地方院校非數(shù)學專業(yè)數(shù)學學習現(xiàn)狀的研究

趙霞

（南京曉莊學院 數(shù)學與信息技術學院，江蘇 南京 210017）

地方院校非數(shù)學專業(yè)數(shù)學學習現(xiàn)狀的研究

趙霞

（南京曉莊學院 數(shù)學與信息技術學院，江蘇 南京 210017）

地方院校非數(shù)學專業(yè)的數(shù)學學習情況的好壞直接影響非數(shù)學專業(yè)學生的綜合素質(zhì).學生的數(shù)學學習現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在認知、情感方面.教師宜充分發(fā)揮學生的主動性，培養(yǎng)學生良好的學習興趣和習慣，給學生更多自己“發(fā)現(xiàn)知識”的機會，以改善學習現(xiàn)狀.

地方院校；非數(shù)學專業(yè)；數(shù)學學習現(xiàn)狀

截至2006年年底，全國2286所普通高校中，部委屬高校共計107所，其余2179所普通高校為地方高校，占全國普通總數(shù)的95.3%.在教育部“關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質(zhì)量的若干意見”中明確提出高等院校必須“深化教學內(nèi)容改革，建立與經(jīng)濟社會發(fā)展相適應的課程體系.要根據(jù)經(jīng)濟社會發(fā)展和科技進步的需要，及時更新教學內(nèi)容，將新知識、新理論和新技術充實到教學內(nèi)容中，為學生提供符合時代需要的課程體系和教學內(nèi)容.”非數(shù)學專業(yè)開設數(shù)學課程就是為了適應科技進步和時代的要求，讓學生從數(shù)學學習中獲得一種使用知識、處理問題的能力.

1 理論基礎

建構主義認為，獲得知識的多少取決于學習者根據(jù)自身經(jīng)驗建構有關知識意義的能力，不取決于學習者記憶和背誦教師講授內(nèi)容的能力.外部信息本身沒有什么意義，意義是學習者通過新舊知識經(jīng)驗間的反復的、雙向的相互作用過程而建構成的.這里的已有的知識經(jīng)驗(既包括學習高等數(shù)學的預備知識，也包括已經(jīng)形成的思維方式)決定了教師或教科書所呈現(xiàn)的信息理解程度與學習方式.學生在學習大學數(shù)學時很容易受他們之前的學習習慣和知識經(jīng)驗的影響.據(jù)調(diào)查，在美國只有22%的大學生達到形式運算的階段.我國的地方本科院校學生中有一部分還達不到形式運算階段，對這些學生而言，在學習大學數(shù)學的抽象概念時，只能以感性經(jīng)驗加以支持、感性知識加以輔助.利用“發(fā)現(xiàn)學習法”激發(fā)學生的好奇心（探究反射），創(chuàng)設讓學生主動探究的平臺.學生的好奇心是其內(nèi)在動機的原型，是學生內(nèi)在動機的初級形式，外部動機也必須將其轉化為內(nèi)在動機才能起作用.因此，應切實了解非數(shù)學專業(yè)學生在大學數(shù)學學習中有哪些困難，是認知方面的還是情感方面的，及時調(diào)整教學方法與策略.

2 學習現(xiàn)狀研究

在筆者的問卷調(diào)查中，將近57%的同學認為大學數(shù)學很難學，這說明非數(shù)學專業(yè)的學生對大學數(shù)學的學習感覺有些吃力，可接受性一般.59%的同學認為，數(shù)學在“用數(shù)學的思維方式考慮和解決問題”方面對其幫助最大；2236位同學認為“僅傳授數(shù)學知識和技巧的大學數(shù)學課程不能達到數(shù)學教育的目的”，占總人數(shù)的52%，可見學生對學習數(shù)學的要求是“可應用”于生活.學生表示，將近七成的教師在課堂上很少“幫助我們創(chuàng)設學習情境，啟發(fā)我們的思維”.同時六成的學生認為目前的大學數(shù)學內(nèi)容可應用性不強.

