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計算機專(zhuān)業(yè)數學(xué)教學(xué)過(guò)程中學(xué)習興趣和能力的培養
計算機和數學(xué)是密切相關(guān)的。計算機有很多分支,程序設計、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、信息技術(shù)、硬件技術(shù)、數據庫設計、信息安全等�；旧弦陨系亩夹枰幸欢ǖ臄祵W(xué)功底。而程序設計、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、數據庫對數學(xué)功底的要求還要高些。
摘要：大學(xué)數學(xué)對培養學(xué)生的能力，如邏輯思維、創(chuàng )新、推理、分析問(wèn)題解決問(wèn)題等方面的能力都起到了重要推動(dòng)作用，計算機專(zhuān)業(yè)數學(xué)的教學(xué)應該注重概念和數學(xué)思想的教學(xué)，同時(shí)還要將數學(xué)軟件、實(shí)際應用等滲透于教學(xué)過(guò)程中。將討論式教學(xué)引入課堂，提高同學(xué)的學(xué)習興趣、培養學(xué)習能力、提出問(wèn)題能力以及團隊合作能力。
關(guān)鍵詞：數學(xué)思維;討論式教學(xué);能力培養
一、數學(xué)對于學(xué)生能力培養的重要性
(一)數學(xué)思維
當今科學(xué)存在的三種思維方式中歷史最悠久的就是以推理和演繹為特征的邏輯思維，這種思維方式以數學(xué)為代表學(xué)科，其開(kāi)拓者是亞里士多德、萊布尼茲和希爾伯特等。邏輯思維基本構建了現代邏輯學(xué)的體系，其思維符合：有作為推理基礎的公理集合;有可靠調的推演規則;只能從公理集合出發(fā)，經(jīng)過(guò)推演規則的合法推理得出結論。
(二)數學(xué)廣泛應用與生產(chǎn)生活中
首先，數學(xué)的許多理論、方法已經(jīng)廣泛應用于生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域中。美國自然科學(xué)基金會(huì )指出：“幾乎所有自然科學(xué)的本質(zhì)都是數學(xué)。”數學(xué)的起源是對實(shí)際問(wèn)題的求解，正式由于人們不斷的在實(shí)際生產(chǎn)中提出種種問(wèn)題才促進(jìn)了數學(xué)學(xué)科的發(fā)展，而后數學(xué)在物理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)等、金融、證券與投資等學(xué)科上的應用是眾所周知的，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)和社會(huì )生活的發(fā)展，各學(xué)科的交叉和融合越來(lái)越明顯和擴大。一般來(lái)說(shuō)，使用的數學(xué)工具越精深，最后獲得的結果就會(huì )更具體、更有實(shí)際意義。所以從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，所有的高科技都是一種數學(xué)建模。事實(shí)上，在各種技術(shù)的背后，數學(xué)建�？倳�(huì )成為解決問(wèn)題的關(guān)鍵。“數論”與“密鑰”、“橢圓曲線(xiàn)”與指紋識別等都是建立在數學(xué)模型求解的基礎之上的。
其次，計算機的發(fā)展建立在數學(xué)發(fā)展的基礎之上。在計算機的發(fā)展歷程中，被稱(chēng)為“人工智能之父”的阿蘭·賣(mài)席森·圖靈和“計算機之父”的馮·諾依曼都是數學(xué)家，他們對計算機學(xué)科的發(fā)展起到了劃時(shí)代的作用�？v觀(guān)計算機的所有重大應用無(wú)不包含著(zhù)各種數學(xué)理論。美國國家研究委員會(huì )把數學(xué)、能源和材料這三個(gè)學(xué)科列為優(yōu)先研發(fā)的領(lǐng)域。
二、目前大學(xué)數學(xué)課程教學(xué)的普遍現狀
