教学内容与课程体系改革

计算机科学与技术专业

数学类课程的教学体系与教学内容、方法改革

教学内容与课程体系改革是教学改革的核心，是计算机系各专业大学数学课程教学改革的首要课题。从前面的论述可以看出计算机专业本科生的数学课程培养目标应该高于一般的工科专业,但考虑到计算机系的学生毕业以后不是专门从事数学研究的，他们学习数学的目的，除了提升自身的整体素质、培养分析思维能力外，应该主要是把数学作为工具，用来解决工程中的实际问题。因此，计算机系学生大学数学的教学不应只是强调抽象的理论和技巧，而应该淡化抽象性，注重实用性，强调创新性。

一．该项目改革的内容

1．教学体系组织按单元模块化设置，设置数学基础课、数学必修课、数学选修课、数学实验、实践课共四个模块。第一、二个模块是每个学生必须掌握的内容，设计突出素质教育和学以致用，主要包括的课程支撑有《高等数学》、《线性代数》、《离散数学》；第三个模块主要是针对优秀学生和准备考研的学生设计，使学生对数学的基本概念有更透彻的理解，提供更多的解题方法，以提高学生分析问题和解决问题的能力。主要包括的课程支撑有《概率论与数理统计》、《计算机智能与算法分析》、《组合数学》；第四个模块数学实验课具有动态性，要求便于根据教学情况进行更新，增加一些展示现代数学及其应用方面的内容。主要包括的课程支撑有《数学建模》、《运筹学》以及开展的数学建模比赛和数学实验室项目等活动。

2．我系目前开设有计算机科学与技术、计算机科学与技术（师范）、网络工程三个专业。三个专业对数学教学的要求不同，2007年最新开办的网络工程专业对数学的要求最高，课程设置上区别对待。《组合数学》课程是单独为网络工程专业网络方向的学生设置的选修课程。

3．拓展数学课的教学内容和教学形式,将数学实验、数学实践适当融入到数学各门课的教学中,并在教学中渗透数学建模的思想和方法。

4．调整、精简一些传统的教学内容，突出基本概念的建立、基本数学思想方法的介绍和基本运算技能的训练。淡化复杂的数学运算技巧的训练，删除一些抽象性强，学生难于理解，但不影响学生对理论知识的应用掌握的内容，强化数

学算法。

5．增加数学软件的学习，增加用数学软件包求解数学问题的训练，以问题解决形式介绍数学建模的思想和方法。

6．积极开展数学开放实验室项目，让学生感受计算机软件处理数学问题的方法和现代数学思想。

7．探索师生互动教学，积极研制多面体教学软件，采用现代化的教学手段，广泛地利用多媒体软件辅助教学。

通过改革形成符合计算机系各专业大学数学教学实际的大学数学系列化课程体系。同时加强课程建设，引进较好版本的教材、课件及成功的教学改革经验与成果，借助多面体改进教学方法和手段，积极开展数学开放实验室项目活动，让学生亲身感受到现代数学思想和方法，感受到数学对计算机学科的支撑。

二．目前我们已经做的工作

1．我系于2007年对在传统的数学理论教学中加入以计算机为工具的数学实验内容进行了初步的实践，改革了概论统计基础课的教学方式。在改革试点班的概论统计教学中,将应用数学软件解决概论统计问题的能力作为教学要求的一部分，在教学中采取了概论统计理论教学与数学实验相结合的模式进行教学，教师在概论统计课教学中合理增加了实验教学环节。大多数的学生认为数学实验的内容适中，经教师演示或讨论后，自己会上机操作，感到学习兴趣更浓了。

2．我系于2008年邀请了数学系有教学经验的教师向高年级学生开设了数学建模课，该课程是一门数学与实践相结合的应用课程，它是在将数学知识应用于各个领域的过程中形成的一门课程，主要介绍的是如何用数学语言描述被研究对象，将被研究问题数学化，以期用数学工具解决实际问题。要求学生掌握数学建模的基本步骤和各种建模的方法，并且会用各种数学软件解决一些实际的应用问题，平时作业有写小论文的要求。这门课的开设为培养学生的创新能力开辟了途径，在弥补数学知识远离生活实际的方面，产生了良好的效果。使学生对数学知识背景、意义和应用性价值有更深刻的理解。通过数学建模教学培养了学生的洞察力、抽象能力、创新能力、综合运用知识的能力、使用计算机的能力和撰写论文的能力。

3．随着计算机和计算方法的飞速发展，几乎所有学科都走向定量化和精确

化，从而产生了一系列计算性的学科分支。如计算物理、计算化学、计算气象学和计算材料学等。计算机智能与数值算法分析是一种研究并解决数学问题的数值计算方法，是在计算机上解决数学问题的方法。它的计算对象之一是那些在理论上有解而用手工无法计算的数学问题。我系于2002年就开设了这门选修课，后来由于没有合适的任课教师，停止开设该课程，2006年重新开设该门课程。在教学中，针对某些专业方向的学生，我们简要介绍符号计算系统Mathematica.，列举有关计算方法内容的Mathematica函数和命令，并列举样例，一方面可让学生看到现代计算工具的水平和功能；另一方面，也可展示计算机与数学之间的依赖关系。

4．我系于2009年邀请数学系的教师向高年级学生开设了运筹学课程，运筹学是20世纪40年代发展起来的一门新兴学科，是经济应用数学的一个分支。它是应用分析、量化、优选的方法对经济管理系统中的人、财、物等资源进行统筹安排，为决策者提供有定量依据的最优方案，以实现最有效的管理。因此，它是实现现代化管理的有力工具，它的基本原理和方法在生产管理、系统工程、财政经济中都有广泛的应用。要求掌握线性规划数学模形的建立及各种优化方法、对偶理论与灵敏度分析的方法以及运输问题、整数规划等的各种相关方法，平时作业有写小论文的要求。这门课的开设为培养学生应用数学的能力开辟了途径，使学生深刻感受到数学解决实际问题的魅力，在弥补数学知识远离生活实际方面产生了良好的效果，使学生对应用性价值有更深刻的理解。通过运筹学教学培养了学生的洞察力、抽象能力、创新能力、综合运用知识的能力、使用计算机的能力和撰写论文的能力。

5．计算机专业的学生在夯实了数学基础之后,就应该培养应用数学解决问题的能力,不然的话,所具有的数学知识将成为一潭死水。相反的,如果具备了很高的数学能力,已经具有的数学知识将被激活并迅速应用到计算机技术的开发上。我系于07年开始响应学校的号召，积极参加了由数学系组织的全国数学建模比赛。积极开展、参加数学建模比赛活动是提高学生数学能力和培养数学意识的有效途径。事实上,大学生数学建模竞赛方兴未艾,计算机业的学生应该积极投入到其中来,我系自2007年就积极参加了由数学系主持的全国大学生数学建模竞赛，并于2007年、2008年取得了骄人的成绩。获得了两项国家级一等奖；三项省级