黃 莉 張 凱 胡 威 王曉峰 陳 誠
(武漢科技大學計算機科學與技術(shù)學院 湖北·武漢 430080;武漢科技大學智能信息處理與實時工業(yè)系統(tǒng)湖北省重點實驗室院 湖北·武漢 430080)
離散數(shù)學是計算機學院計算機科學與技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡工程、信息安全專業(yè)一年級的學科基礎(chǔ)課,是計算機專業(yè)教學系列中的核心課程,是計算機科學教學中一些后續(xù)課程學習的基礎(chǔ)和工具。離散數(shù)學是全覆蓋的專業(yè)基礎(chǔ)課程,一般在大一下學期開設。該課程是計算機類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設計與分析、編譯原理、計算機網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫原理、計算機組成原理等課程的先導課程,為這些后繼的專業(yè)課提供必要的數(shù)學工具,為描述離散模型提供數(shù)學語言。其課程特點具有三多:概念多,定理多,證明多。課程主要包含4個部分的內(nèi)容:集合論、數(shù)理邏輯、圖論方面的基礎(chǔ)知識、代數(shù)系統(tǒng)。這4部分內(nèi)容知識點也正如課程名,是相對離散的。知識點多,沒有整體性,抽象是此課程特點。
思政教育,是將對學生的思想政治教育融入到課程當中。習總書記在全國高校思想政治工作會議上說:“要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié),把思政政治工作貫穿教育教學全過程?!备咝W生的思想政治教育工作不能只是單純的依靠思政政治理論課教師,而應該是需要全體高校教師的共同努力。通過在平時教學工作中有意識的加入和滲透思想政治教育,將思想政治教育完全融入高校人才培養(yǎng)的全過程和各個階段,實現(xiàn)思想政治教育與專業(yè)知識體系教育的有機統(tǒng)一,才能培養(yǎng)出符合新時代要求的高校人才。教師傳授知識,更傳授道理。學生學知識,更學道理。
計算機理論的模型是圖靈機,圖靈機是一個離散模型。計算機能解決的各種問題,是將這些問題轉(zhuǎn)換成了一個離散模型。而離散數(shù)學正是討論如何建立離散模型的語言。離散數(shù)學是研究離散量的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系的數(shù)學學科,是現(xiàn)代數(shù)學的一個重要分支。離散的含義是指不同的連接在一起的元素,主要是研究基于離散量的結(jié)構(gòu)和相互間的關(guān)系,其對象一般是有限個或可數(shù)個元素。離散數(shù)學在各學科領(lǐng)域,特別在計算機科學與技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應用。該課程主要培養(yǎng)學生的抽象思維和邏輯推理能力,使學生正確地理解概念,正確地使用概念進行推理,養(yǎng)成良好的思維習慣,理解理論與實踐的關(guān)系,提高分析問題和解決問題的能力,提高數(shù)學修養(yǎng)及計算機科學素質(zhì)。盡管離散數(shù)學的課程也在不斷的推進,但在長期的教學實踐中,仍然可以發(fā)現(xiàn)一些亟待解決的關(guān)鍵問題。從課堂傳統(tǒng)教學方式來看,離散數(shù)學內(nèi)容分散、概念多、理論性強、抽象、解題方法靈活、解題思路嚴謹、應用廣泛,學生興趣不高,教學效果不理想,直接影響到后續(xù)課程的學習。
往常的教學改革為了提高學生的積極性,多注重與計算機后續(xù)專業(yè)的課的結(jié)合。讓學生在學習離散課程時,引用計算機專業(yè)方向的例子。比如跟他舉例關(guān)系論與以后專業(yè)課數(shù)據(jù)庫相關(guān),再比如講命題邏輯時,與今后學習的數(shù)理邏輯相聯(lián)系。但作為大一學生,還沒有接觸過專業(yè)知識,有的同學可能對計算機的理解和認識僅停留在網(wǎng)頁,聊天,游戲?qū)用?。對專業(yè)背景前景了解不深刻,不能快速的行成一個知識體系。筆者曾經(jīng)對新入學的大一的學生進行問卷調(diào)查,普遍認為學計算機就只是學習編程。
相反,對于大一學生來說,從小學到中學已經(jīng)學習了許多的思政課程:如中學階段對政治、道法學課,大一的思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ),大家已經(jīng)進行了長期而且體系的思政教育,對思政元素熟悉。很多道理很多身邊的好人好事,耳濡目染。即使沒有比較深的理解,但總是身邊的事情,身邊的道理,看得見摸得著。因此將離散數(shù)學與思政結(jié)合,將一些生活學習中常見的思政元素融入到離散數(shù)學的日常教學中,使離散數(shù)學抽象的概念與思政的道理聯(lián)系起來,使知識點從摸不著到形象的在生活中展現(xiàn),讓學生對離散數(shù)學的知識有更形象透徹的理解,也能讓學生感受到知識之間觸類旁通的博大。所以,離散數(shù)學需要思政元素。