22%的同學不喜歡上大學數(shù)學課，將近四成學生對大學數(shù)學的感覺是“說不清”，這些說不清的學生最后能否轉變觀念喜歡上數(shù)學，關鍵就要看大學數(shù)學課程的設置、教材的選用以及課堂教學工作做得恰當、細致與否了.學習興趣是學習動機中最現(xiàn)實、最活躍的成份，只有真正喜愛所學的東西，對它產(chǎn)生了濃厚的興趣，才能真正學好它.孔子曰：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者.”只有“樂之”，才能“樂學”.興趣是學生學好功課的前提，是教學成敗的關鍵.學生在大學數(shù)學的學習中學習態(tài)度還是比較好的，43%的同學“都能認真對待老師布置的大學數(shù)學作業(yè)”.

有一半的學生對教師的教學是認可的，認為“教師的教學對學習大數(shù)很重要”.學生對教師的課堂教學仍有比較強的依賴性，主動探究的意識比較薄弱，60%的同學希望教師在大學數(shù)學新授課教學中“講解要細，再通過例子和練習讓學生理解”.同時，72%的同學認為“老師講課時，少數(shù)學生有機會回答問題，發(fā)表見解”，42%的同學回答說“在大學數(shù)學課上，老師從不組織觀點辯論、動手實驗、解法對比討論、自主發(fā)現(xiàn)探究活動等教學活動”可見大學數(shù)學的課堂還是以教師講授為主，學生的參與機會比較少.

3 思考與建議

非數(shù)學專業(yè)的學生對所學的大學數(shù)學內(nèi)容可接受性一般，興趣一般，究其原因，這與目前地方本科院校招收的學生層次良莠不齊有關.

1999年全國普通高校招生總數(shù)153萬人，比上年增加45萬人，增幅達42%.2000年高等教育毛入學率11%；2005年達到21%.到2008年全國普通高校招生總數(shù)達600萬人我們假定條件統(tǒng)統(tǒng)不變，即中學的教育質(zhì)量不變的情況下，擴招就是把原來錄取不上的學生錄取了.比如原來錄取的分數(shù)線是550分，現(xiàn)在降低到500分.這勢必造成部分大學入學學生的質(zhì)量下降.基礎比較差的學生對大學數(shù)學的興趣和接受能力相對會弱一些.

學生對數(shù)學學習興趣不大的另一個原因是心理調(diào)試沒到位.大學里需要每個學生主動完善自我.從中學到大學，學習內(nèi)容與方式會發(fā)生變化，而部分中學里的佼佼者還沒有做好相應的準備，造成心理緊張，以致影響學習興趣.這時，需要我們老師在情感上多給學生關懷和鼓勵.教師對學生真摯的情感，必能使學生感到情真意切，從而“親其師，信其道”，極大地調(diào)動學生學習的積極性和主動性，并保持旺盛的學習熱情.在不斷尋求好的學習方法、不斷收獲的過程中，學生的學習熱情會被激發(fā)出來.要讓學生對數(shù)學從應付學習到積極學習，需要進行各種實踐與嘗試.

3.1 引導學生領略數(shù)學的魅力，激發(fā)學習興趣

引導學生充分認識數(shù)學在科技進步、文化交流、自身發(fā)展等方面的重要作用，教學中將數(shù)學史料和教學內(nèi)容適當結合，注意師生互動，充分尊重每個學生的發(fā)展?jié)摿?如在極限概念的教學時，可以利用《莊子·天下篇》的“一尺之棰，日取其半，萬世不竭”以及古代數(shù)學家劉徽的“割圓術”——“割之彌細，所失彌少，割之又割，以至于不可割，則與圓合體而無所失矣”作為引入，改變學生認為數(shù)學只是一門枯燥課程的看法，以提高教學效果.

