工科基礎(chǔ)數(shù)學(xué)教學(xué)方法探討

1、工科根底數(shù)學(xué)教學(xué)方法討論工科根底數(shù)學(xué)教學(xué)方法討論工程數(shù)學(xué)和離散數(shù)學(xué)是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的必修課，但是對于這些根底數(shù)學(xué)學(xué)生往往熱情不夠，普遍存在敷衍了事的心態(tài)。一是認為與本專業(yè)無關(guān)論文聯(lián)盟，二是認為在以后的工作中沒有用。在這種心態(tài)下，即使是認真學(xué)習(xí)的學(xué)生也只是基于好好學(xué)習(xí)的慣性，學(xué)過便丟，沒能很好的理解掌握，這與本專業(yè)培養(yǎng)具有良好的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神、能獨立從事并組織科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)等工作的高級工程技術(shù)人才的初衷相違犯。針對這兩種心態(tài)，筆者在教學(xué)理論中從以下三方面引導(dǎo)學(xué)生，校正學(xué)生不正確的學(xué)習(xí)觀，使學(xué)生認識到根底數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的必要性，從而主動學(xué)習(xí)，到達更好的教學(xué)效果，進步學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神。1與專

2、業(yè)親密結(jié)合，展示知識的用處針對學(xué)生對數(shù)學(xué)的態(tài)度與專業(yè)無關(guān)、在工作中無用，在授課中從與專業(yè)的聯(lián)絡(luò)與在科研工作中的應(yīng)用兩方面來引導(dǎo)學(xué)生。1在教學(xué)中注意與專業(yè)相結(jié)合，不同專業(yè)應(yīng)有不同的講授方法和側(cè)重，教學(xué)中多舉一些與本專業(yè)相關(guān)的例子，讓學(xué)生意識到這是自己專業(yè)的根底課。a數(shù)字圖片示意圖b存儲矩陣示意圖圖1數(shù)字圖像處理示意圖例如在線性代數(shù)的第二章介紹矩陣時，可以用計算機處理數(shù)字圖像的原理來做例子：計算機以矩陣的方式存儲位圖見圖1a，此處的位圖及其簡化，要防止過難，位圖中的一個個像素點對應(yīng)矩陣中的元素，該像素點的顏色那么用矩陣元素的取值來表示。假設(shè)是黑白圖片，那么1表示白色，0表示黑色。其那么對應(yīng)的矩陣如

3、圖1b所示。2授課時從一些科學(xué)研究或?qū)嶋H工作中的例子入手，使學(xué)生確切的體會到知識的有用。概率論、線性代數(shù)都是考研科目工科，離散數(shù)學(xué)更是計算機類學(xué)科必不可少的根底課，甚至是有些學(xué)校的考博課程，這都說明了其在科學(xué)研究中的重要性，如?LE網(wǎng)絡(luò)中衛(wèi)星切換的動態(tài)概率路由優(yōu)化策略?根據(jù)LE星座構(gòu)造、呼叫帶寬、業(yè)務(wù)分布等網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的不同，設(shè)置路由的優(yōu)化概率，從而實現(xiàn)動態(tài)優(yōu)化。在此沒有必要深化講解以免陷入繁瑣的細節(jié)，可利用課前的時間簡單介紹一些前沿的知識動態(tài)，使學(xué)生意識到科學(xué)研究中數(shù)學(xué)工具的必要性。至于實際應(yīng)用方面，例如在講解?離散數(shù)學(xué)?的序關(guān)系時有哈斯圖見圖2，可賦予其實際排序的意義。假設(shè)某公司設(shè)計大型軟件，

4、節(jié)點A、B、D、E代表不同的模塊，其中A必須在B、D之前，B必須在之前，、D必須在E之前完成。通過查找極小元的方法可安排工作流程：A、B、D、E。注意該流程不唯一圖2偏序關(guān)系的哈斯圖2強調(diào)對后繼課程的影響，說明學(xué)習(xí)的必要根底數(shù)學(xué)對后繼課程的影響是很大的，在大學(xué)中經(jīng)常碰到根底課老師抱怨學(xué)生不認真，而專業(yè)課老師抱怨在授課中還要花費大量時間復(fù)習(xí)以前的數(shù)學(xué)知識。因此在根底數(shù)學(xué)的授課中，應(yīng)該有意識的提到其在后繼課程中的作用，使學(xué)生意識到根底數(shù)學(xué)培養(yǎng)了分析問題、建立數(shù)學(xué)模型、最終解決問題的才能，為很多后繼專業(yè)課程提供了研究的工具和思路，理解根底數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的必要性。例如在?線性代數(shù)?的第二章中介紹了矩陣的乘法

