摘 要: 本文針對離散數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問題,提出相應(yīng)的教學(xué)方法與教學(xué)手段改進(jìn)措施。具體如下:采用啟發(fā)式教學(xué)手段;注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;使抽象的理論具體化、形象化、生動化;充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段;強(qiáng)調(diào)學(xué)科間聯(lián)系;重視教材建設(shè)。
關(guān)鍵詞: 離散數(shù)學(xué) 教學(xué)方法 教學(xué)手段
1.引言
離散數(shù)學(xué)課程中的基本概念、理論與方法被大量應(yīng)用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、編譯原理、算法的分析與設(shè)計、人工智能、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等計算機(jī)專業(yè)課程中。在該課程的教學(xué)中,應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生抽象思維和邏輯推理的能力,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,引導(dǎo)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范的科學(xué)態(tài)度。
以往的教學(xué)實(shí)踐表明,離散數(shù)學(xué)課程的教學(xué)效果并不理想。在傳統(tǒng)的離散數(shù)學(xué)教學(xué)中,通常使用“純數(shù)學(xué)”授課方法,學(xué)生不能深刻體會到離散數(shù)學(xué)對計算機(jī)科學(xué)的重要性,因此學(xué)習(xí)興趣不高。此外,離散數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)分散,且處理問題手法比較特殊,這都讓眾多學(xué)生較難應(yīng)用所學(xué)知識處理具體問題[1]。
因此,離散數(shù)學(xué)教學(xué)亟待通過改進(jìn)教學(xué)方法與教學(xué)手段,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與能力。
2.教學(xué)方法的改進(jìn)
在日常教學(xué)中,首先要注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。各章節(jié)中都可以多講解一些能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的問題。例如,講前綴碼時可以舉一個譯碼的實(shí)例,順帶講一些關(guān)于二戰(zhàn)時期軍事密碼的精彩小故事(如獵殺U571等)。
其次,授課時要強(qiáng)調(diào)學(xué)科間的聯(lián)系。課程不是純粹的講授知識,應(yīng)當(dāng)將知識、情感、意志、社會習(xí)俗等因素融為一體。教學(xué)中可以介紹一些相關(guān)的數(shù)學(xué)史。如在講圖論時可以多介紹些歐拉的數(shù)學(xué)貢獻(xiàn)及人格魅力,學(xué)習(xí)群論時講講數(shù)學(xué)家伽羅瓦關(guān)于近世代數(shù)的凄美故事。
世界萬物皆有關(guān)聯(lián),自然美是數(shù)學(xué)美的體現(xiàn)。如介紹斐波那契數(shù)列時說明自然界很多事物都與斐波那契數(shù)有關(guān),蜜蜂在蜂房中的行走路線,花瓣的生長順序,樹木的葉序等,另外相鄰斐波那契數(shù)之比的極限即為黃金分割。
對離散數(shù)學(xué)中的有些內(nèi)容,特別是一些抽象的概念、結(jié)論和證明,學(xué)生較難理解。這時,盡量先從直觀意義、直觀解釋或具體實(shí)例著手,舉一些生動形象的例子往往可以收到事半功倍的效果。因此在教學(xué)過程中應(yīng)多舉例,多解釋,多畫圖。
如在講授圖的同構(gòu)問題時,可對兩圖同構(gòu)作如下直觀解釋:圖中的點(diǎn)可移動,邊具有彈性,可任意拉伸或壓縮,但不能折斷,若能將當(dāng)前圖通過移動頂點(diǎn)、拉伸(或壓縮)邊得到同樣的圖即與原圖同構(gòu)。這樣的講解可使兩圖同構(gòu)這一抽象概念產(chǎn)生一種立體感,使學(xué)生易于接受。
如講平面圖的面的概念時,形象比喻為用剪刀剪。定義:設(shè)G為一平面圖,若由G的一條或多條邊所界定的區(qū)域內(nèi)部不含圖G的結(jié)點(diǎn)和邊,這樣的區(qū)域稱為G的一個面,記為f。如右圖沿虛線部分剪下部分為面f。
在傳授知識的同時,介紹和感受知識的來龍去脈,不僅講解其內(nèi)容本身,更要將研究問題的思路和方法傳授給學(xué)生,即不但要“知其然”,還要“知其所以然”。在解題教學(xué)中也同樣如此,不但要給學(xué)生答案,而且更重要的是要把解題思路或是教師的思索過程展示出來。在教學(xué)中,教師的創(chuàng)造性勞動和個性化精神必然會影響學(xué)生的個性化發(fā)展。
