高职高专院校计算机数学课程教学改革策略

马桂州

摘  要：本文分析了当前高职高专院校的《计算机数学》课程存在的一些问题：教学内容和计算机类专业的相关性不高;教学模式僵化，忽视实践应用;学生基础差，学习动力不足;师资落后，教师知识面狭窄;考核评价机制不科学。针对这些问题，本文探讨了要如何进行教学改革：整合课程，完善教学内容;改革教学模式，培养学生实践能力;采用多种手段，增加学生学习动力;加强师资建设，扩展教师知识面;改革考核评价机制，重视实践环节。

关键词：高职高专  计算机数学  教学改革  高等数学

中图分类号：G71           文献标识码：A            文章编号：1674-098X（2021）04（c）-0220-04

Teaching Reform Strategy of Computer Mathematics in Higher Vocational Colleges

MA Guizhou

（College of Information Engineering， Shanwei Institute of Technology， Shanwei， Guangdong Province， 516600  China）

Abstract： This paper analyzes some problems existing in the course of Computer Mathematics in higher vocational colleges： the teaching content does not fit well with the computer majors; the teaching mode is rigid and neglects practical application; the students' foundation is poor and their motivation is insufficient; the teachers are backward and their knowledge is narrow; the assessment and evaluation mechanism is unscientific. In view of these problems， this paper discusses how to carry out the teaching reform： integrate the curriculum， improve the teaching content; reform the teaching mode， cultivate students' practical ability; using a variety of means to increase students' learning motivation; strengthen the construction of teachers， broaden the scope of teachers' knowledge; reform the evaluation mechanism， pay attention to practice.

Key Words： Higher vocational college; Computer Mathematics; Teaching reform; Advanced Mathematics

《計算机数学》是计算机类专业的一门核心基础课程，这门课程既带有数学的特点，又体现计算机科学的特点，学生在课程中主要学习跟计算机类专业有关的数学基础知识。这门课程的开设，为学生学习计算机专业课程奠定了数学基础。但是目前国内不少高职高专院校在《计算机数学》课程的教学内容、教学模式等很多方面存在一定的问题，因此讲授这门课程的教师需要认真思考如何进行教学改革，让这门课程能够更好地服务于计算机类专业的专业需求。以下对《计算机数学》课程在教学中存在的一些问题以及如何针对这些问题进行教学改革做一些探讨。

1  《计算机数学》课程在教学中存在的问题

1.1 教学内容和计算机类专业的相关度不高

《计算机数学》课程脱胎于《高等数学》课程。高等数学的主要内容是函数的导数、函数的不定积分与定积分、常微分方程、级数等基础知识[1]。《高等数学》对提高学生的综合素质起到重要作用，为培养学生综合素质和职业能力奠定基础，为后续专业学习提供必要的工具[2]。

随着进入21世纪之后计算机科学的飞速发展，计算机类专业对数学基础课的要求越来越高，原《高等数学》课程的教学内容越来越不能满足计算机类专业的需求，计算机类专业迫切需要一门跟计算机科学相关度较高的数学基础课程，在此背景下，催生出了一门新的课程——《计算机数学》。

但是《计算机数学》作为一门新课程，在教学内容上还是不可避免地受到原来《高等数学》课程的很大影响。不少高职高专院校《计算机数学》课程的教学内容没有跟随计算机科学的变化而更新，教材市场上有些《计算机数学》教材也仅仅是原来的《高等数学》教材换了个名字而已，教材里面的内容基本上还是《高等数学》的那些教学内容，教材市场上能够真正体现计算机专业特点的《计算机数学》教材不是很多。

1.2 教学模式僵化，忽视实践应用

很多教师在上《计算机数学》课程时，受到以前上《高等数学》课程思维的影响，所采取的教学模式仍然是理论授课，在课堂授课时对课本上的概念和定理花比较多的时间去讲解和推导;同时，由于部分高职高专院校对理论课的课时总量进行缩减，导致《计算机数学》课程的课时严重不足，很多教师对概念和定理在实际生产生活中的应用基本不讲以节省时间，因此导致课程脱离了实践，这对学生的实践能力的培养是很不利的。

1.3 学生基础差，学习动力不足

随着近些年全国高校的不断扩招，本科院校的招生指标越来越多，必然会挤压高职高专院校的生源渠道，高职高专院校的生源质量一年不如一年，录取分数逐年下降。在这种背景下，高职高专院校的学生学习基础普遍较差，学习主动性也不佳，而不少《计算机数学》课程的科任教师在上课时，一味强调课本的基本概念和基本定理等理论知识，一些学生受自身学习基础限制，难以理解教师授课内容，学习上稍有困难便放弃学习。也有一部分学生认为数学跟计算机不是一回事，把数学理解成为对专业学习帮助不大的公共课程，而对数学缺乏兴趣。

