計(jì)算機(jī)特點(diǎn)數(shù)學(xué)知識(shí)甚少。其次，針對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)而言，數(shù)學(xué)教材中涵蓋諸多概念性知識(shí)，在具體傳授中不關(guān)注知識(shí)的背景來(lái)源，教材知識(shí)缺乏啟發(fā)性?xún)?nèi)容。并且知識(shí)過(guò)分強(qiáng)調(diào)定理證明，缺乏相應(yīng)的思維能力訓(xùn)練知識(shí)，多為運(yùn)算技能知識(shí)，未重視計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)所需抽象歸納能力、邏輯推理能力的培養(yǎng)和鍛煉，并且缺乏計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)知識(shí)的延伸和拓展。此外，未重視計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，側(cè)重學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的被動(dòng)記憶掌握，無(wú)法將數(shù)學(xué)知識(shí)遷移到專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域中，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)逐漸喪失積極性和熱情，更談何通過(guò)數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)培養(yǎng)自身數(shù)學(xué)素養(yǎng)，對(duì)學(xué)生創(chuàng)造能力、創(chuàng)新思維的發(fā)展造成嚴(yán)重束縛，無(wú)法為學(xué)生專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)提供幫助。

二、程序設(shè)計(jì)視域下計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)教材建設(shè)策略

（一）教材內(nèi)容優(yōu)化立足于專(zhuān)業(yè)需求

高職院校人才培養(yǎng)體系目標(biāo)體現(xiàn)為專(zhuān)業(yè)技能型人才的培養(yǎng)與塑造，適應(yīng)現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展需求，在學(xué)生培養(yǎng)方案制定以及學(xué)生知識(shí)、素質(zhì)、能力培養(yǎng)體系構(gòu)建以學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為主線。針對(duì)計(jì)算機(jī)人才的培養(yǎng)，要求畢業(yè)生就業(yè)時(shí)需具備加強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用能力、高素質(zhì)、豐富基礎(chǔ)理論知識(shí)以及寬闊的知識(shí)面。也正因此，計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程體系的設(shè)計(jì)必須立足于職業(yè)需求，通過(guò)在教學(xué)期間突出能力培養(yǎng)的重點(diǎn)，促使人才培養(yǎng)與現(xiàn)代我國(guó)社會(huì)科技進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)建設(shè)相適應(yīng)。所以，數(shù)學(xué)教材的建設(shè)，需要以專(zhuān)業(yè)需求為導(dǎo)向來(lái)完善優(yōu)化，結(jié)合以下方面確保數(shù)學(xué)教材內(nèi)容與專(zhuān)業(yè)教學(xué)需求相契合：（1）保證難易適中的數(shù)學(xué)教材知識(shí)內(nèi)容。基于對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教學(xué)需求的明確，深入探析現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)行業(yè)、企業(yè)對(duì)程序設(shè)計(jì)人才的具體素質(zhì)需求、技術(shù)需求、能力需求以及知識(shí)需求，以此為依據(jù)分析學(xué)生應(yīng)具備的具體數(shù)學(xué)知識(shí)深度和廣度，并明確學(xué)生依據(jù)數(shù)學(xué)教學(xué)需具備的數(shù)學(xué)思維與及能力。結(jié)合對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的研究，合理制定難易適中的數(shù)學(xué)教材，確保學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)可以掌握預(yù)期寬度與廣度的數(shù)學(xué)知識(shí)。（2）進(jìn)行算法設(shè)計(jì)與數(shù)學(xué)知識(shí)的融合。在教材建設(shè)期間，應(yīng)深入分析算法設(shè)計(jì)過(guò)程中學(xué)生需具備的數(shù)學(xué)思維，并通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)思維的深入剖析與總結(jié)，廣泛搜集計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中常見(jiàn)且典型的算法問(wèn)題，深入探析這些算法問(wèn)題中涉及到哪些數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容，然后通過(guò)對(duì)算法問(wèn)題與數(shù)學(xué)知識(shí)之間相互聯(lián)系，合理在數(shù)學(xué)教材中設(shè)置循序漸進(jìn)的章節(jié)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)通過(guò)數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)與掌握來(lái)幫助學(xué)生強(qiáng)化算法設(shè)計(jì)能力，達(dá)到數(shù)學(xué)教學(xué)與計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教學(xué)相契合的目的。

