高职计算机数学教学改革探索

摘要：计算机数学基础是高职院校开设的一门基础课，针对当前该门课程的教学现状，结合教学实践，提出并讨论了合理更新教学内容和综合运用多种教学方法的教改建议。

关键词：计算机数学基础；教学内容；教学方法；考核机制

《计算机数学基础》是桂林电子科技大学北海校区计算机工程学院计算机学科，尤其是计算机应用技术和软件技术专业的基础课程。该课程所教授的内容包括命题逻辑、谓词逻辑、关系、代数系统和图论。这门课程所涉及的概念、理论和方法已经大量的应用在“数据结构”、“操作系统”、“数据库系统”、“算法分析与设计”、“计算机网络”等相关课程中。新工科建设[1]已经明确指出，地方高校要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用，要培养大批具有较强行业背景知识、工程实践能力、胜任行业发展需求的应用型和技术技能型人才。因此，按照新工科教育的要求，计算机应用技术和软件技术专业的学生应该掌握基础的数学知识和主要的数学方法，并能将所学知识用于解决实际问题。

一、计算机数学基础教学现状

（一）课程内容陈旧、更新不及时进入21世纪，计算机科学技术发展日新月异，现有教学内容更新不及时，应用性不明显。首先，教师只是强调学生学习定义定理等理论知识，导致学生产生厌学心理，部分学生认为计算机数学仅仅是一门数学课，对后续课程的学习没有什么帮助，学习这门课只是为了通过考试。其次，计算机数学基础的教材内容没有随着计算机科学技术的发展而及时更新补充，计算机领域的高新技术没有及时引入课堂。

（二）学生基础薄弱、参与度不高由于高职院校生源渠道多样化，导致学生知识结构体系存在差异。有些学生基础比较薄弱，无法理解课堂内容，久而久之学生就丧失了学习兴趣，课堂及课后参与度不高。

（三）传统教学模式不利于创新人才的培养目前计算机数学基础这门课的教学方式还是以理论教学为主，再加上由于课程改革课时量的缩减，教师在教学上只对基本定理和概念进行推导和讲述，对于相关知识的产生背景并未进行深入全面的阐述，再加上课程设置没有实验环节，造成了理论与实践应用相脱节，这不仅削弱了学生的学习兴趣，也制约了学生的实践创新能力的培养。

（四）考核评价机制单一，评价功能不全面计算机数学基础是一门重要的专业基础课，在过去的2014-2015学年，2015-2016年我们采用的是试卷形式考查方式，期末考试成绩占70%，平时成绩占30%，但是这样的评价方式只能体现学生理论知识的掌握程度，并不能很好地反映出学生动态学习的过程和实际运用知识的能力。因此制定全面的考核评价机制也是计算机数学基础教学改革的重要环节。

二、计算机数学基础课程教学改革实践

（一）结合新工科背景，更新教学内容在新工科背景下，计算机数学基础课程教学不仅要保留传统内容的基础性，而且还要结合互联网、云计算、大数据、人工智能等相关新技术新概念，动态更新教学内容。多年教学经验发现，数学类的课程比较乏味，如何激发学生的学习兴趣是一门学问。在教学过程中，将富于历史趣味的故事以及与当前计算机前沿技术密切相关的实验案例引入到课堂教学中，引导学生分析问题，建立数学模型，乃至算法设计和编程实现，让学生感受到学有所用，进而激发学生的学习兴趣，提高学习积极性。

