程序设计视角下高职计算机数学教材建设探讨

邹洪侠+刘志高+李胜

摘要：对高职计算机专业数学在教学内容方面存在的问题进行深入分析，探讨了高职计算机专业数学教材建设的改革方向，并对高职计算机专业数学教材编写提出了几点设想。

关键词：高职教育；计算机专业数学；算法思维，问题导向；教材建设

程序设计的核心是算法设计，而算法设计能力的高低是由数学素养的优劣来决定的。因此，对于计算机专业学生来讲，高等数学制约着其专业发展潜力。目前，高职计算机专业的数学教学正陷入一个棘手的困境：大部分学生认为数学的学习并没有为专业课程的学习带来帮助，甚至觉得可有可无。显然，目前的数学教学内容无法适应高职计算机专业教学需求，需要改进。笔者结合自身研究实践，剖析教学内容上存在的问题，进而提出改革思路与建议。

1教材内容与专业人才培养需求不协调的现状分析

对于高职院校的计算机专业来说，主要涉猎算法与数据结构，编程方法与编程语言两个领域，并且更关注应用。计算机专业数学的教学定位应该是计算机专业课程的学习工具，在教授学生必要数学知识的同时，更应注重从算法设计的角度培养学生的数学意识和数学思维，培养学生发现和解决问题的能力。但是，目前我国的数学教材内容的专业目的性缺失。

首先，从整体构思上看，过分强调数学知识本身的系统性和完整性，忽视专业培养过程中所需要数学知识结构，没能站在专业服务的角度选择教材内容。计算机专业的数学教材与其他专业的教材通用，与计算机结合的少之又少。

其次，在数学知识呈现方面，概念引人生硬，不问来源背景，灌输式内容多，启发式内容少；强调定理证明，一题多解，运算技能训练多，思维能力训练少，忽视了专业学习必备的逻辑推理能力和抽象归纳能力的培养，没有知识的纵向延伸和横向拓展；忽视了数学知识在专业问题中的实际应用，学生对理论知识死记硬背，不能向专业领域迁延，学生缺乏学习积极性，缺乏提高數学素养的自觉性和进取心，束缚了学生创造能力的发展，影响专业能力和综合素质的提高。

2高职计算机专业数学教材建设的改革建议

2.1以专业需求为导向优化教材内容，响应创新发展高等职业教育要求

高等职业教育是以培养高等技术应用型专门人才为根本任务，以适应社会需要为目标，以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质培养目标和培养方案，毕业生应具有基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高等特点。因此，课程的教学内容体系应以职业需求为导向，以实践能力培养为重点，从而与经济建设、科技进步和社会发展要求想适应，与人的全面发展需求相适应，与高等教育课程改革要求相适应。

编写具有专业特色并符合高职人才培养需要的优化数学教材，可以从以下两方面着手：

一方面，确保教材内容难易程度适中。在明确计算机专业办学定位的基础上，深入研究行业企业程序设计岗位对人才的专业知识、创新能力、技能和素质要求，由此分析确定学生应具备的数学知识广度和深度、思维高度和实践深度，分析学生自身数学知识基础和学习能力情况，确保教材内容深度适中，广度合理。

另一方面，做到数学思维与算法问题深度融合。需要对程序设计中常用的数学思维进行归纳总结和深度剖析，对程序设计相关课程中典型常用算法问题类型进行收集、整理、系统分析和编撰，对这些问题背后涉及的相关数学知识进行深度挖掘，并将得出的数学知识和算法问题进行组织关联，章节安排遵循知识学习的循序渐进规律，从而确定教材的总体内容。

2.2以编程解题的思维过程为主线，重构教材体例结构

编程解题的一般思维过程可以概括为“观察一联想一变换”，通过对问题的观察，认识并理解问题；通过联想，确定问题同已有知识和经验之间的联系；通过变换，把问题转化为另一个问题或者几个易于解决的新问题，最终解决问题。

编写教材时，可以遵循此逻辑过程，按照“引入背景知识的案例，呈现算法问题一阐述数学知识一定性分析的问题求解思路一算法分析”的顺序展开章节内容，将数学知识、算法分析融入各个问题之中，在分析问题、解决问题的过程中，逐步引人相应的数学知识，阐述数学思想。以问题驱动数学的教与学，对与问题有关的数学知识进行定性分析，以便有效激发学生学习兴趣，使数学的学习变得不再枯燥乏味，让学生学得津津有味，兴趣盎然。更重要的是使学生在获得一定的高等数学知识（如：极限、导数、积分、排列组合、图论、概率、逻辑推理）的同时，提高分析问题、解决问题的能力，培养学生的数学思想和程序设计思维。

2.3以素质和能力培养为目标，充分体现教材内容的应用性和发展性

数学是一种普适性工具，在数据处理、表达计算、演绎推理等方面为其他学科提供了一种特有的语言、思想和方法。高等职业技术教育中，计算机专业数学更应注重其专业服务性、应用性和发展性，应遵循“学有所需，学有所用”的原则。应从专业素质和专业能力出发，培养学生发现问题和解决问题的能力，开发学生的创新思维。所以，在计算机专业数学教材中增加和优化教学实践内容，必不可少。

计算机专业数学教材的内容应当根据学生实际和需求实际进行调整，以满足多样化的学习需要。探索和引进学生容易接受的、有效的实践教学内容，包括课堂教学内容和课后作业思考题目。可以不拘泥于形式，例如可以是计算解答题、论述题或者程序设计题；分层次设置问题，调动各层次学生的学习积极性；可以恰当引进数学分析软件，给学生提供充分参与数学活动的机会，在解决应用性问题的过程中打开创新思维的空间，勇于挑战自我，战胜自我，引导他们在自主探索和合作交流的过程中，真正理解和掌握数学知识与方法，锻炼数学思维和技能，体会团队合作精神的重要性，为本专业后续学习和实践提供良好的知识基础、思维素质基础和职业素质基础。

2.4以通俗性和趣味性的阐述方式提高教材内容的可读性和吸引力

根据一份对高职院校数学教材中的语言通俗易懂性调查结果显示，有45.45%的教师觉得比较差，分别有48.91%和17.47%的理科生表示较差和很差，数学教材中语言的晦涩难懂程度由此数据可以窥见一斑。通俗易懂的表达方式和趣味性的描述语言可以减少读者阅读时的不适感，增强教材内容的可读性，让阅读变得生动有趣，更好地吸引读者。因此，教材建设中语言是否通俗易懂逐渐成为影响教材质量的重要因素。

3结束语

高职院校的数学教材虽然在不断谋求变革，但各专业教材通用的现象并没有发生根本性改变，计算机专业数学教材专业服务度和应用性缺失，因此，建设一本切合计算机专业需求的数学教材显得尤为必要，是优化整体教学改革的关键步骤。笔者认为，教材的建设应该以程学设计为视角，侧重学生算法思维和数学思维的培养，侧重数学知识的在程序设计领域的应用。教材内容要强调重构性，突出实用性，赋予趣味性。教材内容在设置上应该是模块化的、弹性的、互动的、多层次的，以满足不同层次的学生学习要求，提高教学质量。