3.2 注重思維發(fā)展，有針對性地選擇教學內(nèi)容

大學生正處于思維發(fā)展非?；钴S的階段，教師應多因勢利導，盡量避免過分強調(diào)數(shù)學公式、理論的死記硬背.非數(shù)學專業(yè)數(shù)學教育的目的并不是讓學生學多少公式、定理，而是讓學生接受數(shù)學文化的熏陶，用數(shù)學家的眼光觀察世界，用數(shù)學工具解決實際問題，激發(fā)他們對數(shù)學科學的熱愛.日本著名數(shù)學教育家米山國藏曾說過：“我搞了多年的數(shù)學教育，發(fā)現(xiàn)學生們在初中、高中接受的數(shù)學知識因畢業(yè)進入社會后，幾乎沒有什么機會應用這些作為知識的數(shù)學，所以通常是出校門不到一、兩年就很快忘掉了.然而，不管他們從事什么業(yè)務工作，惟有深深銘刻于頭腦中的數(shù)學精神、數(shù)學的思維方法、研究方法和著眼點等，都隨時隨地發(fā)生作用，使他們受益終生.”因此，教師在備課中選擇最適合所教專業(yè)學生特點的內(nèi)容、將數(shù)學思想以最可行亦最宜行的方式根植于學生的頭腦中是教師教學的重點.

3.3 鼓勵學生把握機會，提高運用知識的能力

學生學習數(shù)學的最終目的是將所學應用于實踐.在平時的教學與學習過程中，學校和老師應盡可能給學生安排實踐的機會，讓他們在實踐中發(fā)現(xiàn)自身缺點，在實踐中促進學習；要教育學生不要“兩耳不聞天下事，一心只讀圣賢書”.在教師的引導下，通過自主學習，學生才能摸索出最適合自己的、最有效的學習方式和方法.

誠如華羅庚先生所說：數(shù)學無處不在.社會的發(fā)展離不開數(shù)學，數(shù)學的延續(xù)也離不開社會.社會生活中諸如統(tǒng)計數(shù)據(jù)的處理、制表、分析，以及股票、利息、保險、分期付款以及考古、圖象識別等這些與人生活休戚相關的日常生活都涉及到數(shù)學知識，數(shù)學在日常生活作用也愈來愈突出.地方院校的非數(shù)學專業(yè)的教學研究工作任重而道遠.教師在非數(shù)學專業(yè)教授數(shù)學課程時，應強調(diào)思維的開放性、應用性、靈活性和解決問題的獨立性，創(chuàng)新性.數(shù)學是發(fā)展的，是繼承的，但與社會的發(fā)展也應該是相互融合的.

〔1〕肖玲莉.地方本科院校發(fā)展定位趨同化現(xiàn)象探析[D].華中科技大學，2008.

〔2〕詹星.地方本科院校培養(yǎng)目標與課程體系研究[D].江西師大教育學院高教研究中心，2007.

〔3〕中華人民共和國教育部.教育部關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質(zhì)量的若干意見[J].http://www.zlgc.org/Detail.aspx?Id=1157.2007-2-17.

〔4〕袁洲.高中、大學數(shù)學學習銜接問題的研究[D].揚州大學，2005.

〔5〕季素月，錢林.大學與中學數(shù)學學習銜接問題的研究[J].數(shù)學教育學報，2000，9(4).

〔6〕趙德肅.布魯納“發(fā)現(xiàn)學習”對素質(zhì)教育的啟示[J].貴州教育學院學報，2003（5）.

〔7〕謝淑萍.教師良好的心理品質(zhì)對激發(fā)學生學習興趣的作用[J].考試周刊，2008（1）.

〔8〕1998-2000年數(shù)據(jù)摘自相應年份 “中國教育事業(yè)統(tǒng)計年鑒”.

〔9〕周濟在2006亞洲教育北京論壇的部長圓桌會議的致辭.

〔10〕中華人民共和國國家統(tǒng)計局.中國統(tǒng)計年鑒，2009.

