离散数学教学如何培养学生计算思维

摘要：计算思维是世界公认三大科学思维之一，主要是语用计算机的科学思维进行问题的求解、计算等，目前来说，计算机思维是当前计算中教育中的研究热点。关于计算思维的研究有很多，国内许多相关研究学者对计算思维进行深入分析，主要研究计算思维的应用过程，其中一项就是研究计算思维在“离散数学”教学中的应用。结合现代教师的“离散数学”教学的实践经验，针对当前“离散数学”教学的困境，探究如何在教学中培养学生的计算思维，研究培养学生计算思维能力“离散数学”教学模式，为现代数学教学提供参考。

关键词：离散数学；培养；计算思维

一、 计算思维与离散数学教学

1、 计算思维的概念以及特征

周以真教授认为“计算思维”实际上是每个人都将具有的技能，尤其是在进行计算机的基础课程教学中。计算思维是国际计算机教育都极为关注的概念，对于“计算思维”的定义，不同的学者有不同的意见，主要是分为两种，一种认为计算思维是以计算为主体，用计算来模拟人的思维。在计算机的教学中，主要是将计算思维看做一种能力，思维作为核心，让学生的学习具备思维能力；另一种看法是将计算思维作为思维来进行看待。至今计算思维并没有统一规定的概念。对于计算思维的内涵进行了解是很有必要的，其中就以周易真教授的定义来进行阐述：计算思维是运用计算机科学的基础概念求解问题、设计系统和理解人类行为的科学方法。

计算思维并不是机械活动，它灵活的进行设计活动、构造活动。计算思维并不是计算机的思维，而是人的思维，具有丰富的创造力、想象力；计算思维是现代社会生存的基本技能，这种技能是具有较高的思维水平的，并不是进行技能的重复；计算思维强调“思维”一词，本身是有思想、有创造力的活动，计算思维应用在人们的生活工作中来帮助人们解决问题，在大学的计算机教学中，运用计算思维主要是来帮助学生的学习，提升教师的教学水平，提高教学的效果。

2、 离散数学

离散数学实际上人就属于现代数学的范畴，与现代数学研究方向有所不同，离散数学主要的研究对象是“离散量”，探究“离散量”的基本构成以及构成因素之间的相互关系。我国对于“离散数学”教学的研究有很多，其一就是路美秀研究基于计算思维的“离散数学”教学模式，“离散数学”的发展与计算机科学发展具有密切的联系，对着现代信息技术的发展以及计算机技术的进步，“离散数学”作为基础学科，在计算机科学知识的发展中，变得更加重要。

“离散数学”整个教学中，主要是以抽象的数学符号作为教学表达对象，以此实现知识的传授的目的，“离散数学”对知识的表达实际上就是计算思维的表现。“离散数学”的教学目标主要是在教学中，培养学生的逻辑思维、抽象思维以及归纳构造，要求学生能够在教学中利用计算思维，在学习中能够主动解决问题，掌握问题解决的技巧。

二、 “离散数学”教学的困境

目前，“离散数学”的教学中，很多学生在学习过相关知识后，反映课程学习效果较差，难以全面掌握学习方法，出现这种问题的主要原因是大多数教师在进行“离散数学”教学时，教学模式不当。

1、 传统数学的教学方法

“离散数学”教师在教学中，由于教师自身教学专业素质不高以及对课程认识不足等诸多因素的影响，教师在实际教学中，采用传统数学教学的方式，忽视学生的实际情况。由于现代经济、科学技术发展，高校的学生来自于不同的地域，学生实际水平不同，知识结构、认知水平都良莠不齐，传统的教学模式，在实际的教学中会忽视学生的实际状况，对于水平较差的学生，会使部分学生跟不上教学节奏，增大学习难度；对具有较强能力的学生，反复的讲授知识点，会使学生产生厌烦感，产生浪费时间的不良思想，导致学生课堂注意力低下，难以提起学生的学习兴趣。

