嵌入式人才培养模式下离散数学课程教学改革探索
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作者:张克军
摘 要：針对离散数学课程的特点和存在的问题，结合信息与计算科学专业嵌入式人才培养目标，提出了改变传统教学理念，优化教学内容，采用混合式教学模式，融入实践教学，并建立客观反映学生学习效果的考核方式的教学改革方案，以满足培养具有创新能力的应用型人才的需要。
关键词：嵌入式 离散数学 创新能力 教学改革
中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）10（a）-0222-02
Abstract： Aiming at the characteristics and problems of discrete mathematics course and combining with the training objective of embedded talents in information and computing science specialty， a research on teaching reform of this course is proposed in order to meet the needs of cultivating innovative applied talents. The core idea of the research is to change the traditional teaching ideas， optimize teaching contents， adopt the mixed teaching mode， and integrate into the practical teaching， then establish an evaluation method which can objectively reflect learning outcomes of students.
Key Words： Embedded; Discrete Mathematics; Innovation Ability; Teaching Reform
党的十八大以来，我国经济发展进入新常态，工业化、信息化深度融合带来新业态、新技术、新模式等新经济蓬勃发展。新兴产业发展对人才的创新性、实践性需求日渐渗透融入到人才培养各个环节，迫切要求学校开门办学，创新教育培养模式、组织形态和服务供给，将教育内容向社会延伸，加快校企协同育人[1]。嵌入式人才培养模式是对知识和能力进行紧密结合一种人才培养模式，2011年，江苏省开始在部分专业开始“嵌入式”人才培养模式教学改革[2]。这种人才培养模式是高校紧密结合江苏省产业结构转型升级对人才的需求，通过把行业标准和岗位职业标准嵌入到大学生专业培养的过程中，在强化学生实践能力培养的基础上有效化解人才培养与就业存在的矛盾，对推进教育教学改革、优化专业课程体系建设、强化校内外实验实训实习、提升教师队伍工程实践能力、加强学生创新创业教育及拓宽学生就业渠道等都起到了推动作用。
自2016年我校信息与计算科学专业获批嵌入式人才培养项目以来，学院就不断推进此项工作的开展，在基础教学、构建实践教学体系、拓展实训基地等环节进行不断改革。然而，嵌入式人才培养模式也还存在一些问题，例如，校企协同、实践育人的人才培养模式尚未根本形成，校企合作“学校热、企业冷”，企业参与办学积极性不高[1];课程内容与职业标准、教学过程与生产过程相对脱节，“重理论、轻实践”问题普遍存在，达不到培养学生实践能力的要求。为满足嵌入式人才培养模式的需求，需要对各门课程的教学进行改革。
1 离散数学课程的特点及当前存在的问题
离散数学是现代数学的一个重要分支，是信息与计算科学专业的专业必修课程[3]，是一些后续专业课的理论基础，在培养学生的抽象思维能力、严密的逻辑推理能力、分析问题、解决问题的能力和创新能力等方面，具有其它课程不可替代的作用。离散数学课程被安排在了大学一年级下学期进行，对大学一年级学生而言，该课程具有知识点多、概念多且抽象、理论性强以及多学科交叉等特点，对学生的抽象思维和理解能力要求较高，难以激发基础较差的学生的学习兴趣。目前，由于学时有限，教学节奏紧凑，离散数学的教学仍然采用传统教学模式，存在着“重理论、轻实践”的倾向，与工程实践脱节，影响了学生创新能力、实践能力的培养，达不到嵌入式人才培养模式的要求。因此，如何根据嵌入式人才培养目标，结合离散数学课程特点，对课程教学内容和教学方法进行改革亟待进行。
2 具体改革措施
2.1 改变传统的教学理念，优化教学内容
