《離散數(shù)學》課程教學大綱
一、課程基本信息
課程名稱 (中文) | 離散數(shù)學 | ||
課程名稱 (英文) | Discrete Mathematics | 課程類型 | 學科基礎課 |
學 分 | 4 | 總學時 | 85 |
適用對象 | 計算機科學與技術專業(yè)本科二年級 | ||
考核方式 | 閉卷筆試,平時成績占30%,期末成績占70%。 | ||
先修課程 | 高等數(shù)學 |
二、課程簡介
離散數(shù)學是現(xiàn)代數(shù)學的一個重要分支,是計算機科學與技術的理論基礎,是計算機專業(yè)核心骨干課程,是重要的學科基礎課程。主要內(nèi)容包括數(shù)理邏輯、集合論、圖論、代數(shù)結構與布爾代數(shù)等方面的知識。
三、課程目標
通過離散數(shù)學的學習,培養(yǎng)和提高學生的抽象思維和邏輯推理能力,一方面,為學生今后繼續(xù)學習和工作,參加科學研究,打下堅實基礎。同時為計算機科學與技術專業(yè)的后繼課程如數(shù)據(jù)結構、編譯原理、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理和人工智能等提供必要的數(shù)學基礎。
四、教學內(nèi)容及要求(多名教師任教)
第一章 命題邏輯
教學要點:
要求學生理解命題、命題公式、真值表等基本概念,掌握重言式與蘊含式、對偶與范式的定義,熟練掌握命題邏輯的推理理論。
教學內(nèi)容:
命題及其表示法
聯(lián)結詞
命題公式與翻譯
真值表與等價式
重言式與蘊含式
其他聯(lián)結詞
對偶與范式
推理理論
考核要求:
命題及其表示法 (識記與領會)
聯(lián)結詞 (領會)
命題公式與翻譯 (領會與應用)
真值表與等價式 (領會與應用)
重言式與蘊含式 (領會與應用)
其他聯(lián)結詞 (領會與應用)
對偶與范式 (領會與應用)
推理理論 (領會與應用)
謂詞邏輯
教學要點:
要求學生理解謂詞的概念及表示,命題函數(shù)與量詞的定義。掌握謂詞公式的翻譯,謂詞演算的等價公式與蘊含式,及前束范式等概念,熟練掌握謂詞運算的推理理論。
教學內(nèi)容:
謂詞的概念
命題函數(shù)與量詞
謂詞公式與翻譯
變元的約束
謂詞演算的等價式與蘊含式
前束范式
謂詞演算的推理理論
考核要求:
謂詞的概念 (識記)
命題函數(shù)與量詞 (識記)
謂詞公式與翻譯 (領會與應用)
變元的約束 (領會與應用)
謂詞演算的等價式與蘊含式 (領會與應用)
前束范式 (領會與應用)
謂詞演算的推理理論 (領會與應用)
第三章 集合與關系
教學要點:
要求學生理解集合、關系的概念及表示,掌握集合的運算關系的性質(zhì)及關系的運算。掌握等價關系、相容關系、序關系等關系的性質(zhì)與判定。
教學內(nèi)容:
3-1集合的概念及表示法
3-2集合的運算
3-4 序偶與笛卡爾積
3-5 關系及其表示
3-6 關系的性質(zhì)
3-7 復合關系和逆關系
3-8 關系的閉包運算
3-9 集合的劃分和覆蓋
3-10 等價關系與等價類
3-11 相容關系
3-12序關系
考核要求:
3-1集合的概念及表示法 (識記)
3-2集合的運算 (識記)
3-4 序偶與笛卡爾積 (領會)
3-5 關系及其表示 (領會與應用)
3-6 關系的性質(zhì) (領會與應用)
3-7 復合關系和逆關系 (領會與應用)
3-8 關系的閉包運算 (應用)
3-9 集合的劃分和覆蓋 (領會)
3-10 等價關系與等價類 (領會與應用)
3-11 相容關系 (領會與應用)
