數(shù)學(xué)論文離散數(shù)學(xué)
數(shù)學(xué)論文離散數(shù)學(xué)
離散數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ),我們研究離散數(shù)學(xué)是有其現(xiàn)實(shí)意義的,可以說(shuō)它是構(gòu)筑在數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)之間的橋梁,下面學(xué)習(xí)啦小編給你分享數(shù)學(xué)論文離散數(shù)學(xué)，歡迎閱讀。
數(shù)學(xué)論文離散數(shù)學(xué)篇一
摘要： 以信息專業(yè)的離散數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐為基礎(chǔ)，分析了大學(xué)文科數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的不足，探討了如何在實(shí)踐中進(jìn)行教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞： 離散數(shù)學(xué);邏輯;可視化方法
引言
隨著社會(huì)信息化的發(fā)展，《離散數(shù)學(xué)》逐漸成為信息學(xué)科的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課?！峨x散數(shù)學(xué)》是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的一個(gè)重要分支，以研究離散量的結(jié)構(gòu)和相互間的關(guān)系為主要目標(biāo)，其研究對(duì)象一般地是有限個(gè)或可數(shù)個(gè)元素。離散數(shù)學(xué)已經(jīng)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計(jì)與分析、操作系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)、人工智能、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)與分布式計(jì)算、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫(kù)等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。除了作為多門(mén)課程必須的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)之外，離散數(shù)學(xué)中所體現(xiàn)的現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想對(duì)加強(qiáng)學(xué)生的素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維和邏輯表達(dá)能力，提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，也有著不可替代的作用[1]。
但是通過(guò)近幾年的教學(xué)實(shí)踐，人們對(duì)《離散數(shù)學(xué)》的課程設(shè)置和教學(xué)效果還不是很滿意[2]。主要存在于教學(xué)內(nèi)容取舍上和教學(xué)方法的應(yīng)用上。如果教學(xué)內(nèi)容的選取不當(dāng)或是教學(xué)方法的使用不當(dāng)，都會(huì)使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)《離散數(shù)學(xué)》產(chǎn)生畏懼或是抵觸的情緒，以至不了解學(xué)習(xí)的目的。如何提高學(xué)生對(duì)《離散數(shù)學(xué)》這一課程的認(rèn)識(shí)，并學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維方式思考問(wèn)題，解決問(wèn)題，進(jìn)而提高自身的科學(xué)修養(yǎng)，這是我們每一個(gè)教育工作者應(yīng)該關(guān)注的問(wèn)題。本文基于筆者自身的教學(xué)經(jīng)歷和調(diào)查研究，對(duì)教學(xué)與學(xué)習(xí)《離散數(shù)學(xué)》的內(nèi)容和方法中存在的一些問(wèn)題加以分析，并且提出了一些相應(yīng)的解決方案。
1 不同專業(yè)課程內(nèi)容的設(shè)置
