高職院校計算機專業(yè)《計算機數學》課程教學探討

林美

摘要：計算機數學是高職院校計算機專業(yè)的專業(yè)基礎課，在教學的過程中應當注重學生良好基礎能力的培養(yǎng)，這對學生后續(xù)的專業(yè)課學習都有積極作用。筆者結合教學經驗，簡要闡述《計算機數學》課程的教學策略。

關鍵詞：高職院校；計算機專業(yè)；計算機數學；課程

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）33-0160-02

當前階段，我國部分高職院校中的《計算機數學》課程的教學效果不理想，存在學生學習積極性不高、專業(yè)基礎不牢固的問題。因此我們任課教師們必須要創(chuàng)新教學效果，改變教學策略，突破傳統(tǒng)的教學方法，以此提高學生們對于計算機數學這一學科的學習積極性，從整體上提高計算機數學學科的教學效率，實現教學目標。

1 把握計算機數學課程內容

數學學科是計算機科學發(fā)展的靈魂所在，計算機科學技術的發(fā)展與數學學科的發(fā)展有著極為密切的聯系，例如，在軟件開發(fā)的過程中，數學學科中的微積分就為處理一些連續(xù)性問題的算法奠定了十分必要的基礎，而離散數學能夠更好地幫助設計人員處理離散型的數據結構，代數、數理統(tǒng)計等能夠為一些復雜的設計軟件提供便利。這種數學學科與計算機學科的結合，也創(chuàng)造出了計算機領域的一系列新興學科，計算機數學就是其中的一個新學科。計算機數學作為高職院校計算機專業(yè)的必修課程，主要包括以下幾個方面：微分數學、積分數學、線性代數、數理邏輯、集合論等。通過開展計算機領域的數學學科教學，能夠在很大程度上提高學生們的數學素養(yǎng)，培養(yǎng)學生們的創(chuàng)造性思維，為學生們更好的思考問題提供更多的方法，讓學生們能夠更快的運用數學軟件，為未來的計算機技術提供堅實的基礎。

2 優(yōu)化計算機數學教學設計

在計算機數學的教學設計過程中，教師們要始終秉持以下兩個原則。首先，是主體性的教育思想原則，在教學過程中始終保持以學生為教學主體、教師們?yōu)橹鲗ё饔?、以學生們的發(fā)展為主線內容的教學方針；第二，要按照現代的認知心理學理念進行教學設計。有心理學家指出，學習的過程歸根到底還是學生們通過感知、領會和推理過程，促進多個科目以及其編碼形成有效系統(tǒng)的過程。教師們在教學過程中，要重點強調學生們學習的主動性和獨立性，激發(fā)學生們內部的學習動機，在教學過程中要時刻引導學生們探索創(chuàng)新的精神。

此外，教師們還可以參考以下三個方向：從課程的功能上來說，計算機數學的課程應該把基本的為計算機學科服務的功能拓展到提高學生們的綜合素質、更全面的服務學生專業(yè)技能的方向上來；從課程的內容上來說，計算機數學的課程內容應該在數學內容的系統(tǒng)化學習上升到滿足學生們未來繼續(xù)學習、深造的最基本要求，提供給學生們必需的知識和夠用的基本內容。在教學過程中，要建立整體性的教學規(guī)范，同時也要將各個數學模塊之間的邏輯關系淡化，讓學生們以已經掌握的數學知識作為背景材料，以實際的生動案例作為課堂的引入或講解，讓學生們更直觀地理解課程內容與課程目標；從學生們的能力發(fā)展上來說，計算機數學的課程目標應該從基本的數學知識內容轉為綜合性的學習能力，要在數學基本學科的學習過程中培養(yǎng)學生們的邏輯思維能力，加強學生們對有聯系的事物之間的比較能力，能夠簡單地進行一些數學分析，在未來應用軟件解決問題時也能夠有更好的思路和實際操作能力。

3 落實計算機數學教學策略

3.1 以實踐分析為目標的案例教學

數學和計算機之間具有天然的聯系性，尤其是二者在邏輯性方面均具有很強的趨同性。近年來，計算機技術得到了廣泛推廣和應用，極大地改變了人們的生活、工作和學習?？紤]到積分方面知識的求解和計算是《計算機數學》這門課程教學的重點和難點，學生學習起來的難度比較大，并且大多數學生缺乏學習該部分知識的積極性和熱情，所以為了使高職院校計算機專業(yè)學生更好地理解和認識有關的數學知識，激發(fā)他們學習計算機數學知識，授課教師可以在講解這些知識的時候，提前借助這門課程后續(xù)章節(jié)中需要學習的MATLAB軟件來為學生展示如何進行曲線積分和曲面積分的計算，這樣可以有效激發(fā)學生學習這些數學知識的興趣，提高學生學習的效果。比如，在計算坐標的曲線積分時，教材主要借助變力沿著曲線所功加以引出，并有專門的數學定理，此時如果通過教材所講授的知識來求解，那么計算難度比較大。但是如果可以巧妙地運用MATLAB軟件，輸入特定參數，那么就可以快速求得相應結果。