3-12序關系 (領會與應用)
第四章 函數(shù)
教學要點:
要求學生理解函數(shù)的概念,逆函數(shù)和復合函數(shù)的定義,掌握基數(shù)的概念,了解可數(shù)集與不可數(shù)集的概念及基數(shù)的比較。
教學內(nèi)容:
函數(shù)的概念
逆函數(shù)與復合函數(shù)
基數(shù)的概念
可數(shù)集合與不可數(shù)集
基數(shù)的比較
考核要求:
函數(shù)的概念 (識記)
逆函數(shù)與復合函數(shù) (識記與領會)
基數(shù)的概念 (領會與應用)
可數(shù)集合與不可數(shù)集(領會與應用)
基數(shù)的比較(領會與應用)
代數(shù)結構
教學要點:
要求學生了解代數(shù)系統(tǒng)的定義,運算及其性質(zhì),掌握半群、群、環(huán)和域的概念,掌握子群的判定,群的同態(tài)與同構的定義等。
教學內(nèi)容:
代數(shù)系統(tǒng)的引入
運算及其性質(zhì)
半群
群與子群
阿貝爾群和循環(huán)群
陪集與拉格朗日的定理
同態(tài)與同構
環(huán)與域
考核要求:
代數(shù)系統(tǒng)的引入 (識記)
運算及其性質(zhì) (領會與應用)
半群 (領會與應用)
群與子群(領會與應用)
阿貝爾群和循環(huán)群(領會與應用)
陪集與拉格朗日的定理(領會)
同態(tài)與同構 (領會與應用)
環(huán)與域 (領會與應用)
格與布爾代數(shù)
教學要點:
要求學生了解格的概念,掌握分配格,有補格的概念及性質(zhì),理解布爾代數(shù)及布爾表達式的概念。
教學內(nèi)容:
格的概念
分配格
有補格
布爾代數(shù)
布爾表達式
考核要求:
格的概念 (識記)
分配格 (領會與應用)
有補格 (領會與應用)
布爾代數(shù) (領會)
布爾表達式 (領會)
五、課時分配表
序號 | 課題名稱 | 課時分配 | 小計 | ||
理論 | 實踐 | 其他 | |||
1 | 數(shù)理邏輯 (命題邏輯、謂詞邏輯) | 15 | 5 | 20 | |
2 | 集合論 | 10 | 5 | 15 | |
3 | 代數(shù)機構 | 15 | 5 | 20 | |
4 | 圖論 | 10 | 5 | 15 | |
5 | 布爾代數(shù) | 10 | 5 | 15 | |
總課時 | 85 |
“課時分配”中,“其他”主要指看錄像、現(xiàn)場參觀、課堂討論、習題等教學環(huán)節(jié)。
六、教材及參考書
教材:
1.《離散數(shù)學》,高等教育出版社,2005,李盤林主編
參考書:
《離散數(shù)學》,高等教育出版社,1982,左孝凌主編
《離散數(shù)學》,高等教育出版社,2003,孫吉貴主編
七、教學策略與方法的建議(小標題:黑體/小四,正文內(nèi)容:宋體/小四)
離散數(shù)學作為一門抽象的數(shù)學基礎課程,內(nèi)容相對松散,各個篇章如數(shù)理邏輯、集合論、圖論、代數(shù)機構等都可以相對獨立;同時,每個篇章都相對復雜。就目前教學經(jīng)驗來看,學生上課過程中接受度相對其他課程低,且晦澀。這對教學過程來講是一個極大的挑戰(zhàn)。作如下建議:
以專題模式講解
注重理論的理解,5大模塊作深究型教學,注重邏輯推理及符號體系的貫穿
聯(lián)系專業(yè)實際,交叉引入后繼課程的專業(yè)應用實例
注重教學課堂氛圍的營造
把程序設計與算法引入離散數(shù)學的教學
修訂人陳廣明
審核人
批準人