基于算法思维的高职计算机专业数学教学改革探讨*

邹洪侠，李 胜，刘 俞

(马鞍山职业技术学院电子信息系，安徽 马鞍山243031)

引言

高职高专教育是职业技术教育的高级阶段，注重培养学生的职业技术应用能力．在高职院校的计算机专业基础知识学习中，数学是重要组成部分之一，是培养学生的应用技术能力的重要基础核心课程，肩负着为后继课程提供必要的基础知识和数学思维能力的重要使命．随着专业教学改革的深入，计算机专业的数学逐渐演变为计算机数学．虽然计算机数学教学取得了一定成绩，但仍然存在着教学内容陈旧、手段单一、定位不明确的问题，计算机数学名不副实，当前的计算机专业的数学教学现状不容乐观．

1 计算机专业数学教学现状及存在的问题

1．1 生源质量逐年下降

高等教育的发展，为高职院校带来了前所未有的发展机遇，同时也带来了一个严重的问题:招生困难［1］．从2009年开始，职业院校的生源质量开始下降．为了解决高职院校生源危机，2010年国家颁布了《国家中长期教育改革和发展规划纲要》，各高职院校开始普遍施行自主招生政策，高职院校的生源从以前普通高中毕业生变为“普通高中毕业生+职业高中毕业生+职业中专毕业生+技校生”，生源结构复杂化，高职学生的整体质量在下降．根据对计算机专业最近三年的生源统计数据显示，学生的数学高考平均成绩在40～50分，甚至有学生的成绩低至5分，这无疑给教学特别是数学教学带来前所未有的挑战．

1．2 数学课堂教学举步维艰

对于基础差、接受知识慢的高考低分生和三校生，他们对于数学的学习兴趣普遍不高．并且受根深蒂固的学科化思想影响，数学教学过分追求知识点的系统性和完整性，教学内容陈旧，始终是函数、极限、连续、导数、积分和级数等知识，多而全、难而深．加之“粉笔+黑板”的单一教学形式，教学效果不尽人意．尽管在教学实施过程中，授课教师有意识地降低了教学难度，但从课堂教学过程和效果上看，依然是授课教师的一厢情愿．导致了师生的恶性反馈，教师为了教而教，学生为了考而学，教学效果不理想．

1．3 计算机专业数学教学内容存在的问题

面对这样的现状，无论是学生还是教师和教育教学领导者都迫切要求改革．要改革，就要由果索因，才能对症下药．究其根源是目前的教学内容不再适合为当前的教学对象服务了．计算机专业数学课程的授课对象除了数学基础差的属性外，另外一个重要属性即专业属性，他们是以后即将学习算法知识的高职学生．计算机专业数学教学必须兼顾上述两种属性，既要从学生数学基础差的实际出发，又要为算法类专业课程服务，教学内容应该严格根据这一要求进行合理设置．但是，目前计算机专业数学教学内容的设置并非如此，存在的问题如下．

首先，教学内容专业服务度不强．计算机专业开设数学课程的目的在于为后续的算法类专业课程服务．学习算法，大多数时候，需要的是较强的逻辑思维能力，是学习数学时所形成的数学思维能力和数学修养．计算机专业数学课程内容要从这种算法思维的角度进行设置，但目前的课程内容并未解决好这一问题．

其次，教学内容的难易程度和取舍不合理．谈到教学内容，我们必须说教材，教材是教师“教”和学生“学”的主要依据，教材的编写质量直接影响教学质量的提高，同时教材也是引领教师进行教学改革的窗口．高职院校计算机专业数学教材大致经历了三个阶段:第一阶段，专科高等数学教材阶段，由于受高职教育是降了档的普通高等教育的错误认识的影响，这一时期的教材在内容设置上，只是对普通高等学校的教材进行简单地删减，重理论，轻应用，根本不符合职业院校办学定位和培养目标要求．第二阶段，高职高专数学系列教材阶段，这一阶段教材大都强调淡化理论，强化能力，立足应用，越来越体现职业教育的办学特色．遗憾的是，却遭遇了高职生源质量下降及结构组成复杂化时期，根据相关调查结果，60%的学生仍觉得教学内容偏难［2］，教学内容枯燥，学生不爱学、教师难教学的现象仍然存在．同时，教材内容普适化，没有专业针对性这一新问题凸显出来．第三阶段，专业类数学教材阶段．“以应用或能力为目的，以知识必须、够用为原则”是专业类数学教材的主要编写依据［3］，这类教材的出现从一定程度上改善了计算机专业学生数学学习效果，存在的问题是，教材质量参差不齐，为了强调专业服务性，把内容削减为支离破碎的概念、定理、公式及如何套用的方法，学生在学习过程中，缺乏对数学知识背景和数学规律的认识，与专业的对接也只是简单地增加数学建模或者算法设计等相关知识的介绍［4］．学生学完后，仍然不能将所学的数学知识应用到算法实践中去，达不到从算法角度培养学生数学思维并解决问题的目的，计算机专业课程教学效果提升遭遇瓶颈．

2 计算机专业数学教学改革思路

综合以上分析，当前的计算机专业数学教学内容及教学方法已经不能够很好地为专业课程服务，逐渐成为摆设，针对数学教学内容的改革已经刻不容缓．在当前的教学现状下，我们需要从专业应用性、社会适应性和岗位实践性三个方面进行综合考虑，在数学知识与思维培养和算法知识与思维培养之间找到一个契合点，实现数学教学与计算机教学有机融合，让数学真正成为算法学习者解决问题的工具．

