資源共享背景下線性代數(shù)課程立體化教學模式研究

何亞麗 閆焱 郭小強

摘要：本文分析了線性代數(shù)傳統(tǒng)教學模式存在的問題，提出采用第一課堂和第二課堂結合的方法，形成“課上課下結合，教學實訓并舉”的立體化教學模式。旨在教學資源的多樣性、豐富性及教學方法、學習方式與先進的現(xiàn)代教育技術相結合等方面進行創(chuàng)新。借助精品資源共享課建設，推動先進信息技術在線性代數(shù)教學中的廣泛應用，促進線性代數(shù)教學模式、教學方法和教學手段的變革。

關鍵詞：線性代數(shù);資源共享;立體化;教學模式研究

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）45-0178-02

一、引言

《線性代數(shù)》是我校為工科各專業(yè)學生開設的一門重要的公共基礎課，它不僅是其他數(shù)學課程的基礎，也是物理、力學等其他自然科學與經濟科學的基礎。線性代數(shù)獨特的理論體系、嚴格的推理論證和抽象的思維方法都極具特色，是其他課程無法取代的。隨著計算機的飛速發(fā)展與廣泛應用，許多實際問題可以通過離散化、線性化的手段，利用數(shù)值計算得到定量解決，這使作為處理離散問題與線性問題的線性代數(shù)受到普遍重視，成為科學技術人才必備的數(shù)學基礎。但是多年來，線性代數(shù)概念的抽象、計算的冗繁、內容的枯燥一直困擾著學生的學習，課程本身所固有的抽象性和邏輯性，計算的繁瑣和計算量之巨大，使得學生學起來費時費力，有一定困難，學習興趣不高，甚至弱化了該門課程的計算功能以及在后續(xù)專業(yè)課中的作用。筆者認為，造成這種現(xiàn)象的一個很重要的原因是線性代數(shù)教學模式的單一化。在線性代數(shù)教學中普遍采用“教師教，滿堂灌”的注入式教學方法。所謂注入式教學法就是教師在教學中將現(xiàn)成的知識結論生硬地灌輸給學生的一種教學方法。這種方法不考慮學生學習認識過程的客觀規(guī)律，以及他們的理解能力和知識水平，并主觀地決定教學進程。強迫學生呆讀死記，中國俗稱填鴨式教學法。注入式教學嚴重阻礙學生智力和獨立學習能力的發(fā)展。這種教學模式已經滯后于時代的發(fā)展，現(xiàn)代教學論強調發(fā)揮學生學習的主體作用，特別注意培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力與實踐能力，注入式教學已愈來愈不能適應培養(yǎng)人才的需要。因此，轉變注入式教學模式，積極探索并實施培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的新型教學模式勢在必行。

二、教學模式改革途徑分析

教學模式的改革是伴隨著課程建設進行的。2003年開始實施的精品課程建設，受到全國各高校和教師們的高度重視，為推動課程建設、教學改革發(fā)揮了重要作用，也實實在在的推動了我校線性代數(shù)的課程建設與教學改革。我校線性代數(shù)課程于2005年被評為河北省精品課程，2010年經過評估再次認定為省級精品課。但在申報和后續(xù)使用的過程中發(fā)現(xiàn)我校與其他高校一樣存在一些共性問題，主要有：重申報、輕建設;持續(xù)性差，由于網(wǎng)絡技術條件及各學校自身條件的限制，申報之后大多數(shù)網(wǎng)站或資源連不上;學生學習和教師教學可用、可借鑒的教學資源明顯不足，包括最基本的課堂錄像。體現(xiàn)教學方法改革等方面教學改革成果的教學資源更少，不具共享性。鑒于此，教育部于2011年10月頒布關于國家精品開放課程建設的實施意見。提倡通過精品資源共享課的建設，促進教育教學觀念轉變;引領教學內容和教學方法改革;推動優(yōu)質課程教學資源通過現(xiàn)代信息技術手段共建共享;提高人才培養(yǎng)質量;服務學習型社會建設。