在各知識轉(zhuǎn)折點(diǎn)或跳躍點(diǎn),由淺入深,因勢利導(dǎo)地設(shè)計一些富有啟發(fā)的疑問,引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。并配合適當(dāng)?shù)奶崾緛硪龑?dǎo)學(xué)生給出問題的答案,從而誘導(dǎo)學(xué)生深入思考,實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的互動,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性,達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新能力和增強(qiáng)教學(xué)效果的目的。
如在講命題邏輯中的析取連結(jié)詞時,為什么自然語言中的“或”具有二義性?如果直接給出結(jié)論,學(xué)生就會感到較為抽象,難以理解和接受。此時,通過這樣一個例子來適當(dāng)引導(dǎo):(1)甲愛跳舞或愛聽音樂;(2)甲是河南人或河北人。讓學(xué)生自己思考比較二者的區(qū)別,然后給出相應(yīng)的結(jié)論。通過這樣一個從特殊到一般,從具體到抽象的逐步啟發(fā)過程之后,往往能夠達(dá)到很好的效果。
3.教學(xué)手段的改進(jìn)
離散數(shù)學(xué)概念多、結(jié)論多,有些是基本的,應(yīng)重點(diǎn)學(xué)好;有些則可由基本概念、結(jié)論推導(dǎo)出來,不一定非要學(xué)生記憶不可,重要的是教給他們分析問題的方法。重點(diǎn)講授要強(qiáng)調(diào)粗細(xì)結(jié)合。對于學(xué)生理解有困難、自學(xué)有困難的內(nèi)容必須講細(xì)講透。同時說明對課程、對問題,要多問一個為什么,要挖掘深層的東西。
在教學(xué)中,常常會遇到一些難點(diǎn),即學(xué)生不易接受的知識。難點(diǎn)處理不好,會引起學(xué)生學(xué)習(xí)上的畏難情緒,降低積極性,影響教學(xué)效果。教師要善于分析引起疑難的原因,找到解決的辦法。對于知識抽象引起的難點(diǎn),可以通過實(shí)例、圖形、利用多媒體教學(xué)等手段來增加感性認(rèn)識。
充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段,利用教學(xué)網(wǎng)站建立離散數(shù)學(xué)教學(xué)欄目,可提高教學(xué)效率、增加課堂互動時間、增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果[2]。
雖然計算機(jī)網(wǎng)教平臺提供了良好的輔助教學(xué)空間,但根據(jù)離散數(shù)學(xué)自身的特點(diǎn),如果把公式推導(dǎo)及定理證明過程也以幻燈片的形式顯示出來,教師只是看著屏幕講,學(xué)生就只是在看證明,而不會追蹤教師的思維過程,不利于學(xué)生數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)。離散數(shù)學(xué)的教學(xué),應(yīng)以板書講解為主、課件演示為輔。
教材建設(shè)是課程建設(shè)的重要內(nèi)容,它反映了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)組織方面的演變。隨著計算機(jī)學(xué)科的發(fā)展及現(xiàn)在對計算機(jī)人才需求的變化,要求對計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科及相關(guān)專業(yè)理論基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)教學(xué)格局作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。我們必須不斷更新、充實(shí)原有教材的內(nèi)容,推出有特色的離散數(shù)學(xué)教材。
4.結(jié)語
離散數(shù)學(xué)作為一門計算機(jī)科學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課,在計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中占有相當(dāng)重要的地位。應(yīng)著重考慮如何從更高的角度理解離散數(shù)學(xué)對于計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的作用;如何讓學(xué)生了解對后續(xù)課的作用;教學(xué)大綱中各章節(jié)的學(xué)時安排是否合適。離散數(shù)學(xué)的教學(xué)改革和課程建設(shè)包括多個方面,在實(shí)際的教學(xué)中應(yīng)該本著因材施教、結(jié)合實(shí)際的精神,進(jìn)行不斷探索,尋找適合學(xué)生的教學(xué)方法,充分發(fā)揮學(xué)生的潛能以達(dá)到良好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
[1]過曉芳,朱峰.關(guān)于離散數(shù)學(xué)課程教學(xué)方法的幾點(diǎn)思考[J].新西部,2008(1):196-208.
[2]王霞,顧勛梅,潘祝山.離散數(shù)學(xué)教學(xué)改革及課程建設(shè)研究[J].計算機(jī)教育,2011(6):8-10.