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計(jì)算機(jī)專業(yè)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中學(xué)習(xí)興趣和能力的培養(yǎng)
計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)是密切相關(guān)的。計(jì)算機(jī)有很多分支,程序設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、硬件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、信息安全等�；旧弦陨系亩夹枰幸欢ǖ臄�(shù)學(xué)功底。而程序設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)學(xué)功底的要求還要高些。
摘要：大學(xué)數(shù)學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的能力，如邏輯思維、創(chuàng)新、推理、分析問題解決問題等方面的能力都起到了重要推動(dòng)作用，計(jì)算機(jī)專業(yè)數(shù)學(xué)的教學(xué)應(yīng)該注重概念和數(shù)學(xué)思想的教學(xué)，同時(shí)還要將數(shù)學(xué)軟件、實(shí)際應(yīng)用等滲透于教學(xué)過程中。將討論式教學(xué)引入課堂，提高同學(xué)的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力、提出問題能力以及團(tuán)隊(duì)合作能力。
關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)思維;討論式教學(xué);能力培養(yǎng)
一、數(shù)學(xué)對(duì)于學(xué)生能力培養(yǎng)的重要性
(一)數(shù)學(xué)思維
當(dāng)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(shù)學(xué)為代表學(xué)科，其開拓者是亞里士多德、萊布尼茲和希爾伯特等。邏輯思維基本構(gòu)建了現(xiàn)代邏輯學(xué)的體系，其思維符合：有作為推理基礎(chǔ)的公理集合;有可靠調(diào)的推演規(guī)則;只能從公理集合出發(fā)，經(jīng)過推演規(guī)則的合法推理得出結(jié)論。
(二)數(shù)學(xué)廣泛應(yīng)用與生產(chǎn)生活中
首先，數(shù)學(xué)的許多理論、方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域中。美國(guó)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(shù)學(xué)。”數(shù)學(xué)的起源是對(duì)實(shí)際問題的求解，正式由于人們不斷的在實(shí)際生產(chǎn)中提出種種問題才促進(jìn)了數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展，而后數(shù)學(xué)在物理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等、金融、證券與投資等學(xué)科上的應(yīng)用是眾所周知的，隨著科學(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越明顯和擴(kuò)大。一般來說，使用的數(shù)學(xué)工具越精深，最后獲得的結(jié)果就會(huì)更具體、更有實(shí)際意義。所以從本質(zhì)上來說，所有的高科技都是一種數(shù)學(xué)建模。事實(shí)上，在各種技術(shù)的背后，數(shù)學(xué)建�？倳�(huì)成為解決問題的關(guān)鍵。“數(shù)論”與“密鑰”、“橢圓曲線”與指紋識(shí)別等都是建立在數(shù)學(xué)模型求解的基礎(chǔ)之上的。
其次，計(jì)算機(jī)的發(fā)展建立在數(shù)學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)之上。在計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程中，被稱為“人工智能之父”的阿蘭·賣席森·圖靈和“計(jì)算機(jī)之父”的馮·諾依曼都是數(shù)學(xué)家，他們對(duì)計(jì)算機(jī)學(xué)科的發(fā)展起到了劃時(shí)代的作用。縱觀計(jì)算機(jī)的所有重大應(yīng)用無不包含著各種數(shù)學(xué)理論。美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)把數(shù)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(shù)學(xué)課程教學(xué)的普遍現(xiàn)狀
大學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)目前存在的問題多種多樣，主要包括課時(shí)數(shù)減少，高校普遍擴(kuò)招造成的學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，學(xué)生口口相傳覺得數(shù)學(xué)難度大，對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)失去信心，感覺學(xué)習(xí)內(nèi)容枯燥而不愿意學(xué)習(xí)等問題;最近幾年社會(huì)上提出的一種不正確的觀點(diǎn)：學(xué)會(huì)算簡(jiǎn)單的算數(shù)就行了，不用學(xué)習(xí)太多高深的數(shù)學(xué)知識(shí);還有學(xué)生習(xí)慣了從小學(xué)一直延續(xù)到高中的填鴨式教育，不會(huì)主動(dòng)的學(xué)習(xí)，因此教師在教學(xué)過程中不得不讓學(xué)生死記硬背，從定義到定理，從公式到命題，從計(jì)算到證明，學(xué)生一直在不停的背書，卻從不考慮這些知識(shí)的實(shí)際意義，當(dāng)然就失去了學(xué)習(xí)興趣。這種教學(xué)方式只是為了應(yīng)付考試，完全是應(yīng)試教育長(zhǎng)出的一顆惡果，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的能力沒有任何幫助。要培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，在教學(xué)過程中，必須引起學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
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(duì)以素質(zhì)教育為主要任務(wù)的高等教育提出了新形勢(shì)下的新挑戰(zhàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、解決問題的能力等方面尤顯突出，而大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)正是為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)而開設(shè)的。大學(xué)數(shù)學(xué)課程的教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力和創(chuàng)新能力、數(shù)學(xué)思維方式和提高學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)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(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí)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，在比賽過程中青年教師和觀眾可以吸取別人的長(zhǎng)處，改進(jìn)自己的不足，同時(shí)相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)制度極大程度上調(diào)動(dòng)了青年教師的講課熱情和工作積極性。