2．1 改革教学内容，增强数学课程专业服务度

教材是教学内容依附的载体，编写一本内容设计合理、能够给师生带来优质阅读体验的教材，会对教学起到很好的指导作用．而教材内容的设置要契合目前高职高专计算机专业学生的数学课程学习要求，从生活中的趣味故事或问题情境出发来介绍数学知识，提高学生的学习兴趣，教材内容要回避理论推导过程，对知识进行定性分析，融入算法思维，从而帮助学生建立算法学习所需的思维模式．做到以改善计算机专业数学教学效果为目的，以培养学生良好的解决算法问题的数学思维方式为中心，起到为后续算法课程教学和实践奠定良好基础的作用．

在具体实施上，首先，我们要考虑算法中具有重要使用价值的问题类型有哪些，从而确定需要培养学生的哪些算法思维，然后寻找与之相关的数学知识，合理地设定计算机专业数学教学范围，进而确定计算机专业数学教材的内容．其次，应该从目前高职高专学生的数学知识基础出发，进行基于算法的数学知识层次研究，以选择难易适中的教学内容．最后，进行基于算法的数学思维研究及数学思维培养方式研究，用以确定教材内容以何种方式展开以及内容的前后顺序如何安排．

2．2 改革课堂教学方法，提高教学效果

教学内容的颠覆性改革，必然引起教学方法的改革．传统的讲授式教学显然不合适，必须进行教学方法的改革，例如可以尝试采用讨论式、研究式、体验式、启发式自主学习［5］等教学方法．要注重学生学习能力的培养和提高，以利于入职后的再学习，乃至对终身学习起到助推作用．另外，学生的学习方式也要相应地变个体学习方式为小组学习方式，变被动学习方式为主动学习方式，形成良好的学习习惯．这样才能改善学生对专业数学的学习兴趣，形成学生“敢学数学，爱学数学”的学习氛围．

2．3 理论与实践相结合，培养学生从算法角度解决问题的思维与能力

好的教学内容可以让学生们学有所需，合适的教学方法可以让学生们学有所乐，而课程实验可以让学生们学有所用．通过实践环节的展开，可以使学生对知识的认识经过一个从理解到深刻体会到再理解的过程，从而巩固数学知识、锻炼算法思维进而提高学生用所学知识解决实际问题的能力［6］．实验课程在内容设置上应考虑数学知识与计算机应用的有机结合，并且要难易适度，可以考虑为不同层次的学生设置不同的实验内容［7］，同时设计拓展实验，给部分有能力的同学提供充分发挥自身创新能力的机会．实验课程的开设可以采取单独设置一门计算机专业数学实验课程的形式，与计算机专业数学课程同时进行，由专门的教师指导，在实验过程中，要遵循以学生为主导的原则，充分发挥学生的主观能动性．

2．4 多样化考核方式，注重综合素质的评价

作为教材和教法进行重大改革的配套措施，要进行相应的教学评价改革．要改变传统的结果性教学评价为过程性评价和综合性评价，重在考察学生解决问题的思想、方法、过程和能力．可以教师评价，也可以学生互评，还可以是小组竞赛的形式评出小组成员成绩．教学评价方法侧重于客观评价学生的综合素质与能力，达到鼓励各层次学生学习的目的．

2．5 建设跨学科教师队伍，为计算机专业数学课程教学提供师资保障

教师是教育教学活动的实施者．我们的计算机数学教学改革需要具有一定的算法思维的数学老师，原有的数学教师知识结构单一，缺乏必要的计算机专业知识和算法思维，短时间内无法胜任本课程的教学改革．因此改革的同时，也要培养和建设一支兼具计算机专业知识和数学专业素养的跨学科［8］师资队伍，才能保证教学改革的顺利实施．

3 结语

在当前的高职计算机专业数学教学现状下，探索数学知识与计算机专业知识的融合是必要的．我们期望通过计算机专业数学教学内容及与之相关的一系列改革，提高教学效率，优化教学效果，促进数学教材内容的改革，促进教师对教育教学观念、方法和实践的探索与改革，带动与计算机专业相关的其它基础课程的改革．

［1］邱萍，周卓华．高职高专院校生源质量现状及管理对策研究［J］．管理科学研究，2009，(9):86－87．

［2］王雅丽．高职高等数学教材的研究与探讨［J］．教育与职业，2009，(27):126－128．

［3］曾庆柏．高职数学教材改革的探索与实践［J］．职业教育研究，2010，(7):102－104．

［4］吴丽萍．对高职数学内容体系模块化改革的思考［J］．教育与职业，2011，(8):124－125．

［5］李强．高职院校计算机专业数学教学的改革［J］．科技创新导报，2011，(15):180．

［6］查志刚．高职院校高等数学实验课的认识与实践［J］．高等职业教育(天津职业大学学报)，2010，19(4):65－67．

［7］樊孝菊．对数学学科专业教学改革的认识与思考［J］．教育与职业，2008，(35):108－109．

［8］刘健华．美国高校跨学科人才培养模式给我们的启示［J］．中国科教创新导刊，2007，(1):3．