程序设计视角下高职计算机数学教材建设探讨

2020-03-02刘现芳

经济师 2020年5期

●刘现芳

计算机技术的迅猛发展使得各个领域行业愈发重视对计算机的应用，计算机专业也逐渐成为炙手可热专业学科。针对计算机程序设计而言，其中算法设计为核心所在，而决定学生算法设计能力强弱的主要因素则是数学素养。也正因此，高等数学教学关乎到计算机专业学生未来的发展规划，直接影响到学生数学核心素养的养成。但是纵观现阶段计算机专业教学，数学教学面临着艰巨的挑战，部分学生认为专业知识学习期间数学课程学习并未起到任何帮助，所以数学知识掌握变得可有可无。因数学教材内容与现阶段计算机专业教学之间出现脱节现象，导致学生数学学习效果不佳。如何进行数学教材的高质量、现代化建设已然成为高职院校重点关注问题。

一、人才培养需求与数学教材脱节问题分析

高职院校计算机专业教学涉及到编程语言与方法领域，其中包括数据结构与算法设计等知识内容，并且学生实践应用能力则是计算机专业教学的重点目标。而针对数学教学开展，功能作用定位在计算机专业教学中的辅助性教学，需在教学期间帮助学生掌握必备的知识，并且以程序设计为核心，立足于学生数学思维与意识的培养来开展高质量数学教学。但是分析当前数学教材的应用，发现大部分高职院校计算机专业数学教材与计算机专业教学相脱节，具体体现为：首先，针对整体构思而言，数学教材侧重对数学知识完整性与系统性的强调，却对计算机专业所需数学知识结构的构建缺乏重视度，未能充分考虑到计算机程序设计来选择与之相契合的教材内容，教材知识具有通用性特点，其中蕴含计算机特点数学知识甚少。其次，针对数学知识而言，数学教材中涵盖诸多概念性知识，在具体传授中不关注知识的背景来源，教材知识缺乏启发性内容。并且知识过分强调定理证明，缺乏相应的思维能力训练知识，多为运算技能知识，未重视计算机专业所需抽象归纳能力、逻辑推理能力的培养和锻炼，并且缺乏计算机数学知识的延伸和拓展。此外，未重视计算机专业教学中数学知识的实际应用，侧重学生对数学知识的被动记忆掌握，无法将数学知识迁移到专业领域中，导致学生对数学学习逐渐丧失积极性和热情，更谈何通过数学知识来培养自身数学素养，对学生创造能力、创新思维的发展造成严重束缚，无法为学生专业学习提供帮助。

二、程序设计视域下计算机数学教材建设策略

（一）教材内容优化立足于专业需求

高职院校人才培养体系目标体现为专业技能型人才的培养与塑造，适应现代化社会发展需求，在学生培养方案制定以及学生知识、素质、能力培养体系构建以学生技术应用能力培养为主线。针对计算机人才的培养，要求毕业生就业时需具备加强技术应用能力、高素质、丰富基础理论知识以及宽阔的知识面。也正因此，计算机专业课程体系的设计必须立足于职业需求，通过在教学期间突出能力培养的重点，促使人才培养与现代我国社会科技进步、经济建设相适应。所以，数学教材的建设，需要以专业需求为导向来完善优化，结合以下方面确保数学教材内容与专业教学需求相契合：（1）保证难易适中的数学教材知识内容。基于对计算机专业教学需求的明确，深入探析现阶段计算机行业、企业对程序设计人才的具体素质需求、技术需求、能力需求以及知识需求，以此为依据分析学生应具备的具体数学知识深度和广度，并明确学生依据数学教学需具备的数学思维与及能力。结合对学生数学基础与数学学习能力的研究，合理制定难易适中的数学教材，确保学生通过数学学习可以掌握预期宽度与广度的数学知识。（2）进行算法设计与数学知识的融合。在教材建设期间，应深入分析算法设计过程中学生需具备的数学思维，并通过对数学思维的深入剖析与总结，广泛搜集计算机专业教学中常见且典型的算法问题，深入探析这些算法问题中涉及到哪些数学知识内容，然后通过对算法问题与数学知识之间相互联系，合理在数学教材中设置循序渐进的章节知识，实现通过数学知识学习与掌握来帮助学生强化算法设计能力，达到数学教学与计算机专业教学相契合的目的。

