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组合数学课程的教学实践


对象的处理就成了计算机科学的核心 , 研究离散对象 的科学就是组合数学. 组合数学的发展改变了传统数学
中分析 和代 数 占统治地 位 的局面 .
组合数学作为一门重要的数学课程 , 在教学中如何引入与展开才能使学生更好地学习和掌握就成了一 个重要的课题. 组合数学有别于其他一些数学课程的是它与实际问题联系密切, 强调数学应用能力和创造能
过河 问题 )
组合数学中类似的有趣问题非常多 , 如河洛图( 幻方) 稳定婚姻问题 、 、 铺地砖问题等. 这样 的课程引入
方式通过一个个生动有趣 的问题组成 了别致而生动的第一堂组合数学课 , 完全显示了组合数学的神奇和奥
妙.
收 稿 日期 :0 1— 8— 0 2 1 0 2
作者简介 : 刘瑞芳(90 , , 18 一)女 河南郑州人 , 讲师 , 博士 , 主要从事代数 图论的教 学与研 究
力 的培 养 . 合数 学解决 问题 的方 法没有 连续性 和 固定套 路 , 组 往往 一个 问题一 种解 法 , 这些 特 征促 使 教 师在
教学中要避免填鸭式的讲授 , 要在讲解知识的过程中激发学生的学习兴趣和创造性思维能力. 下面将结合教 学中的实践来论述组合数学教学的引入与展开方法. 文中所涉及的一些概念和术语如无详细说明 , 可参见文
刘瑞芳 贾会才 ,
(. 1郑州大学 数学系, 河南 郑州 4 00 ; . 50 1 2 河南工程 学院 数理科学系, 河南 郑州 4 19 ) 5 11
摘 要: 组合数学从 广义上 讲是 一门研 究离散 对象的科 学, 狭义上讲 主要研 究满足一定条件 的组 态( 从 也称组合模 型 ) 的
例 4 0 个人参加一个聚会 , 中每个人都有偶数 ( 10 其 可能是零 ) 个朋友. 证明: 在这 10个人 中必定有 3 0
个人 有相 同数 目的朋 友. 给半 小 时的时 间让学 生 自己试 着证 明上述 两个 贴近 生活 的例 子 , 生们 在独 立 思考 与激 烈 争 论 之后 无 学
存在 、 计数 以及构造等方面的 问题 , 它的主要 内容 包括组合 计数 、 组合设 计、 合结构和 组合优化 等, 组 是数 学专业 高年级本科 生和研 究生的必修课程 , 也是计算机专业本科 生 离散 数学课程 的重要组 成部分. 从一 些教 学的设 计 出发 , 讨如 何在教 学中 探 引入 和展 开以及如何在 该课程 的教 学过程 中激发 学生的学 习兴趣 , 大限度 地调 动学生 学习的主动性 和培养 学生发 现和解 最 决问题 的能力 , 为学生今后做毕业论文或者进一步从 事科学研 究工作打 下坚实的基础. 关键 词 : 组合数学 ; 学; 教 科研

个钱 币 者胜 ( 合数学 中著 名 的 Nm 对策 ) 组 i .
例 2 猎人带着一担 白菜、 一只羊和一条狼要过河 , 但是只有一条小船 , 只有猎人会划船并且他一次至 多只能带 白菜、 羊和狼三者之一过河. 如果让狼和羊在一起而猎人不在旁边的话 , 狼就会把羊吃掉; 如果让羊 和白菜在一起而猎人不在旁边的话 , 羊就会把白菜吃掉. 问如何让他们都平安过河?( 组合数学 中著名的船
第2 4卷 第 1期
21 0 2年 3月
河南工程 学院学报 ( 自然科 学版 )
J OURNA NAN I S I、 E O L OF HE N T q UT F ENG NE I I ER NG
V0. 4. . 12 No 1
M a . O1 r2 2
组 合 数 学 课 程 的 教 学 实 践
・ )
2 教学 中的引入与展 开
2 1 激 发 学生的 学 习兴 趣 .
课程有了一个好的引入方式 , 能给学生带来轻松的气氛 , 进一步展开课程以激发学生的学习兴趣就成 了
下一个 问题 . 在实 际 的教 学 中 , 以从 贴 近生活 的一个 个有趣 的例 子人 手来讲 解组合 数 学 中重要 的原理 和概 可
献[ 3 . 1— ]
1 课 程 设 计
学生经过几年数学基础课和专业课的学习之后 , 很容易对数学产生枯燥 、 难懂 、 脱离实际的印象 , 组合数
学课 正好 为改变 学生 的这些想 法提供 了一 个 契机 , 通过第 一堂课 的引人使学 生对课 程产 生兴 趣 . 要 例 1 甲、 乙两个 人轮 流从 堆 钱 币 中取钱 , 每次 选定 一堆 , 中至少 取 出一个 钱 币( 从 可全取 )取 到 最后 ,
中图分类号 :6 2 1 G 4 . 文献标 志码 : A 文章编号 :64—30 2 1 ) 1 0 7 0 17 3 X(0 2 0 — 0 5— 3
组合数学又称离散数学 , 通常也把组合数学和图论加在一起称为离散数学. 组合数学是计算机出现以后 迅速发展起来 的- 1数学分支. -' 7 计算机科学是算法的科学, 而计算机所处理的对象是离散的数据, 以离散 所
形 中已经分别用了鸽笼原理的简单形式 ( 1 + 个球放人 n 个盒子中, 必有一个盒子含有两个或者更多的球) 和平均形式( n +1 将 r 个球放人 n 个盒子中, 必有一个盒子至少含有 r 个球 ) +1 解决了例 3和例 4 最后 , . 教 师可再提 出鸽笼原理, 并指 出鸽笼原理运用的关键是如何合理地选择鸽子和笼子. 这样的讲授方式学生很容
易理解 , 以激 发学 生学 习鸽笼 原理 的积极 性 , 生感 觉 到学 习组 合数 学 简单 有趣 , 习兴趣 得 到 了极 大 可 让学 学 提高.
念, 比如组合数学 中重要的鸽笼原理. 要想很好地运用鸽笼原理激发学生的学习兴趣 , 可以从 日常生活 中有
趣 的小 问题 人手 .
例 3 某 棋手有 l 周 的备 战训练 , l 每天 至少下 一盘棋 , 但每 周不 超过 1 2盘. 证 : 试 必有 连 续 的若 干天 恰
好下 2 盘棋 . 1
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