离散数学课程学习目的及方法
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《离散》公开课教案
离散公开课教案
一、教学目标
- 了解离散数学的基本概念和应用领域。
- 掌握离散数学中常用的逻辑、集合论和图论等基础知识。
- 培养学生的逻辑思维和问题解决能力。
二、教学内容
1. 离散数学简介
- 离散数学的定义和作用
- 离散数学在计算机科学、信息技术等领域的应用
2. 逻辑与命题
- 逻辑与命题的基本概念
- 命题的逻辑运算(与、或、非)
- 命题的真值表和推理规则
3. 集合论
- 集合的定义和表示方法
- 集合的基本运算(交、并、差、补)
- 集合的性质和特征
4. 图论
- 图的基本概念和术语
- 图的表示方法(邻接矩阵、邻接表)
- 常见的图算法(深度优先搜索、广度优先搜索)
三、教学方法
1. 授课讲解:通过讲解离散数学的基本概念和原理,帮助学生建立起相关知识框架。
2. 例题演示:通过解析一些典型的例题,引导学生掌握离散数学的基本方法和技巧。
3. 小组讨论:组织学生进行小组讨论,让学生在合作中研究、思考和解决问题。
4. 实践应用:通过实际问题的应用,让学生将离散数学的知识应用到实际情境中去。
四、教学评价
1. 每节课结束后进行小测验,检查学生对当堂课程的掌握情况。
2. 课堂参与度:评估学生在讨论和实践环节中的积极参与度。
3. 作业完成情况:评估学生对作业内容的完成情况和质量。
五、参考资料
1. 《离散数学导论》
2. 《离散数学(第2版)》
3. 《离散数学及其应用》
注:以上教案仅供参考,具体教学内容和方法可根据实际情况
进行调整。
离散数学教案一、教案引言离散数学作为计算机科学及相关领域的基础学科,对培养学生的逻辑思维能力和问题解决能力具有重要作用。
本教案旨在介绍离散数学课程的重点内容和教学方法,以帮助教师在教学中实现教学目标,提高学生的学习成效。
二、教学目标1. 了解离散数学的基本概念和方法,包括集合论、逻辑推理、图论等内容;2. 掌握离散数学的基本技能,包括集合的运算、证明方法、图的遍历等;3. 发展学生的逻辑思维和问题解决能力,培养学生的数学建模能力;4. 提高学生的团队合作和沟通能力,培养学生的创新意识。
三、教学内容1. 集合论1.1 集合与元素1.2 集合的运算1.3 集合的关系1.4 集合的应用2. 逻辑与证明2.1 命题与命题联结词2.2 命题的真值与命题的合取、析取、蕴含、等价关系2.3 命题逻辑的推理定律2.4 命题与谓词的等价关系2.5 谓词逻辑的推理定律3. 图论3.1 图的概念与性质3.2 图的表示方法3.3 图的遍历算法3.4 图的连通性与最小生成树3.5 图的应用四、教学方法1. 概念讲解与例题演练相结合:通过简洁清晰的讲解,引导学生理解离散数学的基本概念和方法,并通过大量的例题演练巩固学生的知识掌握能力。
2. 问题引导与探究学习:引导学生通过解决实际问题来理解和应用离散数学的原理和方法,培养学生的问题解决能力和数学建模能力。
3. 团队合作与讨论学习:组织学生进行小组活动,鼓励学生在团队合作中分享思路、互相讨论、共同解决问题,培养学生的合作意识和沟通能力。
4. 案例分析与实践应用:选取具体的案例,让学生将离散数学的知识应用于实际问题中,提升学生的学习兴趣和创新意识。
五、教学评估与反馈1. 课堂练习:通过课堂练习,检验学生对离散数学知识的掌握情况,及时发现和纠正学生的错误和不足。
2. 作业评定:通过布置作业并进行评定,评估学生对离散数学知识和方法的应用能力和问题解决能力。
3. 课后讨论与反馈:鼓励学生课后进行小组讨论,并提供及时的反馈和指导,加深学生对重点内容的理解和掌握程度。
