离散数学课程中渗透优秀传统文化思想的探究与实践
2020-01-09王云
王 云
(山东理工大学计算机科学与技术学院 山东·淄博 255000)
1 离散数学课程简介
《离散数学》是研究离散对象的结构及其相互关系的一门数学课,通常是由数理逻辑、集合论、图论、组合数学、数论、抽象代数、自动机理论等汇集起来的一门综合学科。离散数学的应用遍及现代科学技术的诸多领域,更是计算机科学与技术及其相关专业的核心、骨干和重要专业基础课程,是几乎所有后续计算机专业课程(如数据结构、编译原理、数据库原理、人工智能等)的先导课程。离散数学课程所传授的思想和方法,广泛地体现在计算机科学技术及相关专业的诸领域。它的主要任务是培养学生的抽象思维和逻辑表达能力,提高发现问题、分析问题、解决问题的能力。
通过学习该门课程,使学生掌握计算问题的离散化、形式化以及用计算机求解科学计算问题的方法,掌握离散系统的数学描述方法,并能对计算问题进行形式化描述与证明。具体来说,主要教学目标包括:(1)掌握计算问题的离散化、形式化知识与方法,利用数理逻辑、集合论、代数结构和图论相关的基础知识与专业理论,对计算问题进行形式化描述;(2)掌握离散系统的数学描述方法,合理运用于计算问题的形式化表示、逻辑演算、逻辑推理和构建计算模型;(3)掌握离散数学相关的综合及系统知识,对信息技术相关的系统与模型进行分析与设计,并能够对计算问题进行形式化证明。
为了达成离散数学的课程目标,我们进行了离散数学的综合课程改革、信息化教学改革,摒弃传统教学模式,对教学内容进行充分的教学设计,采用问题教学法、案例教学法、项目教学法等多种方法相结合的教学模式,灵活施教,充分调动学生的学习兴趣,激发思维,让学生融入课堂,形成了满足工程教育理念指导的课程标准、课程教学资源、实践和实验题库、目标达成度评价体系、循环改进机制等课程资源。优化的教学内容,合理的教学设计,突出数学的应用性,突出离散数学在专业课程体系中的作用。改进并进一步完善对学生成绩的评测机制,把过程化考核纳入总评成绩,形成了期末考试(60%)+过程化成绩(40%)作为课程成绩。
2 弘扬优秀传统文化思想的意义
勤劳智慧的中华民族在五千年的历史进程中,不只有古老的的四大发明,更诞生了无数的先贤圣哲,孕育了博大精深的优秀传统文化思想。春秋战国时期,诸子百家口诛笔伐,各种思想激烈角逐,在思维的激烈碰撞后诞生了以孔孟为代表的儒家、以老庄为代表的道家;及至汉朝,罢黜百家独尊儒术,由此奠定了文人仕子的处世根基;延续至南北朝,西域的佛教影响逐渐漫延开来;进而隋唐宋元明清,中华民族优秀传统文化思想在历史的长河中历久弥新,虽然朝代更迭,但或儒或道成为定国安邦的国之重器,内化为文人士大夫的处世准则。
现在,随着世界经济一体化的发展,伴随着人类命运共同体的理念深入人心,放眼全球,各种文化喧嚣而来,冲击着每一个人的思想和理念、价值观等等。博大精深源远流长的中华民族优秀传统思想势必要肩负起更加重要的时代责任,因为只有民族的才是世界的,我们更要弘扬优秀传统文化思想,留住我们的根,让它成为我们核心竞争力的重要组成部分。优秀传统文化思想是我中华民族上下五千年历史的积淀与传承,是中华文明成果根本的创造力,是民族历史上道德传承、各种文化思想、精神观念形态的总体。这些传统文化思想奠定了我们每一个人的思想道德基础,是我们人生观、世界观、价值观的形成的基石。
在离散数学课程中渗透优秀传统文化思想,就是让学生的道德伦理行为规范、思想观念在潜移默化中得以完善,在润物细无声中构建起融化在血脉中的民族认同感、自豪感,为中华优秀传统文化与高校思想政治教育的互相融合做出努力,为培养品德高尚、勇于担当的年青一代做出应有的贡献。
和其它课程比较起来,在离散数学课程的学习过程中渗透传统文化的优秀思想,有其独到的优势,更容易引起年轻人的认同感。
3 离散数学课程在思想品德方面育人的优势
离散数学作为一门数学学科,其对德育具有独特价值和优势。一方面,离散数学作为一门系统严谨、论证严格的学科,其科学性、正确性在大众心理根深蒂固,认可度极高。如果我们的优秀文化思想的经典语录,能被数学课程证明其有效性、合理性,那么青年学子在灵魂深处必然受到触动,就会不自觉地践行这些理念,久而久之,内化为人的文化素养和社会道德,终生受益。另一方面,通过该课程教育进行优秀传统文化思想的引导和渗透,有一定的隐蔽性,即离散数学课程中渗透德育教育是潜移默化的过程,是通过数学自身的德育功能培养学生良好的思想品质,并非像思想品德课那般直接表达或描述,常规的思想政治课堂教育容易激起年轻人的抵触情绪和逆反心理,正面的、直接的说教往往显得空洞乏力,缺乏可信度,有时候甚至适得其反。另外是其深刻性和批判性,即数学的高度抽象性、严谨的逻辑性学科特点决定其德育的深刻性,德育渗透有助于提升学生思维的批判性,有利于引导学生用数学的视角看待各种问题,用更加理性的眼光看待世界和思考人生,增强学生对优秀传统文化思想的认同感和吸引力,增加优秀传统文化对学生的亲和力,让学生不自觉地身体力行之。从而形成积极的世界观、人生观、价值观。