資源共享課的建設任務是為高校師生和社會學習者提供優(yōu)質課程教學資源;建設重點是量大面廣的公共基礎課、專業(yè)基礎課和專業(yè)核心課;建設的基本要求是課程資源系統(tǒng)、豐富和適合網(wǎng)絡傳播。從這三個方面可以看出教學資源在高等學校的學科建設、專業(yè)改造中具有舉足輕重的地位。在高等教育大眾化時期，教學資源的合理配置成為高等學校生存和發(fā)展的決定因素。線性代數(shù)的課程地位與特性決定其在資源共享的背景下形成獨特的立體化教學模式具有必然性。

三、立體化教學模式的研究與實施

立體化教學模式是在教學理論指導下，為完成規(guī)定的教學目標和內容，以“學——導多元立體化互動”為基礎的開放教學模式，在教學活動過程中，將傳統(tǒng)課堂教學與課程資源、網(wǎng)絡教學資源結合起來，既要發(fā)揮教師引導、啟發(fā)、監(jiān)控教學過程的主導作用，又要充分體現(xiàn)學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性。

線性代數(shù)雖然是工科學生普遍開設的一門必修基礎課，但大多數(shù)院校只設置30左右的課時，這給教學的展開和學生知識的掌握帶來很大困難。因此，我們對該課程施行有益于學生學習能力、創(chuàng)新能力、實踐能力、交流能力培養(yǎng)的立體化教學模式。充分利用優(yōu)質的教學資源和網(wǎng)絡教學平臺，實現(xiàn)課上與課下結合，教學與實訓并舉的新型教學模式。

課上教學部分也稱為第一課堂，側重理論教學。在理論教學中將內容分成內容初識、概念反思、經典解析、理論探究、應用欣賞五部分。其中內容初識涵蓋所有基本概念和方法，使學生對所學知識有一個初步的認識;概念反思是針對概念的模糊點進行剖析，幫助學生甄別錯誤，加深理解;經典解析是經典方法的詮釋與應用;理論探究可以彌補前三部分在理論敘述上的不足，保證線性代數(shù)知識結構的嚴謹和完整;應用欣賞則讓學生看到線性代數(shù)的價值。理論教學內容特別是前三部分內容在課上完成。

課下教學部分也稱為第二課堂，主要是教學資源的使用也即實訓環(huán)節(jié)。實訓教學同樣由五部分組成：知識網(wǎng)絡、精品課堂、達標實訓、拓展實訓和數(shù)學實驗。其中知識網(wǎng)絡可以使學生對每章的主要內容一目了然;精品課堂是教師多年的教學精華集粹，融入了任課教師多年的教學經驗和體會，可以更好的幫助學生學好線性代數(shù);達標實訓由習題的詳解和達標自測題組成;拓展實訓幫助有志報考碩士研究生的廣大同學全面、系統(tǒng)、深入、高效地復習線性代數(shù)知識，提高考研應試能力，為今后研究生學業(yè)奠定堅實的數(shù)學基礎。數(shù)學實驗引入數(shù)學軟件Mathematica，將繁瑣計算教給計算機完成。在計算機迅速發(fā)展的今天，數(shù)學軟件為線性代數(shù)的計算提供了良好的平臺。

綜上，線性代數(shù)教學通過第一課堂和第二課堂的結合形成“課上課下結合，教學實訓并舉”的立體化教學模式。旨在教學資源的多樣性、豐富性及教學方法、學習方式與先進的現(xiàn)代教育技術相結合等方面進行創(chuàng)新。建成集建設、應用和服務相融相通，滿足不同教學需要、不同學習需求的新型精品資源共享課，推動先進信息技術在線性代數(shù)教學中的廣泛應用，促進線性代數(shù)教學模式、教學方法和教學手段的變革，全面提高教學質量。

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