在离散数学课程的教学过程中，许多老师把它当作一门纯粹的理论课去讲解，忽视了课程应用性方面的要求，这与信息与计算科学专业嵌入式人才培养目标不符。针对应用型本科院校的特点和嵌入式人才培养目标，我们应改变传统的教学理念，优化、改革课程教学内容。在不影响课程教学体系的完整性的前提下，适当压缩、删减数学中学习过的内容，强化用于解决实际问题和后续专业课程需要用到的知识的教学。例如，在集合论部分，压缩集合的表示及运算，强化幂集、二元关系的基本理论等内容;在图论部分，删除欧拉图、哈密顿图等一些特殊图的判定定理证明，强化求最短路径、最小生成树、以及最优二元树的算法。总之，在教学内容的选取方面，要注重培养学生的数学素质，注重抽象理论与实际应用相结合，提高学生学习的主观性和能动性，训练培养学生的实践能力和创造性思维。 2.2 改革教學模式，探索新的教学方法
传统的教学方法，教师主控课堂，学生被动听讲，师生之间几乎没有交流。再加上受课程学时、教学任务的限制，为了赶进度，教师经常在课堂上采用“满堂灌”式的教学方法。这种传统的教学方法不利于激发学生的学习兴趣，无法完成培养具有创新能力的人才的目标。随着“互联网+”时代的到来，我们应借助网络教学平台和各种信息化技术手段，构建“面对面”的传统课堂教学与网络教学平台相结合的混合式教学模式。课前，教师将微课视频、PPT课件、电子教案、测试题等学习资源上传到网络教学平台，并发布预习任务，或者借助QQ群、微信群发布预习通知。接到预习任务后，学生通过PC机或手机APP客户端先进行自主学习，完成预习任务，并将在预习过程中发现的问题和疑惑上传至平台。教师对学生的预习情况、出现的问题归纳、整理，然后回到课堂上，与学生们一同讨论来解决问题。课后，学生完成网络教学平台上的测试题，巩固所学知识点。对于有疑问的学生，可以通过平台的答疑模块或者通过QQ群向老师提出问题，接受答疑。借助网络教学平台，以信息交互的方式开展混合式教学，突破了传统教学中时间和空间的限制，拉近了师生间的距离，实现了教学资源共享，让学生以更加积极、主动的态度面对学习，培养它们自主学习的能力。同时，教师还可以与学生多交流、互动，引导他们去思考，培养它们利用所学知识解决问题的能力和创新能力。
2.3 开展实践教学，培养学生创新能力
知识的学习，在于应用，知识的应用和提高，都需要依靠实践来实现。实践教学的展开，可以在教学中体现学生的主体意识，提高学生的学习兴趣，有利于培养学生的应用能力和创新能力。因此，在教学过程中，要开展实践教学，强化和培养学生用离散数学知识解决实际问题的能力，体会离散数学理论的实用性[4]。例如，利用图的着色解决如何给变量分配寄存器的问题;利用C++程序或其他软件编程实现求两点之间的最短路径等等。由于学时有限，教师在课堂上主要分析实验的基本思想和原理，要求学生在课后实现上机实验并上交实验报告。将实践融入教学后，即巩固了学生的理论知识，又提高了学生的动手能力、解决实际问题的能力。
2.4 建立客观反映学生学习效果的考核方式
传统的考核方法是“学生平时成绩*30%+期末成绩*70%”。平时成绩主要通过出勤、作业等获得;期末考试按照固定的内容和格式出题，采用闭卷笔试形式进行，上述两种成绩都无法对学生的实践能力进行考核。显然，这种考核不符合嵌入式人才培养模式。因此，为了客观反映学生学习效果，我们要降低期末成绩的比重，加入实践教学考核并改变平时成绩的组成。例如，在平时成绩中纳入网络教学平台的教学资源的学习时间、测试题成绩等。实践考核从实验的操作环节、实验结果分析等方面综合判定。客观合理的考核模式，才能激发学生学习的主动性，才有利于培养学生的自主学习能力、应用能力，增强学生的创新意识。
3 结语
根据嵌入式人才培养模式的要求，从我校的教学实际出发，结合离散数学课程自身的特点，分别从教学内容、教学模式、实践教学以及考核方式几个方面进行教学改革，引导学生自主学习，强化实践能力、创新能力的培养，最终实现培养适应时代需求的高素质人才的目标。
参考文献
[1] 张振.深化教育供给侧结构性改革推进行业企业成为重要办学主体——国家发展改革委有关负责人就《关于深化产教融合的若干意见》答记者问[J].中国经贸导刊，2018（1）：20-22.
[2] 王冬冬，燕善俊，苏有慧，等.校企联合办学下“嵌入式”复合型人才培养模式研究[J].科教导刊（中旬刊），2018（23）：11-12.
[3] 屈婉玲，耿素云，张立昂.离散数学（第五版）[M].北京：清华大学出版社，2013.
[4] 杨丽英.基于创新能力培养的离散数学教学途径探析[J].湖南人文科技学院学报，2018，35（1）：122-124.
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