經(jīng)典的離散數(shù)學(xué)內(nèi)容一般包括數(shù)理邏輯、集合理論、圖論基礎(chǔ)、代數(shù)結(jié)構(gòu)這四部分內(nèi)容。隨著信息科學(xué)的發(fā)展《組合數(shù)學(xué)》這一學(xué)科也逐步的被添加到離散數(shù)學(xué)的課程之內(nèi)。但是因?yàn)椴煌瑢I(yè)培養(yǎng)學(xué)生的目標(biāo)各異，所以對(duì)離散數(shù)學(xué)的課程要求也不一樣，相應(yīng)的課時(shí)分配亦不盡相同。大多數(shù)為36課時(shí)，54課時(shí)或72課時(shí)。對(duì)授課內(nèi)容來(lái)說(shuō)，也因?yàn)閷I(yè)和課時(shí)的不同而有所差異，例如對(duì)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)來(lái)說(shuō)，在我校是54課時(shí)，又因?yàn)榇鷶?shù)結(jié)構(gòu)已作為一門(mén)單獨(dú)的課程開(kāi)設(shè)，所以在授課過(guò)程中我們主要教授其它幾部分內(nèi)容。而對(duì)我校的物理專業(yè)的信息課程來(lái)說(shuō)，只有36課時(shí)，如何在如此少的課時(shí)講授完四部分內(nèi)容，確實(shí)是一種挑戰(zhàn)，經(jīng)過(guò)實(shí)踐，我們決定講與練結(jié)合起來(lái)，就是在課堂講授主要部分，剩下的作為習(xí)題布置給學(xué)生，這樣的好處是鍛煉了學(xué)生的讀書(shū)與自學(xué)能力，另外又因?yàn)閿?shù)理邏輯，圖論等內(nèi)容與其電路設(shè)計(jì)等一些實(shí)際應(yīng)用有關(guān)，所以我們加強(qiáng)這一方面的實(shí)際應(yīng)用內(nèi)容。信息管理類的開(kāi)課則是54課時(shí)，在這一方面，因?yàn)閷W(xué)生的數(shù)學(xué)修養(yǎng)沒(méi)有理科的好，所以我們則注重與其專業(yè)有關(guān)的內(nèi)容，比如實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域比較多的圖論等。通過(guò)幾年的授課，我們覺(jué)得，對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較好的專業(yè)，完全可以將《離散數(shù)學(xué)》分為基本不同的課程進(jìn)行講授，這樣的好處是可以加深相應(yīng)部分內(nèi)容的理論基礎(chǔ)以及擴(kuò)展其應(yīng)用的知識(shí)量，學(xué)生通過(guò)理論和應(yīng)用的相互關(guān)聯(lián)，加深了對(duì)本門(mén)課的認(rèn)識(shí)和理解。對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較薄弱的專業(yè)，我們還是以應(yīng)用為主，理論為輔。
與其他課程的聯(lián)系也體現(xiàn)在不同專業(yè)需求上。就圖論這一內(nèi)容來(lái)說(shuō)，在我校信息與計(jì)算數(shù)學(xué)專業(yè)與《離散數(shù)學(xué)》同時(shí)開(kāi)課的有《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》，而這兩門(mén)課程在圖的一章里面有內(nèi)容的重疊，其不同點(diǎn)在于，《離散數(shù)學(xué)》注重的是理論的研究，而《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》注重的是程序的設(shè)計(jì)。對(duì)于物理類的信息專業(yè)，其后續(xù)課程有《電路設(shè)計(jì)》，所以在課堂上，我們會(huì)舉出一些與其相關(guān)的內(nèi)容，使同學(xué)加以理解。
2 注重課堂授課過(guò)程的可視化方法
現(xiàn)在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)已經(jīng)深入到了每一門(mén)課程中，《離散數(shù)學(xué)》也不例外。我們?cè)谥v授過(guò)程中，對(duì)于計(jì)算機(jī)的輔助教學(xué)，主要體現(xiàn)在如下的兩個(gè)方面：一個(gè)是多媒體課件，一個(gè)是利用數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行輔助計(jì)算。這是因?yàn)楫?dāng)學(xué)生接觸到了《離散數(shù)學(xué)》這一門(mén)課程時(shí)，已經(jīng)完成了從中學(xué)邏輯思維到大學(xué)邏輯思維的轉(zhuǎn)換，因此，可以借用matlab這一類的輔助計(jì)算工具以加深同學(xué)們的理解。例如，在關(guān)系這一部分中有對(duì)極限定義的解釋，我們先是應(yīng)用課件對(duì)其進(jìn)行可視化理解。具體是先復(fù)習(xí)絕對(duì)值“■”是一維坐標(biāo)軸上兩點(diǎn)的距離這一幾何意義。那么對(duì)于函數(shù)極限的標(biāo)準(zhǔn)定義：“對(duì)于?坌?著>0，?堝?啄>0，當(dāng)0 3 帶有問(wèn)題啟發(fā)式的教與學(xué)