2、 重知识轻案例

教师在教学中，容易出现的一个问题是重知识教学。“离散数学”属于现代数学的范畴，基本的教学手段一致，在进行理论教学的同时，也要重视案例教学。教师在实际教学中，容易忽视“离散数学”的教学案例，将教学重点放置在理论上，形成“填鸭式”的方式，导致学生理论知识比较丰富，但在遇到实际问题时，学生难以灵活运用相关知识解决问题，这种教学方式完全脱离应用实际应用，学生在有限的课堂教学中，难以实现“理论+实践”的“离散数学”内容的学习。

3、教育的内容忽视“计算思维”教学

我国离散数学基础课程教学的内容比较单一，内容设计上没有“计算思维”的内容，仅仅使用理论教学，学生在遇到问题时，不会发挥计算思维的作用，不能很好地解决问题。还有就是教學的内容比较散乱，在教学时重点不突出，学生在学习时，不能主动的设置学习目标，导致自身的知识结构混乱，学习积极性下降。

三、“离散数学”教学培养学生计算思维的途径

离散数学的教学中，教师要改进传统数学教学的手段，将理论知识教学与实践活动教学结合起来，共同培养学生的问题解决能力。

1、 改革教学环节，重视计算思维的培养

在实际的离散数学教学中，首先要纠正学生对离散数学的认知，学生一般将离散数学看做单纯的数学学科。实际上，离散数学是计算机专业的基础啊课程之一，学生对于课程的基本认知要正确。教师在实际教学中，要重视学生的计算思维的培养，训练学生运用离散数学问题解决的方式进行教学，在问题解决的过程中，教师要重视学生逻辑思维能力的培养，让学生能够在实际问题解决的过程中，学会应用计算法，能够在专业课程的学习中，培养学生的计算思维意识以及能力。例如离散数学中数理编辑教学中，由于离散数学与编译原理有密切关系，教师在教学中，要教授学生具体应用的方法，让学生能够在教学中，运用逻辑思维将抽象的理论知识形象化，构建问题解决的模型，以此培养学生的计算思维。

2、使用知识贯穿典型思维的教学方法进行教学

“离散数学”的教学中，要以“计算思维”为核心，明确离散数学课程教学改革的方向，明确数学改革的目标。教师在进行离散数学时，可以将教授的内容进行共性的总结，架设知识结构，重视问题的探究过程，在探究中培养学生的实际计算思维能力。同时教师也为学生树立一个良好的榜样，让学生在潜移默化中，运用计算思维，将学习的知识贯穿始终。教师在进行离散使数学教学时，要与计算机专业的相关教学结合起来，不仅仅是进行形式教学，还要将教学的理论知识与计算理性思维结合起来，适当的删减较为复杂的专业名词，引导学生主动对问题进行思考。让学生在教学中主动培养自身的计算思维。

3、 合理安排实践，进行计算思维锻炼

教师在离散数学教学中，要重视培养学生的创新能力，重视课堂理论实践。离散数学要求学生在学习中，能够主动构建学习模型，通过模型解决问题。例如在离散数学实践“设计性”实验的过程中，要将设计性实验与验证性实验区分开来，设计性实验主要是为了调动学生的学习兴趣，在兴趣教学中，激发学生的求知欲与好奇心，能够在团体合作的基础上构建实践模型，在模型构建的过程中，掌握并运用计算思维。例如学生可以尝试开发简单的应用软件等，在自身能力的支持下，自主进行实验，在实验过程中，培养学生的计算思维。

结语

离散数学教学中，教师要改进教学方法，重视学生的计算思维的培养。教师在进行离散数学教学时，根据离散数学的课程特点，要综合其他学科的教学特点，构建有针对性的教学模式，重视学生的问题解决能力。首先教师要正确认识教学对象，引导学生明确教学目标，发挥教师的示范作用，重视计算思维的应用，在教学中，重视运用“理论+实践”的教学方法，不仅要在潜移默化的教学中，对学生的理论知识进行培养，还要培养学生构建实验模型的能力，能够在模型建设中，激发学生的学习兴趣，在实际锻炼中，实现计算思维的培养目标。

（作者单位：广西经济管理干部学院，广西 南宁 530007）

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