离散数学学习计划3篇pdf第一篇:离散数学的基本概念与逻辑一、引言离散数学是一门对离散对象进行研究的数学学科,它主要包括集合论、逻辑、图论、代数结构等内容。
在计算机科学、信息技术、工程技术等领域中,离散数学都有着非常重要的地位。
因此,我们有必要系统地学习离散数学的基本概念与逻辑知识,以便更好地应用到实际工作中。
二、学习目标1. 理解集合论的基本概念和基本运算。
2. 掌握命题逻辑与谓词逻辑的推理规则和应用方法。
3. 熟悉离散数学中的数学归纳法和证明方法。
4. 理解图论中的图的定义、性质和应用。
三、学习内容1. 集合论集合的概念、表示法、基本运算、代数运算律等内容。
应用:概率论、组合数学等。
2. 逻辑命题逻辑的基本概念、真值表、合取、析取、蕴含、等值演算等内容。
谓词逻辑的基本概念、量词、全称量词、存在量词、推理规则等内容。
应用:计算机程序设计、人工智能等。
3. 数学归纳法数学归纳法的基本原理、推理规则、应用方法等内容。
应用:算法设计、数学证明等。
4. 图论图的基本概念、性质、表示法、路径、回路、树、连通性等内容。
应用:网络设计、路由算法、优化问题等。
四、学习方法1. 阅读相关教材,了解离散数学的基本概念与逻辑知识。
2. 完成相关练习,检验自己的掌握程度。
3. 参加课堂讨论,与老师和同学们一起交流学习经验和思路。
4. 动手实践,将学到的知识应用到具体问题中,提升自己的解决问题能力。
五、学习评价1. 定期进行小测验,检验学生对离散数学基本概念与逻辑知识的掌握程度。
2. 提供作业和课堂表现评价,综合考察学生对离散数学的学习情况。
3. 对于学习困难的学生,提供个性化辅导和指导,帮助他们克服困难,提高学习效果。
第二篇:离散数学的计算机应用一、引言离散数学在计算机科学领域中有着非常广泛的应用,它可以用来研究算法、数据结构、计算理论等问题。
因此,我们有必要深入学习离散数学在计算机领域中的应用,以便更好地掌握计算机科学的基本理论和方法。
学习离散数学的目标计划随着信息技术的发展和应用范围的扩大,离散数学逐渐成为计算机科学和信息技术专业的重要课程。
离散数学是一门研究有限结构以及逻辑与证明的数学学科,其包括许多分支如集合论、图论、逻辑、算法、组合数学等。
学习离散数学可以帮助我们理解计算机科学和信息技术中的概念和原理,提高我们的逻辑思维能力和解决问题的能力。
在学习离散数学之前,我首先需要制定一个明确的学习目标和计划。
我的学习目标是全面掌握离散数学的基本概念和原理,包括集合论、图论、逻辑、算法和组合数学等内容,能够运用离散数学的知识解决相关问题,提高逻辑推理和问题解决能力。
为了达到这个目标,我将按照以下内容制定学习计划:1.深入了解离散数学的基本概念和原理学习离散数学的第一步是深入了解其基本概念和原理。
我打算通过阅读相关的教材和参考书籍,了解离散数学的基本概念,包括集合论、图论、逻辑和算法等内容,建立起一个扎实的知识基础。
2.学习离散数学的各个分支离散数学包含许多分支,如集合论、图论、逻辑、算法和组合数学等。
我打算按照不同的分支,系统地学习每个分支的基本原理和应用,深入理解其内在逻辑和规律。
3.做大量的练习和实践学习离散数学需要大量的练习和实践。
我打算通过做大量的习题和案例分析,加深对离散数学知识的理解,提高解决问题的能力。
4.参与相关的学术研究和讨论离散数学是一个不断发展和演变的学科,我打算参与到相关的学术研究和讨论中,通过和同行的交流和讨论,深入理解离散数学的最新进展,不断提高自己的学习水平。
5.应用离散数学的知识解决实际问题最终的学习目标是能够运用离散数学的知识解决实际的问题。
我打算结合自己的专业领域和兴趣,运用离散数学的知识解决相关的问题,提高自己的应用能力和实践能力。