帶有啟發(fā)式的教與學(xué)主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面，一是對(duì)學(xué)生邏輯思維的培養(yǎng)，一是對(duì)所學(xué)知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用。邏輯思維主要體現(xiàn)在對(duì)同學(xué)的各種數(shù)學(xué)語(yǔ)言的理解和應(yīng)用上，例如反證法一直是一種重要的邏輯思維方法，但是有的學(xué)生很難理解其內(nèi)在本質(zhì)，于是在數(shù)理邏輯這一部分，我們通過(guò)邏輯運(yùn)算，給出這一方法的數(shù)學(xué)語(yǔ)言的表述。還有，對(duì)1=0.■這一在中學(xué)已接觸到的知識(shí)，我們?cè)诤瘮?shù)這一部分應(yīng)用極限的概念給予說(shuō)明。很多學(xué)生在學(xué)完這些內(nèi)容后紛紛表示對(duì)以前只知道機(jī)械運(yùn)用的數(shù)學(xué)語(yǔ)言有了一個(gè)更加深刻的認(rèn)識(shí)和理解。在教學(xué)生《離散數(shù)學(xué)》之前，我們通常會(huì)做一個(gè)小型的調(diào)查。最終的結(jié)果是很多學(xué)生都會(huì)問(wèn)離散數(shù)學(xué)的應(yīng)用。對(duì)于這一問(wèn)題我們?cè)缬袦?zhǔn)備，授課過(guò)程中，盡量做到理論聯(lián)系實(shí)際，而不是老生常談式的對(duì)同學(xué)們解釋，大學(xué)數(shù)學(xué)是伴隨實(shí)際的應(yīng)用而發(fā)展起來(lái)的，學(xué)習(xí)他可以提高學(xué)生的邏輯分析能力和處理問(wèn)題的能力等等。例如，在講授數(shù)理邏輯這一部分，我們會(huì)給學(xué)生解釋，如果把一個(gè)人的所有特點(diǎn)都?xì)w結(jié)為前因，那么通過(guò)邏輯推理，可以得到這個(gè)人的命運(yùn)結(jié)果。思維活躍的學(xué)生對(duì)這一解釋很感興趣，當(dāng)場(chǎng)就算了起來(lái)。以致后來(lái)選擇了邏輯推理作為自己的博士方向，以至于畢業(yè)留校。在講授函數(shù)關(guān)系的時(shí)候，我們會(huì)以數(shù)據(jù)庫(kù)access軟件來(lái)說(shuō)明。
4 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)講授和與學(xué)生交流，我們深刻地認(rèn)識(shí)到了《離散數(shù)學(xué)》開(kāi)設(shè)的必要性和重要性。對(duì)如何在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)一步完善這將是我們今后重要的研究課題之一。
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數(shù)學(xué)論文離散數(shù)學(xué)篇二
【摘 要】離散數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。本文對(duì)離散數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段及教學(xué)方法進(jìn)行了探討。首先根據(jù)學(xué)校技術(shù)應(yīng)用型大學(xué)的辦學(xué)方略，精選教學(xué)內(nèi)容，注重知識(shí)應(yīng)用能力;其次探討了教學(xué)手段和方法，通過(guò)課程引入激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，注重課堂討論分析，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，注重類比歸納，進(jìn)行多媒體輔助教學(xué)，從而提高離散數(shù)學(xué)的教學(xué)效果。
【關(guān)鍵詞】離散數(shù)學(xué);教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法;教學(xué)手段
1.引言
