高職計算機數學教學模式的研究與探討

摘要：高等職業院校計算機專業的教育、職業定位和計算機數學課程的性質，決定了計算機數學與一般數學基礎課的教學內容、教學方法等有很大的差異。計算機數學是高職院校計算機相關專業的一門專業基礎課、數學課，它在計算機專業人才培養中起到傳授數學知識和方法、培養數學邏輯思維、提高數學素質和綜合能力的作用。筆者結合高職院校計算機數學課程的教學經歷，分析當前高職計算機數學課程教學的現狀和意義，研究和探討計算數學教學改革的內容。

關鍵詞：計算機數學；教學改革；高職院校

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）39-0264-02

目前各高職院校都加大了對人才培養模式的改革力度，專業系部也在不斷優化專業課程體系，基礎課特別是數學課課時受到嚴重的壓縮，計算機數學也避免不了，且面臨著課時少而教學內容多的尷尬、被動局面。現在有很多相關問題值得再進行更深一個層次的探討和研究。例如，高職計算機數學課程的教學效果不佳，原因何在？計算機數學的教學模式是否需要改革？改革的重點、關鍵點是什么？改革的意義何在？怎樣才能更好地促進高職計算機數學課程教學改革的持續發展？筆者結合高職院校計算機數學的教學經歷，談談對上述問題的理解與思考。

一、高職計算機數學課程教學的現狀和原因分析

1.學生基礎薄弱，學習氛圍不濃。目前大部分高職院校的專業課程體系特別突出專業技能的訓練和實踐能力的提高，弱化“理論知識”的作用，理工科專業也不例外。計算機專業也隨著“大潮流”固化專業知識體系，弱化“數學知識和數學邏輯思維”的作用，這無疑弱化數學方法及數學思維對提高編程能力的作用。而計算機專業恰恰需要數學邏輯思維來編程和深層次的項目研究開發等，從而導致了學生的數學能力與專業課程要求的差距越來越大，最終結果是學生對計算機數學學習的興趣不高、學習氛圍不濃，從而對學習產生厭倦感。計算機數學不僅內容多、知識點零碎，教學內容顯得繁雜，而且要求在教學過程中講授算法的相關理論，從數學邏輯思維的角度上教學生如何去進行編程，如何把握編程的切入點、關鍵點等，為提高學生的編程能力加一把勁。目前有些高職學生對學習根本沒有興趣，再加上高職院校學生數學基礎比較差，學習數學的興趣本來就不高，普遍存在畏懼心理，這無疑影響了教學效果和教學質量。

由于學生的數學基礎薄弱，學習氛圍不濃，教師在教學過程中只能選擇難度小、不太深的內容，因此一般采用“蜻蜓點水式”的教學模式，即點到為止而不太深入研究。故目前高職數學類相關課程的教學面臨進退兩難的局面：講得“難、繁”則學生不喜歡、不想聽，講得“易、簡單”則不一定能達到學科教學效果。這種教學模式必然使學生在后繼專業課程的學習或日后在工作中遇到稍復雜的數學運算時束手無措，這與信息技術發達時代的高等職業教育教學不太相稱。因此為了適應社會對專業技能型人才的需求，提高學生利用計算機技術及軟件來輔助解決數學問題，不僅高職數學類課程教學要抓好理論教學，而且提高數學的實訓化程度是必然趨勢。

2.師資隊伍結構不合理。目前大多數高職院校教務部門已把專業培養計劃制訂權下放到各系部，故系部就有權利“隨時”調整專業的培養計劃，從此數學課的開設則由原來的“常規化”變成“隨時化”，而導致數學課成為所謂“旱、澇無常”的格局。在高職數學課被嚴重壓縮的大背景下，由于數學課開設情況的“隨時化”，很多高職院校的數學教師隨時面臨著“失業”或“轉行”的威脅。大多數的數學教師所學專業都是數學教育專業，比較擅長數學學科的教學，因此年齡和自身條件的因素嚴重影響了教師跨學科的學習和教學效果。

高職院校數學學科的教學工作，多是由獨立于專業系部的公共基礎部數學教師承擔，負責全院數學課的教學工作，數學教師與專業系部間缺少必要的溝通。更為突出的是，計算機數學屬于計算機專業的基礎課，既要求教師具有綜合的數學知識體系和嚴謹的數學邏輯思維，又要求教師具有一定的編程能力，這與現有的數學教師或計算機專業教師的知識結構有較大的差距。因此不管是計算機專業教師還是數學教師作為該課程的任課教師，其教學方法、教學能力都受到自身條件的限制。同時，高職院校的數學教師匱乏，知識結構和年齡結構不合理。再加上數學課開設情況的“隨時化”，教師教學任務重、能力有限，又不太會編程，難清晰地給學生講授編程的思路和方法，從而計算機數學課變成高等數學課或數學實驗課，沒有達到預期的課程教學要求和效果。