〔11〕茅于軾.大學擴招帶來了什么［J］.新青年·權衡.新青年期刊出版總社，2006.

〔12〕孫曉云，郭志鵬.大學文科數(shù)學教學的思考[J].遼寧教育行政學院，2010（8）.

〔13〕胡威.中師數(shù)學作業(yè)的改革實踐與思考[D].東北師范大學，2004.

〔14〕張順燕.數(shù)學的源與流[M].高等教育出版社，2003.Vol.28No.5 May2012

赤峰學院學報（自然科學版）

JournalofChifengUniversity（NaturalScienceEdition）

第28卷 第5期（下）2012年5月

計算機網(wǎng)絡是計算機技術與通信技術相結合的產(chǎn)物，是信息收集、分配、存儲、處理、消費的最重要的載體[1].在人們的生活中，網(wǎng)絡可謂是無所不在，它逐漸成為人們通信和獲取信息的首選方式.計算機網(wǎng)絡課程也成為高校理工類專業(yè)的必修課程.但是該課程中講述的理論非常的抽象和枯燥，所以如何改進計算機網(wǎng)絡課程的教學方法，就成為高校教學改革中的一個重要問題.

1 計算機網(wǎng)絡課程的特點

1.1 課程的理論內(nèi)容

計算機網(wǎng)絡課程是計算機及相關專業(yè)的基礎課程，目前，多數(shù)《計算機網(wǎng)絡》教材都是以OSI七層模型或TCP/IP五層模型為線索[2]，并加入無線網(wǎng)絡、網(wǎng)絡管理等內(nèi)容.課程的第一部分主要講述各種網(wǎng)絡模型的結構、功能、協(xié)議和相關算法，這些模型包括局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、無線網(wǎng)等.第二部分主要講述各種網(wǎng)絡設備的應用.要學會這些知識，就需要記憶大量的內(nèi)容，學習枯燥的協(xié)議和算法.

傳統(tǒng)的教學方法都比較單調(diào)，教學手段一般是板書或幻燈片，教學方法一般是老師在上面講學生在下面聽.對于協(xié)議和算法，學生很難有興趣學習，而且學過以后很容易忘記.對于很多網(wǎng)絡設備，學生也只能看到圖片，而見不到真正的網(wǎng)絡設備，所以難于理解其功能和用途.傳統(tǒng)的教學方法可能適用于高等數(shù)學等理論課程的教學，但是不適用于應用性較強、更新較快的計算機網(wǎng)絡課程.

1.2 網(wǎng)絡實驗的特點

為了加強學生的動手能力并解決計算機網(wǎng)絡課程教學內(nèi)容難于理解的問題，通常在課程中加入實驗教學內(nèi)容.實驗教學內(nèi)容可以增加課程的趣味性，激發(fā)學生的學習積極性，加深對協(xié)議和算法等內(nèi)容的理解.傳統(tǒng)的實驗教學方式是在課堂上進行網(wǎng)絡仿真.課堂實驗的內(nèi)容一般有兩個，一個是使用程序對網(wǎng)絡協(xié)議和算法進行驗證，一個是使用真實的網(wǎng)絡設備進行實驗.

隨著高校教學的發(fā)展，原有的教學方式已經(jīng)不能滿足計算機網(wǎng)絡實驗教學的需要.首先，某些計算機網(wǎng)絡的理論知識較難理解，不同學生對于理論知識和實驗技能的掌握有著較大差別，如果僅限于規(guī)定時間的課內(nèi)實驗教學，則會出現(xiàn)部分學生通過做實驗達到了幫助理解理論知識和掌握實用技能的目的，而另一部分學生沒有完成實驗的情況；其次，有些計算機網(wǎng)絡類實驗，如交換機、路由器、防火墻等網(wǎng)絡設備的配置，需要在精密、昂貴的網(wǎng)絡設備上進行操作，由于價格等方面的原因，交換機、路由器等網(wǎng)絡設備不可能做到人手一臺，需要分組使用，這樣同一組學生中，有的學生操作較多，得到了較多的實驗機會，而有些學生操作較少，沒有達到實驗目的[3].不僅如此，許多實驗課上使用的網(wǎng)絡環(huán)境非常復雜，學生在課下無法實現(xiàn).基于以上原因，在計算機網(wǎng)絡課程的實驗教學中，應該加入新的易于學生理解、操作的方法，并且實驗環(huán)境簡單學生在課下也可以自己做.