例：繪制出積分區(qū)域，并求解積分[I=Lxydx+（y-x）dy]的值，其中L是函數[y=2x-1]上從點（1，1）到（2，3）的線段

解：通過在MATLAB軟件中輸入如下命令：

[fplot（′2*x-1′，1，2）]

Hold on；

[fplot（′2*（x-1）∧2—+1′，1，2）]

輸出圖像如圖2所示。

（1） 取AC向量為：x=x，y=2x-1，1≤x≤2，則對應在MATLAB軟件中輸入下述程序：

Syms t

x=t；

y=2*t-1；

dx=diff（x，t）

dy=diff（y，t）

p=x*y

q=y-x

z=p*dx+q*dy

tmin=1；

tmax-=2；

I=int（z，t，tmin，tmax）

輸出結果：I=25/6。

如此一來，就可以使學生充分意識到MATLAB軟件在解決數學問題方面具有的優(yōu)勢，同時也可以使學生意識到計算機和數學知識之間的緊密聯系，從而有助于激發(fā)學生學習計算機數學知識的興趣，提高他們的學習效果。

3.2 以軟件技術為基礎的實踐方法

教師們可以利用計算機專業(yè)的特殊性進行以軟件技術專業(yè)為基礎的特殊實踐活動，以提問、分析、解答的過程進行教學，一切的科學研究，都需要這個過程，因此教師們必須要在高職階段為學生們培養(yǎng)好這個習慣。在講授課程知識點的過程中，要從理論過程轉移到相關的事例上來，能夠更好地理解數學基本理論。例如，在函數的極限學習過程中，就可以采取這樣的學習方式。例如，計算瞬時速率問題。已知物體的自由下落的距離為h=0.5gt?，求下落物體在t0的瞬時速度。然后，教師們可以引導學生們進一步的探究這個問題。首先，可以運用學生們已經學習過的知識，如平均速度、平均變化率和極限的知識，然后讓學生們思考在學習過程中可能會遇見的困難，即如何能解決求導過后分母為0時的求導計算，教師可以為學生們提供一個簡要的思路和方法，先從一個特殊的點擴展到一個簡短的區(qū)間，然后再將整個區(qū)間融合到一個點。接下來，才能夠引入主要的學習內容。第一，確定函數在某一點導數的定義，第二，要從數量、幾何、經濟、物理意義幾個方面闡述導數的意義，第三是給學生們提供基本的公式和運算法則。在完成教學內容之后，教師們可以進行拓展，進行問題的深化，首先可以思考利用導數問題解決數學問題的思想方法和具體過程，其次，為學生們提供一些能夠利用導數知識解決的問題類型，讓學生們進行多方的練習，第三，可以為學生們提供一些利用導數知識解決問題的經典案例并且進行細致的分析，讓學生們更深層次的進行了解。例如，拓展的應用可以為曲線上某一點切線的斜率，同時為未來切線方程的學習埋下伏筆。通過這種教學方法，學生們可以從更基本的層面掌握導數的基本知識，還能夠在很大程度上提高教學效率，鍛煉學生們的數學思維能力。

3.3 以全面進步為目標的創(chuàng)新教學

在當前的教育時代背景下，創(chuàng)新是時代教育的主題，其貴在以促進學生全面進步為根本目標，借助恰當的引導學生來掌握有關的教學知識。特別是在學習《計算機數學》課程中比較抽象的線性代數方面知識的時候，強化教師在該方面知識的創(chuàng)新教育理念和方法具有重要的意義。在以往線性代數部分知識教學的過程中，所采用的知識灌輸式教學方法已經無法滿足新時期高職院校教育需求，創(chuàng)新教學方法具有重要意義。為了可以有效地激發(fā)學生學習這部分數學知識的興趣，教師必須要注意為學生創(chuàng)設一個輕松、愉悅的教學氛圍。例如，在學習“線性代數矩陣”部分知識的時候，教師除了單獨為學生講授相關數學概念和定理方面知識，為學生演示具體解題過程外，更加需要注意結合一些計算機方面的相關應用實例來幫助學生充分意識到該部分知識的重要性。另外，在講解相關方面的數學定理時，教師還可以引導學生以分組討論學習方式來共同驗證相應數學定理應用的合理性和準確性，最后再配合相關數學訓練題來讓學生進行訓練，那么就可以使學生更好地掌握這部分數學知識，這種教學方法和方式遠比教師單純灌輸理論知識的效果要好。

4 結束語

總之，在高職院校計算機專業(yè)的計算機數學學科的學習過程中，教師們必須要根據具體的教學內容和類型選取恰當的教學手段，讓學生們了解數學知識在計算機領域中的重要作用，最大化的提升學生們的學習效果。當然，教師們不論是采取什么樣的教學方法，都必須要進行完整的框架結構設計，并根據每一次的教學狀況進行總結，不斷更新，為學生們提供更好的學習平臺。

參考文獻：

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