根据以上的学习计划,我预计需要花费一年左右的时间来全面掌握离散数学的基本概念和原理,提高自己的逻辑推理和问题解决能力。
在学习的过程中,我会认真对待每一个环节,不断完善自己的学习计划,努力提高自己的学习水平和能力。
一、教学目标1. 知识目标:(1)使学生掌握离散数学的基本概念、基本原理和基本方法;(2)培养学生运用离散数学知识解决实际问题的能力;(3)提高学生的逻辑思维能力和抽象思维能力。
2. 能力目标:(1)培养学生的数学建模能力,使其能够将实际问题转化为数学模型;(2)提高学生的编程能力,使其能够运用所学知识进行程序设计;(3)增强学生的团队合作意识,使其能够在团队项目中发挥积极作用。
3. 情感目标:(1)激发学生对离散数学的兴趣,使其热爱数学;(2)培养学生严谨、求实的科学态度;(3)提高学生的自主学习能力和终身学习能力。
二、教学内容1. 离散数学的基本概念:集合、关系、函数、图论等;2. 离散数学的基本原理:逻辑推理、归纳推理、演绎推理等;3. 离散数学的基本方法:算法设计、程序设计、数学建模等;4. 离散数学在各领域的应用:计算机科学、信息技术、经济学、管理学等。
三、教学策略1. 采用启发式教学,引导学生主动探究,培养学生的自主学习能力;2. 结合实际问题,运用离散数学知识解决实际问题,提高学生的应用能力;3. 采用案例教学,让学生在具体案例中掌握离散数学知识;4. 开展小组讨论,培养学生的团队合作意识和沟通能力;5. 运用多媒体教学,丰富教学内容,提高教学效果。
四、教学过程1. 导入新课:通过提问、讨论等方式,激发学生的学习兴趣,引导学生进入学习状态;2. 讲授新课:讲解离散数学的基本概念、基本原理和基本方法,结合实际案例进行分析;3. 练习巩固:布置课后作业,让学生巩固所学知识;4. 小组讨论:组织学生进行小组讨论,培养学生的团队合作意识和沟通能力;5. 课堂小结:总结本节课所学内容,回顾重点、难点,帮助学生梳理知识体系;6. 课后辅导:针对学生在学习过程中遇到的问题,进行个别辅导。
五、教学评价1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与度、积极性,评价学生的出勤情况;2. 作业完成情况:检查学生课后作业的完成质量,评价学生的知识掌握程度;3. 小组讨论表现:评价学生在小组讨论中的表现,包括发言质量、团队合作能力等;4. 期末考试:通过考试评价学生对离散数学知识的掌握程度和综合应用能力。
离散数学教案一、教学目标通过本节课的学习,学生能够:1. 理解离散数学的基本概念和基础知识;2. 掌握离散数学中常用的逻辑、集合和函数等概念及其应用;3. 能够运用离散数学的方法解决实际问题。
二、教学内容1. 离散数学的概述- 离散数学的定义和特点- 离散数学在计算机科学、信息技术等领域的应用2. 逻辑与证明- 命题逻辑的基本概念- 命题逻辑的运算与推理规则- 数理逻辑的基本概念- 数理逻辑的运算与推理规则- 证明方法与常用证明技巧3. 集合与图论- 集合的基本概念- 集合的运算与关系- 图的基本概念和性质- 图的表示方法与应用4. 函数与关系- 函数的定义与性质- 函数的运算与特性- 逆函数与复合函数- 关系与关系矩阵5. 组合数学- 排列与组合的基本概念- 排列与组合的计算方法- 组合数学在密码学和编码中的应用三、教学过程1. 教师引入通过引入一个实际问题,介绍离散数学在解决问题中的重要性和应用场景。
2. 知识讲解依次讲解离散数学的概述、逻辑与证明、集合与图论、函数与关系以及组合数学等知识点,结合具体例子进行说明和展示,引导学生理解和掌握相关概念和方法。
3. 思维拓展训练给学生提供一些离散数学相关的思维拓展训练题,鼓励学生独立思考和解决问题,培养其离散数学思维能力。
