嵌入式人才培養(yǎng)模式下離散數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革探索

張克軍

摘? ?要：針對離散數(shù)學(xué)課程的特點和存在的問題，結(jié)合信息與計算科學(xué)專業(yè)嵌入式人才培養(yǎng)目標(biāo)，提出了改變傳統(tǒng)教學(xué)理念，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，采用混合式教學(xué)模式，融入實踐教學(xué)，并建立客觀反映學(xué)生學(xué)習(xí)效果的考核方式的教學(xué)改革方案，以滿足培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才的需要。

關(guān)鍵詞：嵌入式? 離散數(shù)學(xué)? 創(chuàng)新能力? 教學(xué)改革

中圖分類號：G640? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）10（a）-0222-02

Abstract： Aiming at the characteristics and problems of discrete mathematics course and combining with the training objective of embedded talents in information and computing science specialty， a research on teaching reform of this course is proposed in order to meet the needs of cultivating innovative applied talents. The core idea of the research is to change the traditional teaching ideas， optimize teaching contents， adopt the mixed teaching mode， and integrate into the practical teaching， then establish an evaluation method which can objectively reflect learning outcomes of students.

Key Words： Embedded; Discrete Mathematics; Innovation Ability; Teaching Reform

黨的十八大以來，我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，工業(yè)化、信息化深度融合帶來新業(yè)態(tài)、新技術(shù)、新模式等新經(jīng)濟蓬勃發(fā)展。新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展對人才的創(chuàng)新性、實踐性需求日漸滲透融入到人才培養(yǎng)各個環(huán)節(jié)，迫切要求學(xué)校開門辦學(xué)，創(chuàng)新教育培養(yǎng)模式、組織形態(tài)和服務(wù)供給，將教育內(nèi)容向社會延伸，加快校企協(xié)同育人[1]。嵌入式人才培養(yǎng)模式是對知識和能力進行緊密結(jié)合一種人才培養(yǎng)模式，2011年，江蘇省開始在部分專業(yè)開始“嵌入式”人才培養(yǎng)模式教學(xué)改革[2]。這種人才培養(yǎng)模式是高校緊密結(jié)合江蘇省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級對人才的需求，通過把行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和崗位職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嵌入到大學(xué)生專業(yè)培養(yǎng)的過程中，在強化學(xué)生實踐能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上有效化解人才培養(yǎng)與就業(yè)存在的矛盾，對推進教育教學(xué)改革、優(yōu)化專業(yè)課程體系建設(shè)、強化校內(nèi)外實驗實訓(xùn)實習(xí)、提升教師隊伍工程實踐能力、加強學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育及拓寬學(xué)生就業(yè)渠道等都起到了推動作用。

自2016年我校信息與計算科學(xué)專業(yè)獲批嵌入式人才培養(yǎng)項目以來，學(xué)院就不斷推進此項工作的開展，在基礎(chǔ)教學(xué)、構(gòu)建實踐教學(xué)體系、拓展實訓(xùn)基地等環(huán)節(jié)進行不斷改革。然而，嵌入式人才培養(yǎng)模式也還存在一些問題，例如，校企協(xié)同、實踐育人的人才培養(yǎng)模式尚未根本形成，校企合作“學(xué)校熱、企業(yè)冷”，企業(yè)參與辦學(xué)積極性不高[1];課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)過程與生產(chǎn)過程相對脫節(jié)，“重理論、輕實踐”問題普遍存在，達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的要求。為滿足嵌入式人才培養(yǎng)模式的需求，需要對各門課程的教學(xué)進行改革。

1? 離散數(shù)學(xué)課程的特點及當(dāng)前存在的問題

離散數(shù)學(xué)是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的一個重要分支，是信息與計算科學(xué)專業(yè)的專業(yè)必修課程[3]，是一些后續(xù)專業(yè)課的理論基礎(chǔ)，在培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力、嚴(yán)密的邏輯推理能力、分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力等方面，具有其它課程不可替代的作用。離散數(shù)學(xué)課程被安排在了大學(xué)一年級下學(xué)期進行，對大學(xué)一年級學(xué)生而言，該課程具有知識點多、概念多且抽象、理論性強以及多學(xué)科交叉等特點，對學(xué)生的抽象思維和理解能力要求較高，難以激發(fā)基礎(chǔ)較差的學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。目前，由于學(xué)時有限，教學(xué)節(jié)奏緊湊，離散數(shù)學(xué)的教學(xué)仍然采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，存在著“重理論、輕實踐”的傾向，與工程實踐脫節(jié)，影響了學(xué)生創(chuàng)新能力、實踐能力的培養(yǎng)，達(dá)不到嵌入式人才培養(yǎng)模式的要求。因此，如何根據(jù)嵌入式人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合離散數(shù)學(xué)課程特點，對課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進行改革亟待進行。

2? 具體改革措施

2.1 改變傳統(tǒng)的教學(xué)理念，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

在離散數(shù)學(xué)課程的教學(xué)過程中，許多老師把它當(dāng)作一門純粹的理論課去講解，忽視了課程應(yīng)用性方面的要求，這與信息與計算科學(xué)專業(yè)嵌入式人才培養(yǎng)目標(biāo)不符。針對應(yīng)用型本科院校的特點和嵌入式人才培養(yǎng)目標(biāo)，我們應(yīng)改變傳統(tǒng)的教學(xué)理念，優(yōu)化、改革課程教學(xué)內(nèi)容。在不影響課程教學(xué)體系的完整性的前提下，適當(dāng)壓縮、刪減數(shù)學(xué)中學(xué)習(xí)過的內(nèi)容，強化用于解決實際問題和后續(xù)專業(yè)課程需要用到的知識的教學(xué)。例如，在集合論部分，壓縮集合的表示及運算，強化冪集、二元關(guān)系的基本理論等內(nèi)容;在圖論部分，刪除歐拉圖、哈密頓圖等一些特殊圖的判定定理證明，強化求最短路徑、最小生成樹、以及最優(yōu)二元樹的算法?？傊?，在教學(xué)內(nèi)容的選取方面，要注重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)，注重抽象理論與實際應(yīng)用相結(jié)合，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀性和能動性，訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)造性思維。

