摘 要:離散數(shù)學(xué)是計算機專業(yè)的基礎(chǔ)課程,是必不可少的數(shù)學(xué)工具。由于它具有較強的抽象性和邏輯性,講授好和學(xué)習(xí)好均不易,因而成為計算機專業(yè)教師和學(xué)生都比較傷腦筋的課程之一。本文結(jié)合作者多年的離散數(shù)學(xué)教學(xué)經(jīng)歷,首先總結(jié)了離散數(shù)學(xué)教學(xué)中所遇到的比較普遍的幾個問題,最后給出了解決這些問題的一些方法和措施。
關(guān)鍵詞:離散數(shù)學(xué) 主動性學(xué)習(xí) 課堂互動
中圖分類號:G642 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)08(a)-0166-01
離散數(shù)學(xué)是研究離散對象的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系的一門課程,是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的一個重要分支。由于數(shù)字電子計算機總是處理離散的運算對象,因此,計算機科學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)基本上也是離散的,可以說離散數(shù)學(xué)就是計算機科學(xué)的數(shù)學(xué)語言。基于此,離散數(shù)學(xué)不僅是計算機專業(yè)的基礎(chǔ)課程,同時也是人工智能、信號處理等相關(guān)專業(yè)必不可少的數(shù)學(xué)工具[1]。
通過該課程的學(xué)習(xí),不但可以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,使學(xué)生得到良好的數(shù)學(xué)訓(xùn)練,提高學(xué)生的概括抽象能力、邏輯推理能力和歸納構(gòu)造能力,而且可以使學(xué)生掌握處理離散結(jié)構(gòu)所必須的描述工具和方法,為其從事計算機相關(guān)領(lǐng)域研究和應(yīng)用提供堅實的理論基礎(chǔ)[2~3]。
1 離散數(shù)學(xué)教學(xué)中普遍存在的幾個問題
與計算機專業(yè)的許多專業(yè)課程不同,離散數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)需要學(xué)生具有較強的抽象能力和邏輯推理能力,因此,該課程無論是對計算機專業(yè)的教師還是學(xué)生來說都是極具挑戰(zhàn)的一門課程。結(jié)合多年的離散數(shù)學(xué)教學(xué)經(jīng)歷,本人認(rèn)為這種挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
1.1 思維方式上的挑戰(zhàn)
對于計算機專業(yè)的學(xué)生來說,他們在中學(xué)和大學(xué)初級階段所學(xué)習(xí)的課程內(nèi)容基本上都是比較具體的,可以通過形象思維方式進行認(rèn)識和理解。與這些課程不同,離散數(shù)學(xué)課程內(nèi)容具有較強的抽象性和邏輯性,這就使得熟悉和習(xí)慣形象思維方式的計算機專業(yè)學(xué)生在離散數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程中很不適應(yīng),甚至有舉步維艱之感。離散數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)需要他們拋棄自己熟悉的形象思維方式,而使用自己比較陌生的抽象思維方式和邏輯思維方式。由于平時缺少必要的抽象思維和邏輯思維鍛煉,這種思維方式的陡然轉(zhuǎn)變對計算機專業(yè)的學(xué)生來說是一個不小的挑戰(zhàn)。
1.2 學(xué)習(xí)目的上的挑戰(zhàn)
受當(dāng)前社會上流行的功利化思想的影響(也可能部分學(xué)生受工科思維方式的影響),計算機專業(yè)的學(xué)生更關(guān)注看得見實際用途的課程,如《C語言》《C++》等。離散數(shù)學(xué)是一門基礎(chǔ)課程,設(shè)置該課程的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維和邏輯思維能力,為其將來參與創(chuàng)新性的研究和開發(fā)工作打下堅實的基礎(chǔ)。然而,在學(xué)生看來,離散數(shù)學(xué)是一門對他們后續(xù)的學(xué)習(xí)和工作沒有任何作用的課程(在教學(xué)過程中,筆者多次被問到類似問題)。盡管教師可以說出一大堆學(xué)習(xí)離散數(shù)學(xué)的必要性,然而由于沒有親身體驗,這些關(guān)于抽象思維和邏輯思維能力培養(yǎng)等用途對學(xué)生來說還是比較虛無縹緲的。因此,如何使學(xué)生明確并深刻體會到學(xué)習(xí)離散數(shù)學(xué)的目的對教師來說也是一個挑戰(zhàn)。
1.3 教學(xué)方法上的挑戰(zhàn)