2 OMNet++簡介

OMNet++是一個面向對象的模塊化的離散事件網(wǎng)絡仿真框架.它是一個通用的架構，所以可以應用在各種領域，如有線和無線通信網(wǎng)絡的建模，協(xié)議建模，隊列網(wǎng)絡建模，多處理機和其他分布式硬件系統(tǒng)建模，硬件架構的驗證，復雜的軟件系統(tǒng)性能問題的評估.在一般情況下，它能夠對所有使用離散事件的系統(tǒng)進行建模和仿真，并可以方便地通過交換信息進行通信的實體映射[4].

OMNet++是一個免費的非商業(yè)軟件，可以運行在Windows、Linux和MacOSX等多種操作系統(tǒng)中，4.0以后的版本使用的是圖形化界面EclipseIDE，操作非常方便.安裝過OMNet++之后，安裝目錄中包含許多實例，這些實例是一些典型網(wǎng)絡模型的仿真程序，這些實例既可以供初學者進行學習研究也可以為編程者提供現(xiàn)成的實例.不僅如此，還有很多網(wǎng)絡模型程序可以添加到OMNet++的集成環(huán)境中，如TheINETFramework、MiXiM、Castalia、xMIPv6、ReaSE、OverSim、TheMobilityFramework(MF)等[4].

OMNet++程序包含兩個部分，一個是使用NED語言建

基于OMNet++的計算機網(wǎng)絡課程教學方法探索

張 濤，李 英

（南陽師范學院 軟件學院，河南 南陽 473061）

摘 要：本文分析了計算機網(wǎng)絡課程中傳統(tǒng)教學方法的不足，提出了新的教學方法.該方法將網(wǎng)絡仿真工具OMNet++引入網(wǎng)絡實驗教學中，彌補了傳統(tǒng)教學方法的缺陷.

關鍵詞：OMNet++；計算網(wǎng)絡；網(wǎng)絡實驗

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--立網(wǎng)絡模型，一個是使用C++語言模擬網(wǎng)絡通信.做好這兩個部分后，再對配置文件omnetpp.ini等進行配置，整個程序就可以運行了.NED語言可以對各種網(wǎng)絡模型進行建模.它首先定義網(wǎng)絡中的結點，然后再使用各種模塊門、信道等把結點連接起來，模塊門用于消息的接收和發(fā)送，信道用于詳細說明鏈接類型的特征.在一些大的網(wǎng)絡模型中，某個結點也是一個小的網(wǎng)絡模型.C++語言中存在很多為各種網(wǎng)絡模型定義的類，使用這些類可以對相應的網(wǎng)絡結構進行仿真，也可以利用這些類來定義自己的類，從而實現(xiàn)自己想要的仿真程序. 3 OMNet++在計算機網(wǎng)絡課程中的應用

OMNet++是一個功能強大的網(wǎng)絡仿真工具，可以對各種網(wǎng)絡模型、網(wǎng)絡協(xié)議和算法等進行驗證，能夠對各種網(wǎng)絡設備的功能進行模擬.如果把它應用到計算機網(wǎng)絡課程的實驗中，便可輕松解決傳統(tǒng)教學方法所存在的問題.

