應(yīng)用型本科院校《數(shù)理邏輯》課程教學(xué)探討

葛春鵬

摘要：該文分析了《數(shù)理邏輯》課程的特點以及應(yīng)用型本科院校在本課程教學(xué)過程中存在的問題，分析了學(xué)生對本課程缺少學(xué)習(xí)動力的原因。提出以“激發(fā)興趣、理論為主、實踐為輔、理實結(jié)合”的教學(xué)模式。將本課程中的知識點與計算機專業(yè)其他專業(yè)課的知識點相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)興趣，繼而引出本課程的重要性，最大限度地引起學(xué)生的創(chuàng)造性和主觀能動性。最后該文利用教育心理學(xué)的方法介紹了在本課程教學(xué)過程中的一些改革措施的探討，為應(yīng)用型本科院校計算機專業(yè)在理論課程教學(xué)方面提供一個可行的探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)理邏輯；教育心理學(xué)；應(yīng)用型大學(xué)；教學(xué)模式；學(xué)習(xí)動機

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）03-0138-02

Abstract： This paper analyzes the characteristics of mathematical logic course and the problems existing in the teaching process of applied-oriented undergraduate universities. We analyzes the reasons why students lack learning motivation， and proposed a teaching method ‘Stimulate interest， theory based， practice supplemented， the combine theory and practice. In this paper， we combining the knowledge points in this course with the knowledge points of other specialized courses in computer science， and thus make the students' interest in learning this course. Furthermore， we explain then the importance of this course and drawn out to maximize the creativity and subjective initiative of students. Lastly， this paper introduces some reform measures in the course of teaching Based on educational psychology. This paper provides a feasible discussion on the teaching of theoretical courses for computer majors in application-oriented universities.

Key words： mathematical logic， educational psychology， application-oriented university， teaching method， learning motivation

數(shù)理邏輯是計算機專業(yè)本科生的一門重要的核心基礎(chǔ)課程，是計算機專業(yè)其他課程的基礎(chǔ)，也是理解計算機專業(yè)課程與其他課程區(qū)別的一個重要標(biāo)志[1]。然而數(shù)理邏輯課程所講述的知識點不是一個實際的針對某一個具體的應(yīng)用。本課程因為概念抽象，推理復(fù)雜，方法靈活等特點，學(xué)生在實際的學(xué)習(xí)、教師在課程講授的過程中都存在一些問題，使得學(xué)生，特別是應(yīng)用型本科院校的學(xué)生，不能夠很好地掌握本門課程所講授的知識點，從而影響了本科生后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)。

1 數(shù)理邏輯課程面臨的問題

《數(shù)理邏輯》課程是學(xué)生從高中進(jìn)入大學(xué)后第一年第一學(xué)期學(xué)習(xí)的課程，是計算機專業(yè)其他專業(yè)課程的先導(dǎo)課程，目前一些應(yīng)用型本科院校教師在講授、學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中主要存在以下一些問題：

1） 大學(xué)生學(xué)習(xí)自主性不強：在進(jìn)入大學(xué)之前，學(xué)生在高中階段接受的都是被動式教育，老師會將這門課的重點、難點明確地告訴學(xué)生。并且通過大量的試題分析來考查學(xué)生對知識點的掌握情況。然而進(jìn)入大學(xué)以后，隨著老師講授方式的改變，大學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣還沒有能夠及時的改變，導(dǎo)致了對課程的學(xué)習(xí)不足。

2） 課程難度大：數(shù)理邏輯課程涉及的知識點較多，且比較抽象。課程內(nèi)容包含命題邏輯系統(tǒng)，謂詞邏輯系統(tǒng)，邏輯演算系統(tǒng)，邏輯系統(tǒng)的公理體系[2]。數(shù)理邏輯有著概念抽象、推理獨特、方法靈活等特點。學(xué)生在高中階段沒有系統(tǒng)的專門針對邏輯課程的學(xué)習(xí)，特別是邏輯系統(tǒng)的概念對學(xué)生來說特別的陌生。使得學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，往往由于對所學(xué)知識點不夠清楚，從而會導(dǎo)致因為難度大，而學(xué)生不想學(xué)的現(xiàn)象。

