基于信息技術(shù)的離散數(shù)學(xué)課程體系的設(shè)計(jì)及研究

王光輝+周波+徐建安

摘要： “離散數(shù)學(xué)”作為計(jì)算機(jī)類專業(yè)的一門核心基礎(chǔ)理論課，對于后續(xù)程序設(shè)計(jì)實(shí)踐類課程的學(xué)習(xí)能起到重要的基礎(chǔ)作用。本文針對當(dāng)前大學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和離散數(shù)學(xué)的課程特點(diǎn)，提出了基于信息技術(shù)的離散數(shù)學(xué)課程體系的設(shè)計(jì)及研究。通過學(xué)生移動(dòng)式學(xué)習(xí)，很好的輔助了課堂內(nèi)容教學(xué)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)的能力，最終提高了教學(xué)質(zhì)量。

Abstract： Discrete Mathematics， as a core basic theory course of computer science， plays an important role in the follow-up programming practice course. Based on the characteristics of current college students and the characteristics of discrete mathematics， this paper puts forward the design and research of Discrete Mathematics course system based on information technology. Through students' mobile learning， it provides a good support for the classroom content teaching， thus improves the students' interest in learning and self-learning ability， and ultimately improves the quality of teaching.

關(guān)鍵詞： 信息技術(shù)；離散數(shù)學(xué)；移動(dòng)式學(xué)習(xí)

Key words： information technology；discrete mathematics；mobile learning

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）18-0226-02

0 引言

當(dāng)今的中國教育是基于信息技術(shù)的教育，這就要求教學(xué)內(nèi)容要緊跟科技發(fā)展、教學(xué)形式要逐漸升級，中國教育正在進(jìn)行一場基于信息技術(shù)的偉大變革。利用信息技術(shù)構(gòu)建輔助課堂教學(xué)的平臺(tái)，是未來中國教學(xué)模式改革的發(fā)展趨勢。未來的中國教學(xué)模式發(fā)展將由目前的“以教為主”變?yōu)椤耙越虨檩o”，學(xué)生會(huì)利用各種信息技術(shù)手段構(gòu)建的輔助教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

信息技術(shù)是教育信息化進(jìn)程中的核心內(nèi)容，在教育實(shí)踐活動(dòng)中，其核心內(nèi)容是指以多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為主的現(xiàn)代信息技術(shù)[1]。信息技術(shù)與課程教學(xué)整合是指在課程教學(xué)過程中，把信息技術(shù)、信息資源和課程內(nèi)容有機(jī)整合，共同完成課程學(xué)習(xí)任務(wù)的一種新型的教與學(xué)方式[2]?；谛畔⒓夹g(shù)構(gòu)建課程教學(xué)內(nèi)容的輔助設(shè)計(jì)計(jì)及研究是一種巨大的改革。該課程體系的實(shí)施將對培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力以及獨(dú)立處理實(shí)際問題的能力大有裨益。

在信息技術(shù)與課程整合階段，信息技術(shù)除了是輔助教學(xué)的工具，還是協(xié)助學(xué)生完成自主學(xué)習(xí)過程以及對學(xué)生進(jìn)行情感激勵(lì)的重要工具，利用信息技術(shù)所提供的自主探索、多重交互、合作學(xué)習(xí)、資源共享等學(xué)習(xí)環(huán)境，把學(xué)生的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性充分調(diào)動(dòng)起來，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中真正成為主體[3]。

1 當(dāng)前的學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)和離散數(shù)學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀

隨著智能手機(jī)和4G、5G網(wǎng)絡(luò)的普及，各種學(xué)習(xí)之外的誘惑力越來越大，現(xiàn)在的大學(xué)生上課的注意力越來越低，低頭族越來越多，人到心未到[4]?，F(xiàn)在大學(xué)課堂的普遍現(xiàn)象是，前幾周出勤率特別高，之后就逐漸減少，知識(shí)點(diǎn)簡單的不愿意學(xué)，知識(shí)點(diǎn)難的學(xué)不會(huì)。對于有些同學(xué)來說，去上課就是為了應(yīng)付老師的點(diǎn)名，在課堂上不是睡覺就是瀏覽各種手機(jī)資訊，造成上課效率非常低下，期末考試就是靠突擊和運(yùn)氣。