在網(wǎng)絡實驗課中，使用OMNet++對理論內(nèi)容進行驗證，會使學生更進一步的理解理論內(nèi)容，會使枯燥的理論便于記憶和理解，而且更有趣味性.對于學生來說，每次運行程序，就是對理論內(nèi)容的一次復習.OMNet++的安裝目錄中有一些現(xiàn)成的仿真程序，如Aloha、Fifo、Queue、Routing、Tictoc、Sockets等，它們是對一些現(xiàn)有網(wǎng)絡模型的模擬，教師可以利用這些模型或是它們的改進程序進行課堂教學或是實驗課的仿真實例.精密、昂貴的網(wǎng)絡設備，無法讓學生使用，簡單的網(wǎng)絡設備也很難做到人手一臺，通常采取分組實驗的方法.但是并不是所有的網(wǎng)絡設備都要求學生能夠熟練的操作，針對不同的專業(yè)，只要求熟練的掌握幾種設備的操作即可.對于大部分需要網(wǎng)絡設備的網(wǎng)絡實驗內(nèi)容，均可以使用OMNet++編程對網(wǎng)絡設備的功能進行模擬.這樣，學生不僅在課堂上可以在教師的指導下進行網(wǎng)絡實驗，在課下學生也可以自主的進行模擬.

隨著無線網(wǎng)絡的迅猛發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡成為計算網(wǎng)絡課程中的一個重要內(nèi)容，但是無線傳感器網(wǎng)絡的硬件條件，在學校里很難讓學生進行真實環(huán)境的模擬.但是使用OMNet++可以對其進行實例化.下面就以定向擴散法為例介紹OMNet++的使用.定向擴散法是在傳感器網(wǎng)絡中查詢結點間信息傳遞路徑的方法.在傳感器網(wǎng)絡中，某兩個節(jié)點間傳遞信息的路徑有很多條，該算法就是尋找最短路徑的方法之一.查打最短路徑的方法如圖1所示.

在程序中使用NED語言定義了7個結點node[0]~node [6]以及用于結點間通信的信道和門，使用C++語言編寫程序，程序的運行結果就是輸出結點node[0]到node[6]的最短路徑.在C++程序中使用系統(tǒng)提供的類cTopology來實現(xiàn)這個算法.cTopology類主要是為了支持在遠程連接或多處理器網(wǎng)絡的路由，類中提供了許多功能強大的方法.利用類中的方法calculateUnweightedSingleShortestPathsTo()便可找到兩個結點間的最短路徑.程序運行的結果如圖2所示，在圖中可以清晰的看到網(wǎng)絡的拓撲結構和程序的運行結果.充分體現(xiàn)了OMNet++的優(yōu)點，及其給網(wǎng)絡實驗課程帶來的便利.

4 結論

隨著計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展和網(wǎng)絡應用系統(tǒng)的大從化，網(wǎng)絡人才的需求也越來越大，所以很多高校中都開設了計算機網(wǎng)絡課程.但是傳統(tǒng)的教學方法已不適合高速發(fā)展的網(wǎng)絡課程，需要在課程中加入新的教學方法.本文提出了一種將網(wǎng)絡仿真系統(tǒng)OMNet++加入網(wǎng)絡實驗課程中的教學方法.新方法使用OMNet++對課程中的理論知識進行仿真，使乏味的理論變成了活動的程序，增加了課程的趣味性.新的教學方法使用OMNet++模擬網(wǎng)絡設備的功能，使學生更直觀的了解了它們的應用方法，也使每個學生都可以自己編寫程序進行實驗.本文介紹了一個仿真程序實例，實例使網(wǎng)絡中的算法變得直觀而且便于觀察結果，體現(xiàn)了新教學方法的優(yōu)點.

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參考文獻：

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〔2〕吳聰生.基于NS2的計算機網(wǎng)絡課程教學演示案例的設計與實現(xiàn)[D].山東:中國海洋大學,2010.

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〔4〕http://www.omnetpp.org/.

圖1定向擴散法

圖2程序運行結果圖

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A 文章編號：1673-260X（2012）05-0226-02

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1673-260X（2012）05-0231-02