4. 实践应用结合实际案例,让学生运用所学的离散数学知识,分析和解决实际问题,锻炼学生的应用能力和实践能力。
5. 总结归纳教师对本节课的内容进行总结和归纳,提醒学生重点和难点,巩固学生对离散数学的理解和掌握。
四、教学资源1. 教材:离散数学教材、相关参考书2. 多媒体教具:电脑、投影仪3. 练习题:离散数学练习题集五、教学评价1. 完成课堂练习和作业,检验学生对于离散数学知识的掌握情况;2. 参与思维拓展训练和实践应用活动,评估学生的思维能力和应用能力;3. 课堂表现和课后反馈,了解学生对于教学内容的理解和反馈,及时调整教学方法和策略。
离散数学课程设计一、教学目标本章的教学目标是让学生掌握离散数学的基本概念、原理和方法,提高他们的问题解决能力,培养他们的逻辑思维和抽象思维能力。
具体来说,知识目标包括:理解离散数学的基本概念,如集合、图论、组合数学等;掌握离散数学的基本原理,如逻辑推理、证明方法等;熟悉离散数学的基本方法,如算法设计、程序实现等。
技能目标包括:能够运用离散数学的知识解决实际问题;能够进行逻辑推理和证明;能够设计和实现简单的算法。
情感态度价值观目标包括:培养学生的团队合作精神,提高他们的创新意识和实践能力。
二、教学内容本章的教学内容主要包括集合、图论、组合数学三个部分。
首先,介绍集合的基本概念和运算,如集合的定义、表示、交集、并集、补集等。
然后,引入图论的基本概念,如图的定义、表示、连通性、路径和圈等。
接着,讲解组合数学的基本原理,如排列组合、计数原理、鸽巢原理等。
最后,结合实例介绍如何运用离散数学的知识解决实际问题。
三、教学方法为了达到本章的教学目标,将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
首先,通过讲授法向学生传授离散数学的基本概念和原理。
然后,通过讨论法引导学生进行思考和交流,提高他们的逻辑推理和证明能力。
接着,通过案例分析法让学生了解离散数学在实际问题中的应用。
最后,通过实验法让学生动手设计和实现简单的算法,培养他们的实践能力。
四、教学资源为了支持本章的教学内容和教学方法的实施,将选择和准备适当的教学资源。
教材方面,选择一本权威的离散数学教材,如《离散数学及其应用》等。
参考书方面,推荐学生阅读一些经典的离散数学著作,如《离散数学基础》等。
多媒体资料方面,制作精美的PPT课件,提供相关的视频讲座和在线习题等。
实验设备方面,确保学生能够 access to a computer实验室,以便进行算法设计和实验操作。
五、教学评估本章的教学评估将采用多种方式,以全面、客观地评估学生的学习成果。
平时表现方面,将通过观察学生的课堂表现、参与讨论的情况等来评估他们的学习态度和理解程度。
精选全文完整版可编辑修改离散数学教学大纲一、教学目标本课程的教学目标是:1.学习和掌握离散型关系结构的构成及分析方法,包括:集合论的主要内容:集合的基本概念、二元关系、函数、自然数和基数等;图论的主要内容:图的基本概念、欧拉图与哈密尔顿图、树、图的矩阵表示、平面图、图的着色、支配集、覆盖集、独立集与匹配、带权图及其应用等;2. 学习和掌握离散型代数结构的构成、性质和分析方法,熟悉半群、群、环、域、格、布尔代数等有着重要应用背景的代数模型;3. 学习和掌握组合配置的存在性证明和计数方法,并用于离散结构的性质分析。
4. 学习和掌握命题逻辑、一阶谓词逻辑的基本概念和推理方法。
5. 能够理论联系实际,用上述离散数学的描述工具和分析方法对实践中的离散系统进行建模和分析。
6. 通过严谨证明及正确逻辑推理的训练,进一步培养学生的抽象思维、计算思维能力和专业素质。
