葛春鵬
摘要:該文分析了《數理邏輯》課程的特點以及應用型本科院校在本課程教學過程中存在的問題,分析了學生對本課程缺少學習動力的原因。提出以“激發(fā)興趣、理論為主、實踐為輔、理實結合”的教學模式。將本課程中的知識點與計算機專業(yè)其他專業(yè)課的知識點相結合,激發(fā)學生對本課程的學習興趣,繼而引出本課程的重要性,最大限度地引起學生的創(chuàng)造性和主觀能動性。最后該文利用教育心理學的方法介紹了在本課程教學過程中的一些改革措施的探討,為應用型本科院校計算機專業(yè)在理論課程教學方面提供一個可行的探討。
關鍵詞:數理邏輯;教育心理學;應用型大學;教學模式;學習動機
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2018)03-0138-02
Abstract: This paper analyzes the characteristics of mathematical logic course and the problems existing in the teaching process of applied-oriented undergraduate universities. We analyzes the reasons why students lack learning motivation, and proposed a teaching method ‘Stimulate interest, theory based, practice supplemented, the combine theory and practice. In this paper, we combining the knowledge points in this course with the knowledge points of other specialized courses in computer science, and thus make the students' interest in learning this course. Furthermore, we explain then the importance of this course and drawn out to maximize the creativity and subjective initiative of students. Lastly, this paper introduces some reform measures in the course of teaching Based on educational psychology. This paper provides a feasible discussion on the teaching of theoretical courses for computer majors in application-oriented universities.
Key words: mathematical logic, educational psychology, application-oriented university, teaching method, learning motivation
數理邏輯是計算機專業(yè)本科生的一門重要的核心基礎課程,是計算機專業(yè)其他課程的基礎,也是理解計算機專業(yè)課程與其他課程區(qū)別的一個重要標志[1]。然而數理邏輯課程所講述的知識點不是一個實際的針對某一個具體的應用。本課程因為概念抽象,推理復雜,方法靈活等特點,學生在實際的學習、教師在課程講授的過程中都存在一些問題,使得學生,特別是應用型本科院校的學生,不能夠很好地掌握本門課程所講授的知識點,從而影響了本科生后續(xù)的專業(yè)課學習。
1 數理邏輯課程面臨的問題
《數理邏輯》課程是學生從高中進入大學后第一年第一學期學習的課程,是計算機專業(yè)其他專業(yè)課程的先導課程,目前一些應用型本科院校教師在講授、學生在學習的過程中主要存在以下一些問題:
1) 大學生學習自主性不強:在進入大學之前,學生在高中階段接受的都是被動式教育,老師會將這門課的重點、難點明確地告訴學生。并且通過大量的試題分析來考查學生對知識點的掌握情況。然而進入大學以后,隨著老師講授方式的改變,大學生的學習習慣還沒有能夠及時的改變,導致了對課程的學習不足。
2) 課程難度大:數理邏輯課程涉及的知識點較多,且比較抽象。課程內容包含命題邏輯系統,謂詞邏輯系統,邏輯演算系統,邏輯系統的公理體系[2]。數理邏輯有著概念抽象、推理獨特、方法靈活等特點。學生在高中階段沒有系統的專門針對邏輯課程的學習,特別是邏輯系統的概念對學生來說特別的陌生。使得學生在學習的過程中,往往由于對所學知識點不夠清楚,從而會導致因為難度大,而學生不想學的現象。
3) 課程重要性的認知不足:一些計算機專業(yè)的學生,特別是應用型本科院校的學生,往往認為計算機專業(yè)就是學好某幾門程序設計語言、數據庫、數據結構的一些應用型比較明顯的課程。特別是學生學習了某個程序設計語言課程后,能夠利用所學習的程序設計語言設計一個功能軟件,學生因此帶來的成就感比較強,對這些課程產生了強大的認可度和歸屬感。學生因此認為學好某一門程序設計語言就能夠在畢業(yè)的時候找到一份不錯的工作。學生的學習功利性比較明顯,對一些理論課程,比如數理邏輯、算法設計與分析,的重要性認識不足,往往忽略對該課程的學習。
4) 學校課程設置偏差:現在很多本科院校、特別是應用型本科院校以最后學生的就業(yè)率、就業(yè)單位作為學校課程設置的目標。這些應用型本科院校往往重視學生對于某一具體課程的實踐能力,而忽略了學生對于計算機專業(yè)基礎的學習。在一些本科院校往往對數理邏輯這門課程不夠重視,甚至有些院校將數理邏輯這門課程作為選修課來開設。在這個過程中,學生往往因為課程難度比較大,從而不選擇這門課。在老師層面,往往因為課程的理論性太強,導致有些老師不愿意開設這門課程,或者在課程講授的過程中只講授一些基本的知識,使得課程的知識點沒有一個連貫的體系。
2 課程教學改革措施
根據上述分析的原因,結合作者本人多年一線講授這門課程的經歷,本文提出“激發(fā)興趣、理論為主、實踐為輔、理實結合”的數理邏輯課程教學模式的改革措施,主要包含下面幾個方面.