另一方面,优秀传统文化思想是中国上下五千年历史的积淀与传承的结果,它的载体不光在浩如烟海的经史子集文章里,不仅在晦涩难懂的古籍文献中,更常常挂在百姓们的嘴边,时时刻刻引导着我们中华儿女的一言一行,特别是一些常用的俗语、俚语、成语,更是深入人心,因为它们是中华文化博大精深的通俗易懂地表达,人人都耳熟能详,手到擒来。这些俗语成语之所以历久弥新,广为流传是因为它们的确是真知灼见,成为优秀传统文化思想的经典。像“一个好汉三个帮”,“己所不欲勿施于人”,“人外有人天外有天”,“老吾老以及人之老”,“幼吾幼以及人之幼”等,这些常用语都可以用离散数学的知识和理论验证其正确性,或者说离散数学的许多知识蕴涵着这些经典传统思想。由此,我们清楚地看到:数学是现实世界的抽象形式,用数学视角观察和思考现实世界可以解决现实世界的许多问题,包括意识形态的问题。
再者,离散数学的课程目标和任务主要是培养人的思维力特别是抽象思维和逻辑表达能力,提高发现问题、分析问题、解决问题的能力。这些能力体现在人的思想品德方面就是明辨是非的能力,优秀传统文化思想奠定了我们作为华夏儿女的价值观的基础。
4 离散数学课程渗透优秀传统文化思想的具体举措
依照现在比较普遍应用的左孝凌等编的离散数学教材,离散数学课程主要内容包括数理逻辑、集合论、图论和代数系统等四大模块内容,其中蕴含着独特而丰富的学科德育资源,每个模块都有相应的思想政治元素和思想政治教育的融入点,下面逐一展开分析讨论。
其一,数理逻辑就是用数学的方法进行逻辑推理。第一步就要把汉语言的语句符号化为命题公式,然后再运用推理理论进行推理和验证。其中的推理理论告诉我们怎么样是正确的推理,我们经常用到的推理方法有演绎推理,反证法,归谬法,数学归纳法等等。而优秀传统文化思想中的许多名言警句,比如“老吾老以及人之老,幼吾幼以及人之幼”,“己所不欲勿施于人”等都可以首先符号化,即用命题公式表达,然后运用推理理论推演出来。这样做既让学生容易信服,又不留痕迹的传播了这些优秀的思想,还增添了该课程的趣味性,一举数得,何乐而不为呢?
其二,集合论是离散数学的重要组成部分,在各个领域(不管是自然科学,还是社会科学)进行研究的都是基于一定的研究范围之上的,这个研究范围就是论域,是用集合来表达的,集合上的运算就是集合中的元素相互作用,从而产生不同的结果。由此,我们显而易见地看到集合及其关系这一部分蕴含着许多深刻的哲学思想,比如有限集合上关系的合成运算给我们的启示,就蕴含着“一个好汉三个帮”,“人挪活树挪死”,这些朴实的传统思想。像“人外有人天外有天”和没有最大的集合有着极大的相似性;而“物以类聚,人以群分”恰恰是等价关系的生动表现。
其三,代数系统是在非空集合上定义了一个或多个运算的系统,这里的运算已经不再是简单的常说的加减乘除,而是泛指事物间的相互作用,探究运算的规律,我们不难发现“近朱者赤近墨者黑”也可以用运算来体现,“一粒老鼠屎坏了一锅粥”即是运算中零元的活灵活现的表达。另外我们可以设计某种运算让它表达一定的人文思想,比如非空集合G上,任取其中的元素a和b,现在我们定义:a*b=b,这个运算有结合律可以使用,可以表达传统文化、思想、人文艺术等等人类遗产的传承与继承的结果,倡导在继承中发展的理念。
其四,图论是非空集合上关系的图形化表达,其蕴含的优秀传统思想和集合论的关系模块异曲同工,曲径通幽。在图的联通性、树、根树等内容都能对某些优秀传统文化思想进行形象的呈现。
5 离散数学课程渗透优秀传统文化思想的意义
其一,用离散数学的定义、定理推演证明传统思想中优秀内容的准确性、正确性、科学性,从而加深学生对这些习以为常的优秀思想的理解和认识,全面提升学生对这些的领悟、感悟力、促成学生内心对他们的认同感,尽力促进学生在课程循序渐进的学习过程中,内化为思想、素质、和修养。
其二,离散数学教学中渗透优秀传统思想,是建立在师生关系良好的基础上,在良好的情感氛围中进行的品德教育。要自然适度地联系教学内容,恰当把握德育的最佳时机,让学生在无意中接受,避免牵强附会、生搬硬套。要寓教于乐、以人为本、注重及时性、重点性。
其三,合理利用学校网络教学平台,通过基于某个主题的探究与讨论,最终形成报告的形式深化德育教学。
最后,离散数学课程中优秀传统思想的渗透的评价是研究中的难点,准备以论文或研究报告的形式进行考查,同时也注意评价的多元化、评价方式多样化、评价功能的发展性等。
千里之行始于足下,从我们每一门课程行动起来,注重思想品德的培养,那么由优秀传统文化思想滋养起来的年青一代,不论世界风云如何变幻一定会让中华民族的东方智慧绽放出更加美丽的花朵。