離散數(shù)學(xué)是我校計(jì)算機(jī)學(xué)院所有專業(yè)開設(shè)的核心基礎(chǔ)課，在新版的各專業(yè)培養(yǎng)大綱里以必修課的形式出現(xiàn)，它對于計(jì)算機(jī)類專業(yè)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)以及相關(guān)科研的開展都具有非常重要的意義。離散數(shù)學(xué)課程內(nèi)容概念定義多，主要分為數(shù)理邏輯、集合論、圖論、代數(shù)系統(tǒng)等，對于計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生來說內(nèi)容相對抽象，但現(xiàn)在學(xué)時(shí)壓縮的非常厲害，由原來的72學(xué)時(shí)壓縮到54學(xué)時(shí)，第二學(xué)期開設(shè)。這個(gè)時(shí)候計(jì)算機(jī)類大部分專業(yè)課還沒有開設(shè)，課程內(nèi)容相對分散加上學(xué)生對離散數(shù)學(xué)內(nèi)容在以后程序設(shè)計(jì)中究竟能起到什么作用沒有概念，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高。長期以來，離散數(shù)學(xué)課程都是以課堂傳統(tǒng)教學(xué)模式為主，雖然近幾年教學(xué)改革的手段層出不窮，但是一旦運(yùn)用到傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，那么這些手段的成效都不是很明顯，這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的課堂教學(xué)中教師充當(dāng)了教學(xué)過程的主體，往往注重的是數(shù)學(xué)知識(shí)嚴(yán)密的邏輯性、系統(tǒng)性，以及學(xué)生表現(xiàn)出來的學(xué)習(xí)動(dòng)力不足、精力分散等問題，知識(shí)點(diǎn)分散和內(nèi)容抽象分析往往讓初涉該課程的學(xué)生覺得很高深。因此如何探索一種新的教學(xué)模式，適應(yīng)目前離散數(shù)學(xué)課程教學(xué)發(fā)展和改革的需要，提高離散數(shù)學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量顯得十分重要和迫切[5]。

2 基于信息技術(shù)的離散數(shù)學(xué)課程輔助教學(xué)的設(shè)計(jì)

信息化教學(xué)模式可定義為在一定教學(xué)思想或教學(xué)理論指導(dǎo)下，充分利用信息技術(shù)手段建立起來的較為穩(wěn)定的教學(xué)活動(dòng)結(jié)構(gòu)框架和活動(dòng)程序[6]。該模式以學(xué)生為中心，以教師為主導(dǎo)，使學(xué)生在教師設(shè)計(jì)的情境中自主構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)，有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性[7]。

依賴于掌上智能互聯(lián)網(wǎng)終端，如智能手機(jī)等的迅速普及，移動(dòng)學(xué)習(xí)正在成為學(xué)生獲取信息和學(xué)習(xí)的重要工具[8]。每一位移動(dòng)智能終端用戶，都是一個(gè)信息學(xué)習(xí)者，也是一個(gè)信息傳播者，隨時(shí)隨地都可以變成一個(gè)雙向交流學(xué)習(xí)的終端。

現(xiàn)在的大學(xué)生大部分是95和00后，他們彰顯個(gè)性，好奇心強(qiáng)愿意追逐潮流和最前沿技術(shù)。而高校教師普遍受教育程度高，學(xué)習(xí)能力強(qiáng)也樂意接受新鮮事物。因此，高校教師利用微信公眾平臺(tái)和QQ群等移動(dòng)式終端實(shí)施移動(dòng)課程開發(fā)具備接受快、學(xué)生受益大等特點(diǎn)。

