論計(jì)算機(jī)教育中數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)

1、論計(jì)算機(jī)教育中數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)論計(jì)算機(jī)教育中數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)數(shù)學(xué)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(xué)技術(shù)進(jìn)步。尤其是到了二十世紀(jì)中葉以后，數(shù)學(xué)的理論研究與實(shí)際應(yīng)用之間的時(shí)間差已大大縮短。當(dāng)前，隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)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(xué)所作的創(chuàng)造設(shè)想已經(jīng)達(dá)到可即時(shí)試驗(yàn)、即時(shí)實(shí)施的地步。數(shù)學(xué)技術(shù)一直是一種應(yīng)用最廣泛、最直接、最及時(shí)、最富創(chuàng)造力的實(shí)用技術(shù)。數(shù)學(xué)為計(jì)算機(jī)的發(fā)明和發(fā)展壯大提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)

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

3、dE.Knuth被稱為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)之父，之前在加州理工獲得數(shù)學(xué)博士學(xué)位，著有經(jīng)典著作《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)藝術(shù)》4卷。RidM.Karp于1985年獲獎，之前在哈佛大學(xué)獲應(yīng)用數(shù)學(xué)博士學(xué)位。1986獲獎的RobertE.Tarjan在斯坦福大學(xué)同時(shí)獲得數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)的博士學(xué)位，主要研究圖論、算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。當(dāng)前計(jì)算機(jī)理論及應(yīng)用的壯大和發(fā)展更是離不開近代數(shù)學(xué)的發(fā)展。將計(jì)算機(jī)與數(shù)學(xué)的發(fā)展分割開來既不合理也不現(xiàn)實(shí)。和所有培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，

4、為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。下面結(jié)合這門課程來談?wù)勗谟?jì)算機(jī)課程中如何培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。（一）結(jié)合算法的發(fā)明史來講解算法深入學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)需要有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，對于算法的學(xué)習(xí)更是如此。研究算法的圖靈獎獲得者中有很多是數(shù)學(xué)家或者學(xué)數(shù)學(xué)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(xué)的計(jì)

5、算機(jī)科學(xué)和數(shù)學(xué)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(xué)生講解算法的發(fā)明歷史一方面幫助學(xué)生了解發(fā)明算法的背景和發(fā)明過程，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望；另一方面讓學(xué)生認(rèn)識到數(shù)學(xué)的重要性和其在該課程所涉及的領(lǐng)域中發(fā)揮的重要作用。（二）結(jié)合學(xué)生所掌握的數(shù)學(xué)知識來講解算法修讀該門課程的對象一般為大學(xué)高年級學(xué)生，他們之前應(yīng)該修過其他的數(shù)學(xué)課程，如高等數(shù)學(xué)(數(shù)學(xué)分析)、線性代數(shù)和離散數(shù)學(xué)。通常教師在講授該課程的過程中