论文部分内容阅读
摘要：离散数学是计算机专业的一门重要专业基础课程，它与计算机科学技术的相关专业课程密切相关。本文将离散数学教学中的知识和计算机硬件和软件相关联，在教学中为离散数学每一部分的相关知识找到计算机专业领域的实际例子，我们通过对计算机专业实例的应用，把计算机专业知识与离散数学知识相对应，通过离散数学的学习，提升学生系统能力。实践证明，改革取得了初步的成功，实现培养具有良好系统能力的计算机专业人才的目标。
关键词：离散数学；计算机系统能力；教学改革
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）30-0160-02
The Teaching Reform of Discrete Mathematics based on Cultivation of Syetem Capabilities
WU Li-chun
（Department of Basic Computer，College of Science，Ningxia Medical University， Yinchuan 750004， China）
Abstract： Discrete Mathematics is a fundamental course which is important for students who major in computer science， and it is closely related with other professional courses.This article associates the knowledge about computer hardware and software with expertise of Discrete Mathematics. At the process of teaching， appropriate cases are proposed firstly. Secondly， the required knowledge to solve problems is explained. Finally， the corresponding expertise of Discrete Mathematics is listed to teach. Through the study of this subject， the ability of the student has been greatly improved. Practice proves that teaching reform has achieved initial success. It achieves the goal that develops computer professionals with good system capacity.
Key words： Discrete Mathematics； Computer system capability； Teaching reform
1 引言
各学科学生，特别是理工科学生人才培养目标之一是应具有本领域系统特征的知识体系，一个合格的毕业生应能够在系统各个层面上进行抽象和考虑问题。计算机科学与技术专业学生的系统能力[4]包括抽象思维能力、系统分析与设计能力、系统实现能力。
离散数学[2]是研究离散量的结构及其相互关系的数学学科，是信息和计算机专业的一门重要专业基础课，它在信息与计算机科学中有着广泛的应用背景，是集[3]数理逻辑、集合论、关系论、函数论、组合数学、数论、代数结构、图论等领域汇集起来的一门综合学科，它跨越了数学的诸多分支，并与整个计算机科学紧密联系，是学生掌握处理离散结构所必需的描述工具和方法，离散数学是在学生学习了程序设计课程后的一门专业基础课程，它是后续学生学习多门专业课程的重要基础和支撑。
2 离散数学教学存在的问题
经过多年实际教授离散数学课程，我认为离散数学教学存在下列问题：（1）离散数学课程内容、教材内容全部是数学理论，教学一般采用“定义—定理—证明—习题”的教学方法，这门课程一般没有与计算机专业课程相结合的实验课程，学生认为这是一门数学课，无法将这门课程与计算机专业课程相联系，无法将数学理论与具体实际计算机系统相结合，无法建立离散数学课程内容与实际计算机系统之间的关联，学生学习缺乏兴趣。（2）离散数学知识繁杂，涉及数学理论的多个领域。多领域众多的内容并不适合让计算机本科学生全部学习，如何在众多的离散数学内容中精选出适合计算机专业本科生学习的内容，是需要解决的一个问题。
3 解决的方法与对策
如果能将离散数学教学中知识的每个环节和计算机硬件和软件关联起来，使学生初步建立计算机系统体系的层次结构框架，了解计算机系统的相关知识，以培养学生的系统能力为目标，既能提高学生学习离散数学的兴趣，又能为后续计算机专业课程打下坚实的基础。
因此我们首先改革传统的教学方法，在教学中我们不使用学习数学的教学方法，而是为离散数学每一部分的相關知识找到计算机专业领域的实际例子，我们通过离散数学在计算机软硬件方面的实际应用，把计算机专业知识与离散数学知识相对应，通过离散数学的学习，使学生能够将数学理论与具体实际计算机系统相结合，提升学生系统能力，提高学生分析问题解决问题的能力，并提高学生学习离散数学课程的学习兴趣。主要用以下三个方案对离散数学教学进行改革，改革初见成效。
3.1 精选教学内容，以够用为主，突出其应用性，突出系统能力培养
数理逻辑[1]是研究推理的形式结构和推理规律的数学学科，数字逻辑的部分理论建立在数理逻辑的布尔代数和时序机的理论基础上。我们在计算机中开关电路的设计可以使用布尔代数和范式的实例，可以让学生在课堂上利用布尔代数设计开关电路，开关电路的接通和断开用二个值的布尔代数来描述，并构造其真值表，求出主析取范式和主合取范式。使得我们的开关电路设计更加直观，也学习了数学理论。
关键词：离散数学；计算机系统能力；教学改革
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）30-0160-02
The Teaching Reform of Discrete Mathematics based on Cultivation of Syetem Capabilities
WU Li-chun
（Department of Basic Computer，College of Science，Ningxia Medical University， Yinchuan 750004， China）
Abstract： Discrete Mathematics is a fundamental course which is important for students who major in computer science， and it is closely related with other professional courses.This article associates the knowledge about computer hardware and software with expertise of Discrete Mathematics. At the process of teaching， appropriate cases are proposed firstly. Secondly， the required knowledge to solve problems is explained. Finally， the corresponding expertise of Discrete Mathematics is listed to teach. Through the study of this subject， the ability of the student has been greatly improved. Practice proves that teaching reform has achieved initial success. It achieves the goal that develops computer professionals with good system capacity.