離散數(shù)學(xué)是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的重要分支，是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課，主要研究離散結(jié)構(gòu)和離散數(shù)量的關(guān)系。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，離散數(shù)學(xué)越來(lái)越重要，其基本理論在計(jì)算機(jī)理論研究以及計(jì)算機(jī)軟件、硬件開(kāi)發(fā)的各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用[1]。
離散數(shù)學(xué)的授課內(nèi)容主要分為“數(shù)理邏輯”，“集合論”，“代數(shù)結(jié)構(gòu)”、“圖論”，“組合分析”以及“形式語(yǔ)言與自動(dòng)機(jī)”等幾大分支，課程概念較多，定義及定理比較抽象，理論性較強(qiáng)[2]。在教學(xué)過(guò)程中，如果只從數(shù)學(xué)方面講授定義定理，學(xué)生理解起來(lái)比較困難，容易對(duì)本課程的學(xué)習(xí)失去興趣。因此，設(shè)計(jì)精彩的教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，探討教學(xué)手段，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，具有重要的意義 。
2.精選教學(xué)內(nèi)容 改變教學(xué)觀念
2.1 精選教學(xué)內(nèi)容
離散數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)的一門(mén)基礎(chǔ)課，眾多本科高校均開(kāi)設(shè)此課程，其教材也非常豐富。因此，需要教師在符合學(xué)校自身辦學(xué)方略和培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，精選教學(xué)內(nèi)容。筆者工作單位上海電機(jī)學(xué)院是一所具有技術(shù)應(yīng)用型本科內(nèi)涵實(shí)質(zhì)和行業(yè)大學(xué)屬性特征的全日制普通本科院校，辦學(xué)方略注重“技術(shù)立校，應(yīng)用為本”，因此從學(xué)校學(xué)生培養(yǎng)方案和學(xué)校特色出發(fā)，對(duì)本課程的教學(xué)不能照搬研究型大學(xué)的授課方式和教學(xué)內(nèi)容。應(yīng)該從學(xué)生的自身素質(zhì)以及課程應(yīng)用性的角度出發(fā)精選授課內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的實(shí)際應(yīng)用能力，讓學(xué)生從枯燥的數(shù)學(xué)概念中走出來(lái)，達(dá)到學(xué)以致用的目的。
2.2 改變教學(xué)觀念
在離散數(shù)學(xué)課程的教學(xué)過(guò)程中，如果采取傳統(tǒng)的教師講授，學(xué)生課堂聽(tīng)課的方式，學(xué)生普遍覺(jué)得內(nèi)容枯燥，提不起學(xué)習(xí)興趣。因此教師應(yīng)在傳統(tǒng)課堂教學(xué)方法的基礎(chǔ)上，注重學(xué)生的發(fā)展和參與，應(yīng)“以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體”，在授課過(guò)程中從教師為主體變?yōu)橐詫W(xué)生為主體，在教學(xué)過(guò)程中設(shè)置問(wèn)題情境，啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
如在講授圖論中最短路徑的Dijkstra算法時(shí)，如果只是教師講授算法，學(xué)生理解起來(lái)比較困難，對(duì)算法的具體應(yīng)用也無(wú)法熟練掌握。教師在授課中可結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)例，從實(shí)際問(wèn)題出發(fā)，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)際案例探索算法，發(fā)表自己的觀點(diǎn)，主動(dòng)的參與到學(xué)習(xí)過(guò)程中。教師在這個(gè)過(guò)程從講臺(tái)走入到學(xué)生中間，與學(xué)生交流，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)從淺到深的分析和理解，并控制學(xué)生探討時(shí)間，最后帶動(dòng)學(xué)生歸納總結(jié)，讓學(xué)生作為主體參與在課堂教學(xué)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生掌握完整的知識(shí)體系。