1) 激發(fā)學習動機,明確目標
根據教育心理學的基本理論,動機是一個人進行某種社會活動最根本的源泉。學習動機的激發(fā)是指在一定的教育情境下,利用一定的誘因,使已形成的學習需要由潛在的狀態(tài)變?yōu)榛顒拥臓顟B(tài),形成學習的積極性[3]。
為了培養(yǎng)學生的學習動機。在課程講授的第一節(jié)課,應該讓學生充分了解這門課程的重要性,了解數理邏輯課程是學生進一步學習程序設計語言、操作系統、數據結構、數據庫的課程的基礎。同時,對于以后想要繼續(xù)深造的同學,特別是繼續(xù)讀碩士、讀博士的同學更加要學習好這門課程,數理邏輯課程的學習會為同學們以后從事計算機科學某一特定領域的研究打下堅實的基礎。
積極培養(yǎng)學生的學習本課程興趣。數理邏輯課程起源于哲學,而哲學更是和我們的生活息息相關。教師在授課的過程中一定要積極激發(fā)學生的興趣,特別是前幾節(jié)課的過程中更應該積極開發(fā)學生的學習興趣。根據教育學的理論,興趣的關注度往往是從一個人接觸要一個新事物的開始時間段比較高,而如果一個人對某件事物失去了興趣,重新激發(fā)興趣需要一個漫長的過程[3]。因此教師在第一節(jié)課的時候可以以生活中的一些實例來激發(fā)學生的興趣。比如,在課程的概述部分,可以以著名的“理發(fā)師理發(fā)悖論”,來激發(fā)學生的思考,從而以問題抓住學生的學習興趣。
2) 理論為主,實踐為輔,理實結合
理論為主,數理邏輯首先是一門理論性很強的課程,在課程的講授過程中,要對數理邏輯課程要有一個完整的認識,在此基礎上衍生教學內容。數理邏輯這門課程一共包含模型論、集合論、遞歸論、證明論等內容。其中模型論主要講述數理邏輯這門課程研究的內容,集合論講述如何研究這些內容,遞歸論講述研究推理,證明論研究前提和結論之間的關系。數理邏輯課程的重點是研究命題之間的推理關系。數理邏輯首先包含兩個方面的含義:語法、語義。數理邏輯就是研究語法、語義以及兩者之間關系的一門學科。數理邏輯中的命題都是從若干的公理演變過來的,系統化的語法就是從公理演化出來的一些證明。語義是指命題的真假、連接詞的含義等。利用一些基本的邏輯蘊含關系,推理出想要的邏輯結果。命題系統的真假性、完備性就是描述語法和語義之間的關系。在課程授課的同時要詳細描述數理邏輯的研究內容,研究內容之間的關系,讓學生對所學的課程有個完備的知識體系。
理實結合,雖然數理邏輯課程是以理論為主的,但是在課程結束時,可以鼓勵有能力的同學利用所學習的理論知識去完成一些課程設計。比如可以設計一些詞法分析器、語法分析器來驗證所命題公式的真假。通過理論與實踐相結合,能夠讓學生牢固地掌握所學習的知識,同時又能夠在實踐中運用所學習的知識
教學實踐表明,以理論為主,輔以實踐,理實結合的教學方法,能夠讓學生充分地理解數理邏輯課程所講授內容,理解課程的含義。利用現實生活中的各種實例能夠幫助同學們理清命題邏輯推理之間的關系,從而達到事半功倍的教學效果。
3) 運用多種教學方法
有效地利用網絡資源和網絡課堂,隨著互聯網的發(fā)展,網絡上的資源越來越多,數理邏輯的課程資料在網絡上也很多。每本教材所講授的方式和重點都不一樣,往往我們上課所選擇的教材不能夠覆蓋所有內容。因此,教師在上課的同時,可以告訴同學們一些其他學校的網絡課堂內容,以供同學們在學習的同時進行參考。比如,中國科學研究院陸鐘萬老師的網絡課堂程[4],http://video.1kejian.com/university/ggkc/12313/等等。另外,現在很多學校也開設了自己的網絡課堂,將老師上課的PPT、教案、視頻都上傳到學校的網絡課堂服務器中,以便學生在課后可以通過這些學習資料進行自學。利用網絡資源學習數理邏輯課程已經成為學習本課程的一個重要手段。
3 結束語
數理邏輯是本科生教學中的一門基礎性的計算機專業(yè)課程,該課程對于計算機專業(yè)的本科生相當重要,是其他專業(yè)課程的一個先導、基礎。同時,數理邏輯這門課程是一門理論性很強的邏輯推理課程。如何更好地講授這門課程的知識點是一個值得探討的問題。需要學生、教師共同努力,本文所介紹的“激發(fā)興趣、理論為主、實踐為輔、理實結合”的教學思路是本課程教學改革過程中的一個有意義的探索。
參考文獻:
[1] 汪芳庭.數理邏輯[M].中國科學技術大學出版社,2010.
[2] 邢滔滔.數理邏輯[M].北京大學出版社,2008.
[3] 譚頂良.高等教育心理學[M].南京:河海大學出版社,2006.
[4] 陸鐘萬.中科院數理邏輯網絡講堂.中國科學院.