冉陳鍵+付麗+高媛

摘要：“離散數學”課程是黑龍江大學于2011年新開設的新興專業(yè)——物聯(lián)網工程專業(yè)（無線電技術方向）的專業(yè)必修課，而該課程的相關建設方案、課程安排、講授方法等方面還存在諸多問題。本文針對現有“離散數學”課程在教學方法上的缺點，在國家教育部和黑龍江大學關于該學科的專業(yè)建設方案的基礎上，結合學生的特點，提出了一系列教學改革方案。

關鍵詞：物聯(lián)網工程專業(yè)（無線電技術方向）；“離散數學”課程；學習的興趣和動力；教學改革研究和探索

1 引言

計算機科學在20世紀得到了飛速的發(fā)展，這也引發(fā)了一系列的相關學科的發(fā)展。在計算機科學技術的發(fā)展過程中，物聯(lián)網技術應運而生。傳感網技術和物聯(lián)網技術是各項技術綜合發(fā)展的新挑戰(zhàn)?！皞鞲衅骶W絡新技術”“智能電網融合信息處理和工程技術”以及“物聯(lián)網工程技術及其應用”這三個新興專業(yè)所對應的方向都是源于市場需求，且融合了多學科多方向的理論技術，服務于社會應用實踐，專業(yè)定位要求特殊。因此，物聯(lián)網專業(yè)由市場需求和社會需要產生，是多個學科理論知識的融合。這些基本特征，要求物聯(lián)網工程專業(yè)（無線電技術方向）落位于電子信息類學科，也要求以此作為專業(yè)發(fā)展的學科特色。

物聯(lián)網科學是一個綜合應用型學科，它涉及到多個相關學科和多個相關專業(yè)，其交叉應用更是激發(fā)了該學科的發(fā)展。該學科相當于是電子類專業(yè)、通信類專業(yè)、計算機類專業(yè)等多個學科的綜合，因此需要學生深入地研究學習通信工程專業(yè)和計算機科學與技術專業(yè)的某些專業(yè)課，要從與物聯(lián)網相關的知識（通信相關知識和計算機相關知識）著手認真學習和研究各種專業(yè)課程。

離散數學是現代數學的一個非常重要的組成部分，該課程的發(fā)展是隨著計算機科學技術的發(fā)展而發(fā)展起來的，該課程能夠培養(yǎng)學生的推理能力、邏輯思維能力及抽象思維能力。

2 專業(yè)建設方案

黑龍江大學根據該專業(yè)的培養(yǎng)方案和專業(yè)特點，在本科專業(yè)學習的后期預開設如下相關專業(yè)課程：EDA原理及應用、光纖傳感技術、中英文技術報告寫作與檢索、物聯(lián)網控制與智能決策。同時還與黑龍江廣播電視網絡聯(lián)合培訓課程：軟交換與NGN課程設計，廣播電視三網融合課程設計。同時開設一些擴展專業(yè)技能的的相關培訓課程。

2015年新成立的某個創(chuàng)新平臺，為本校的物聯(lián)網工程專業(yè)（無線電技術方向）的本科學生提供了一個重要的實踐機會，讓該專業(yè)的學生對自己的專業(yè)有一個實際應用背景的了解。圖1給出了物聯(lián)網工程專業(yè)（無線電技術）4年本科學習階段的學習中各個專業(yè)課程之間的關系，其中包括電子信息類的課程、計算機科學與技術類課程；公共基礎課程、電子信息類課程和計算機類課程這兩個學科的共有課程、物聯(lián)網專業(yè)（無線電技術方向）的各個專業(yè)課程。

圖1黑龍江大學物聯(lián)網專業(yè)（無線電技術方向）各專業(yè)課之間的相互關系

3 存在的問題

黑龍江大學物聯(lián)網專業(yè)是新開設的專業(yè)，在課程方案、教師的講授經驗、學生對該專業(yè)的理解等方面都存在諸多的問題，特別是學生對《離散數學》這門課程相關知識點的理解和學習存在各種各樣的問題。

首先，“離散數學”課程是計算機科學與技術各相關專業(yè)最重要的基礎課，本專業(yè)的很多學生認為沒有必要學習這門課程，缺乏學習的動力。同時，“離散數學”這門課程所涉及的知識內容非常豐富，各個知識點之間也相互聯(lián)系和相互支撐，比如第一部分數理邏輯的相關知識是后面各個知識內容的基礎，在二元關系、函數、圖論等部分都會用到數理邏輯的相關內容；圖論的相關知識在其他各個部分也都有利用。圖2給出了離散數學課程各部分內容之間邏輯關系。且這門課程也是數學課程的分支課程，與一般的數學課程一樣包含大量的定理和定義，以及定理公式的證明，這些都難以把握和理解，這些相關的定理公式的證明對于邏輯思維能力較差的學生而言難度較大。