1.4 师资落后，教师知识面狭窄

随着计算机类专业对数学基础课要求的逐渐提高，计算机元素需要渗透进《计算机数学》课程中，但是部分数学课教师却没有及时更新知识，对计算机专業知识不懂或者只懂得一点点简单的计算机应用，这些教师的知识面仅仅停留在原来教《高等数学》课程时的认知上，自身的教学能力没有得到提高，影响到了《计算机数学》课程的教学效果。

1.5 考核评价机制不科学

在大部分的高职高专院校中，《计算机数学》课程的考核机制采用期末闭卷考试的形式，课程的总评成绩按照“期末考试成绩占大部分比例，平时成绩占小部分比例”来计算，这种计算课程总评成绩的形式能够反映学生掌握课本基本知识的情况，却不能够科学地体现学生的学习过程和学生将理论知识应用于实际的能力。

2  《计算机数学》课程的教学改革策略

2.1 整合课程，完善教学内容

由于《计算机数学》课程在教学内容上受到《高等数学》课程的影响很大，不少高职高专院校这门课程的教学内容没有跟随计算机科学的变化而更新，因此必须对《计算机数学》课程的教学内容进行整合。《计算机数学》课程应该为计算机的算法和程序设计等专业内容提供数学基础，这是教学内容整合的出发点。在整合教学内容时，一些在计算机类专业极少用到的知识点和一些理论性极为深奥的知识点都可以考虑删减，同时增加跟计算机类专业相关度较高的教学内容。

近年来，一些高职高专院校的教师在《计算机数学》的课程改革上做了努力探索，编写了一些教材，不过，由于编写教材的教师们考虑问题的角度不一样，编写出来的各个版本的教材在教学内容上存在一些差异。

下面以康海刚等教师主编的《计算机数学》[3]、王培麟教师主编的《计算机应用数学》[4]、刘淋教师主编的《计算机数学基础》[5]3个版本的《计算机数学》教材来做个比较。这3个版本的教材中都有图论、概率论、线性代数的内容，其中两个版本的教材有函数、极限、导数与微积分、数理逻辑的内容。

从上面几个版本教材的比较中，可以发现，《计算机数学》课程的教学内容应该包含图论、概率论、线性代数的内容是教师同行们的共识，这几个方面的知识与计算机类专业的相关度较高。因此，在进行课程教学内容整合时，优先考虑讲授图论、概率论、线性代数的知识，在教学时间许可的情况下，也可以考虑选择性讲授数理逻辑、函数、极限、导数与微积分等内容。此外，算法基础也可以作为课程教学内容选用。在课时安排中，跟计算机类专业相关度越高的内容，分配的课时应该越多。以《计算机数学》大一第一学期开设且每周安排4节为例，大一新生军训后上课，上课周数约为13周，13周总学时共为52学时，这52学时可以分配如下：行列式、矩阵、线性方程组等线性代数知识点分配20学时;概率论知识点分配20学时;图、树、路径等图论知识点分配12学时。假如教师所在院校分配给《计算机数学》的开课学期为两学期且每周4节，则在前面第一学期课时的基础上，增加第二学期18周共72学时课时，第二学期课时可以分配如下：数理逻辑知识点分配10学时;集合与关系知识点分配10学时;算法基础知识点分配10学时;函数、极限、导数与微积分等高等数学类知识点分配42学时。

2.2 改革教学模式，培养学生实践能力

教师应该尽量结合跟计算机类专业紧密相关的实际应用案例、模型或者题目进行授课。例如，教师在讲授图论中根树的知识点时，可以结合计算机中的霍夫曼编码进行讲解，一个霍夫曼编码是可以用一个根树来定义的;教师在讲授图论中二叉树的知识点时，可以结合计算机中的数据查找进行讲解;教师在讲授算法基础的知识点时，可以结合计算机的编程案例进行讲解;教师在讲授关系的知识点时，可以结合计算机中的关系数据库模型进行讲解。教师结合实际应用案例、模型或者题目进行授课，能够让学生将学习到的理论知识应用到实际中去。

