蔡俊娟 (廈門海洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 廈門 361005)

高職院校《計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》改革探討

蔡俊娟 (廈門海洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 廈門 361005)

《計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》是廈門海洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的必修課，是該專業(yè)一門核心基礎(chǔ)課，也是學(xué)習(xí)專業(yè)理論課不可缺少的數(shù)學(xué)工具。結(jié)合具體情況，從多方面闡述了該門課程重要性及改革的必要性，并提出了改革的具體措施。

高職教育；計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)；Mathematica

1 改革目標(biāo)

《計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》[1]是廈門海洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)專業(yè)必不可少的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是學(xué)習(xí)后續(xù)課程尤其是計(jì)算機(jī)專業(yè)課程不可或缺的數(shù)學(xué)工具。根據(jù)教育部《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》的精神和要求，學(xué)校在專業(yè)調(diào)研的基礎(chǔ)上，以計(jì)算機(jī)專業(yè)發(fā)展需要為依據(jù)，整合教學(xué)內(nèi)容，從新的視角對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)原有體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，確立服務(wù)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)，面向?qū)W生就業(yè)的課程定位，在內(nèi)容廣度上，遵循“以應(yīng)用為目的，以必需夠用為度”，在內(nèi)容體系的構(gòu)架上，按專業(yè)需求設(shè)立模塊，模塊間相互獨(dú)立，形成理論與應(yīng)用、知識(shí)與技能相融合的課程體系。這個(gè)設(shè)計(jì)理念既符合不同智能結(jié)構(gòu)個(gè)體的學(xué)習(xí)，又符合高技能人才基本發(fā)展能力的培養(yǎng)要求。

理工科所通用的《高等數(shù)學(xué)》側(cè)重?cái)?shù)學(xué)理論的分析，微積分等基礎(chǔ)知識(shí)，但是計(jì)算機(jī)主要處理的是離散問題，因此用《高等數(shù)學(xué)》中的教學(xué)內(nèi)容來要求計(jì)算機(jī)系的學(xué)生，已經(jīng)不再適應(yīng)社會(huì)的進(jìn)步。對(duì)高職院校的學(xué)生來說，計(jì)算機(jī)專業(yè)應(yīng)該要把離散數(shù)學(xué)作為一個(gè)前期的基礎(chǔ)課程，它所提供的訓(xùn)練，有利于學(xué)生抽象思維能力、邏輯推理能力、歸納構(gòu)造能力的提高，有利于學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、完整、規(guī)范的科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)?！队?jì)算機(jī)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》這門課程簡(jiǎn)單介紹一元微積分的基本知識(shí)，借助數(shù)學(xué)軟件Mathematica弱化繁鎖的計(jì)算過程。同《高等數(shù)學(xué)》最大的不同，就是加入離散數(shù)學(xué)的部分知識(shí)，比如樹、圖、二叉樹等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所需要處理到的知識(shí)點(diǎn)。當(dāng)然，作為一名高職生，微積分知識(shí)也是相當(dāng)重要的，所以必須微積分知識(shí)與離散數(shù)學(xué)知識(shí)并重。

2 改革措施

2.1增強(qiáng)教學(xué)中的互動(dòng)性

傳統(tǒng)教學(xué)是以老師“講”為主的填鴨式教學(xué)，學(xué)生大多不感興趣，學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性不夠。在教學(xué)過程中，如果能夠增強(qiáng)師生之間的互動(dòng)性，會(huì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，達(dá)到意想不到的教學(xué)效果。如在學(xué)習(xí)逆矩陣的時(shí)候，學(xué)生對(duì)于枯燥的計(jì)算過程表現(xiàn)出十分厭煩的情緒，可以“利用矩陣來設(shè)置密碼”這個(gè)案例來吸引學(xué)生的興趣。首先，將一個(gè)3階的可逆矩陣作為密碼；其次將上課班級(jí)中一個(gè)學(xué)生名字的拼音字母對(duì)應(yīng)字母表轉(zhuǎn)化成數(shù)字(表1，如莊毅林:ZHUANG Yi-lin轉(zhuǎn)化為數(shù)字分別為26，8，21，1，14，7，25，9，12，9，14，0)。