3.改進(jìn)教學(xué)方法，研究教學(xué)手段
在教學(xué)過(guò)程中，運(yùn)用好的教學(xué)方法和教學(xué)手段，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)離散數(shù)學(xué)的興趣，提高授課質(zhì)量，幫助學(xué)生系統(tǒng)性的掌握所學(xué)知識(shí)并加以運(yùn)用。
3.1 注重課程引入
離散數(shù)學(xué)的定義比較多，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中經(jīng)常覺(jué)得課程的概念非常多，很難掌握并很容易忘記。這就需要教師在講授定義和定理時(shí)，注重知識(shí)引入的過(guò)程，啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣并留下深刻的印象。如在講授命題符號(hào)化時(shí)，如果直接給出命題符號(hào)化的定義，學(xué)生不知道這個(gè)定義在實(shí)際問(wèn)題如何應(yīng)用。在講解過(guò)程中，可首先給出一些大家在日常生活中常見(jiàn)的語(yǔ)句，讓學(xué)生判斷語(yǔ)句真假，往往會(huì)引起學(xué)生的興趣，在此之后引導(dǎo)學(xué)生思考如何將這些語(yǔ)句用數(shù)學(xué)方式描述，進(jìn)而給出命題符號(hào)化的概念。通過(guò)這樣的引入，學(xué)生對(duì)定義的理解會(huì)比較透徹，可以做到知其然并知其所以然。
教師還可以在課堂最后，提出趣味性的問(wèn)題，讓學(xué)生課下思考，作為下一堂課的引入。如在講解歐拉圖的概念之前，可畫(huà)一幅圖讓學(xué)生思考是否可以一筆畫(huà)成，學(xué)生會(huì)非常踴躍的回答并在課下做出思考，這樣在下節(jié)課講授時(shí)，學(xué)生會(huì)非常感興趣，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的渴求和理解。
3.2 課堂討論分析
在離散數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中，如果教師在講臺(tái)上一味的講解，學(xué)生聽(tīng)課時(shí)很容易覺(jué)得枯燥和疲勞。在授課過(guò)程中，教師可以圍繞授課內(nèi)容，提出一些問(wèn)題進(jìn)行討論，帶動(dòng)學(xué)生思考。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上提出問(wèn)題，教師可以安排學(xué)生之間互相討論。如在講授謂詞邏輯中的推理理論時(shí)，可以舉實(shí)際生活中趣味推理的例子，讓學(xué)生理解知識(shí)如何運(yùn)用，并讓學(xué)生思考自己在平時(shí)遇到的推理問(wèn)題是否可以用課上的知識(shí)解決。通過(guò)這樣的啟發(fā)討論，學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣很高并可以做到舉一反三，透徹掌握知識(shí)內(nèi)容。
3.3 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
離散數(shù)學(xué)的基本理論在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛應(yīng)用，因此在授課過(guò)程中應(yīng)避免單一的理論教學(xué)，逐步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將離散數(shù)學(xué)的理論與計(jì)算機(jī)實(shí)踐及其他課程有機(jī)結(jié)合[3]。如在講授最優(yōu)樹(shù)的Huffman算法時(shí)，可以開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課，在講授算法原理的同時(shí)，將學(xué)生帶入實(shí)驗(yàn)機(jī)房，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)算法流程圖，并編寫(xiě)程序，通過(guò)上機(jī)的方式掌握算法的本質(zhì)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生可將所學(xué)理論應(yīng)用于實(shí)際案例中，加深對(duì)知識(shí)的理解，還可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和編程能力，并掌握所學(xué)內(nèi)容與其他相關(guān)計(jì)算機(jī)知識(shí)的聯(lián)系，培養(yǎng)了學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。