3） 課程重要性的認(rèn)知不足：一些計算機專業(yè)的學(xué)生，特別是應(yīng)用型本科院校的學(xué)生，往往認(rèn)為計算機專業(yè)就是學(xué)好某幾門程序設(shè)計語言、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一些應(yīng)用型比較明顯的課程。特別是學(xué)生學(xué)習(xí)了某個程序設(shè)計語言課程后，能夠利用所學(xué)習(xí)的程序設(shè)計語言設(shè)計一個功能軟件，學(xué)生因此帶來的成就感比較強，對這些課程產(chǎn)生了強大的認(rèn)可度和歸屬感。學(xué)生因此認(rèn)為學(xué)好某一門程序設(shè)計語言就能夠在畢業(yè)的時候找到一份不錯的工作。學(xué)生的學(xué)習(xí)功利性比較明顯，對一些理論課程，比如數(shù)理邏輯、算法設(shè)計與分析，的重要性認(rèn)識不足，往往忽略對該課程的學(xué)習(xí)。

4） 學(xué)校課程設(shè)置偏差：現(xiàn)在很多本科院校、特別是應(yīng)用型本科院校以最后學(xué)生的就業(yè)率、就業(yè)單位作為學(xué)校課程設(shè)置的目標(biāo)。這些應(yīng)用型本科院校往往重視學(xué)生對于某一具體課程的實踐能力，而忽略了學(xué)生對于計算機專業(yè)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)。在一些本科院校往往對數(shù)理邏輯這門課程不夠重視，甚至有些院校將數(shù)理邏輯這門課程作為選修課來開設(shè)。在這個過程中，學(xué)生往往因為課程難度比較大，從而不選擇這門課。在老師層面，往往因為課程的理論性太強，導(dǎo)致有些老師不愿意開設(shè)這門課程，或者在課程講授的過程中只講授一些基本的知識，使得課程的知識點沒有一個連貫的體系。

2 課程教學(xué)改革措施

根據(jù)上述分析的原因，結(jié)合作者本人多年一線講授這門課程的經(jīng)歷，本文提出“激發(fā)興趣、理論為主、實踐為輔、理實結(jié)合”的數(shù)理邏輯課程教學(xué)模式的改革措施，主要包含下面幾個方面.

1） 激發(fā)學(xué)習(xí)動機，明確目標(biāo)

根據(jù)教育心理學(xué)的基本理論，動機是一個人進(jìn)行某種社會活動最根本的源泉。學(xué)習(xí)動機的激發(fā)是指在一定的教育情境下，利用一定的誘因，使已形成的學(xué)習(xí)需要由潛在的狀態(tài)變?yōu)榛顒拥臓顟B(tài)，形成學(xué)習(xí)的積極性[3]。

為了培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機。在課程講授的第一節(jié)課，應(yīng)該讓學(xué)生充分了解這門課程的重要性，了解數(shù)理邏輯課程是學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)程序設(shè)計語言、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫的課程的基礎(chǔ)。同時，對于以后想要繼續(xù)深造的同學(xué)，特別是繼續(xù)讀碩士、讀博士的同學(xué)更加要學(xué)習(xí)好這門課程，數(shù)理邏輯課程的學(xué)習(xí)會為同學(xué)們以后從事計算機科學(xué)某一特定領(lǐng)域的研究打下堅實的基礎(chǔ)。

積極培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)本課程興趣。數(shù)理邏輯課程起源于哲學(xué)，而哲學(xué)更是和我們的生活息息相關(guān)。教師在授課的過程中一定要積極激發(fā)學(xué)生的興趣，特別是前幾節(jié)課的過程中更應(yīng)該積極開發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。根據(jù)教育學(xué)的理論，興趣的關(guān)注度往往是從一個人接觸要一個新事物的開始時間段比較高，而如果一個人對某件事物失去了興趣，重新激發(fā)興趣需要一個漫長的過程[3]。因此教師在第一節(jié)課的時候可以以生活中的一些實例來激發(fā)學(xué)生的興趣。比如，在課程的概述部分，可以以著名的“理發(fā)師理發(fā)悖論”，來激發(fā)學(xué)生的思考，從而以問題抓住學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2） 理論為主，實踐為輔，理實結(jié)合

