□ 今日吉大

以先进的思想方法引领学习和创新
--创建《离散数学》国家精品课
□课程负责人 孙吉贵

  从70年代末开始,我校自动推理研究室一直承担着计算机专业本科生《离散数学》课程的教学、科研和教材编写任务。在离散数学教材与课程建设方面取得了一系列成果,达到了培养学生逻辑思维和抽象思维能力的目的,同时培养了学生运用所学知识去解决各种实际问题的能力。

 
1983年,王湘浩等前辈老师,出版了国内最早的且最有影响的离散数学统编教材,在国内被广泛采用。二十多年来,教研组始终坚持吸收离散数学最新研究成果和突出特色的原则,不断推出高水平、有特色的离散数学教材。已出版了《离散数学》教材5部,《离散数学--学习指导与习题解答》1部。承担教学项目多项,研制了CAI教学系统,获省部级奖多项,使我校在离散数学课程的教师队伍建设、课程内容建设、教材建设、教学方法、教学组织管理和培养学生在抽象思维和逻辑思维能力的严格训练等方面居国内领先行列。

  以高水平的教师队伍引领教学

  目前离散数学教学的师资队伍知识结构合理,包括:教授2名(博士导师),副教授3名,讲师和助教7名,具有博士学位的教师4人,具有硕士学位的教师8人。教学队伍年龄结构年轻化:36至43岁的教师5人(60年代出生),25至31岁的教师6人(70年代出生);24岁教师1人(80年代出生)。教学队伍主要成员孙吉贵、欧阳丹彤、杨凤杰、李占山、赵永哲等都有5年以上的离散数学教学经历,年终教学考核均为优秀。其中欧阳丹彤教授在2002-2003年软件学院和2004年计算机科学与技术学院的学生评估考核中获得最高分,张一民在2004年软件学院的学生评估考核中获得最高分。注重青年教师的培养:要求留校任教的研究生有良好的宣讲论文训练,并对其进行严格的"离散数学"试讲筛选;留校后通常要经过2至3次离散数学助课才可能被允许主讲离散数学课程;对主讲"离散数学"课的青年教师指派老教师听课,同时离散数学课程组定期收集学生对"离散数学"课程讲授意见,听课老教师综合学生意见与听课所见及时对青年教师的讲课效果进行评估并提出改进意见;教学队伍中的教师要参与相关课程如组合数学等辅导和讲授;组织教学队伍中的教师参加"离散数学"教材的编写工作,以加强他们的专业书籍写作能力,培养严谨的学风,并加深对教材的掌握和理解;定期组织青年教师开展启发式教学内容设计和教学方法的研究、讨论,交流启发式教学和因材施教的经验。

  本课程的师资队伍是一个具有合作精神,整体教学水平高、力量强、结构合理的教学梯队。

  以高水平的教材固化教学内容

  在教材使用与建设方面,研究室始终坚持吸收最新研究成果和保持自己特色的原则,保证教材内容的先进性和适用性。从1983年出版王湘浩、管纪文、刘叙华编写的第一本离散数学至今,已先后出版了5部离散数学教材。

  2002年孙吉贵教授等编写的离散数学教材,吸取了国外先进离散数学教材方面的经验,力求兼有国外教材与国内教材的优点,增加了可供学生应用的与本学科有关的实习题目,使学生更好地掌握离散数学的基本原理,让学生学有所用,从而激发其学习兴趣,达到理论和实践相结合的目的,使学生获得尽可能好的学习效果。该离散数学教材已由高教出版社出版发行,被列为普通高等教育"十五"国家级规划教材,被吉林大学评为优秀教材一等奖。目前选用该书作为教材的学校有吉林大学(计算机科学与技术学院、软件学院、经济信息学院)、同济大学、华南师范大学、东北师范大学、绍兴文理学院和培正商学院等,使用效果好。2003年我们编写的与该教材配套的《离散数学--学习指导与习题解答》已由高教出版社出版发行,《离散数学--学习指导与习题解答》作为《离散数学》教材的一个补充,有些限于篇幅不便在教材中深入展开的内容和难点,在本书中可以找到进一步的阐述,对教材中的某些内容,在本书中也从不同角度进行了讨论。对于同一类问题,尽量给出多种解法,目的在于帮助读者拓宽思路,提高解题的技巧,加强基本概念和理论的透彻理解,学会运用所学的知识去解决各种问题,培养逻辑思维和抽象思维能力。

  大连理工大学李盘林教授(面向21世纪课程教材《离散数学》作者)给出了如下评价:孙吉贵等编著的《离散数学》一书是高校教育"十五"国家级规划教材,主要有如下特点:(1)内容丰富,有广度更有深度,便于推广使用;(2)注重理论联系实际,在国内同类教材中可谓佼佼者;(3)结构合理,层次分明,条理清楚,语言流畅;(4)与教材配套出版了《离散数学--学习指导与习题解答》,方便教师特别是青年教师的备课以及学生的学习;(5)图文并茂,文字规范。是一本兼有国内外同类教材优点的优秀教材。

  离散数学的教学内容和教材建设可概括为:坚持不懈,突出特色,论述严格,注重创新。

  以先进的教学方法与教学手段营造创新环境

  教育方法的创新遵循了以下原则:第一是教育的平等原则。课上、课下都鼓励学生质疑,除了课间和答疑时间同学生讨论外,每位老师都把自己的email地址告诉学生,使得学生随时可以问问题;第二是启发思辨原则。以设计创新的启发式教学内容为纲,将启发式教学方法变成可操作的教学方法,通过实施可操作的启发式课堂教学,实现了"教"与"学"互动,激发了学生的学习兴趣,充分调动了学生学习的主动性和创造性,达到了创新能力的培养和提高教学效果的目标;第三是共同创新原则。教师在科学研究和教学中创新,并创造性地在其中开展活动,用自己的创造性精神去感染学生,同时鼓励学生求新、求异、求真、求善、求美,大胆地创新,针对教学难点提出新观点,追踪当前最新的方法和技术,针对当前过时的教学内容,进行及时调整。

  离散数学授课拥有统一的PowerPoint、多媒体、CAI课件和优秀教学录像。将课堂教学、作业和答疑、课程设计(即实验课)、CAI辅助教学、基于多媒体网络课件自学自测等多种教学方式和教学环节有机整合,实现了启发式教学。

  目前已经开发的远程教育系统最主要的有七部分,分别是网络课程、网上答疑、作业提交、试题库、学生论坛、视频链接和课程公告。

  系统使用DREAMWEAVERMX开发,前端编程使用平台独立JSP语言,后端利用SQLSEVER数据库系统,部分复杂算法利用C++实现的CGI,利用FLASH等动画技术,制作了大量的直观的、易于理解的动画,动画总量超过100幅。实现了多标准和多方式组卷的动态题库系统,试题总量超过1000道。系统利用开放式体系结构,方便二次开发。软件利用基于角色的安全模型,方便学生、教师和系统管理员之间动态交互。

  总之,《离散数学》网络课程在制作技术上是先进的并具有创新性,内容丰富。学生可通过多媒体网络课件自学和自测,实现了课前预习、课后复习和扩展知识面等目的(只要学生有时间就可进行这些学习活动,可以说,借助网络多媒体课件,学生的自学、自测基本不受时间和地点的限制),基于多媒体网络的自学自测、采用CAI与教学录像的课堂教学、实验课、答疑课和习题课的有机整合,形成了立体化的学习环境。

(原载于2005年4月11日第169期《吉林大学报》)

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