3.4 注重類比歸納總結(jié)
離散數(shù)學(xué)的概念較多，內(nèi)容抽象，學(xué)生難以理解，但是很多內(nèi)容之間則存在一定的聯(lián)系，教師可通過(guò)類比歸納的方式，幫助學(xué)生理解。如數(shù)理邏輯中，謂詞邏輯的推理理論和命題邏輯的推理理論，在理解上有一定的聯(lián)系，因此在講授謂詞邏輯的過(guò)程中，可以與命題邏輯的推理論相比較，分析異同。再如圖論中的歐拉圖和哈密爾頓圖的定義，可以用類比的方法，讓學(xué)生直觀理解二者的含義和區(qū)別[4]。同時(shí)，教師可以在授課過(guò)程中適時(shí)的歸納總結(jié)。比如學(xué)完數(shù)理邏輯后，可以對(duì)數(shù)理邏輯的兩章內(nèi)容進(jìn)行歸納，提取出知識(shí)主線，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)由淺入深的掌握。
3.5 多媒體輔助教學(xué)
在離散數(shù)學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，可以靈活的采取多媒體輔助教學(xué)。教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同增加趣味性的背景知識(shí)，通過(guò)圖像、聲音和動(dòng)畫(huà)，使學(xué)生直觀的接受新內(nèi)容。采用多媒體輔助教學(xué)，不是意味著教師用PPT把授課的內(nèi)容逐行展示，這樣和傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)差別不大。教師應(yīng)該將傳統(tǒng)的教學(xué)方式與多媒體教學(xué)相結(jié)合，如“圖論部分”，在講授歐拉圖，哈密爾頓圖，最小生成樹(shù)等內(nèi)容時(shí)，可將重要內(nèi)容用Flash動(dòng)畫(huà)的形式進(jìn)行動(dòng)態(tài)展示，在做動(dòng)畫(huà)的過(guò)程中從學(xué)生的角度出發(fā)，靈活的加入聲音、圖像，吸引學(xué)生興趣，這樣學(xué)生可以很容易的理解算法，增加了學(xué)習(xí)的直觀性。
4.總結(jié)
作為計(jì)算機(jī)專業(yè)重要的基礎(chǔ)課，離散數(shù)學(xué)廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)的各個(gè)領(lǐng)域。因此，提高教學(xué)質(zhì)量，改進(jìn)教學(xué)手段，探討教學(xué)方法，成為教師在授課過(guò)程中一直不斷探索的課題。本文根據(jù)筆者的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)觀念、教學(xué)方法和教學(xué)手段幾個(gè)方面進(jìn)行了探討。在今后的課程教學(xué)中，我們還需不斷創(chuàng)新教學(xué)方法，使離散數(shù)學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量和效果進(jìn)一步提高。
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數(shù)學(xué)論文離散數(shù)學(xué)篇三
摘 要: 離散數(shù)學(xué)是高校計(jì)算機(jī)類專業(yè)的必修課程之一,但由于課程本身的特點(diǎn)使得這門(mén)課程的學(xué)習(xí)有一定的難度,本文主要針對(duì)教授這門(mén)課程提出了幾點(diǎn)具體的方法。
關(guān)鍵詞: 大學(xué)離散數(shù)學(xué) 教學(xué)方法 課堂教學(xué)
離散數(shù)學(xué)是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的一個(gè)重要分支,是研究離散的結(jié)構(gòu)和相互間關(guān)系的學(xué)科,是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的支撐學(xué)科之一。離散數(shù)學(xué)的教學(xué)由于知識(shí)點(diǎn)較多,課時(shí)有限,課容量大,教師注重嚴(yán)密性與邏輯性,強(qiáng)調(diào)對(duì)概念、原理的掌握,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程中感覺(jué)枯燥無(wú)味,記不住太多的知識(shí)點(diǎn),會(huì)有撿了芝麻又丟了西瓜的感覺(jué)。這些客觀原因?qū)處熖岢隽藝?yán)格的要求,必須充分準(zhǔn)備采用多種教學(xué)方法,使抽象的概念形象化,幫助學(xué)生的理解和記憶,以便于學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)掌握更多的知識(shí)點(diǎn)。