其次，從“離散數學”現有教材的角度來看，大多數的教材都是把這門課程當成數學課而編寫的教材，實際的例子很少，且大多數已經開設物聯(lián)網專業(yè)的學校和老師都把這門課程當成純數學課程來講授，只是單純地進行定理的證明和邏輯分析。各個定義和定理的證明缺乏物聯(lián)網工程專業(yè)或是計算機各個專業(yè)的實際應用背景，這也是很多大學課程的通病，這會使學生學習這門課程感覺很枯燥，且很難理解相關的內容，沒有學習的興趣和目的性。

另外，離散數學課程不僅知識點繁多，而且各種定理和定義的證明也很煩瑣，教材對“離散數學”的要求是：所有的知識點需要144學時，可以分成兩個學期完成，第一學期學習集合論和圖論，第二學期學習梳理邏輯、組合數學等部分。結合物聯(lián)網專業(yè)的培養(yǎng)要求，黑龍江大學的離散數學課程的講授學時為72學時，只要求在大一的下學期講解數理邏輯，集合論和圖論部分。而隨著大學教學大綱的進一步改革，離散數學課程的講授學時也由之前的72學時減少到52學時。課堂教學方面，黑龍江大學目前主要采用傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”的教學手段，且在圖論部分需要手繪大量的各種圖形和表格，浪費了大量的時間，知識傳授量受到了很大的限制。

4 改革方案

針對上述離散數學課程在實際教學過程中存在的諸多問題，根據物聯(lián)網工程專業(yè)的專業(yè)建設方案和課程設置的特點，提出如下有針對性的改革方案和措施：

第一，針對“離散數學”課程各個章節(jié)內容知識結構錯綜復雜，且涵蓋的信息量大的問題，授課教師可以引導學生根據圖2，按照相應的順序進行學習，比如先學習數理邏輯部分，再學習集合論部分，接著學習圖論部分，最后再學習代數系統(tǒng)部分，學生這樣循序漸進地學習相關的內容，思路更清晰。

第二，針對教學方式上的問題，可以在課堂教學和講授中，將相關的定理和定義和一些相關的實際問題相關聯(lián)，如“一筆畫問題”“哈密頓通路”“編碼問題”“歐拉通路問題”“歐拉函數”“著色問題”等問題，讓學生充分認識到“離散數學”課程與物聯(lián)網工程專業(yè)（無線電技術）的其他專業(yè)課程之間的密切聯(lián)系和該課程的重要性。尤其要注意，在剛開始課程的講授過程中，將講授重點放在提高學生學習的動力和興趣上，比如可以講解一些實際的例子來說明“離散數學”課程中相應知識點的用處，以及如何利用課程中相關的知識來解決實際的問題，并先講解每個章節(jié)后面的實際例子，讓學生們對這些例子和知識有一個大概的了解。通過這種方式和方法，學生們對該知識的理解更透徹，也進一步提高了他們的學習動力和興趣。

第三，在講授方式上，可以將傳統(tǒng)的“粉筆板書”的方式和現代化的“多媒體方式”的方式相結合，取長補短，靈活地利用傳統(tǒng)教學方法和多媒體教學手段，比如可以在多媒體教學中加入視頻和圖片等方式，既擴展了講授的知識量，又能根據學生的特點和問題適當地調節(jié)課程進度和內容。同時，專門開設習題課和答疑課，針對學生在這門課程中的主要問題和疑難問題展開討論，通過這種方式，不僅可以解決學生的疑問，還可以加深對相關知識點的掌握和理解。除此之外，還可以開設相關的實驗課程，通過合理的設計實驗項目，讓學生利用某些軟件（如C語言、Matlab語言等）對相關的定理和定義進行仿真實驗，這些實驗課程可以分為課上部分和課后部分。并要求學生在課后要多加練習和理解。

5 結語

物聯(lián)網技術專業(yè)是黑龍江大學2011年設立的新專業(yè)，各方面的建設和發(fā)展都處于摸索和研究階段。該專業(yè)所有課程，特別是“離散數學”課程一定要注重調整教學內容、改進教學方式和方法等方面的研究和改革。本文結合物聯(lián)網工程專業(yè)（無線電技術）的特點，針對現有“離散數學”課程教學的特點，從提高學生興趣等方面提出了幾個具有針對性的改革方案。

參考文獻：

[1]文海英，廖瑞華，魏大寬.離散數學課程教學改革探索與實踐[J].計算機教育，2010，06：100-103.

[2]周麗，萬健，沈靜. 離散數學在物聯(lián)網技術專業(yè)教育中的模式改革[J].計算機教育，2012，03：49-51.

編輯/岳 鳳