教师也可以考虑引入任务驱动法。例如，在进行算法基础的教学时，教师在课堂中或者课后给学生布置算法任务，全班学生以小组为单位去完成任务，在完成任务的过程中有些小组会遇到一些困难，教师针对学生的困难进行指导，任务完成后先进行小组间互相评价，最后教师再进行总结评价。

在院校条件许可的情况下，《计算机数学》课程教学团队也可以申请建设计算机数学实验室，利用计算机数学实验室，适当安排学生的上机实操环节，通过上机实操，对学生进行算法、模型构造等项目的训练[6]。

2.3 采用多种手段，增加学生学习动力

教师可以多结合跟计算机类专业紧密相关的实际应用案例、模型或者题目进行授课，通过这些实际应用案例、模型或者题目，让学生知道《计算机数学》课程跟他们的专业是紧密相关的，是有实际作用的，这样学生就有动力去学习。

教师也可以让学生成立学习小组，以小组为单位去完成教师布置的实践性教学任务，在完成任务时，通过小组内和小组之间的讨论交流过程，让学生充分参与活动，学生自然而然就有了学习动力。

教师还可以多穿插数学内容的多媒体动态演示，让《计算机数学》的课程不会那么枯燥，通过动态演示吸引学生的注意力。

教师可以适当穿插数学故事，通过数学故事让学生对数学感兴趣。例如，在讲图论的时候，教师可以给学生介绍数学家欧拉解答哥尼斯堡七桥问题的数学故事，用故事去吸引学生，让学生在故事中得到学习动力。

2.4 加强师资建设，扩展教师知识面

由于《计算机数学》课程跟计算机类专业密切相关，所以讲授《计算机数学》课程的教师必须掌握一定的计算机专业知识，只有熟悉计算机专业知识并且熟悉数学专业知识的教师才能满足《计算机数学》课程的需求。因此，教师要不断地更新自己的知识，要了解到计算机类专业的专业课程需要哪些数学知识作为支撑，要懂得编程、编码、数据库和数据查找等计算機知识，才能在上课时讲好《计算机数学》的应用。

基于这个原因，高职高专院校要做好几个环节的师资保障工作：对院校现有的《计算机数学》课程的教师队伍进行培训，扩展他们的计算机专业知识面，让教师们具备一定的计算机应用能力，培养同时具备数学能力和计算机能力的师资;引进知识面更广、专业能力更强的高层次人才充实《计算机数学》课程教师队伍，高层次人才的引进能给已有的《计算机数学》课程教学团队带来先进的教学理念;加强院校之间的交流，定期组织校际学习活动，加强校内教师之间的交流学习，定期组织教师之间的教学研讨活动，通过这些校际和校内的交流活动，帮助教师学习同行们的先进经验。

2.5 改革考核评价机制，重视实践环节

不少高职高专院校的《计算机数学》课程考核评价机制不科学，这必然会影响到《计算机数学》课程的教学质量。从人才培养的角度和课程建设的角度，都要求进行课程考核评价机制的改革。课程考核评价机制不但要能够反映学生掌握课本基本知识的情况，还要能够科学地反映学生的学习过程和学生将理论知识应用于实际的能力。近几年，部分高职高专院校在一些课程考核时，提出了“过程性考核”的概念，强调学生的学习过程，《计算机数学》课程也可以把过程性考核作为课程考核的一部分，例如将《计算机数学》课程的总评成绩改为按照“期末考试成绩占40%+平时作业占30%+任务驱动式教学的过程性考核占30%”来计算。这种考核机制，比起原来的总评成绩为“平时成绩+期末成绩”的机制，更能够体现学生的学习过程，有利于调动学生在实践训练中的积极性。

总之，高职高专院校《计算机数学》课程的教学改革需要教师们的共同努力和探索，教师们要正视课程教学中出现的各种问题，不断地完善教学内容，改善教学方法，让这门课程能够为计算机类专业提供更多的助力。

参考文献

[1] 王彩琴.基于“翻转课堂”模式下的高职院校“高等数学”教学应用研究[D].兰州：西北师范大学，2017.

[2] 崔石买.高职院校《高等数学》有效课堂教学的案例研究[D].昆明：云南师范大学，2016.

[3] 康海刚，邓洁，桂改花.计算机数学[M].北京：机械工业出版社，2019.

[4] 王培麟.计算机应用数学[M].2版.北京：机械工业出版社，2018.

[5] 刘淋.计算机数学基础[M].镇江：江苏大学出版社，2018.

[6] 刘志高，李胜，邹洪侠.专业导向下的高职计算机数学课程改革探索[J].淮南职业技术学院学报，2016， 68（2）：86-89.