何清龙

摘 要：随着人类从 IT 时代进入 DT 时代，各行各业每日产生的海量数据对高校计算机语言等基础课程的教学提出了更高的要求。为满足社会发展对人才的新型要求，高校在计算机语言等基础课程教学中需要不断探索和改革，以适应 DT 时代发展的人才需求。本文对高校数学类专业计算机语言等基础课程教学中的教学方法和教学思维进行探讨，以培养适应社会需求的高素质人才。

关键词：DT 时代；大数据；计算机语言；数学

随着人类步入DT 时代，常规的数学类专业的计算机语言等基础课程教学模式不能胜任时代发展的需求。在大数据和人工智能的时代背景下，数学类专业计算机语言相关基础课程教学模式需要适当的调整，在教学方法与教学思路方面需要充分考虑到专业的特点与特色。本文针对数学类专业计算机语言等基础课程的教学方法与教学思路进行探讨，以期能培养顺应时代发展的数学类新型复合高素质人才。[1-2]

1 教学方法的转变-从枯燥的语法学习到有趣的案例学习

纵观计算机语言的发展史，计算机语言大致经历了从机器语言到汇编语言再到高级语言三个阶段。由于计算机语言是人与机器的对话工具，其语法是经过严格定义并且标准化的，因此傳统的单纯语法教学非常单调且枯燥无味，严重影响了教学质量和学生的学习热情。

传统高级计算机语言教学通常按照这样的方式进行：首先介绍“标识符”，接着介绍“基本数据类型”和定义“变量”和“常量”，然后介绍“运算符”，在此基础之上学习语言的控制语句（“选择”和“循环”）并介绍便于规模化处理的 “数组”，为了进一步实现对复杂问题的高效开发，通常会对特定功能的代码进行封装（函数或方法），最后根据不同的语言特性学习该门语言的特有语法，如面向对象程序设计语言中的“类”和“对象”、“继承”和“多态”等。虽然这样的教学方式很好地概括了计算机高级程序设计语言学习的一般规律，然而其语言的严格和标准化特性很难让学生完全投入到整个学习过程中。

a针对数学类专业的专业特点，以数学问题为切入点，通过数学问题的求解来达到语法学习的目的，使语言学习不再枯燥。例如，在 C 语言教学中，当介绍“循环”和“函数”语法时，可以通过求任意正实数a的 a 为例，首先从数F（x）学角度分析该问题的求解方法：问题转化为求函数 F（x）=x2-a的零点问题，而F（x）的零点可以通过著名的 Newton 迭代法进行求解，[3]迭代公式如下

任给一个迭代初值x0（如x0=1）和最大迭代步数 ，迭代公式 （1） 是可以通过语言的“循环”语句进行编程求解，同时也可以将该代码进行函数封装，实现代码的重复利用，达到语法教学的目的；再如，在 Java 语言的数学函数库及字符串教学中，可以从数学一一映射的角度出发，详细讲解 Unicode 编码的基本原理，深层次介绍随机产生任意字符及强制类型转化的基本算法和原理，让学生带着数学的思维去学习格式化、标准化的计算机语言语法。

2 教学思路转变-大数据思维贯穿于教学中

随着计算机技术的高速发展和进步，科学技术的不断提高，人类已经从自我控制、自我管理为主的 IT 时代进入到以服务大众、激发生产力为主的 DT 时代。在面对各行各业每日产生的大规模数据严峻挑战时，高校计算机语言基础教学面临着严峻的考验。计算机语言教学不再是单纯的语法学习，而且还伴随着采用计算机语言编程解决实际问题思维的转变：从处理小规模数据问题到大规模数据问题。例如，在讲解排序算法时，传统教学方法通常介绍插入排序、冒泡排序、快速排序以及归并排序等常规算法，并详细讲解各种算法的时间复杂度，很少从内存空间角度来研究算法的性质和讲解当数据集规模很大时该怎么解决这类问题。随着数据采集设备的发展及大数据时代的到来，动辄上百 TB 甚至 PB 级的数据集，简单地将数据集一次性加载到内存中的排序算法是不能胜这样的任务。因此，在本科教学中讲解算法需要转变思路，将大数据的思维贯穿于日常教学中，善于应用数学思维和方法，以培养适应社会发展的高素质人才。

3 结语

大数据时代给数学类专业的人才培养带来了新的机遇，但同时也带来了新的挑战。计算机语言相关课程是利用数学知识解决实际问题的重要手段，如何高标准高质量完成相关课程的教学，适应时代发展对人才的新需求，是非常值得探讨的话题。本文对数学类专业计算机语言相关课程的教学方法和思路进行了探讨，以期为新时代下高校培养新型复合型人才提供参考。

参考文献：

[1]孙瑜.高校计算机语言类基础课程教学改革的研究[J].中国高新区，2017（19）：42-43.

[2]李慧.高校计算机语言类基础课程教学改革的研究[J].课程教育研究，2016 （8）：253.

[3]Nocedal J，Wright S J.Numerical Optimization[M].Springer，1999.

[4]梁勇，戴开宇译.Java语言程序设计-基础篇 （第十版）[M].机械工业出版社，2015.