二、教学内容1.集合(教材第一章)●引言●预备知识(命题逻辑)●预备知识(一阶谓词逻辑)●集合的概念和集合之间的关系●集合的运算●基本的集合恒等式2.二元关系(教材第二章)●有序对与卡氏积●二元关系●关系的表示和关系的性质●关系的幂运算和闭包●等价关系和划分●序关系3.函数(教材第三章)●函数的基本概念、性质、合成、反函数4.自然数(教材第四章)●自然数的定义●自然数的性质5.基数(教材第五章)●集合的等势、有穷集合与无穷集合●基数和基数的比较与运算6.图(教材第七章)●图的基本概念●通路与回路●无向图和有向图的连通性●无向图的连通度7.欧拉图与哈密顿图(教材第八章)●欧拉图●哈密顿图8.树(教材第九章)●树9.图的矩阵表示(教材第十章)●图的矩阵表示10.平面图(教材第十一章)●平面图的基本概念●欧拉公式与平面图的判断●平面图的对偶图与外平面图●平面图与哈密顿图11.图的着色(教材第十二章)●点着色和色多项式●平面图着色和边着色12.支配集、覆盖集、独立集与匹配(教材第十三章)●支配集、点覆盖集、点独立集●边覆盖数与匹配●二部图中的匹配13.带权图及其应用(教材第十四章)●中国邮递员问题和货郎问题14. 代数系统(教材第十五章)●二元运算及其性质●代数系统、子代数和积代数●代数系统的同态与同构●同余关系与商代数15. 半群与独异点(教材第十六章)●半群与独异点16 . 群(教材第十七章)●群的定义和性质、子群●循环群、变换群与置换群●群的分解、正规子群与商群、群的同态与同构17. 环与域(教材第十八章)●环与域18. 格与布尔代数(教材第十九章)●格的定义和性质、子格、格同态与直积●模格、分配格、有补格与布尔代数19. 组合存在性定理(教材第二十章)●鸽巢原理和Ramsey定理20. 基本的计数公式(教材第二十一章)●两个计数原则、排列组合●二项式定理与组合恒等式●多项式定理21. 组合计数方法(教材第二十二章)●递推方程的公式解法●递推方程的其他求解方法●生成函数的定义和性质●生成函数、指数生成函数及应用●Catalan数与Stirling数22. 组合计数定理(教材第二十三章)●包含排斥原理与对称筛公式●Burnside引理与Polya定理23. 命题逻辑(教材第二十六章)●引言●命题和联结词●命题形式和真值表●联结词的完全集●推理形式●命题演算自然推理形式系统N●命题演算形式系统P●N与P的等价性●赋值与等值演算●命题范式●可靠性、和谐性与完备性24. 一阶谓词逻辑(教材第二十七章)●一阶谓词演算的符号化●一阶语言●一阶谓词演算形式系统NL●一阶谓词演算形式系统KL●NL与KL的等价性●KL的解释与赋值●KL的可靠性与和谐性●KL的和谐公式集三、教学方式以课堂讲授为主,辅以作业和练习,并配备助教对作业进行批改。
离散数学教案主要是针对离散数学课程的教学内容和教学方法进行设计和安排。
以下是一个简单的离散数学教案示例:一、教学目标1. 理解离散数学的基本概念和基本原理,如集合、图论、数理逻辑等。
2. 掌握离散数学的基本运算和方法,如集合运算、图论分析、逻辑推理等。
3. 培养学生的逻辑思维和抽象思维能力,提高解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 集合的基本概念和运算- 集合的定义和性质- 集合的运算:并、交、差、对称差等- 集合的运算规律和定理2. 图论的基本概念和分析方法- 图的定义和性质- 图的表示方法- 图的连通性、路径和距离等概念- 图的染色问题、最短路径算法等分析方法3. 数理逻辑的基本概念和推理方法- 命题和命题联结词- 推理和证明的基本方法- 谓词和量化词- 命题逻辑和谓词逻辑的基本定理和推论三、教学方法1. 讲授式教学:教师通过讲解、示范和示例等方式,向学生传授离散数学的基本概念和原理。