Key words： Discrete Mathematics； Computer system capability； Teaching reform
1 引言
各学科学生，特别是理工科学生人才培养目标之一是应具有本领域系统特征的知识体系，一个合格的毕业生应能够在系统各个层面上进行抽象和考虑问题。计算机科学与技术专业学生的系统能力[4]包括抽象思维能力、系统分析与设计能力、系统实现能力。
离散数学[2]是研究离散量的结构及其相互关系的数学学科，是信息和计算机专业的一门重要专业基础课，它在信息与计算机科学中有着广泛的应用背景，是集[3]数理逻辑、集合论、关系论、函数论、组合数学、数论、代数结构、图论等领域汇集起来的一门综合学科，它跨越了数学的诸多分支，并与整个计算机科学紧密联系，是学生掌握处理离散结构所必需的描述工具和方法，离散数学是在学生学习了程序设计课程后的一门专业基础课程，它是后续学生学习多门专业课程的重要基础和支撑。
2 离散数学教学存在的问题
经过多年实际教授离散数学课程，我认为离散数学教学存在下列问题：（1）离散数学课程内容、教材内容全部是数学理论，教学一般采用“定义—定理—证明—习题”的教学方法，这门课程一般没有与计算机专业课程相结合的实验课程，学生认为这是一门数学课，无法将这门课程与计算机专业课程相联系，无法将数学理论与具体实际计算机系统相结合，无法建立离散数学课程内容与实际计算机系统之间的关联，学生学习缺乏兴趣。（2）离散数学知识繁杂，涉及数学理论的多个领域。多领域众多的内容并不适合让计算机本科学生全部学习，如何在众多的离散数学内容中精选出适合计算机专业本科生学习的内容，是需要解决的一个问题。
3 解决的方法与对策
如果能将离散数学教学中知识的每个环节和计算机硬件和软件关联起来，使学生初步建立计算机系统体系的层次结构框架，了解计算机系统的相关知识，以培养学生的系统能力为目标，既能提高学生学习离散数学的兴趣，又能为后续计算机专业课程打下坚实的基础。
因此我们首先改革传统的教学方法，在教学中我们不使用学习数学的教学方法，而是为离散数学每一部分的相關知识找到计算机专业领域的实际例子，我们通过离散数学在计算机软硬件方面的实际应用，把计算机专业知识与离散数学知识相对应，通过离散数学的学习，使学生能够将数学理论与具体实际计算机系统相结合，提升学生系统能力，提高学生分析问题解决问题的能力，并提高学生学习离散数学课程的学习兴趣。主要用以下三个方案对离散数学教学进行改革，改革初见成效。
3.1 精选教学内容，以够用为主，突出其应用性，突出系统能力培养
数理逻辑[1]是研究推理的形式结构和推理规律的数学学科，数字逻辑的部分理论建立在数理逻辑的布尔代数和时序机的理论基础上。我们在计算机中开关电路的设计可以使用布尔代数和范式的实例，可以让学生在课堂上利用布尔代数设计开关电路，开关电路的接通和断开用二个值的布尔代数来描述，并构造其真值表，求出主析取范式和主合取范式。使得我们的开关电路设计更加直观，也学习了数学理论。