2.1 微信公眾平臺(tái)主要是作為預(yù)習(xí)內(nèi)容模塊和專題模塊

預(yù)習(xí)內(nèi)容模塊的主要功能是發(fā)布下堂課內(nèi)容的教學(xué)重難點(diǎn)，并提供相關(guān)課題內(nèi)容大綱。預(yù)習(xí)內(nèi)容模塊主要借助微信推送技術(shù)將標(biāo)題、教學(xué)重難點(diǎn)、內(nèi)容大綱整理成文字或圖片發(fā)布到公眾平臺(tái)，以便學(xué)生提前對課程進(jìn)行預(yù)習(xí)，從而對本節(jié)課的內(nèi)容框架有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)和整體的了解。

專題模塊通過公眾平臺(tái)分享專題資源如集合論中的集合計(jì)數(shù)。學(xué)生可以利用留言功能將自己對專題內(nèi)容的理解和疑惑給老師留言，老師可以將一些具有典型意義的發(fā)言公布在專題模塊留言版給大家學(xué)習(xí)。

2.2 QQ群主要作為答疑平臺(tái)和第二課堂平臺(tái)

傳統(tǒng)的答疑方式是老師在固定的時(shí)間和地點(diǎn)每周進(jìn)行一到兩次的答疑。但從手機(jī)網(wǎng)絡(luò)興起的近兩三年看，效果不怎么理想，甚至考前答疑都沒幾個(gè)學(xué)生。這種方式有很大的局限性，統(tǒng)一安排的答疑時(shí)間與學(xué)生上課時(shí)間沖突，比如某一天的問題可能要等到兩三天甚至一周后才能有機(jī)會(huì)得到解答。另一方面某個(gè)學(xué)生一次可能就有1、2個(gè)問題而單獨(dú)跑去答疑地點(diǎn)，他會(huì)感覺浪費(fèi)不少時(shí)間。于是從一開始想問卻沒有及時(shí)問，到后來累積問題太多以至于課程跟不上發(fā)展的最后懶得問，是目前大學(xué)生學(xué)習(xí)中普遍存在的現(xiàn)象。而教師在固定的答疑時(shí)間卻空等幾個(gè)小時(shí)是一種極大的資源浪費(fèi)。

老師創(chuàng)建每一級學(xué)生的學(xué)習(xí)QQ群，班級課代表設(shè)置為群管理員，然后邀請各班同學(xué)加入本群，建議備注名稱為學(xué)號(hào)+姓名。教師通過QQ群及時(shí)看到學(xué)生的問題，實(shí)時(shí)的在線解答，同時(shí)學(xué)習(xí)好的學(xué)生還可以為其他同學(xué)答疑解惑，鞏固自己的知識(shí)。教師還可根據(jù)學(xué)生知識(shí)掌握的程度，及時(shí)變更教學(xué)進(jìn)度和更新教學(xué)內(nèi)容。

教師還可以利用QQ群在課余時(shí)間還可以創(chuàng)建第二課堂，在線授課，錄像等。打開群的“群視頻”按鈕。群視頻有一個(gè)很重要的功能，可以開啟教育模式，比如要講課，開啟這個(gè)按鈕后上傳教案、備課ppt，看著PPt就可以上課講學(xué)了。

3 總結(jié)

基于現(xiàn)代信息技術(shù)的離散數(shù)學(xué)課程輔助教學(xué)的設(shè)計(jì)，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和自主學(xué)習(xí)性得到了加強(qiáng)，提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。更重要的是讓學(xué)生養(yǎng)成主動(dòng)學(xué)習(xí)離散、時(shí)時(shí)學(xué)習(xí)離散，充分體現(xiàn)以學(xué)生為主、教師為輔的教學(xué)思想。通過構(gòu)建基于現(xiàn)代信息技術(shù)的離散數(shù)學(xué)課程輔助設(shè)計(jì)的過程發(fā)現(xiàn)，該教學(xué)模式要求教師對教學(xué)內(nèi)容和輔助設(shè)計(jì)手段投入大量的時(shí)間和精力。只有使離散課程教學(xué)改革落到實(shí)處，使學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)，才能真正提高學(xué)生的綜合能力和整體素質(zhì)。

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