2. 案例教学:通过引入实际问题,引导学生运用离散数学的知识和方法进行分析和解决。
3. 练习和讨论:布置适量的练习题,让学生通过练习巩固所学知识,并组织课堂讨论,促进学生之间的交流和合作。
四、教学评价1. 课堂参与度:通过观察学生在课堂上的参与程度,了解他们对离散数学的兴趣和学习的积极性。
2. 练习题完成情况:通过批改学生的练习题,评估他们对离散数学知识的掌握程度。
3. 期末考试:组织期末考试,测试学生对离散数学知识的综合运用能力和解决问题的能力。
以上是一个简单的离散数学教案示例,具体的教学内容和教学方法可以根据实际情况进行调整和改进。
离散数学课程教学大纲第一部分大纲说明一、课程的性质、目的与任务离散数学是中央广播电视大学电子信息类计算机科学与技术专业的一门统设必修学位课程。
该课程的主要内容包括:集合论、图论、数理逻辑等。
离散数学是计算机科学与技术专业的基础核心课程。
通过本课程的学习,使学生具有现代数学的观点和方法,并初步掌握处理离散结构所必须的描述工具和方法。
同时,也要培养学生抽象思维和慎密概括的能力,使学生具有良好的开拓专业理论的素质和使用所学知识,分析和解决实际问题的能力,为学生以后学习计算机基础理论与专业课程打下良好的基础。
本课程是一门理论性较强的课程,要求在完成基础知识教学任务的同时,通过适当的实际应用的介绍,提高学生的实际应用能力的培养。
二、与相关课程的衔接、配合、分工后续课程:数据结构、数据库应用技术、操作系统等课程。
三、课程的基本教学要求本课程是计算机科学与技术专业的基础核心课程,教学内容以基本概念、结论、算法、推理与证明方法,以及一般应用方法的介绍为主,课程内容突出简明扼要、体系结构清楚为原则。
本课程主要内容包括集合论、图论与数理逻辑等三个方面的内容。
具体要求为:1.了解离散数学的主要组成部分,各个部分所涉及的基本内容,及其在计算机科学与技术领域中的应用;2.理解离散数学的的基本概念、结论、算法、应用方法及适用范围;3.掌握离散数学的的基本推理与证明过程、基本算法及应用方法。
四、课程的教学方法和教学形式建议1.根据课程特点,建议采用多种教学媒体讲解、应用事例介绍等教学手段相结合的教学模式进行教学。
2.保证提供一定的教学辅导手段与途径,及时解答学生的疑问,同时注意培养学生独立思考问题和解决问题的能力。
3.充分利用网络教学技术进行授课、答疑和讨论。
五、教学要求的层次课程的教学要求分为了解、理解和掌握三个层次。
了解:要求学生能正确判别有关概念、结论和方法。
理解:要求学生能正确理解有关概念、结论、算法和方法的含义,并且能进行一定的逻辑推理与数学证明。
离散数学数学教学大纲一、课程基本信息课程名称:离散数学课程类别:专业基础课学分:X总学时:X先修课程:高等数学、线性代数二、课程性质与目标离散数学是现代数学的一个重要分支,是计算机科学与技术专业的核心基础课程之一。
它所研究的对象是离散量的结构和相互关系,其内容涵盖了数理逻辑、集合论、代数结构、图论等多个领域。
通过本课程的学习,学生将掌握离散数学的基本概念、基本理论和基本方法,培养抽象思维能力、逻辑推理能力和解决实际问题的能力,为后续学习计算机专业课程如数据结构、算法设计与分析、数据库原理等打下坚实的数学基础。
三、课程内容与教学要求(一)数理逻辑1、命题逻辑命题与联结词:理解命题的概念,掌握常见的联结词(如“且”“或”“非”“蕴含”“等价”)的含义和真值表。
命题公式与赋值:掌握命题公式的定义和构造方法,能够计算命题公式在给定赋值下的真值。
命题逻辑的等值演算:熟悉常见的命题逻辑等值式,能够运用等值演算进行命题公式的化简和证明。
