基于信息技术的离散数学课程体系的设计及研究

王光辉+周波+徐建安

摘要： “离散数学”作为计算机类专业的一门核心基础理论课，对于后续程序设计实践类课程的学习能起到重要的基础作用。本文针对当前大学生的学习特点和离散数学的课程特点，提出了基于信息技术的离散数学课程体系的设计及研究。通过学生移动式学习，很好的辅助了课堂内容教学，提高了学生的学习兴趣和自主学习的能力，最终提高了教学质量。

Abstract： Discrete Mathematics， as a core basic theory course of computer science， plays an important role in the follow-up programming practice course. Based on the characteristics of current college students and the characteristics of discrete mathematics， this paper puts forward the design and research of Discrete Mathematics course system based on information technology. Through students' mobile learning， it provides a good support for the classroom content teaching， thus improves the students' interest in learning and self-learning ability， and ultimately improves the quality of teaching.

关键词： 信息技术；离散数学；移动式学习

Key words： information technology；discrete mathematics；mobile learning

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）18-0226-02

0 引言

当今的中国教育是基于信息技术的教育，这就要求教学内容要紧跟科技发展、教学形式要逐渐升级，中国教育正在进行一场基于信息技术的伟大变革。利用信息技术构建辅助课堂教学的平台，是未来中国教学模式改革的发展趋势。未来的中国教学模式发展将由目前的“以教为主”变为“以教为辅”，学生会利用各种信息技术手段构建的辅助教学平台进行自主学习。

信息技术是教育信息化进程中的核心内容，在教育实践活动中，其核心内容是指以多媒体计算机技术和网络技术为主的现代信息技术[1]。信息技术与课程教学整合是指在课程教学过程中，把信息技术、信息资源和课程内容有机整合，共同完成课程学习任务的一种新型的教与学方式[2]。基于信息技术构建课程教学内容的辅助设计计及研究是一种巨大的改革。该课程体系的实施将对培养学生自主学习能力以及独立处理实际问题的能力大有裨益。

在信息技术与课程整合阶段，信息技术除了是辅助教学的工具，还是协助学生完成自主学习过程以及对学生进行情感激励的重要工具，利用信息技术所提供的自主探索、多重交互、合作学习、资源共享等学习环境，把学生的主动性、积极性与创造性充分调动起来，使学生在学习过程中真正成为主体[3]。

1 当前的学生学习状态和离散数学课程教学现状

随着智能手机和4G、5G网络的普及，各种学习之外的诱惑力越来越大，现在的大学生上课的注意力越来越低，低头族越来越多，人到心未到[4]。现在大学课堂的普遍现象是，前几周出勤率特别高，之后就逐渐减少，知识点简单的不愿意学，知识点难的学不会。对于有些同学来说，去上课就是为了应付老师的点名，在课堂上不是睡觉就是浏览各种手机资讯，造成上课效率非常低下，期末考试就是靠突击和运气。

离散数学是我校计算机学院所有专业开设的核心基础课，在新版的各专业培养大纲里以必修课的形式出现，它对于计算机类专业后续课程的学习以及相关科研的开展都具有非常重要的意义。离散数学课程内容概念定义多，主要分为数理逻辑、集合论、图论、代数系统等，对于计算机专业学生来说内容相对抽象，但现在学时压缩的非常厉害，由原来的72学时压缩到54学时，第二学期开设。这个时候计算机类大部分专业课还没有开设，课程内容相对分散加上学生对离散数学内容在以后程序设计中究竟能起到什么作用没有概念，导致学生的学习积极性不高。长期以来，离散数学课程都是以课堂传统教学模式为主，虽然近几年教学改革的手段层出不穷，但是一旦运用到传统的课堂教学中，那么这些手段的成效都不是很明显，这是因为传统的课堂教学中教师充当了教学过程的主体，往往注重的是数学知识严密的逻辑性、系统性，以及学生表现出来的学习动力不足、精力分散等问题，知识点分散和内容抽象分析往往让初涉该课程的学生觉得很高深。因此如何探索一种新的教学模式，适应目前离散数学课程教学发展和改革的需要，提高离散数学课程教学质量显得十分重要和迫切[5]。

2 基于信息技术的离散数学课程辅助教学的设计

信息化教学模式可定义为在一定教学思想或教学理论指导下，充分利用信息技术手段建立起来的较为稳定的教学活动结构框架和活动程序[6]。该模式以学生为中心，以教师为主导，使学生在教师设计的情境中自主构建知识结构，有助于提高学生学习的主动性和积极性[7]。