同時,對于離散數(shù)學的教學對象是大一的學生,他們還沒有完全從高中模式轉(zhuǎn)換過來。17、18歲的年紀,為了剛剛過去的高考,可能兩耳不聞窗外事,有的同學可能是第一次離開父母,離開故土,到一個陌生的大環(huán)境里求學。這一年,對于他們而言,充滿了未知、機遇和挑戰(zhàn),可以說是至關(guān)重要??梢哉f是第一次獨立暴露在一個社會群體中,如何與大家交往;如何分配自己的時間,平衡學習與生活;如何處理生活所遇到的各種困難,等等。這個年紀他們的世界觀,人生觀和價值觀正在慢慢形成當中,所以此時,給予正確的引導和指引,幫助他們樹立科學的世界觀、人生觀和價值觀。所以在離散數(shù)學課程中加入思政元素,讓學生不僅在思政課程上學習相關(guān)知識,也在別的課程中學習,無時無刻,潤玉細無聲。我們講授專業(yè)知識,我們更講授道理。培養(yǎng)學生先成“人”,再成“才”。學生學習知識,更要學習道理。所以,思政也需要離散數(shù)學等專業(yè)課程作為傳播的載體。
在離散數(shù)學課程中融入思政元素,融入德育教育,將專業(yè)知識與思政內(nèi)容有機融合,將專業(yè)教育與德育教育融會貫通,兩者相互促進,教學生成“人”,也教學生成“才”。
如何將思政教育與離散數(shù)學教學相融合,不僅只是簡單的疊加在一起。而是一種有機的融合,你中有我,我中有你。形成一個統(tǒng)一的有基整體。
教師是教學的主體,為人師表,所以在課程中融入思政元素,首先教師的思想道德教育要跟上,要時刻保持高的政治理論覺悟和素質(zhì),保持先進性。課題組定期進行理論知識的學習,提高教師自身的思想道德素質(zhì),提高職業(yè)素養(yǎng),職業(yè)道德水平。提高“中國夢”的愛國信念和“專業(yè)夢”的個人理想,愛崗敬業(yè)。同時邀請相關(guān)專業(yè)的老師來給大家解讀最新的政策理論,緊跟時代前沿。理論聯(lián)系實際。專業(yè)教師走進思政課堂,與學生一起聽課學習。走近學生生活,了解學生想法。從“德、能、勤、績、廉、學”方面嚴格要求自己。
通過理論知識的學習,挖掘教學中知識點里的思政元素,建立離散數(shù)學,思政元素,生活三維立體的體系。比如講到命題連接詞中的蘊涵,可以舉“如果你是優(yōu)秀學生,你就一定沒有掛科?!钡睦觼碜寣W生理解充分條件和必要條件,貼近學生的生活。同時可以鼓勵學生立爭當上優(yōu)秀學生。比如引習近平同志在2020年5月3日,向全國各族青年致以節(jié)日的祝賀時講到:“新時代中國青年要繼承和發(fā)揚五四精神,堅定理想信念,站穩(wěn)人民立場,練就過硬本領(lǐng),投身強國偉業(yè),始終保持艱苦奮斗的前進姿態(tài),同億萬人民一道,在實現(xiàn)中華民族偉大復興中國夢的新長征路上奮勇搏擊?!痹俦热纾瑢τ诿}的主合取范式和主析取范式這一節(jié),不管命題公式長的什么樣,都可以轉(zhuǎn)換成唯一的主合取析取范式,公式千千萬,實質(zhì)就那么幾個??梢酝ㄟ^以同學熟悉的互聯(lián)網(wǎng)為例,同一個事件,有不同種描述,我們要“透過事物現(xiàn)象看本質(zhì)”,不要被紛雜的外表所迷。
由知識點,到生活,到思政,再回到知識點,構(gòu)建三重維度對比解析,知識點不再孤立與晦澀,走進生活,也走進心理。由點到面,由面到體,構(gòu)建三維立體的知識體系。讓學生認識到所有的知識不是孤立的存在,而是融會貫通的。講知識更講道理。從知識悟出道理,悟出學習生活中遇到困難的處理,從道理中,理解知識,從而運用知識解決生活中的問題。
充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源,結(jié)合現(xiàn)較流行的MOOC,SPOC教學模式,提出的一整套教學體系、方法和模式,目的是使學生在理解離散數(shù)學的基礎(chǔ)上,從系統(tǒng)層面思考,夯實理論基礎(chǔ)。利用慕課對課堂教學進行補充。慕課教學通過教師督促和學生自主學習進行。慕課教學進度通常與課堂教學進度一致,學生可以通過觀看視頻,對課堂講授內(nèi)容進行預習和復習,慕課提供的章節(jié)測試功能可以作為課后作業(yè)考核,學生知識點掌握情況,包括客觀測試,主觀作業(yè)和隨堂測驗。慕課提供的交流平臺,一方面可以作為考察學生學習活躍度的依據(jù),另一方面也是師生、生生之間進行交流的途徑。在慕課中相應章節(jié)中加入思政元素,加入習近平同志最新的與青年人相關(guān)的講話,加入與課程相關(guān)的小故事,比如一些歷史故事,以及一些學生生活中的事例。在慕課上可以采取學生喜歡和容易接受的方式,以動畫、視頻、甚至小游戲的豐富生活形象的形式,提高學生的學習興趣。
在新時代的環(huán)境背景下,高校教師正面臨著前所未有的機遇和挑戰(zhàn),需要形成立德育人的觀念,教授知識,更講授道理。如何把社會主義核心價值觀融入到日常的教學育人中至關(guān)重要。通過對思政教育課程的不斷創(chuàng)新并有效的運用到教學中,引導學生樹立“中國夢”的愛國信念和“專業(yè)夢”的個人理想,同時思政元素也將難于理解的抽象的專業(yè)知識具體化、形象化、生活化,便于學生理解與應用,從而實現(xiàn)課程思政與專業(yè)課程協(xié)同育人的目的。