論計算機教育中數(shù)學素養(yǎng)的培養(yǎng)

1、論計算機教育中數(shù)學素養(yǎng)的培養(yǎng)論計算機教育中數(shù)學素養(yǎng)的培養(yǎng)數(shù)學在人類文明的發(fā)展歷史中發(fā)揮著重要的作用，推動了重大的科學技術進步。尤其是到了二十世紀中葉以后，數(shù)學的理論研究與實際應用之間的時間差已大大縮短。當前，隨著計算機應用的普及，信息的數(shù)字化和信息通道的大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)，依據(jù)數(shù)學所作的創(chuàng)造設想已經(jīng)達到可即時試驗、即時實施的地步。數(shù)學技術一直是一種應用最廣泛、最直接、最及時、最富創(chuàng)造力的實用技術。數(shù)學為計算機的發(fā)明和發(fā)展壯大提供了堅實的理論基礎

2、。早在1936年，英國數(shù)學家圖靈(Turing)發(fā)表了對計算機具有奠基意義的論文《論可計算數(shù)及其在判定問題上的應用》，里面提出了計算的圖靈機模型，該模型即為現(xiàn)代計算機模型的原型。為紀念數(shù)學家圖靈，美國計算機學會于1966年設立了計算機界最負盛名的“圖靈”獎，以表彰那些對計算機事業(yè)做出重要貢獻的個人。數(shù)學是所有工科的基礎，其中離散數(shù)學已經(jīng)成為計算機科學發(fā)展的理論基礎。圖靈獎的獲得者中有不少是學數(shù)學或者數(shù)學家出身。1974年獲獎的Donal

3、dE.Knuth被稱為現(xiàn)代計算機之父，之前在加州理工獲得數(shù)學博士學位，著有經(jīng)典著作《計算機程序設計藝術》4卷。RidM.Karp于1985年獲獎，之前在哈佛大學獲應用數(shù)學博士學位。1986獲獎的RobertE.Tarjan在斯坦福大學同時獲得數(shù)學和計算機的博士學位，主要研究圖論、算法和數(shù)據(jù)結構。當前計算機理論及應用的壯大和發(fā)展更是離不開近代數(shù)學的發(fā)展。將計算機與數(shù)學的發(fā)展分割開來既不合理也不現(xiàn)實。和所有培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，

4、為學生學習后續(xù)課程打下堅實的基礎。下面結合這門課程來談談在計算機課程中如何培養(yǎng)學生的數(shù)學素養(yǎng)。（一）結合算法的發(fā)明史來講解算法深入學習計算機科學需要有良好的數(shù)學基礎，對于算法的學習更是如此。研究算法的圖靈獎獲得者中有很多是數(shù)學家或者學數(shù)學出身，如圖論中有很多算法是以前面提到的RobertE.Tarjan的名字命名的，著名的Dijkstra最短路徑算法由EdsgerW.Dijkstra發(fā)明，而他2000年退休前一直是美國Taxas大學的計

5、算機科學和數(shù)學教授。前面提到的DonaldE.Knuth則是字符串匹配算法KMP算法的發(fā)明人。給學生講解算法的發(fā)明歷史一方面幫助學生了解發(fā)明算法的背景和發(fā)明過程，激發(fā)學生的創(chuàng)新欲望；另一方面讓學生認識到數(shù)學的重要性和其在該課程所涉及的領域中發(fā)揮的重要作用。（二）結合學生所掌握的數(shù)學知識來講解算法修讀該門課程的對象一般為大學高年級學生，他們之前應該修過其他的數(shù)學課程，如高等數(shù)學(數(shù)學分析)、線性代數(shù)和離散數(shù)學。通常教師在講授該課程的過程中