3.教材設計不太合理。與系部的專業課程改革相比，各高職院校對服務于各專業的數學教學改革還顯滯后。這主要表現在所用數學教材陳舊，教學內容脫節于各學科專業的需要，其主要原因：當前數學教材的編寫，多是由數學教師獨立完成，過多強調了系統性和學科性，少了針對性和應用性，計算機數學的教材也是如此。目前大多數高職院校使用計算機數學教材的內容都比較側重微積分，這與計算機數學的教學要求差距較大。基于教材的因素和教師自身能力、實驗室條件的限制，大部分計算機數學課程的教學設計是采用只講理論，實訓程度極少，很少訓練學生的編程思想和思路，故從很大程度上影響學生對該課程內容的掌握程度，不能很好地促進該課程的理論知識與實踐相結合，因此很難提高該課程的教學質量。

二、加強計算機數學教學改革的意義

實踐教學是培養學生基本動手能力和基本技能、技術應用能力、職業能力、創新能力的重要途徑。計算機數學課程教學目的除了教給學生計算機數學理論知識之外，要逐步實現學生思維方式的數學化，提高學生的邏輯演算、實際應用能力、優化算法及計算機編程能力。高職院校計算機數學課程教學課時數比較少，學生的數學基礎差，而編程基礎基本上為零，所以在實際教學過程中，必須要考慮到學生的實際情況，在有限的授課時間內既要提高學生學習的興趣，也要研究如何上好該課程，研究如何使得該課程的教學更好地為后續計算機專業課服務。因此計算機數學的教學應該擔負起鞏固學生的數學基礎、提高編程能力的作用，在計算機專業中起到數學課與專業課之間的銜接、打編程基礎的作用，其教學效果對學生后續專業課的學習有極大的影響。因此，加強計算機數學課程教學改革是勢在必行。

在高職教育教學中，如何克服以往那種只有理論而缺乏實際運用培養環節的人才培養方式，使所培養的人才真正達到教育部所提出培養高技能應用型人才的目標。如何提高計算機數學課程的教學質量，達到良好的教學效果，同時把數學的思想和方法融入計算機專業課中，提高學生的數學實踐能力，培養學生的數學能力、計算技能，促進不同學科知識的融合，這都是非常值得研究的課題。特別是對于計算機數學課程的教學剛開始起步的高職院校來說，該問題則更加值得重視和研究。

三、促進高職計算機數學課程教學改革的持續發展

1.根據專業培養方案制訂課程教學計劃，加快教材改革力度。一般地，計算機數學主要內容包括：微積分、重積分、線性代數、數值計算與算法基礎、數制和動畫設計、數論、數據結構、集合論、圖論等。對于各高職院校來說計算機類相關專業的培養方案和培養目標會有不同程度的差異，課程教學內容也相應會不同。不管如何，要提高教學質量和教學效果，確實需要改變“微積分=計算機數學”、“高等數學+邏輯代數=計算機數學”或“高等數學+數學實驗=計算機數學”等教學模式，首要條件是加快教材的改革。此時需要計算機數學教師與專業教師進行必要、有效的溝通。根據專業培養方案和培養目標、實訓條件和學生的實際情況制訂課程教學計劃。在此基礎上，結合專業特點探索并編寫具有高職計算機類專業特色的計算機數學教材。在教材內容的設計上，既要提高學生的數學基礎，也要訓練、提高學生的編程能力，提高實訓化程度，使計算機數學課程教學發揮其專業課奠基的作用。

2.加強教師隊伍建設。由于目前很多高職院校的數學教師匱乏，知識結構和年齡結構不合理，必然會影響教育質量和教學效果。因此各高職院校在加快教學改革步伐的同時，需要加強教師隊伍建設，引進高學歷、高職稱人才，逐步實現數學教師年輕化、專業結構多樣化的目標，為數學教師隊伍輸入新的活力，使數學課的教學產生“質”的變化。與此同時，現有的數學教師隊伍要努力提高自身水平，爭取能勝任跨學科的教學。因此對于計算機數學教師而言，應當把跨學科教學當成挑戰的突破口，需要突破原來數學體系的界限，敢于面對壓力，敢于挑戰自己，迎接跨學科的學習及新課程教學的挑戰，樹立正確的價值觀、職業觀和利益觀，主動利用課余時間提高自己的綜合能力，特別是要提高編程能力。積極探索計算機數學的教學改革內容和改革方向，爭取每一位數學教師經過努力后都能勝任計算機數學或其他應用數學課的教學工作。

3.探索具有高職特色的計算機數學教學模式。計算機數學是計算機類專業的一門專業基礎課，它是學生學習后續課程尤其是計算機專業課必不可少的基礎課程，也是培養學生的數學思維、邏輯思維及優化算法的有效途徑。因此研究高職計算機數學課程教學模式的改革，對提高計算機數學課程教學的針對性、實效性都具有較大的現實意義。

鑒于計算機數學課程的性質，決定了該課程的教學應該采用“理論+實踐”的教學模式，理論與實踐相輔相成，理論知識的教學增加學生的基礎，實踐提高學生的編程能力。因此在教學過程中，應該著重培養學生的編程思想，詳細講授軟件的各種命令的使用格式、運算符的表示等知識，特別是在算法中用得比較多的選擇結構和循環語句。教師把每個知識點都講透，通過多講、多練的方法，每個學生都熟練掌握知識點，達到“熟能生巧”的教學目的，使計算機類專業學生在后繼專業課的學習過程中充分體現數學思維的作用。

參考文獻：

[1]施寧清，馮超玲.高職學院開展數學建模競賽的探索與思考[J].教育與職業，2009，12（35）：182-183.