2.2 改革教學(xué)模式，探索新的教學(xué)方法

傳統(tǒng)的教學(xué)方法，教師主控課堂，學(xué)生被動聽講，師生之間幾乎沒有交流。再加上受課程學(xué)時、教學(xué)任務(wù)的限制，為了趕進度，教師經(jīng)常在課堂上采用“滿堂灌”式的教學(xué)方法。這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，無法完成培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才的目標(biāo)。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，我們應(yīng)借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和各種信息化技術(shù)手段，構(gòu)建“面對面”的傳統(tǒng)課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺相結(jié)合的混合式教學(xué)模式。課前，教師將微課視頻、PPT課件、電子教案、測試題等學(xué)習(xí)資源上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，并發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，或者借助QQ群、微信群發(fā)布預(yù)習(xí)通知。接到預(yù)習(xí)任務(wù)后，學(xué)生通過PC機或手機APP客戶端先進行自主學(xué)習(xí)，完成預(yù)習(xí)任務(wù)，并將在預(yù)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)的問題和疑惑上傳至平臺。教師對學(xué)生的預(yù)習(xí)情況、出現(xiàn)的問題歸納、整理，然后回到課堂上，與學(xué)生們一同討論來解決問題。課后，學(xué)生完成網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上的測試題，鞏固所學(xué)知識點。對于有疑問的學(xué)生，可以通過平臺的答疑模塊或者通過QQ群向老師提出問題，接受答疑。借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，以信息交互的方式開展混合式教學(xué)，突破了傳統(tǒng)教學(xué)中時間和空間的限制，拉近了師生間的距離，實現(xiàn)了教學(xué)資源共享，讓學(xué)生以更加積極、主動的態(tài)度面對學(xué)習(xí)，培養(yǎng)它們自主學(xué)習(xí)的能力。同時，教師還可以與學(xué)生多交流、互動，引導(dǎo)他們?nèi)ニ伎?，培養(yǎng)它們利用所學(xué)知識解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

2.3 開展實踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

知識的學(xué)習(xí)，在于應(yīng)用，知識的應(yīng)用和提高，都需要依靠實踐來實現(xiàn)。實踐教學(xué)的展開，可以在教學(xué)中體現(xiàn)學(xué)生的主體意識，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。因此，在教學(xué)過程中，要開展實踐教學(xué)，強化和培養(yǎng)學(xué)生用離散數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力，體會離散數(shù)學(xué)理論的實用性[4]。例如，利用圖的著色解決如何給變量分配寄存器的問題;利用C++程序或其他軟件編程實現(xiàn)求兩點之間的最短路徑等等。由于學(xué)時有限，教師在課堂上主要分析實驗的基本思想和原理，要求學(xué)生在課后實現(xiàn)上機實驗并上交實驗報告。將實踐融入教學(xué)后，即鞏固了學(xué)生的理論知識，又提高了學(xué)生的動手能力、解決實際問題的能力。

2.4 建立客觀反映學(xué)生學(xué)習(xí)效果的考核方式

傳統(tǒng)的考核方法是“學(xué)生平時成績*30%+期末成績*70%”。平時成績主要通過出勤、作業(yè)等獲得;期末考試按照固定的內(nèi)容和格式出題，采用閉卷筆試形式進行，上述兩種成績都無法對學(xué)生的實踐能力進行考核。顯然，這種考核不符合嵌入式人才培養(yǎng)模式。因此，為了客觀反映學(xué)生學(xué)習(xí)效果，我們要降低期末成績的比重，加入實踐教學(xué)考核并改變平時成績的組成。例如，在平時成績中納入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的教學(xué)資源的學(xué)習(xí)時間、測試題成績等。實踐考核從實驗的操作環(huán)節(jié)、實驗結(jié)果分析等方面綜合判定?？陀^合理的考核模式，才能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，才有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、應(yīng)用能力，增強學(xué)生的創(chuàng)新意識。

3? 結(jié)語

根據(jù)嵌入式人才培養(yǎng)模式的要求，從我校的教學(xué)實際出發(fā)，結(jié)合離散數(shù)學(xué)課程自身的特點，分別從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、實踐教學(xué)以及考核方式幾個方面進行教學(xué)改革，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，強化實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，最終實現(xiàn)培養(yǎng)適應(yīng)時代需求的高素質(zhì)人才的目標(biāo)。

參考文獻

[1] 張振.深化教育供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革推進行業(yè)企業(yè)成為重要辦學(xué)主體——國家發(fā)展改革委有關(guān)負(fù)責(zé)人就《關(guān)于深化產(chǎn)教融合的若干意見》答記者問[J].中國經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊，2018（1）：20-22.

[2] 王冬冬，燕善俊，蘇有慧，等.校企聯(lián)合辦學(xué)下“嵌入式”復(fù)合型人才培養(yǎng)模式研究[J].科教導(dǎo)刊（中旬刊），2018（23）：11-12.

[3] 屈婉玲，耿素云，張立昂.離散數(shù)學(xué)（第五版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2013.

[4] 楊麗英.基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的離散數(shù)學(xué)教學(xué)途徑探析[J].湖南人文科技學(xué)院學(xué)報，2018，35（1）：122-124.