（二）改革教学模式，综合运用多种教学方法，培养应用实践创新能力关于计算机数学基础的课程改革已经取得了一些成果，但是还存在着教学方法单一、师生互动不足、学生主体性和教师主导性不突出、学习内容与实践应用脱节等问题。因此很有必要进行深化教学模式改革，全面改善教学效果。1.综合运用多种教学方法为了在有限的课时内降低课程学习难度，需要综合运用多种教学方法，提升课堂教学效果。（1）充分发挥互联网作用，实施混合式教学[2]。所谓混合式教学，是将在线教学和传统教学融合在一起的“线上+线下”的教学方式，充分利用网络资源，方便学生和老师在课内和课外的学习交流。当学生发现问题时，他们可以在网络平台上进行讨论，也可以通过与老师在线问答的方式沟通交流，及时解决问题。（2）情境教学法和案例教学法激发学生学习热情《计算机数学基础》课程内容具有抽象性，理论性强等特点，学生在学习过程中往往感到枯燥和困难，学习积极性不高，缺乏兴趣。我们通过情境教学法[3]将将富于趣味性的故事引入课堂中，从而激发学生的学习兴趣；同时采用案例式教学法[3]引导学生由相关的实验案例过渡到相关的知识点上，促进师生交流与合作、活跃课堂氛围，充分发挥学生主体性和教师主导性作用。（3）针对学生的个性化差异，实施多维任务驱动式教学由于高职院校的学生数学基础比较薄弱，学生之间存在个性化差异，因此我们采用多维任务驱动式教学[4]，即针对不同能力层次的学生分配不同类型的任务，任务内容如表1所示。教师在上课前就已经对作业进行难度分级，学生可以根据自己的能力选择相应的题目。针对基础比较薄弱的学生，给他们分配的是作业1+学习感想的任务模式，因为作业1是基本定义、性质、计算方法的运用，通过完成作业1，可以加深他们对基础知识的理解，培养基本实验操作能力；针对基础比较扎实的学生，给他们分配的是作业2+学习感想的任务模式，通过作业2培养学生对课程知识点的深入认识、理解和应用。2.引入数学建模思想，注重应用实践能力培养数学建模[5]是一种数学的思考方法，是运用数学的语言和方法，通过抽象、简化建立能近似刻画并解决实际问题的一种强有力的数学手段。数学建模需要以下几方面的能力：（1）数学知识的应用能力。（2）计算机的运用能力。（3）论文的写作能力。而计算机应用技术和软件技术专业要求学生具备较好的软件编程能力和较高的应用实践能力，因此教师在教学过程中在讲授完理论知识后，要结合多维任务驱动教学方式，安排与应用实践相对应的数学建模实验，通过数学建模进一步加深学生对已学知识的理解，提高学生解决实际问题的水平。

（三）注重过程性考核，合理制定全面的考核评价机制为了更客观、全面的评价学生的学习能力，我们在评价机制中加入了各环节的成绩，包括：上课出勤、课堂表现、平时作业、综合作业以及期末考试等，每一部分成绩占有不同的比重，其中上课出勤占10%，课堂表现占10%，平时作业占20%，综合作业占15%，期末考试占45%，通过多样化的考核方式来评判学生的学习能力，符合新工科形势下以实践能力为导向的人才培养目标。

三、结束语

《计算机数学基础》是一门重要的专业基础课程，其教学的最终目的是为计算机相关专业的学生提供良好的数学基础，如何上好这门课是一个长期探索的过程。在接下来的阶段，需要进一步完善教学内容，丰富教学方式，完成真正意义上的教学改革。

参考文献

[1]胡波等.加快新工科建设,推进工程教育改革创新:“综合性高校工程教育发展战略研讨会”综述[J].复旦教育论坛,2017(2):20.

[2]张顺利,黄文芝.计算思维导向的离散数学混合教学模式研究[J].计算机教育,20019(3):43-47.

[3]伍江江,杜春,陈浩,etal.人工智能时代《离散数学》课程教学方法研讨[J].教育现代化,2018,5(52):160-161+185.

[4]王会英.离散数学课程的多维任务驱动式教学[J].计算机教育,20019(3):48-51.[5]数学建模[M].北京:清华大学出版社,2016:30-32.

作者：黄晓玲 陈小海 单位：桂林电子科技大学北海校区计算机工程学院