應(yīng)用型本科院?！毒€性代數(shù)》課程教學(xué)模式改革

李智群+潘文秀+張爽

摘 要：為了滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)要求，針對(duì)應(yīng)用型本科院校欽州學(xué)院《線性代數(shù)》課程教學(xué)中存在的問題，提出分層次教學(xué)、教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)方法和教學(xué)手段等改革的課程教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型本科；線性代數(shù)；教學(xué)模式；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G434；O151.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.12.132

2014年教育部計(jì)劃將1999年后升為本科的院校轉(zhuǎn)型為應(yīng)用型本科院校，欽州學(xué)院是廣西19所新建本科高校轉(zhuǎn)型發(fā)展試點(diǎn)中的一所。應(yīng)用型本科院校區(qū)別于研究型大學(xué)，旨在培養(yǎng)有良好實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才。《線性代數(shù)》是應(yīng)用型本科院校經(jīng)管類、理工類專業(yè)的公共基礎(chǔ)課，是學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力、空間想象能力、邏輯推理能力都有重要意義?！毒€性代數(shù)》課程學(xué)時(shí)少，內(nèi)容抽象，邏輯性強(qiáng)，前后知識(shí)內(nèi)容連貫性強(qiáng)，具有概念多、定理多、方法技巧多的特點(diǎn)，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)這門課程產(chǎn)生畏難心理。

1 我?！毒€性代數(shù)》課程教學(xué)存在的問題

1.1 教學(xué)內(nèi)容重理論，輕應(yīng)用

《線性代數(shù)》課程學(xué)時(shí)逐漸減少，使得教學(xué)任務(wù)加重。為了完成教學(xué)任務(wù)，只能把課堂時(shí)間花在理論內(nèi)容的學(xué)習(xí)上，而且教材內(nèi)容大部分注重自身理論體系的完整性，缺少知識(shí)的實(shí)際背景和教學(xué)案例，違背應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)。

1.2 教學(xué)模式單一

《線性代數(shù)》課程實(shí)際教學(xué)中，教師們基本上都采用傳統(tǒng)的授課方式——講授課，即教師主講為主，學(xué)生參與少的“滿堂灌”，并且整堂課沿用“一支粉筆+一塊黑板”的教學(xué)模式，大大降低了學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的興趣。

1.3 學(xué)生學(xué)習(xí)《線性代數(shù)》的基本情況

我校學(xué)生學(xué)習(xí)《線性代數(shù)》2015秋季至2016年秋季班級(jí)期末成績平均分在56～78分之間，班級(jí)不及格率在10%～50%之間，分布不均，補(bǔ)考率高。2014年曾對(duì)本校學(xué)生做過一個(gè)影響學(xué)生學(xué)習(xí)《線性代數(shù)》課程的因素的簡單問卷調(diào)查，得出影響學(xué)生學(xué)習(xí)的主要因素是學(xué)生上課聽課情況和教師的教學(xué)水平。學(xué)生上課聽課情況一方面受內(nèi)在條件影響，比如基礎(chǔ)、興趣、學(xué)習(xí)主動(dòng)性等；另一方面受外在客觀條件影響，比如大班授課等。教師的教學(xué)水平主要是指教學(xué)模式方面。

2 教學(xué)改革的措施

2.1 實(shí)行分層次教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量

應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)非數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)提出了“夠用”的原則。在此原則指導(dǎo)下，通過走訪各二級(jí)學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和教研室主任，滿足專業(yè)的需求，理學(xué)院數(shù)學(xué)教師及項(xiàng)目組成員經(jīng)過多次反復(fù)修改、調(diào)研，最終制定出《線性代數(shù)》課程分成2個(gè)層次教學(xué)的方案，因材施教，減輕學(xué)生不必要的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。

2.2 教學(xué)內(nèi)容的改革，注重應(yīng)用能力培養(yǎng)