（二）教材內(nèi)容優(yōu)化立足于編程解題思維

在具體編程解題過(guò)程中，學(xué)生問(wèn)題解決思維通常體現(xiàn)為觀察——聯(lián)想——變換，基于對(duì)問(wèn)題的觀察來(lái)正確認(rèn)知與掌握編程問(wèn)題；發(fā)揮聯(lián)想能力來(lái)思考問(wèn)題中涉及知識(shí)以及以往相關(guān)問(wèn)題解決經(jīng)驗(yàn)；通過(guò)問(wèn)題變換將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為多個(gè)簡(jiǎn)易問(wèn)題，或者是轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單問(wèn)題，最終達(dá)到有效解決問(wèn)題的目的。鑒于此，針對(duì)數(shù)學(xué)教材的設(shè)置，需側(cè)重對(duì)上述編程解題思維邏輯的遵循，其教材知識(shí)的設(shè)置為：知識(shí)案例引入，將算法問(wèn)題進(jìn)行體現(xiàn)——對(duì)問(wèn)題中涉及到的數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行闡述——對(duì)問(wèn)題開(kāi)展定性分析，明確掌握問(wèn)題解決思路——算法思路的順序，確保數(shù)學(xué)章節(jié)內(nèi)容的設(shè)置符合學(xué)生具體思維邏輯。在實(shí)際學(xué)習(xí)過(guò)程中將算法分析、問(wèn)題分析、數(shù)學(xué)知識(shí)融入到問(wèn)題中，引導(dǎo)學(xué)生在分析編程問(wèn)題期間合理融入數(shù)學(xué)知識(shí)，達(dá)到數(shù)學(xué)思想闡述的目的。通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)教材進(jìn)行問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式設(shè)計(jì)，結(jié)合對(duì)編程問(wèn)題相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)的定性分析，達(dá)到調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性、熱情的目的，促使計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)教學(xué)變得更為實(shí)用性和興趣性，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)投身于數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)中。通過(guò)此種教材設(shè)置方式，幫助學(xué)生在強(qiáng)化掌握極限、積分、圖論、邏輯推理、導(dǎo)數(shù)、排列組合、概率等高等知識(shí)的同時(shí)，進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生解決問(wèn)題能力、問(wèn)題分析能力、數(shù)學(xué)思維能力等。

（三）教材內(nèi)容優(yōu)化立足于素質(zhì)能力培養(yǎng)

作為基礎(chǔ)性學(xué)科，數(shù)學(xué)教學(xué)的開(kāi)展為其它學(xué)科提供數(shù)據(jù)處理、演繹推理以及表達(dá)計(jì)算等方面的數(shù)學(xué)語(yǔ)言。而針對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)教學(xué)而言，要想最大化發(fā)揮出該專(zhuān)業(yè)數(shù)學(xué)教學(xué)的作用與功效，必須在內(nèi)容設(shè)計(jì)時(shí)遵循學(xué)有所用、學(xué)有所需的原則，充分體現(xiàn)出數(shù)學(xué)教學(xué)的服務(wù)性、發(fā)展性以及應(yīng)用性。立足于學(xué)生素質(zhì)與能力的培養(yǎng)，在數(shù)學(xué)教學(xué)中注重鍛煉學(xué)生問(wèn)題發(fā)現(xiàn)和解決能力，達(dá)到活躍學(xué)生創(chuàng)新思維的目的。所以，計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)數(shù)學(xué)教材設(shè)置必須充分考慮到學(xué)生素質(zhì)能力培養(yǎng)目標(biāo)。