大學(xué)數學(xué)課堂教學(xué)目前存在的問(wèn)題多種多樣，主要包括課時(shí)數減少，高校普遍擴招造成的學(xué)生基礎薄弱，學(xué)生口口相傳覺(jué)得數學(xué)難度大，對學(xué)習數學(xué)失去信心，感覺(jué)學(xué)習內容枯燥而不愿意學(xué)習等問(wèn)題;最近幾年社會(huì )上提出的一種不正確的觀(guān)點(diǎn)：學(xué)會(huì )算簡(jiǎn)單的算數就行了，不用學(xué)習太多高深的數學(xué)知識;還有學(xué)生習慣了從小學(xué)一直延續到高中的填鴨式教育，不會(huì )主動(dòng)的學(xué)習，因此教師在教學(xué)過(guò)程中不得不讓學(xué)生死記硬背，從定義到定理，從公式到命題，從計算到證明，學(xué)生一直在不停的背書(shū)，卻從不考慮這些知識的實(shí)際意義，當然就失去了學(xué)習興趣。這種教學(xué)方式只是為了應付考試，完全是應試教育長(cháng)出的一顆惡果，對培養學(xué)生的能力沒(méi)有任何幫助。要培養學(xué)生的綜合素質(zhì)，在教學(xué)過(guò)程中，必須引起學(xué)生主動(dòng)學(xué)習的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，培養學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
三、關(guān)于課程教學(xué)的幾點(diǎn)思考
目前，社會(huì )化大生產(chǎn)和電子商務(wù)的普及對以素質(zhì)教育為主要任務(wù)的高等教育提出了新形勢下的新挑戰，培養學(xué)生的創(chuàng )新能力、解決問(wèn)題的能力等方面尤顯突出，而大學(xué)數學(xué)的教學(xué)正是為了實(shí)現這一目標而開(kāi)設的。大學(xué)數學(xué)課程的教學(xué)對培養學(xué)生解決問(wèn)題的能力和創(chuàng )新能力、數學(xué)思維方式和提高學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習方面是非常有幫助的。在這種情況下，高校教師如何提高學(xué)生對大學(xué)數學(xué)課程的學(xué)習效果是一個(gè)全新的課題。
(1)提高教學(xué)質(zhì)量為中心，注重實(shí)效。吉林師范大學(xué)每年都開(kāi)展以提高教學(xué)質(zhì)量為中心的青年教師講課大賽，將全校青年教師分為理科組和文科組分組進(jìn)行講課比賽，在比賽過(guò)程中青年教師和觀(guān)眾可以吸取別人的長(cháng)處，改進(jìn)自己的不足，同時(shí)相應的獎勵制度極大程度上調動(dòng)了青年教師的講課熱情和工作積極性。同時(shí)計算機學(xué)院每學(xué)年也都會(huì )進(jìn)行青年教師講課評比，為學(xué)校的青年教師講課大賽輸送選手，進(jìn)一步激發(fā)青年教師講好課的熱情。吉林師范大學(xué)還實(shí)行了各任課教師的崗位負責制也就是導師制，由一名任課教師專(zhuān)門(mén)負責幾個(gè)學(xué)生，從學(xué)生的學(xué)習狀態(tài)、學(xué)習方法等各個(gè)方面了解學(xué)生的情況，出現問(wèn)題及時(shí)解決，從而提高的教學(xué)的實(shí)效性。從學(xué)校到學(xué)院再到個(gè)系的三級聽(tīng)課制度，每年度的督學(xué)組、教務(wù)處、領(lǐng)導、同行、學(xué)生等各級打分制度也在一定方面刺激了教師的講課熱情和提升了教學(xué)效果。
(2)充分發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體性。主體性原則，是以素質(zhì)教育為主導思想，在教師有目的的引導下調動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生自主的參加學(xué)習、研討等活動(dòng)，自主地發(fā)現問(wèn)題和解決問(wèn)題。傳統教學(xué)活動(dòng)中，教師是教學(xué)活動(dòng)的主題，這樣往往變成教師一個(gè)人的“獨角戲”，而如果讓學(xué)生變成學(xué)習的主主體，教學(xué)的目的是為了讓學(xué)生能夠學(xué)會(huì )知識和提高能力，教師只起到輔助學(xué)習的作用。把握學(xué)生主體性原則要面對全體學(xué)生因材施教，還要實(shí)現確定教學(xué)的內容和方法，最終的目的是讓學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習，掌握教學(xué)目標要求的各種基本知識和基本技能，養成良好的學(xué)習習慣。
(3)教學(xué)研討是提高教學(xué)質(zhì)量的一個(gè)重要途徑。學(xué)生中存在多種多樣的想法，一部分學(xué)生在中學(xué)數學(xué)學(xué)習過(guò)程中有過(guò)很多的困難，高中數學(xué)基礎很不扎實(shí)，在心理上恐懼數學(xué)，都是為了高考而不得不學(xué)。還有一部分同學(xué)則是聽(tīng)上下屆同學(xué)傳授“經(jīng)驗”，認為高等數學(xué)太難而本能的不喜歡學(xué)習，還有一種情況就是同學(xué)們剛剛擺脫了高中階段家長(cháng)和老師的層層“壓迫”，到了大學(xué)就放松了學(xué)習。