表1 字母與數(shù)字轉(zhuǎn)換表

2.2引入數(shù)學(xué)建模的思想

數(shù)學(xué)建模是一種數(shù)學(xué)的思考方法，是運(yùn)用數(shù)學(xué)的語言和方法，通過抽象、簡(jiǎn)化建立能近似刻畫并“解決”實(shí)際問題的一種強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)手段[2]。高職學(xué)生大部分?jǐn)?shù)學(xué)基礎(chǔ)較差，因此數(shù)學(xué)選題盡量貼近現(xiàn)實(shí)生活，使學(xué)生不斷感受到數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用途徑和方法，借助計(jì)算機(jī)成功解決實(shí)際問題，以提高學(xué)生的成就感，增加對(duì)該門課程的學(xué)習(xí)熱忱。

2.3教學(xué)方法改革

1)強(qiáng)化“翻譯”功能 在學(xué)生第1次接觸該課程的時(shí)候，筆者問學(xué)生覺得該門課程應(yīng)該學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容，學(xué)生答案五花八門，但是大部分人認(rèn)為計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)應(yīng)該是繁鎖的計(jì)算過程和深?yuàn)W的數(shù)學(xué)理論，普遍存在畏難心理。但是筆者告訴學(xué)生這門課程其實(shí)就是一個(gè)“翻譯”的學(xué)科，是將現(xiàn)實(shí)生活中發(fā)生的一些現(xiàn)象“翻譯”成數(shù)學(xué)語言，再將數(shù)學(xué)公式“翻譯”成計(jì)算機(jī)語言，交給計(jì)算機(jī)處理得到實(shí)際問題的解決方案，學(xué)生覺得很有意思，不再對(duì)“數(shù)學(xué)”課程感到排斥。

2)淡化系統(tǒng)性 針對(duì)大部分學(xué)生基礎(chǔ)的普遍薄弱性，在介紹概念的時(shí)候，不再要求學(xué)生掌握嚴(yán)格的數(shù)學(xué)定義，而是通過案例的引入，要求學(xué)生對(duì)概念的理解，盡可能減少學(xué)生對(duì)定義的抽象感。在講解運(yùn)算法則和規(guī)律時(shí)，用精簡(jiǎn)有趣的語句幫助學(xué)生記憶，避免符號(hào)復(fù)雜，加強(qiáng)對(duì)數(shù)學(xué)公式的理解。

3)加強(qiáng)上機(jī)操作 在該課程的學(xué)習(xí)中，要求學(xué)生安排一定課時(shí)的上機(jī)操作，學(xué)習(xí)Mathematica軟件[3-4]。通過計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值、圖形、動(dòng)畫演示，使概念更清楚，原理更明白。如用Mathematica演示微積分第一基本定理的過程如下：

g[a_]=1/(a-2)Integrate[x2,{x,2,a}] able[g[a],{a,2.3,2.001,-0.001}]

(II)圖形演示。畫出函數(shù)g[a]的圖形，從圖形上觀察a趨向于2時(shí)函數(shù)g[a]的變化趨向，即趨向于f(2)。輸入命令：Plot[g[a],{a,-1,3}]，執(zhí)行即可得到結(jié)果。通過上述例子，可以加深學(xué)生對(duì)微積分基本公式的理解與記憶，并增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

2.4考核方式改革

把考核貫穿于《計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》學(xué)習(xí)的全過程，隨時(shí)隨地記錄學(xué)生的成長(zhǎng)，口頭與書面相結(jié)合，課內(nèi)與課外相結(jié)合，過程與結(jié)果相結(jié)合?？傇u(píng)分?jǐn)?shù)由以下幾部分組成：期考的閉卷考試占40%，著重計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)理論部分知識(shí)的考核；上機(jī)操作考核占20%，這部分強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手能力；論文占10%，這部分是考核學(xué)生的數(shù)學(xué)建模思想以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力；平時(shí)表現(xiàn)占10%，綜合學(xué)生作業(yè)、考勤及課堂表現(xiàn)進(jìn)行綜合測(cè)評(píng)。這種方式取得了較好的效果。

[1]劉樹利，王家玉.計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)[M].第2版.北京：高等教育出版社，2004.

[2]葉其孝，姜啟源.數(shù)學(xué)建模[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[3]李亞杰，黃根隆.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].北京：高等教育出版社，2004.

[4]鄧建松，彭冉冉.Mathematica使用指南[M].北京：科學(xué)出版社，2002.

[編輯] 洪云飛

10.3969/j.issn.1673-1409.2011.07.042

N4

A

1673-1409(2011)07-0120-02

2011-05-28

蔡俊娟，女，碩士，講師，現(xiàn)主要從事概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)方面的教學(xué)與研究工作。