教師要想上好一節(jié)課,必須拿出上課時(shí)間三倍的時(shí)間來(lái)備課。教師首先要吃透教材,只有熟悉了教材才能順利完成教學(xué)任務(wù),熟悉教材不僅包括掌握課本上的內(nèi)容,而且要深入到更深的層次上。
比如在講歐拉圖和哈密頓圖的過(guò)程中,教師可以在上課前通過(guò)上網(wǎng)查資料,弄清楚歐拉圖是歐拉通過(guò)哥尼斯堡七橋問(wèn)題抽象出來(lái)的。尼斯堡是位于普累格河上的一座城市,它包含兩個(gè)島嶼和連接它們的七座橋,該河流經(jīng)城區(qū)的這兩個(gè)島,島與河岸之間架有六座橋,另一座橋則連接著兩個(gè)島。星期天散步已成為當(dāng)?shù)鼐用竦囊环N習(xí)慣,但試圖走過(guò)這樣的七座橋,而且每橋只走過(guò)一次卻從來(lái)沒(méi)有成功過(guò),但直至引起瑞士數(shù)學(xué)家歐拉注意之前,沒(méi)有人能夠解決這個(gè)問(wèn)題。通過(guò)這樣一個(gè)有意思的小故事引出歐拉圖,學(xué)生就很容易記住歐拉圖講的是邊不能重復(fù)的問(wèn)題。在講哈密頓圖時(shí),教師可以介紹一下哈密頓周游世界問(wèn)題,從正十二面體的一個(gè)頂點(diǎn)出發(fā),沿著正十二面體的棱前進(jìn),要把十二面體頂點(diǎn)無(wú)一遺漏地全部通過(guò),而每個(gè)頂點(diǎn)恰好只通過(guò)一次,最后回到出發(fā)點(diǎn)。在這個(gè)問(wèn)題剛提出來(lái)時(shí),生產(chǎn)商以為這是一個(gè)難題,專為此設(shè)計(jì)了一個(gè)玩具,以為可以吸引消費(fèi)者,誰(shuí)知當(dāng)這玩具推出市場(chǎng)時(shí),這個(gè)問(wèn)題立刻被人解決了,令生產(chǎn)商損失了一大筆錢(qián)。學(xué)生可以在笑聲中很容易地記住哈密頓圖是點(diǎn)不重復(fù)問(wèn)題,知道這兩個(gè)圖的區(qū)別。這些都要求教師在備課的過(guò)程中要充分準(zhǔn)備各種資料。
教師在開(kāi)始離散數(shù)學(xué)的教學(xué)之前應(yīng)先簡(jiǎn)單介紹一下這門(mén)課程的重要意義及作用,點(diǎn)明離散數(shù)學(xué)對(duì)其后續(xù)課程的基礎(chǔ)作用,讓學(xué)生意識(shí)到這門(mén)課程在整個(gè)專業(yè)課程中的地位。學(xué)生只有提高了學(xué)習(xí)的積極性,才會(huì)主動(dòng)地去學(xué)習(xí),而不是被動(dòng)地接受老師填鴨式的教學(xué)。教師應(yīng)先把整個(gè)教材的內(nèi)容分成幾個(gè)小部分,把每一部分的結(jié)構(gòu)幫學(xué)生梳理清楚,簡(jiǎn)單介紹一下每部分的主要內(nèi)容。以耿素云的《離散數(shù)學(xué)》為例,教師可以通過(guò)列表的方法把整個(gè)教材分成五個(gè)部分,這樣子可讓學(xué)生在學(xué)習(xí)之前就大體了解離散數(shù)學(xué)的框架。
在上課的過(guò)程中,教師要采用多種教學(xué)方法。離散數(shù)學(xué)定義特別多,不太適用傳統(tǒng)教學(xué)手段像黑板板書(shū)之類的,這就要求教師采用現(xiàn)代化的教學(xué)方法多媒體,而對(duì)數(shù)學(xué)來(lái)講單純多媒體教學(xué)效果不是特別好,所以應(yīng)該將這兩種教學(xué)方法相結(jié)合。在課堂上教師應(yīng)注意學(xué)生對(duì)這節(jié)課教學(xué)內(nèi)容的反饋,多問(wèn)幾個(gè)“聽(tīng)明白了嗎”,“有沒(méi)有問(wèn)題”,不能只注重教,要注重教學(xué)效果,要重視學(xué)生的情緒,及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度,把學(xué)生的思路引進(jìn)到教學(xué)活動(dòng)中來(lái),使之興趣盎然。比如在講數(shù)理邏輯這一部分內(nèi)容時(shí),教師可以多舉幾個(gè)實(shí)際問(wèn)題的例子,以便引起學(xué)生的興趣。在講關(guān)鍵路徑時(shí),在定義描述中最早完成時(shí)間是沿最長(zhǎng)路徑到達(dá)目的地所需要的時(shí)間,大部分學(xué)生對(duì)這個(gè)最長(zhǎng)路徑不理解。我給學(xué)生舉了個(gè)簡(jiǎn)單的例子:在工程的蓋樓過(guò)程中,假設(shè)蓋好一層樓需要兩個(gè)必須步驟,一是買水泥做鋼筋混凝土,二是打木樁,在蓋樓的過(guò)程中,買水泥需要兩周的時(shí)間,做混凝土需要三周,而打木樁需要四周,那么現(xiàn)在蓋起樓的最早完成時(shí)間是五周,取決于時(shí)間最長(zhǎng)的那個(gè)步驟。這樣通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的例子,學(xué)生就記住最早完成時(shí)間的概念。教學(xué)方法只是一種手段,而不是教學(xué)目的,甚至可以對(duì)某些內(nèi)容設(shè)計(jì)幾套方案,以防止種種可能出現(xiàn)的結(jié)果,做到有備無(wú)患。
