| 标题 | 高职《计算机数学》教学内容的改革 |
| 范文 | 张少初 摘 要：本文分析了高职《计算机数学》教学内容的改革，包括教学内容改革方向，教学内容设计原则，教学内容与要求等。 关键词：计算机；教学；改革 高职数学教育既不能像初等数学重视“双基”的训练，也不能像本科的数学教学那样系统化，高职数学教学更具有专业服务性，更具有人才培养的“职业”性。在教学中片面的追求知识的传授是狭隘的，若能让学生体会到数学思想方法在专业学习、生活、工作中的多种应用、能够运用“数学化”的思维和理性的精神去处理问题、能享受到数学带给我们的美轮美奂的美感，才能体现高职数学教育“以能力为本位，以应用为目的”的教学理念，才会让高职数学教学更具价值。 1 《计算机数学》教学内容改革方向 《计算机数学》课程作为高职高专院校计算机类相关专业的专业基础课，教学内容的安排几乎是本科院校《大学数学》与《离散数学》课程的压缩版，内容都大同小异，一般都分为微积分、矩阵、概率、集合、图论、数理逻辑六部分。内容上既要强调知识结构的系统与完整性，又要兼顾”必须～够用”的原则。课堂教学中过于注重知识的传授和记忆，使学生缺乏解决实际问题的能力。 以湖南安全技术职业学院为例，2005-2008年的的《计算机数学》课程尽管从课程名称上做了改变，看起来具有专业特色，但教学内容还是沿用传统的知识体系，是本、专科教材的“剪辑”。结果教学内容与市场、专业和学生的需求不相适应，存在着教的内容用不上，用的内容没有教等问题。这主要还是教学内容没有从实质上体现专业特色和素质的培养，导致数学教学效果不理想。 高职教育的培养目标定位于基层一线和工作现场的高素质技能型专门人才，具有良好的技术应用能力和实务操作能力是其主要特征。“以服务为宗旨，就业为导向”的高职教育方针指引下，人们日益认识到过分偏重理论的教学内容并不适应高职院校特定的培养目标，必须进行课程体系的改革，由学科本位转向就业导向，注重强化实践环节，建立理论教学与实践教学并行互动的教学内容体系。由此，《计算机数学》在传统教学内容的基础上，因做一下几个方向的改革： （1）以基础知识：微积分、矩阵、概率、集合、图论、数理逻辑为主要载体，在此基础上增加算法设计的相关知识介绍，通过对具体问题的分析与解决过程，让学生掌握算法设计。算法设计的是教学内容的主线，算法思想是计算机学生所应掌握的重要的数学思想。 （2）数学知识与数学软件相融合，在教学的过程中可以介绍相关的数学软件，如Mathemat ica，在每个章节内容后设计相应内容的数学实验，通过数学实验来增强数学的应用意识，提高学生的数学学习的积极性和主动性以及动手操作的能力，为数学建模打好基础。 （3）数学概念的引入，数学知识的应用尽可能以计算机专业为背景，突出数学思想方法的渗透和应用。 2 《计算机数学》教学内容设计原则 （1）以《计算机数学》课程教学目标（知识目标、能力目标、素质目标）为宗旨，根据该专业学生的实际情况，结合时代步伐，与时俱进地做适当的调整。 （2）紧跟专业，为专业课程的学习服务，不仅课程教学内容要与专业联系紧密，同时教学内容的顺序上也要依据其专业课程的教学流程设置。 （3）遵循“以应用为目地，以必需、够用为度”的原则，淡化理论上的数学证明及严谨的数学运算，突出数学思想和方法的应用。 3 《计算机数学》教学内容与要求 我们在借鉴多个高职《计算机数学》教材基础上，如：王信峰主编《计算机数学基础》（高等教育出版社，2009）、钱焕延主编《计算机数学基础》（南京大学出版社，1998.）、（美）Don Hutchison，（美）Mark Yannotta著，潘彦译《计算机数学基础》（清华大学出版社，2004）等基础上，根据计算机专业需要以及数学学科内在联系，结合高职计算机学生的实际学情，依据《计算机数学》教学内容的设计原则，对该课程的教学内容与要求设计如下： 第一章：数值、数制计算与算法基础（6课时） 主要内容：1.