針對(duì)教材內(nèi)容具體設(shè)計(jì)，必須充分考慮到學(xué)生實(shí)際數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情況，以滿(mǎn)足學(xué)生多元化學(xué)習(xí)需求來(lái)設(shè)置教材內(nèi)容。積極引進(jìn)和創(chuàng)新符合學(xué)生具體需求的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，其中包括數(shù)學(xué)課堂教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生課下自主探究?jī)?nèi)容等。并且數(shù)學(xué)內(nèi)容設(shè)置無(wú)需過(guò)于考慮形式問(wèn)題，可以為學(xué)生設(shè)置論述題、解答題、程序設(shè)計(jì)題等，并且在問(wèn)題設(shè)置方面必須合理劃分層次，確保不同層次學(xué)生可以成功解決數(shù)學(xué)問(wèn)題，幫助學(xué)生樹(shù)立數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)信心。另外，數(shù)學(xué)教材設(shè)置中，可以在適當(dāng)?shù)恼鹿?jié)內(nèi)容中引入數(shù)學(xué)分析軟件，幫助學(xué)生創(chuàng)設(shè)自主學(xué)習(xí)探究空間，幫助學(xué)生在自主解決應(yīng)用型問(wèn)題的過(guò)程中，不斷發(fā)展自身創(chuàng)新思維和邏輯推理能力，引導(dǎo)學(xué)生在小組合作學(xué)習(xí)研究期間掌握正確的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法以及豐富的數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容。通過(guò)數(shù)學(xué)教材的合理設(shè)置，實(shí)現(xiàn)在具體教學(xué)期間為學(xué)生開(kāi)展合作學(xué)習(xí)提供空間和機(jī)會(huì)，引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)知團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)的必要性與重要性，全方面發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)綜合能力。

（四）教材內(nèi)容優(yōu)化立足于趣味性與通俗性

開(kāi)展大學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)教材通俗易懂性調(diào)研，其調(diào)查研究結(jié)果表明，超過(guò)45%高校教師認(rèn)為高職數(shù)學(xué)教材通俗易懂性較差，超過(guò)86%高校學(xué)生認(rèn)為數(shù)學(xué)教材通俗易懂性較差。由此可以體現(xiàn)出高職數(shù)學(xué)教材中蘊(yùn)含著大量的晦澀難懂的概念性數(shù)學(xué)知識(shí)。而要想提升學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣與熱情，可以嘗試在數(shù)學(xué)教材設(shè)置過(guò)程中采用通俗易懂的語(yǔ)言，提升教材知識(shí)內(nèi)容的通俗性和趣味性，以此幫助學(xué)生減少在數(shù)學(xué)知識(shí)閱讀與理解期間的不適感與茫然，提升數(shù)學(xué)教材內(nèi)容的可讀性，讓數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容學(xué)習(xí)變得更為趣味和生動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生吸引力的強(qiáng)化。鑒于此，高校可以依據(jù)對(duì)學(xué)生具體需求的分析，在數(shù)學(xué)教材設(shè)置時(shí)融合適當(dāng)?shù)耐ㄋ滓锥兀诓挥绊憯?shù)學(xué)教材質(zhì)量的前提下提升數(shù)學(xué)教材的趣味性，促使學(xué)生主動(dòng)投入到數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)中。此外，在設(shè)置數(shù)學(xué)教材時(shí)，需秉持著尊重學(xué)科但不恪守學(xué)科的原則，數(shù)學(xué)作為學(xué)生高職學(xué)習(xí)階段技能掌握的關(guān)鍵性平臺(tái)，以及學(xué)生未來(lái)發(fā)展的基礎(chǔ)平臺(tái)，以往數(shù)學(xué)教學(xué)體系并非能充分發(fā)揮出平臺(tái)的作用，通常是削弱其它學(xué)科來(lái)迎合數(shù)學(xué)學(xué)科，因此學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)可能會(huì)適得其反。鑒于此，必須對(duì)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教材結(jié)構(gòu)的打破，通過(guò)對(duì)專(zhuān)業(yè)技能課程與數(shù)學(xué)教材的有機(jī)結(jié)合來(lái)充分發(fā)揮出數(shù)學(xué)教材作為平臺(tái)的作用和價(jià)值。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)數(shù)學(xué)教材因服務(wù)性和應(yīng)用性的缺失導(dǎo)致數(shù)學(xué)教學(xué)效果不佳，無(wú)法為學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能學(xué)習(xí)提供幫助。基于此，需立足于程序設(shè)計(jì)視角，深入分析當(dāng)前數(shù)學(xué)教材應(yīng)用存在問(wèn)題，以學(xué)生職業(yè)需求、能力素質(zhì)需求、專(zhuān)業(yè)技能需求等為目標(biāo)，采取合理措施來(lái)強(qiáng)化數(shù)學(xué)教材建設(shè)。