在離散數(shù)學(xué)的教學(xué)過(guò)程中要講求教學(xué)的針對(duì)性,離散數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)類專業(yè)普遍開(kāi)設(shè)的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課,這就決定了其面向特定的學(xué)生,這要求教師要注重學(xué)生的學(xué)科特點(diǎn)和內(nèi)容的針對(duì)性。計(jì)算機(jī)學(xué)科的發(fā)展速度很快,課本的內(nèi)容可能有些已經(jīng)跟不上時(shí)代的發(fā)展,教師需要在教學(xué)過(guò)程中多去查資料,運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)的資源,把最先進(jìn)最前沿的學(xué)科知識(shí)介紹給學(xué)生,不斷更新引例,使授課內(nèi)容更具時(shí)代特色和生活氣息。比如在講最短路徑時(shí),教師可以找一個(gè)運(yùn)用到最短路徑的實(shí)際例子,把這個(gè)問(wèn)題的程序給學(xué)生運(yùn)行一下,讓學(xué)生明白所學(xué)到的知識(shí)點(diǎn)和實(shí)際問(wèn)題有什么聯(lián)系。另外一個(gè)問(wèn)題是在講特殊的圖時(shí),可以結(jié)合實(shí)際,比如說(shuō)教務(wù)處安排考試的問(wèn)題,要求教務(wù)處七天安排七門(mén)考試,同一個(gè)老師擔(dān)任的幾門(mén)課程不能排在相鄰的兩天,并且已知一個(gè)老師最多擔(dān)任四門(mén)課程,問(wèn)題是教務(wù)處能否安排出可行的考試方案。我在講課的過(guò)程中提到這個(gè)問(wèn)題時(shí),本來(lái)已經(jīng)介紹過(guò)幾種特殊的圖,但學(xué)生感覺(jué)內(nèi)容太多接受不了,可是一聽(tīng)考試并且和自己密切相關(guān),頓時(shí)打起精神,紛紛討論怎么安排可行,這就把課堂氣氛搞活躍了。最初學(xué)生并不能聯(lián)想到把這個(gè)轉(zhuǎn)化成圖的問(wèn)題,我就一步一步地引導(dǎo),告訴他們先把實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化成圖的問(wèn)題畫(huà)在紙上,然后看看題目要求的這個(gè)圖具有什么特性。最后學(xué)生才恍然大悟,原來(lái)是哈密頓通路問(wèn)題,這樣子這一節(jié)課的教學(xué)效果就會(huì)比較好。
檢查學(xué)生掌握程度的手段是測(cè)試,但是不能讓測(cè)試成為學(xué)生的壓力,讓他們對(duì)離散數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生抵觸程序。考試是衡量學(xué)生學(xué)習(xí)水平的重要手段,應(yīng)該為教學(xué)而考試,而不是為考試而教學(xué),學(xué)生掌握這門(mén)課程才是教師教的目的。
學(xué)習(xí)知識(shí)的目的是為了培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力,同時(shí)也加深他們對(duì)該課程在專業(yè)教學(xué)中地位的理解和認(rèn)識(shí)。在離散數(shù)學(xué)的教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)嘗試在傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,適當(dāng)增加上機(jī)實(shí)驗(yàn)操作的教學(xué)模式。教師在探索的基礎(chǔ)上,應(yīng)不斷豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,在量的積累的基礎(chǔ)上達(dá)到質(zhì)的飛躍,從而建立一套完備的離散數(shù)學(xué)的教學(xué)方法,進(jìn)一步提高離散數(shù)學(xué)在計(jì)算專業(yè)中的地位。
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