计算的有效性：误差的有效性、有效数字、数值计算；2.算法编程实现：算法与N—S流程图、算法实现举例、数值计算算法的收敛性与稳定性；3.数制：进位计数制、二进制运算、二进制数与十进制数、二进制数与八进制、十六进制数间的转换； 重点：1.算法编程实现；2.二进制数与十进制数间的转换； 目标要求：学习本章之后，了解数值计算的基础知识，能用N—S流程图描绘算法程序思想及对实例进行算法实现；掌握二进制数与十进制数等其他数制之间的转换；熟悉编程中的算法思想。 第二章：命题逻辑与布尔代数（8课时） 主要内容：1.命题逻辑的基本概念：命题与真值表、等值演算、析取范式；2.布尔代数与本章实验：布尔逻辑基础、逻辑函数的化简、布尔代数与门电路、计算机信息检索。 重点：1.命题真值表的构造及等值演算；2.布尔逻辑基础与计算机信息检索； 目标要求：学习本章之后，使学生了解命题逻辑的基础知识，掌握命题真值 表的构造及等值演算，学会求范式；能结合命题逻辑和布尔代数知识进行计算机信息检索；对离散型数学思想方法有初步的认识。 第三章：图论基础与数据结构初步（8课时） 主要内容：1.图的基本概念：图的定义、图的矩阵表示、图的连通性，最短路问题；2.数据结构的基本概念：线性数据结构（栈与队列）；3.树、二叉树基本概念、树形选择排序法、二叉排序树的查找。 重点：1.图与最短路问题；2.栈与队列、二叉树；3.树形选择排序及二叉排序树的查找； 目标要求：学习本章之后，理解图的基本概念，掌握最短路问题；理解数据 结构的有关概念；理解树与二叉树的基本概念；了解图与树的应用； 熟练掌握栈与队列的存储与操作方式。 第四章：应用微分学（12课时） 主要内容：1.极限与逼近算法：数列极限及其逼近趋势、函数的变化趋势、逼近的算法及其实现；2.函数的连续性：函数连续性的概念、二分法及其算法实现；3.导数及其应用：导数及其几何意义、微分及其应用、导数应用、函数求导法；4.本章有关实验：求极限、导数与微分有关的实验、二分法的编程实现。 重点：1.极限逼近的算法及其实现；2.函数联系性和二分法及其算法实现；3.导数及其应用； 目标要求：学习本章之后，能领会极限即无限逼近的数学思想，掌握函数连续性的概念以及导数与微分的基础知识，并能运用这些知识进行二分法的编程实现等其他求极限、导数与微分有关的计算机与数学实验。 第五章：求和与积分（14课时） 主要内容：1.有限和与无穷和：有限和与无穷和的概念、性质及表示；2.定积分：定积分的概念与计算、无穷区间上的反常积分；3.定積分的应用：微元法及其应用、微分方程及其求解；4.实验：求和算法与求和实现、微分方程的求解、定积分的命令实现与编程计算。 重点：1.定积分的概念与计算；2.定积分的应用；3.定积分的命令实现与编程计算； 目标要求：学习本章之后，掌握无限分割求和的数学思想；掌握定积分的概 念和计算方法以及微分方程的求解；能实现求和、微分方程求解、定积分命令的编程计算。 第六章：矩阵与线性方程组（10课时） 主要内容：1.高斯消元法与初等行变换：高斯消元法与矩阵、初等变换、初等行变换的算法与编程实现；2.矩阵的运算：几种特殊矩阵、矩阵的基本运算；3.初等矩阵和逆矩阵：初等矩阵的概念和逆矩阵的求法、性质；4.矩阵与图形变换：齐次坐标和齐次变换矩阵、几何变换的齐次变换矩阵、平面图形变换举例；5.实验：矩阵的计算及线性方程组的求解在计算机上的实现。 参考文献 [1]周忠荣.计算机数学[M].清华大学出版社，2006.8. [2]高骥忠.高职高专《计算机数学》课程的教学探讨[J].福建电脑，2009（1 1），37. |
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