命题逻辑的推理理论:掌握推理的形式结构和推理规则,能够进行简单的命题逻辑推理。
2、一阶逻辑一阶逻辑基本概念:理解个体词、谓词、量词的概念,掌握一阶逻辑公式的定义和解释。
一阶逻辑等值演算与推理:熟悉一阶逻辑的等值式和推理规则,能够进行一阶逻辑的化简和推理。
(二)集合论1、集合的基本概念:掌握集合的定义、表示方法和集合之间的关系(如子集、真子集、相等)。
2、集合的运算:熟练掌握集合的交、并、补、差等运算,能够用文氏图表示集合运算的结果。
3、集合的基数:了解集合基数的概念,掌握有限集和无限集的区别。
4、幂集:掌握幂集的定义和计算方法。
(三)代数结构1、二元运算及其性质:理解二元运算的概念,熟悉常见的二元运算(如加法、乘法),掌握二元运算的性质(如封闭性、交换律、结合律、分配律等)。
2、代数系统:掌握代数系统的定义和构成要素,能够判断给定的系统是否为代数系统。
3、群:理解群的定义和性质,掌握群的判定方法,了解循环群和置换群的基本概念。
离散数学课程学习目的及方法
离散数学是现代数学的一个重要分支,是计算机科学与技术的理论基础。
如果说“高科技本质上是数学技术”的话,计算机科学与技术基本上是离散数学技术。
所以离散数学又称为计算机数学,是计算机科学与技术专业的核心、骨干课程。
本课程结合计算机学科的特点,主要研究离散对象的代数结构及相互关系。
通过该课程的教学,使学生了解并掌握计算机科学中普遍地采用离散数学中的一些基本概念、基本思想和基本方法。
通过本课程的学习将使学生得到良好的数学训练,从而进一步提高学生的抽象思维能力和逻辑推理能力,为其学习计算机专业各门后续课程做好必要的知识准备,并为从事计算机的应用提供理论基础。
离散数学应着重掌握数理逻辑、集合与关系、代数系统的一般性质、图论初步等方面的基本概念和简单应用,特别应注意体会书中的典型例题,以促进对主要内容的掌握。
1、离散数学的主要内容
离散数学作为一门大学课程,在国外最早大约是 20 世纪 70 年代的事了。
当时,一些主攻计算机科学的学生感到自己的数学基础不足以很好的学习和解决本专业的问题,于是就有一些计算机科学家根据自己对计算机科学的理解,与一些数学家一起圈定了一些他们认为对计算机科学是必须的数学专题,结合计算机科学中的一些实例编著了一些主要是命名为“离散数学结构和方法”或“离散数学基础”之类的书籍,开设相应的课程供大学里学习计算机专业和其他一些相关工程专业的学生选修。
由于反映很好,渐渐在计算机专业中,“离散数学”即作为必修课来开设。
我国是在大约 20 世纪 80 年代初期,从翻译国外离散数学专著开始,逐渐由各著名工科院校的教师编写了一些适合我国教学情况的离散数学的教材,并在计算机系中开设了相应的课程。
如上所述,由于各专家主攻的计算机方向和他们对计算机教学的理解不尽相同,因此,在“离散数学”名下的内容也不完全一样。
不过,经过这些年的实践,作为计算机专业所需的离散数学内容主要包括四大部分:数理逻辑、集合论和关系、代数系统和图论初步。
基本上涵盖了计算机专业所须的数学内容。
2、学习离散数学的目的
(1)计算机的诞生与发展和离散数学密切相关
计算机的诞生:正是在离散数学中的图灵机的理论指导下诞生的(1936提出图灵机
---1946诞生计算机)。
计算机硬件的发展:从第一代起现在发展到第四代(电子管→晶体管→集成电路→大规模集成电路),第五代即将问世,正在向智能化、网络化发展。
而且计算机技术发展速度越来越快。
计算机软件的发展:程序设计语言的发展,从机器语言→汇编语言→高级面向过程语言→面向对象语言→智能语言→…,
系统软件的发展,如操作系统,从单用户→多用户→网络分布式操作系统,…,数据库、网络软件、开发工具软件、应用软件…
计算机应用越来越广,所有领域几乎无所不及。