理論為主，數(shù)理邏輯首先是一門理論性很強的課程，在課程的講授過程中，要對數(shù)理邏輯課程要有一個完整的認(rèn)識，在此基礎(chǔ)上衍生教學(xué)內(nèi)容。數(shù)理邏輯這門課程一共包含模型論、集合論、遞歸論、證明論等內(nèi)容。其中模型論主要講述數(shù)理邏輯這門課程研究的內(nèi)容，集合論講述如何研究這些內(nèi)容，遞歸論講述研究推理，證明論研究前提和結(jié)論之間的關(guān)系。數(shù)理邏輯課程的重點是研究命題之間的推理關(guān)系。數(shù)理邏輯首先包含兩個方面的含義：語法、語義。數(shù)理邏輯就是研究語法、語義以及兩者之間關(guān)系的一門學(xué)科。數(shù)理邏輯中的命題都是從若干的公理演變過來的，系統(tǒng)化的語法就是從公理演化出來的一些證明。語義是指命題的真假、連接詞的含義等。利用一些基本的邏輯蘊含關(guān)系，推理出想要的邏輯結(jié)果。命題系統(tǒng)的真假性、完備性就是描述語法和語義之間的關(guān)系。在課程授課的同時要詳細(xì)描述數(shù)理邏輯的研究內(nèi)容，研究內(nèi)容之間的關(guān)系，讓學(xué)生對所學(xué)的課程有個完備的知識體系。

理實結(jié)合，雖然數(shù)理邏輯課程是以理論為主的，但是在課程結(jié)束時，可以鼓勵有能力的同學(xué)利用所學(xué)習(xí)的理論知識去完成一些課程設(shè)計。比如可以設(shè)計一些詞法分析器、語法分析器來驗證所命題公式的真假。通過理論與實踐相結(jié)合，能夠讓學(xué)生牢固地掌握所學(xué)習(xí)的知識，同時又能夠在實踐中運用所學(xué)習(xí)的知識

教學(xué)實踐表明，以理論為主，輔以實踐，理實結(jié)合的教學(xué)方法，能夠讓學(xué)生充分地理解數(shù)理邏輯課程所講授內(nèi)容，理解課程的含義。利用現(xiàn)實生活中的各種實例能夠幫助同學(xué)們理清命題邏輯推理之間的關(guān)系，從而達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。

3） 運用多種教學(xué)方法

有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)課堂，隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)上的資源越來越多，數(shù)理邏輯的課程資料在網(wǎng)絡(luò)上也很多。每本教材所講授的方式和重點都不一樣，往往我們上課所選擇的教材不能夠覆蓋所有內(nèi)容。因此，教師在上課的同時，可以告訴同學(xué)們一些其他學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)課堂內(nèi)容，以供同學(xué)們在學(xué)習(xí)的同時進(jìn)行參考。比如，中國科學(xué)研究院陸鐘萬老師的網(wǎng)絡(luò)課堂程[4]，http：//video.1kejian.com/university/ggkc/12313/等等。另外，現(xiàn)在很多學(xué)校也開設(shè)了自己的網(wǎng)絡(luò)課堂，將老師上課的PPT、教案、視頻都上傳到學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)課堂服務(wù)器中，以便學(xué)生在課后可以通過這些學(xué)習(xí)資料進(jìn)行自學(xué)。利用網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)數(shù)理邏輯課程已經(jīng)成為學(xué)習(xí)本課程的一個重要手段。

3 結(jié)束語

數(shù)理邏輯是本科生教學(xué)中的一門基礎(chǔ)性的計算機專業(yè)課程，該課程對于計算機專業(yè)的本科生相當(dāng)重要，是其他專業(yè)課程的一個先導(dǎo)、基礎(chǔ)。同時，數(shù)理邏輯這門課程是一門理論性很強的邏輯推理課程。如何更好地講授這門課程的知識點是一個值得探討的問題。需要學(xué)生、教師共同努力，本文所介紹的“激發(fā)興趣、理論為主、實踐為輔、理實結(jié)合”的教學(xué)思路是本課程教學(xué)改革過程中的一個有意義的探索。

參考文獻(xiàn)：

[1] 汪芳庭.數(shù)理邏輯[M].中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2010.

[2] 邢滔滔.數(shù)理邏輯[M].北京大學(xué)出版社，2008.

[3] 譚頂良.高等教育心理學(xué)[M].南京：河海大學(xué)出版社，2006.

[4] 陸鐘萬.中科院數(shù)理邏輯網(wǎng)絡(luò)講堂.中國科學(xué)院.