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高职院校计算机专业数学教学的改革

作者：李强

来源：《科技创新导报》2011年第15期

摘 要:本文主要是将计算机数学教学改革中遇到的一些问题提出来,再从教学内容、教学方法及教学手段上着手总结我们采取的一些措施,为上好计算机数学课程探讨一种有效、可行的方法。

关键词:计算机数学教学模式教学资源库

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)05(c)-0180-01

目前,计算机已在信息管理、自动控制、数值计算、辅助系统和人工智能方面广泛应用于国民经济、科学技术和日常生活等各个领域。作为长期从事计算机基础课程教学的工作者,我觉得计算机专业数学课程由于处在计算机科学这种应用性极强的学科背景下,使得本课程的教学变得异常艰难。面对新的形势,计算机专业数学的教学改革,课程内容的调整,教学方法的改进,实验环节的强化等,是高职院校迫切需要解决的问题。

1 计算机专业数学教学中存在的问题

计算机专业数学课程是专业基础课。一方面,随着近年来计算机的飞速发展,数学和计算机结合形成的数学技术已成为高科技的重要组成部分,各种学习数学工具软件正在兴起。另一方面,工科计算机类数学的教学还停留在传统教材和传统教学手段上。具有理论性较强,操作性较弱,针对性缺乏的特点。计算机专业数学存在问题是:一是教材片面追求理论的完整性和系统性,论证全面,定理、定义和推理一应俱全,习题过于锁复杂;二是理论联系实际太少。这既有传统教材的问题,也有教师水平的问题;三是教学方法和教学手段落后。教学方法的好坏将直接影响教学效果,也是直观上最能体现教师教学水平的一项指标。

如何上好计算机专业数学课程,是一项艰巨的任务。我们希望能集中力量,先从理论上去突破,力图把教学内容、教学方法和教学手段作为一个有机系统加以研究,找出能达到最佳教学效果时系统各因素的稳定值,在实际教学中加以检验并把成功的结果加以推广应用。

2 教学内容的调整

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计算机专业的数学内容包括高等数学、线性代数、概率统计、离散数学,它的特点是概念多、逻辑性强、内容抽象。特别是作为计算机应用专业的基础课程,教材不应强调系统性和完整性,应该根据人才培养方案的要求,一方面应注重概念清晰、准确,推理严谨;另一方面应注重内容由浅入深,由直观到抽象,能形象地描述某些概念、关系和算法。教师在教学上可根据课程标准和学生的具体情况,并根据各专业的不同侧重,对教材作随机处理。如将内容分为精讲、少讲、一般介绍等几种。如集合的势中的可数集、群中的元素的周期与循环群、命题逻辑中的的范式部分、偏序集中的特殊元素、概率中的中心极限定理等,可以简单介绍。总之,要增强数值计算能力和分析、解决实际问题能力的培养,突出数学思想和方法的引导。

计算机数学教材必须逻辑性强、推理严谨,但教师在教学上不必完全按书本。应强调理论联系实际,有意识地通过身边发生的令学生感兴趣的实际问题,导入数学概念,讲解基本理论和实际应用,再讲解原理从而推出定理。教材中的每一章节都涉及到有关计算机应用,应概要介绍这些应用,也可以作为例题讲解。如概率中的期望,以算法中插入法排序和选择法排序的期望比较为例,这就要求教师熟悉一些计算机算法和语言。

3 教学方法及教学手段的改进

教学方法上,应着重分析各种教学方法的异同及其优缺点,并以先进的教学理论为指导,开拓新型教学方法。特别注重启发式自主学习法在教学活动的运用,因为当今知识更新得越来越快,仅靠教师讲授而获得的知识是十分有限的。但启发式自主学习法在这方面却有独特的优势,这是信息时代中获取新知识的重要途径。自主学习能力及探索精神是创新型人才最基本的素质,也是计算机数学教学的主要目的之一,因此教学方法的这一转变,是计算机数学课程改革的一项基础措施。

教学手段和技术上,我们要改变传统的黑板教学,应采用包括信息技术在内的多种教学技术。不是计算机数学理论课不能用多媒体课件,而是这些课件的制作水平不够,也由于这类课程的抽象性和难度决定的,以单人力量难以完成的。实际的教学要求我们应集中教学力量,突破现在的一些教学手段,探索和开发新的教学技术。如开发可重复使用的课程教学资源库、精品课程,形成立体的计算机数学课程教学模式。

课程教学资源库、精品课程教学平台的开发是一项艰巨的工作,主要是工作量大,现技术也需要我们投入大量的人力及物力。但这些改革工作的完成将能为计算机数学课程的课任教师提供一个集先进的教学理论和教改成果于一体的课程教学平台,也能使得教师科学而高效地开展个性化教学。

4 结合理论教学进行数学实验

长期以来,计算机专业数学教学一直遵循理论讲解,学生课下做题的模式。假设能把专业数学教学与上机相结合,开设计算机专业数学实验课,是对目前的数学教学方法的一个重大改革。

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国内外科技工作者已将数值方法设计成算法,进而编制成数值计算软件,例如美国的IMSL、英国的NAG及我国的STYR。从某些方面来讲,数值计算软件与其它语言一样,用来编写应用程序解决复杂的问题。计算机专业数学实验的程序设计语言简单明了,是以求解单一的语句为主,可通过人机对话的形式,把所求的结果显示在屏幕上,并通过控制语句和连接语句按顺序结合成了一个整体,就形成了程序。

数学实验课把计算机的应用引入到计算机专业数学教学的过程中。在理论上讲解的缺点可以通过计算机的演示弥补。使用多媒体设备,可以利用软件中画图功能,用图形来进一步解释概念。例如概率中的分布密度函数的图形和统计直方图,二元函数微积分的图形和曲面等立体图形,都能通过计算机的屏幕,利用颜色或阴影形象地把图形表现出来,加深学生对数学概念的理解。 5 结语

如何教好计算机专业数学,一直是令教师十分头疼的事情,原因是数学推理的枯燥在计算机专业这种极强的应用背景下越发显得突出。本文力破传统的理论教学理念,强化了现在信息技术在计算机专业数学教学的应用,采用以精品课程等多种教学手段和教学方法的教学模式,并结合理论教学进行数学实验,实现了教师与学生的良性互动,也构造了渐进向导式的教学环境。使学生可在学习中获得自我成就感,提高了学生对计算机数学课程学习的兴趣性,更重要的是加强了学生的学习能力。 参考文献

[1] 陈智罡.计算机理论课怎样学[N].中国电脑教育报,2002-05-06.

[2] 秦廷楷.计算机专业数学教学的改革[J].安徽电力职工大学学报,200,7(2).

[3] 张桂芸,裴伟东.试论计算机专业数学教学的现代性[J].天津师大学报(自然科学版).