依赖于掌上智能互联网终端，如智能手机等的迅速普及，移动学习正在成为学生获取信息和学习的重要工具[8]。每一位移动智能终端用户，都是一个信息学习者，也是一个信息传播者，随时随地都可以变成一个双向交流学习的终端。

现在的大学生大部分是95和00后，他们彰显个性，好奇心强愿意追逐潮流和最前沿技术。而高校教師普遍受教育程度高，学习能力强也乐意接受新鲜事物。因此，高校教师利用微信公众平台和QQ群等移动式终端实施移动课程开发具备接受快、学生受益大等特点。

2.1 微信公众平台主要是作为预习内容模块和专题模块

预习内容模块的主要功能是发布下堂课内容的教学重难点，并提供相关课题内容大纲。预习内容模块主要借助微信推送技术将标题、教学重难点、内容大纲整理成文字或图片发布到公众平台，以便学生提前对课程进行预习，从而对本节课的内容框架有一个基本的认识和整体的了解。

专题模块通过公众平台分享专题资源如集合论中的集合计数。学生可以利用留言功能将自己对专题内容的理解和疑惑给老师留言，老师可以将一些具有典型意义的发言公布在专题模块留言版给大家学习。

2.2 QQ群主要作为答疑平台和第二课堂平台

传统的答疑方式是老师在固定的时间和地点每周进行一到两次的答疑。但从手机网络兴起的近两三年看，效果不怎么理想，甚至考前答疑都没几个学生。这种方式有很大的局限性，统一安排的答疑时间与学生上课时间冲突，比如某一天的问题可能要等到两三天甚至一周后才能有机会得到解答。另一方面某个学生一次可能就有1、2个问题而单独跑去答疑地点，他会感觉浪费不少时间。于是从一开始想问却没有及时问，到后来累积问题太多以至于课程跟不上发展的最后懒得问，是目前大学生学习中普遍存在的现象。而教师在固定的答疑时间却空等几个小时是一种极大的资源浪费。

老师创建每一级学生的学习QQ群，班级课代表设置为群管理员，然后邀请各班同学加入本群，建议备注名称为学号+姓名。教师通过QQ群及时看到学生的问题，实时的在线解答，同时学习好的学生还可以为其他同学答疑解惑，巩固自己的知识。教师还可根据学生知识掌握的程度，及时变更教学进度和更新教学内容。

教师还可以利用QQ群在课余时间还可以创建第二课堂，在线授课，录像等。打开群的“群视频”按钮。群视频有一个很重要的功能，可以开启教育模式，比如要讲课，开启这个按钮后上传教案、备课ppt，看着PPt就可以上课讲学了。

3 总结

基于现代信息技术的离散数学课程辅助教学的设计，学生的学习动力和自主学习性得到了加强，提高了学生分析问题和解决问题的能力。更重要的是让学生养成主动学习离散、时时学习离散，充分体现以学生为主、教师为辅的教学思想。通过构建基于现代信息技术的离散数学课程辅助设计的过程发现，该教学模式要求教师对教学内容和辅助设计手段投入大量的时间和精力。只有使离散课程教学改革落到实处，使学生可以自主学习，才能真正提高学生的综合能力和整体素质。

参考文献：

[1]屈婉玲，王元元，傅彦，张桂芸.“离散数學”课程教学实施方案[J].中国大学教学，2011（1）：39-41.

[2]胡慧君，刘茂福.离散数学对计算机专业系统知识的辐射作用[J].计算机光盘软件与应用，2013（13）：188-189.

[3]萨尔曼·可汗.翻转课堂的可汗学院——互联时代的教育革命[M].刘婧，译.杭州：浙江人民出版社，2014.

[4]张小峰，蔡春波，李秀芳，杨洪勇.基于程序设计能力培养的离散数学教学改革[J].计算机教育，2015（2）：44-47.

[5]屈婉玲，耿素云，张立昂.离散数学[M].北京：清华大学出版社，2014.

[6]邓秀勤，郝志峰，刘海林.基于创新能力培养的离散数学课程教学改革探索[J].计算机教育，2013（16）：62-66.

[7]曹建芳，赵青杉，陈立潮，等.面向计算思维能力培养的离散数学教学模式研究[J].高师理科学刊，2014（2）：79-81.

[8]郑红波，秦绪佳，胡亚红.基于计算思维培养的离散数学教学实践探讨[J].工业和信息化教育，2016（11）.