计算机科学已发展成为一门一级学科。
计算机的产业已发展成为一个高科技的新兴产业。
所有这些发展都依赖于离散数学、数据结构、编译原理、操作系统、数据库原理、软件工程、计算机网络等理论。
其中离散数学是基础,其它的理论中都用到了离散数学中的基本概念、基本思想、基本方法。
这说明了理论常常可以导致实践方面的重大进展,即理论对实践的指导作用。
计算机专业的学生学习计算机不同于非计算机专业的学生学习计算机,必须掌握离散数学的理论,才能更好地了解和从事计算机科学的研究。
(2)此课是主干课,也是后继课的基础课
计算机专业的后续课中都大量地应用到离散数学中的基本理论,所以要想学好专业课,必须先学好离散数学。
(3)培养学生抽象思维和逻辑推理能力、创新能力
在大学学习知识很重要,但是能力的培养更重要。
正如著名的物理学家劳厄所说:“重要的不是获得知识,而是发展思维能力。
教育无非是一切已学过的东西都遗忘的时候,所剩下来的东西。
”剩下的就是思维能力,它可以长期起作用。
北京大学姜伯驹教授谈到数学时说:“数学是学习科学技术的钥匙和先决条件。
”所以必须提高学生的数学修养(数学素质)。
数学修养包括:理解、抽象、见识、体验。
理解能力:逻辑推理能力、不同语言对应的转换能力、想象能力等。
抽象能力:敏锐的洞察力,灵活的联想类比、举一反三能力,特别是把实际问题转化为数学问题的能力。
见识:就是让学生见识一些重要的数学思想、数学方法以及用数学解决实际问题的著名事例。
有了这样见识才会思路宽,办法多,遇到问题会自觉求助于数学。
体验:数学是一种分析问题、解决问题的实践活动。
与打猎一样是活本领。
像转换观点、选择方法、熟悉软件、检验结果、发现毛病、查找原因多环节只有亲身经历才能学到手。
学到这些活本领,就是一些基本素质问题。
离散数学可以帮助学生提高数学素质。
提高创造力。
3、学习离散数学的方法
此课的特点:内容较杂,概念多,定理多,比较抽象,给学习带来一定难度。
离散数学是计算机科学系所有专业的基础数学课程。
一方面有其实用性(应用数学的特征),另一方面有其本身作为数学基础课的理论的严谨性。
所以,学习任何一个专题时:
首先要精确严格地掌握好概念和术语,正确理解他们的内涵和外延。
因为公理、定理或定律的基石都是概念。
只有正确的理解概念,才能把握定理的实质,熟练地将公理、定理应用于解决问题。
完全的,精确的掌握一个概念的好主意是首先要深刻理解概念的内涵,然后举一些属于和不属于该概念外延的正反两方面的实例。
如果对一些似是而非的例子也能辨别的话,应该说这个概念真正理解了。
对一些重要的概念,能记住一两个的实例也很管用。
这对牢固掌握一个概念是很有好处的。
必须提醒大家,千万不要在完全理解某些概念,基本定理之前就匆忙去做相应的习题。
几乎可以肯定的说,这样做是不能学懂离散数学的。
其次,大家应养成一种自觉的学习习惯,就是在掌握好基本概念和术语基础上,理解每一基本定理的本质,通过学习和借鉴书中提供的例题,多做些习题,从而进一步加深理解所学内容。
尤其注意要独立的完成每一次作业,并且在每次作业完成之后,能自觉地归纳出其中用到的基本解题方法。
第三,要有刻苦钻研精神,不断总结经验,注意培养自己分析问题和解决问题的能力。
最后,必须树立正确的学习目的,端正学习态度,刻苦学习从入学开始。
据统计,大学降级的和考试不及格最多的是大学一、二年级的学生。
究其原因:主观:松懈情绪;客观:应试教育的弊端(学习缺乏自觉性)。
大学与中学相比,学习目的,学习方法,管理方法都不同。
虽说离散数学是一门很抽象的课程,但只要大家肯动脑筋思考,掌握正确的学习方法,那么一定会在以后的学习中体会到越学越轻松的感觉。
一般而言,学习离散数学只需要有一定的中学数学基础就够了。