2.2.1 將數(shù)學(xué)建模思想融入教學(xué)中

在各個(gè)不同專業(yè)的教學(xué)過程中，盡量選用和專業(yè)相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，實(shí)際上就是在教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想。例如，在學(xué)習(xí)線性方程組的知識(shí)時(shí)，對(duì)財(cái)管專業(yè)的學(xué)生可以列舉投入產(chǎn)出分析模型，對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生可以列舉交通流量的計(jì)算模型。學(xué)院每年都組織全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽，積極向?qū)W生宣傳競賽，鼓勵(lì)學(xué)生參加比賽，注重學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)應(yīng)用性的認(rèn)識(shí)及解決實(shí)際問題的能力的培養(yǎng)。在《線性代數(shù)》課程中其他的一些概念或理論教學(xué)中，也可列舉一些簡單的模型，比如矩陣的概念學(xué)習(xí)，可按照教材中乒乓球循環(huán)賽的例子，或是2個(gè)城市之間道路通路情況的例子來教學(xué)，提高學(xué)生對(duì)矩陣應(yīng)用性的認(rèn)識(shí)。

正如李大潛教授在第一屆數(shù)學(xué)論壇上所言：“數(shù)學(xué)的教學(xué)，不僅要使學(xué)生學(xué)到許多重要的數(shù)學(xué)概念、方法和結(jié)論，而且應(yīng)該在傳授數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí)，使學(xué)生了解到他們現(xiàn)在所學(xué)的那些看來枯燥無味但又似乎天經(jīng)地義的概念、定理和公式，并不是無本之木、無源之水，而是有其現(xiàn)實(shí)的來源和背景，有其物理原形和表現(xiàn)的?！睂?shù)學(xué)建模思想融入教學(xué)中，有助于增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)理論知識(shí)來源于生活、服務(wù)于生活的意識(shí)，有利于提高學(xué)生利用數(shù)學(xué)理論知識(shí)分析和解決問題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力。

2.2.2 將實(shí)驗(yàn)融入教學(xué)中

將實(shí)驗(yàn)融入教學(xué)中，增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，教學(xué)資源豐富的學(xué)?？蓪ｉT單獨(dú)開設(shè)實(shí)驗(yàn)課，沒有條件的學(xué)校可在課上簡單演示使用Excel、Mathematica、Matalab基本數(shù)學(xué)軟件求解行列式、矩陣乘法等運(yùn)算，課后讓學(xué)生自己實(shí)踐操作。實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，有利于提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

2.2.3 教學(xué)方法、手段的改革，提高教學(xué)效果

教學(xué)是教與學(xué)的交往互動(dòng)，學(xué)生是教學(xué)過程中的主體，讓學(xué)生參與到課堂教學(xué)中，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。教學(xué)方法多元化，比如，對(duì)于簡單的“矩陣”概念及特殊矩陣的學(xué)習(xí)，我們可以設(shè)計(jì)成問題式教學(xué)，課前給學(xué)生提出問題，讓學(xué)生分班或分組，課后自學(xué)教材，討論問題，分組的代表課上當(dāng)老師向同學(xué)們解釋，最后，教師根據(jù)學(xué)生的講解情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和補(bǔ)充。如此設(shè)計(jì)，課堂氣氛活躍，理論授課的時(shí)間大大減少了，本是一節(jié)課的內(nèi)容，只不過花費(fèi)一二十分鐘就學(xué)習(xí)完，學(xué)生學(xué)得印象深刻，注重了學(xué)生自學(xué)能力和積極探索精神的培養(yǎng)和鍛煉。

信息化教學(xué)是教學(xué)的新模式。以多媒體教學(xué)作為輔助的信息化教學(xué)，使教學(xué)的表現(xiàn)形式更加形象化、多樣化、視覺化、互動(dòng)化，綜合使用了黑板與多媒體資源，節(jié)省了板書的時(shí)間和黑板的空間，比如煩瑣的行列式、矩陣等冗長的計(jì)算過程再現(xiàn)，有關(guān)的推導(dǎo)過程還是需要借助黑板完成，才能讓學(xué)生更好地了解分析的過程，跟上教師的思路。教師通過多媒體輔助教學(xué)，能夠把節(jié)省的時(shí)間放在教學(xué)設(shè)計(jì)或?qū)W生練習(xí)上。除了多媒體輔助教學(xué)，以精品課程等各種優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)資源為依托，實(shí)現(xiàn)課外互聯(lián)網(wǎng)探究學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。微課、慕課等各種網(wǎng)絡(luò)資源，網(wǎng)上比比皆是，還有筆者參與制作的欽州學(xué)院的《線性代數(shù)網(wǎng)絡(luò)課程》，都可以放到課后或課上讓學(xué)生學(xué)習(xí)，讓學(xué)生更好地掌握知識(shí)的難點(diǎn)，擴(kuò)充知識(shí)。