由于離散數(shù)學(xué)課程內(nèi)容具有較強的抽象性和邏輯性,計算機專業(yè)的傳統(tǒng)教學(xué)方法很多時候并不適用,因此,必須使用更加注重邏輯分析、推理及證明的數(shù)學(xué)教學(xué)方法。然而,如果學(xué)生沒有濃厚的興趣和強烈的探知欲望,這種教學(xué)方法對學(xué)生來說是相當(dāng)枯燥乏味的,尤其是對計算機專業(yè)的學(xué)生來說。即使某些同學(xué)可以憑借自己強大的意志堅持一段時間,但這種疲于應(yīng)付的學(xué)習(xí)方式會使其收效甚微,而最終離散數(shù)學(xué)留給他的記憶除了枯燥乏味將一無所有。因此,如何采用合適的教學(xué)方法使學(xué)生在學(xué)習(xí)離散數(shù)學(xué)的過程中既充滿趣味性又可以培養(yǎng)其抽象及邏輯思維能力對教師來說將是一個挑戰(zhàn)。
2 解決方法和措施
針對以上問題,結(jié)合離散數(shù)學(xué)的多年教學(xué)經(jīng)歷,筆者認(rèn)為可以考慮從以下幾個方面解決。
2.1 濃厚興趣的培養(yǎng)
興趣是學(xué)生能否進行主動性學(xué)習(xí)的必要條件,對離散數(shù)學(xué)此類數(shù)學(xué)課程尤其如此。因此,在離散數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中,要特別注意培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。離散數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)可以從兩方面入手:(1)適當(dāng)結(jié)合實際背景介紹離散數(shù)學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生深刻認(rèn)識到離散數(shù)學(xué)的重要性,從而極大地激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)離散數(shù)學(xué)的興趣。譬如,在介紹圖的矩陣表示時,可以簡單介紹計算機是怎樣處理圖數(shù)據(jù)的,它需要先把圖用矩陣進行表示。(2)結(jié)合直觀感覺分析邏輯證明的思路,使學(xué)生在邏輯推理的訓(xùn)練中獲得自我成就感,從而激發(fā)學(xué)生繼續(xù)進行主動探索的興趣。
2.2 靈活的課堂互動
課堂互動不僅是學(xué)生獲取知識的一個有效方式,同時更可以有效的活躍課堂氣氛。對于離散數(shù)學(xué)此類具有較強抽象性的課程來說,活躍課堂氣氛尤為重要。在離散數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中,如果只是一味地介紹定義、推理及邏輯證明等課程內(nèi)容,會很容易誘發(fā)學(xué)生的疲勞、注意力不集中、煩躁,從而導(dǎo)致課堂氣氛比較壓抑、沉悶。在教學(xué)過程中,適當(dāng)增加一些互動內(nèi)容,和學(xué)生討論一些與課程內(nèi)容相關(guān)或無關(guān)的熱點話題,不僅可以使學(xué)生在注意力長時間高度集中后進行短暫放松,同時,也可以把“笑聲”帶進課堂,使學(xué)生能在輕松愉悅的心情下學(xué)習(xí)離散數(shù)學(xué)。
2.3 多樣教學(xué)方式的結(jié)合
離散數(shù)學(xué)內(nèi)容的特點決定了在教學(xué)過程中必須采用適合進行抽象分析及邏輯推理的教學(xué)方法。在實際教學(xué)中,教師通常把這種教學(xué)方法限定為通過板書解釋分析及推理過程的傳統(tǒng)教學(xué)方法。盡管此種教學(xué)方法具有能使學(xué)生比較直接快速地理解分析及推理思路的優(yōu)點,然而它卻很容易使課程內(nèi)容變的單調(diào)枯燥。因此,針對不同的課程內(nèi)容,有選擇地使用合適的教學(xué)方法不僅可以重點明確地進行教學(xué),同時也可以使學(xué)生耳目一新,從而獲得意想不到的教學(xué)效果。譬如,由于學(xué)生對集合方面的知識有較好的基礎(chǔ)且其內(nèi)容比較容易理解,離散數(shù)學(xué)中集合的內(nèi)容通過多媒體輔助的形式講授可能更好。
3 結(jié)語
總之,離散數(shù)學(xué)對計算機專業(yè)的學(xué)生來說是困難而又重要的一門課程,需要教師積極地發(fā)揮自己的主觀能動性才能取得較好的教學(xué)效果。
參考文獻
[1]方世昌.離散數(shù)學(xué)[M].3版.西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2009.
[2]陳敏,李澤軍.離散數(shù)學(xué)在計算機學(xué)科中的應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù),2009(5):251-252.
[3]魏傳安.離散數(shù)學(xué)的教學(xué)法研究[J].時代教育,2013(1):31.