吉林師范大學(xué)計算機學(xué)院設有教法教研室，專(zhuān)門(mén)針對計算機專(zhuān)業(yè)的學(xué)生進(jìn)行對癥研討，為了解決這些問(wèn)題，我們成立了導師組，將學(xué)生分配給學(xué)院的各位老師，有什么問(wèn)題直接和老師進(jìn)行交流，最大程度避免了學(xué)生之間負能量的擴散，老師經(jīng)常和學(xué)生溝通，發(fā)現問(wèn)題及時(shí)解決，發(fā)現負面情緒立即處理，從心理上解決了學(xué)生對于學(xué)習數學(xué)的“負擔”。精心組織教學(xué)內容，挖掘學(xué)科的特點(diǎn)，結合實(shí)例進(jìn)行教學(xué)，以實(shí)用性和理解構建教學(xué)體系，對定理的證明不要求掌握，只要求能夠用實(shí)際的數據進(jìn)行計算，建立學(xué)生學(xué)習的信心，培養學(xué)習興趣;例如在學(xué)習極限問(wèn)題時(shí)，多數同學(xué)對極限理解的難度比較大，我用幾何畫(huà)板給學(xué)生演示了多邊形逼近園的過(guò)程，加深了學(xué)生對極限的理解，還有就是在講授函數的連續性的時(shí)候我用到的例子是著(zhù)名的“峨眉山的佛光”：峨眉山的當地居民反映，太陽(yáng)的位置不太高也不太低的時(shí)候才能看見(jiàn)傳說(shuō)中的“佛光”，而太陽(yáng)的運動(dòng)軌跡是連續的，因此一定會(huì )有一個(gè)時(shí)刻達到“佛光”所要求的位置，從而激發(fā)了學(xué)生的聽(tīng)課熱情。在授課過(guò)程中多舉例，多聯(lián)系其他學(xué)科，從而加深學(xué)生對基本知識的識記，提高各種技能。
(4)學(xué)風(fēng)建設與教學(xué)質(zhì)量密不可分，結合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)優(yōu)化教學(xué)方法。結合計算機專(zhuān)業(yè)的內容設計一些與數學(xué)結合的實(shí)例，可以使學(xué)生認識到數學(xué)的重要作用。例如：線(xiàn)性代數中的矩陣，對計算機專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)就是二維數組，讓學(xué)生覺(jué)得學(xué)好數學(xué)對專(zhuān)業(yè)課是有幫助的，還可以根據職業(yè)和專(zhuān)業(yè)的要求，優(yōu)化教學(xué)內容，和專(zhuān)業(yè)相關(guān)的，學(xué)生以后從業(yè)會(huì )用到的知識點(diǎn)就詳細講解，多舉實(shí)例，和專(zhuān)業(yè)不相關(guān)的知識點(diǎn)就少講略講，這樣學(xué)生就會(huì )有選擇的去學(xué)習，也可以提高他們的學(xué)習興趣。
教學(xué)方法的優(yōu)化主要體現為：
1、結合各種教學(xué)方法，如講授法、小組教學(xué)法和研討式教學(xué)法等。只有結合不同的方法，讓課堂氣氛活躍起來(lái)，學(xué)生的主體作用才會(huì )更好的發(fā)揮，小組教學(xué)可以讓同學(xué)們互相幫助、積極研討，教師要設計課堂研討的內容，設計實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行數學(xué)建模、模型求解、多解選優(yōu)的解決問(wèn)題的能力的培養。鼓勵學(xué)生多角度思考問(wèn)題，從不同的方面解決問(wèn)題，開(kāi)拓學(xué)生的思維。講授實(shí)練相結合，讓學(xué)生在學(xué)習中解題，在解題中中學(xué)習。
2、數學(xué)教學(xué)應以全程板書(shū)為主，根據教學(xué)內容適當使用多媒體輔助教學(xué)。比方說(shuō)數學(xué)畫(huà)圖軟件，幾何圖形和空間立體圖形的生成，板書(shū)和語(yǔ)言所不能清晰呈現的抽象概念可以更直觀(guān)的展示在學(xué)生面前，加深學(xué)生對知識點(diǎn)的理解和識記，還可能引發(fā)他們對某些軟件的興趣從而進(jìn)行自主學(xué)習。這就要求教師合理選擇多媒體課件，上課之前要設計教學(xué)環(huán)節，過(guò)多的課件演示也會(huì )讓學(xué)生失去學(xué)習的興趣。
對于計算機學(xué)院的數學(xué)教師來(lái)說(shuō)，遇到的教學(xué)上的問(wèn)題可能會(huì )多種多樣，這就要求我們對學(xué)生要有愛(ài)心，有耐心，熱愛(ài)教學(xué)工作，全身心地投入到數學(xué)的教學(xué)工作中去。
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