5、，而后繼的?離散數(shù)學(xué)?在研究圖的連通性時便使用矩陣的乘法來計算可達性矩陣和間隔 矩陣；在?離散數(shù)學(xué)?中講解的關(guān)系、圖和樹，在?數(shù)據(jù)構(gòu)造教程?中都有專門章節(jié)研究如何用關(guān)系、圖和樹表示數(shù)據(jù)的存儲；甚至于研究生課程?隨機過程?的學(xué)習(xí)需要對?概率論與數(shù)理統(tǒng)計教程?知識的純熟掌握另外，本學(xué)院建立了本科生導(dǎo)師制度，這樣除了上課時間，老師可以在日常生活中潛移默化的指導(dǎo)學(xué)生，尤其是對于低年級的學(xué)生，使其對專業(yè)構(gòu)造有一個整體的理解，使學(xué)生意識到整個大學(xué)的培養(yǎng)方案是一個有機的整體，根底課程和后繼課程之間有著千絲萬縷的關(guān)系，只有學(xué)好了工程數(shù)學(xué)和離散數(shù)學(xué)，打下了堅實的數(shù)學(xué)根底，后期的課程學(xué)習(xí)起來才會得心應(yīng)手。3尋找共

6、通的知識點，培養(yǎng)學(xué)習(xí)的興趣數(shù)學(xué)被稱為工具，在根底數(shù)學(xué)的教授中，不能僅僅局限于數(shù)學(xué)公式本身的推導(dǎo)求解，而要挖掘其中的數(shù)學(xué)意識和數(shù)學(xué)思想，這些思想可以應(yīng)用到不同方面，從而貫穿了多個學(xué)科。在教學(xué)中注意發(fā)現(xiàn)這些共通點，展示給學(xué)生，可以提快樂趣、加深理解，增強其分析問題、解決問題的才能。例如?離散數(shù)學(xué)?介紹了根樹和叉樹的概念，根樹代表了一種層狀構(gòu)造，這種分層解決問題的思想，在很多方面都有應(yīng)用：論文聯(lián)盟如在?線性代數(shù)?中涉及到如下行列式的求解1利用行列式某行/列可拆分的性質(zhì)，對于三行逐層的拆分，可建立如下的模型見圖3。其中根為該行列式，第一層的分支點為第一行拆分后的行列式；第二層的分支點是拆分第二行后的行

7、列式；第三層的8個樹葉即拆分行列式第三行后最終得到的8個行列式。圖3行列式拆分的二叉樹模型又如在?概率論與數(shù)理統(tǒng)計教程?第一章涉及到三局兩勝的乒乓球比賽，同樣可以用樹來描繪比賽的各個結(jié)果，圖4三局兩勝制比賽的二叉樹模型表1樹葉對應(yīng)的比賽情況表其中每個分枝點代表一次比賽，其左側(cè)的樹枝表示甲贏，右側(cè)的樹枝表示乙贏，那么從左到右的六個樹葉所對應(yīng)的比賽結(jié)果如表1所示：同樣在?數(shù)據(jù)構(gòu)造教程?第四章中也采用樹構(gòu)造來表示數(shù)據(jù)的存儲。如為了查找詞匯的方便建立一個查詞系統(tǒng)，希望通過該系統(tǒng)可以很快查到以某個字打頭所需的詞，構(gòu)造圖如下：圖5查詞系統(tǒng)的叉樹模型圖綜上所述，本文結(jié)合網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)特色對根底數(shù)學(xué)的教學(xué)提出三點建議，在實際教學(xué)中進步了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、到達了更好的教學(xué)效果。注釋趙鳳群,王逸迅,李艷麗,閔濤,王萬斌.適應(yīng)新形勢的工科數(shù)學(xué)系列課程建立與