通信工具和網(wǎng)絡(luò)信息的發(fā)展使現(xiàn)代每位大學(xué)生擁有一臺(tái)手機(jī)，也使得現(xiàn)代人都變成“低頭族”。所以在大學(xué)課堂上，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)學(xué)生不聽課，低頭玩手機(jī)的現(xiàn)象，導(dǎo)致大學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)氣越來越差。針對(duì)這種現(xiàn)象，很多高校都出臺(tái)了“無手機(jī)課堂”的對(duì)策。由于在實(shí)行過程中存在著這樣或那樣的問題，效果不是很好。既然手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)是我們生活必不可少的工具，所以在課堂上我們可以充分利用這些工具，吸引學(xué)生的課堂注意力。近來，流行一種網(wǎng)絡(luò)課堂形式，即微信課堂，不僅培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，還加強(qiáng)了教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的了解。信息化教學(xué)有利于提高教學(xué)效果和教學(xué)效率。

2.2.4 考核方式的改革，提高應(yīng)用能力

我校高等數(shù)學(xué)的綜合成績一般是由平時(shí)成績、期中成績和期末成績3部分組成，平時(shí)成績占10%，期中成績占30%，期末成績占60%，并且期中、期末考核的內(nèi)容都是以課本的知識(shí)點(diǎn)為主。這樣影響了我們改革的最終目的，學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)等變成了空話，并且也會(huì)使學(xué)生不重視期中考核，導(dǎo)致綜合成績偏低。為了提高學(xué)生的應(yīng)用能力，必須改革考核制度，比如可增大期中考核所占的比例，減少期末考核的比例，并且期中考核的內(nèi)容可以分成2部分，一部分考核內(nèi)容是理論知識(shí)點(diǎn)的簡單考核，另一部分考核內(nèi)容是要求學(xué)生收集專業(yè)知識(shí)、與本門課程相關(guān)的例子和使用軟件進(jìn)行基本計(jì)算，比如行列式、矩陣等計(jì)算。這樣，學(xué)生就會(huì)了解到《線性代數(shù)》課程在數(shù)學(xué)專業(yè)課上的應(yīng)用，思想上就會(huì)提高對(duì)線性代數(shù)課程的重視，有助于線性代數(shù)的學(xué)習(xí)，并且加強(qiáng)鞏固了學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

3 結(jié)束語

以上是筆者在課堂教學(xué)中所做的嘗試的基礎(chǔ)上，提出滿足應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)要求的《線性代數(shù)》課程教學(xué)模式的改革和創(chuàng)新。應(yīng)用型本科教學(xué)改革是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，《線性代數(shù)》課程的教學(xué)改革還需要不斷探討，使得線性代數(shù)知識(shí)更加淺顯易懂，學(xué)生學(xué)起來得心應(yīng)手，有助于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]孫慧，劉小剛，韓云娜.基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下的線性代數(shù)教學(xué)改革[J].教育教學(xué)論壇，2016（50）.

[2]吳金蔚，吳志遠(yuǎn)，鄭李玲.從應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)看線性代數(shù)課程教學(xué)改革[J].欽州學(xué)院學(xué)報(bào)，2015（30）.

[3]戴斌祥.線性代數(shù)[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2009.

[4]任北上.線性代數(shù)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2012.

[5]鐘雯，周利平，王宇，等.基于CDIO模式的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)改革探討[J].科教文匯，2012（15）.

[6]吳姍.獨(dú)立學(xué)院《線性代數(shù)》教學(xué)的模式與方法探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011（01）.

[7]閔莉花.線性代數(shù)課程“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)模式初探[J].科技資訊，2015（27）.

〔編輯：劉曉芳〕

那么，在討論結(jié)束后，教師就可以指導(dǎo)各小組學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行案例分析和評(píng)價(jià)報(bào)告的撰寫。③評(píng)價(jià)總結(jié)。這一環(huán)節(jié)主要是做好學(xué)生案例分析成績的評(píng)定，評(píng)定的內(nèi)容包括資料的搜集情況、討論的發(fā)言情況、案例報(bào)告分析等，是一個(gè)綜合素質(zhì)型的評(píng)價(jià)。