同時(shí)計(jì)算機(jī)學(xué)院每學(xué)年也都會(huì)進(jìn)行青年教師講課評(píng)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(fù)責(zé)制也就是導(dǎo)師制，由一名任課教師專門負(fù)責(zé)幾個(gè)學(xué)生，從學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)方法等各個(gè)方面了解學(xué)生的情況，出現(xiàn)問題及時(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(jí)聽課制度，每年度的督學(xué)組、教務(wù)處、領(lǐng)導(dǎo)、同行、學(xué)生等各級(jí)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(dǎo)思想，在教師有目的的引導(dǎo)下調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生自主的參加學(xué)習(xí)、研討等活動(dòng)，自主地發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。傳統(tǒng)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(dú)角戲”，而如果讓學(xué)生變成學(xué)習(xí)的主主體，教學(xué)的目的是為了讓學(xué)生能夠?qū)W會(huì)知識(shí)和提高能力，教師只起到輔助學(xué)習(xí)的作用。把握學(xué)生主體性原則要面對(duì)全體學(xué)生因材施教，還要實(shí)現(xiàn)確定教學(xué)的內(nèi)容和方法，最終的目的是讓學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)，掌握教學(xué)目標(biāo)要求的各種基本知識(shí)和基本技能，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)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(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中有過很多的困難，高中數(shù)學(xué)基礎(chǔ)很不扎實(shí)，在心理上恐懼?jǐn)?shù)學(xué)，都是為了高考而不得不學(xué)。還有一部分同學(xué)則是聽上下屆同學(xué)傳授“經(jīng)驗(yàn)”，認(rèn)為高等數(shù)學(xué)太難而本能的不喜歡學(xué)習(xí)，還有一種情況就是同學(xué)們剛剛擺脫了高中階段家長(zhǎng)和老師的層層“壓迫”，到了大學(xué)就放松了學(xué)習(xí)。
吉林師范大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院設(shè)有教法教研室，專門針對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行對(duì)癥研討，為了解決這些問題，我們成立了導(dǎo)師組，將學(xué)生分配給學(xué)院的各位老師，有什么問題直接和老師進(jìn)行交流，最大程度避免了學(xué)生之間負(fù)能量的擴(kuò)散，老師經(jīng)常和學(xué)生溝通，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，發(fā)現(xiàn)負(fù)面情緒立即處理，從心理上解決了學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的“負(fù)擔(dān)”。精心組織教學(xué)內(nèi)容，挖掘?qū)W科的特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)例進(jìn)行教學(xué)，以實(shí)用性和理解構(gòu)建教學(xué)體系，對(duì)定理的證明不要求掌握，只要求能夠用實(shí)際的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，建立學(xué)生學(xué)習(xí)的信心，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣;例如在學(xué)習(xí)極限問題時(shí)，多數(shù)同學(xué)對(duì)極限理解的難度比較大，我用幾何畫板給學(xué)生演示了多邊形逼近園的過程，加深了學(xué)生對(duì)極限的理解，還有就是在講授函數(shù)的連續(xù)性的時(shí)候我用到的例子是著名的“峨眉山的佛光”：峨眉山的當(dāng)?shù)鼐用穹从�，太�?yáng)的位置不太高也不太低的時(shí)候才能看見傳說中的“佛光”，而太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)軌跡是連續(xù)的，因此一定會(huì)有一個(gè)時(shí)刻達(dá)到“佛光”所要求的位置，從而激發(fā)了學(xué)生的聽課熱情。在授課過程中多舉例，多聯(lián)系其他學(xué)科，從而加深學(xué)生對(duì)基本知識(shí)的識(shí)記，提高各種技能。
(4)學(xué)風(fēng)建設(shè)與教學(xué)質(zhì)量密不可分，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)優(yōu)化教學(xué)方法。結(jié)合計(jì)算機(jī)專業(yè)的內(nèi)容設(shè)計(jì)一些與數(shù)學(xué)結(jié)合的實(shí)例，可以使學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)的重要作用。例如：線性代數(shù)中的矩陣，對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來說就是二維數(shù)組，讓學(xué)生覺得學(xué)好數(shù)學(xué)對(duì)專業(yè)課是有幫助的，還可以根據(jù)職業(yè)和專業(yè)的要求，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，和專業(yè)相關(guān)的，學(xué)生以后從業(yè)會(huì)用到的知識(shí)點(diǎn)就詳細(xì)講解，多舉實(shí)例，和專業(yè)不相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)就少講略講，這樣學(xué)生就會(huì)有選擇的去學(xué)習(xí)，也可以提高他們的學(xué)習(xí)興趣。
教學(xué)方法的優(yōu)化主要體現(xiàn)為：
1、結(jié)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(jié)合不同的方法，讓課堂氣氛活躍起來，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(shè)計(jì)課堂研討的內(nèi)容，設(shè)計(jì)實(shí)際問題進(jìn)行數(shù)學(xué)建模、模型求解、多解選優(yōu)的解決問題的能力的培養(yǎng)。鼓勵(lì)學(xué)生多角度思考問題，從不同的方面解決問題，開拓學(xué)生的思維。講授實(shí)練相結(jié)合，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中解題，在解題中中學(xué)習(xí)。
2、數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)以全程板書為主，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)使用多媒體輔助教學(xué)。比方說數(shù)學(xué)畫圖軟件，幾何圖形和空間立體圖形的生成，板書和語(yǔ)言所不能清晰呈現(xiàn)的抽象概念可以更直觀的展示在學(xué)生面前，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和識(shí)記，還可能引發(fā)他們對(duì)某些軟件的興趣從而進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。這就要求教師合理選擇多媒體課件，上課之前要設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，過多的課件演示也會(huì)讓學(xué)生失去學(xué)習(xí)的興趣。
對(duì)于計(jì)算機(jī)學(xué)院的數(shù)學(xué)教師來說，遇到的教學(xué)上的問題可能會(huì)多種多樣，這就要求我們對(duì)學(xué)生要有愛心，有耐心，熱愛教學(xué)工作，全身心地投入到數(shù)學(xué)的教學(xué)工作中去。
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