（二）教材内容优化立足于编程解题思维

在具体编程解题过程中，学生问题解决思维通常体现为观察——联想——变换，基于对问题的观察来正确认知与掌握编程问题；发挥联想能力来思考问题中涉及知识以及以往相关问题解决经验；通过问题变换将问题转化为多个简易问题，或者是转变为简单问题，最终达到有效解决问题的目的。鉴于此，针对数学教材的设置，需侧重对上述编程解题思维逻辑的遵循，其教材知识的设置为：知识案例引入，将算法问题进行体现——对问题中涉及到的数学知识进行阐述——对问题开展定性分析，明确掌握问题解决思路——算法思路的顺序，确保数学章节内容的设置符合学生具体思维逻辑。在实际学习过程中将算法分析、问题分析、数学知识融入到问题中，引导学生在分析编程问题期间合理融入数学知识，达到数学思想阐述的目的。通过对数学教材进行问题驱动式设计，结合对编程问题相关数学知识的定性分析，达到调动学生积极性、热情的目的，促使计算机数学教学变得更为实用性和兴趣性，引导学生主动投身于数学知识学习中。通过此种教材设置方式，帮助学生在强化掌握极限、积分、图论、逻辑推理、导数、排列组合、概率等高等知识的同时，进一步发展学生解决问题能力、问题分析能力、数学思维能力等。

（三）教材内容优化立足于素质能力培养

作为基础性学科，数学教学的开展为其它学科提供数据处理、演绎推理以及表达计算等方面的数学语言。而针对计算机数学教学而言，要想最大化发挥出该专业数学教学的作用与功效，必须在内容设计时遵循学有所用、学有所需的原则，充分体现出数学教学的服务性、发展性以及应用性。立足于学生素质与能力的培养，在数学教学中注重锻炼学生问题发现和解决能力，达到活跃学生创新思维的目的。所以，计算机专业数学教材设置必须充分考虑到学生素质能力培养目标。

针对教材内容具体设计，必须充分考虑到学生实际数学学习情况，以满足学生多元化学习需求来设置教材内容。积极引进和创新符合学生具体需求的实践教学内容，其中包括数学课堂教学内容、学生课下自主探究内容等。并且数学内容设置无需过于考虑形式问题，可以为学生设置论述题、解答题、程序设计题等，并且在问题设置方面必须合理划分层次，确保不同层次学生可以成功解决数学问题，帮助学生树立数学学习信心。另外，数学教材设置中，可以在适当的章节内容中引入数学分析软件，帮助学生创设自主学习探究空间，帮助学生在自主解决应用型问题的过程中，不断发展自身创新思维和逻辑推理能力，引导学生在小组合作学习研究期间掌握正确的数学学习方法以及丰富的数学知识内容。通过数学教材的合理设置，实现在具体教学期间为学生开展合作学习提供空间和机会，引导学生正确认知团队合作学习的必要性与重要性，全方面发展学生数学综合能力。

（四）教材内容优化立足于趣味性与通俗性

开展大学生对数学教材通俗易懂性调研，其调查研究结果表明，超过45%高校教师认为高职数学教材通俗易懂性较差，超过86%高校学生认为数学教材通俗易懂性较差。由此可以体现出高职数学教材中蕴含着大量的晦涩难懂的概念性数学知识。而要想提升学生对数学学习的兴趣与热情，可以尝试在数学教材设置过程中采用通俗易懂的语言，提升教材知识内容的通俗性和趣味性，以此帮助学生减少在数学知识阅读与理解期间的不适感与茫然，提升数学教材内容的可读性，让数学知识内容学习变得更为趣味和生动，实现对学生吸引力的强化。鉴于此，高校可以依据对学生具体需求的分析，在数学教材设置时融合适当的通俗易懂元素，在不影响数学教材质量的前提下提升数学教材的趣味性，促使学生主动投入到数学知识学习中。此外，在设置数学教材时，需秉持着尊重学科但不恪守学科的原则，数学作为学生高职学习阶段技能掌握的关键性平台，以及学生未来发展的基础平台，以往数学教学体系并非能充分发挥出平台的作用，通常是削弱其它学科来迎合数学学科，因此学生对数学知识的学习可能会适得其反。鉴于此，必须对传统数学教材结构的打破，通过对专业技能课程与数学教材的有机结合来充分发挥出数学教材作为平台的作用和价值。