信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)《高等代數(shù)》課程的教學(xué)改革與實(shí)踐

衡美芹

摘要：針對目前我校信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)高等代數(shù)教學(xué)中存在的三個問題，文章提出進(jìn)行教學(xué)改革，應(yīng)從教學(xué)理念、教學(xué)觀念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、考核評價(jià)體系等幾個方面入手，重點(diǎn)突出應(yīng)用性，提高學(xué)生應(yīng)用高等代數(shù)知識，分析解決問題的能力，最終提高高等代數(shù)的教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高等代數(shù)；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）39-0128-02

信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)原名為“計(jì)算數(shù)學(xué)”，1998年，教育部將其改名信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)（學(xué)科代碼：072102），是一個新興的專業(yè)。該專業(yè)是以信息領(lǐng)域?yàn)楸尘?，?shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)信息管理相結(jié)合的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)類專業(yè)。該專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生要求具有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。高等代數(shù)作為信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)一門基礎(chǔ)課，肩負(fù)著為后繼課程提供必要的理論基礎(chǔ)，是算法實(shí)現(xiàn)的前期必要條件。如何讓我院信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的學(xué)生學(xué)好高等代數(shù)，既發(fā)揮這門課程的基礎(chǔ)作用，又能滿足我院制定本專業(yè)學(xué)生的人才培養(yǎng)目標(biāo)要求。本文結(jié)合宿遷學(xué)院的學(xué)生實(shí)際情況，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和課程考核等方面細(xì)致地探討高等代數(shù)的教學(xué)改革問題。

一、存在的主要問題

目前我校信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)在進(jìn)行高等代數(shù)課程教學(xué)時，主要存在以下三個問題。

1.我院信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)與數(shù)學(xué)系專業(yè)共用同一本教材，都是高等教育出版社《高等代數(shù)》，此本教材基本上是20世紀(jì)前的結(jié)論，注重?cái)?shù)學(xué)的理論，對于理論形成的過程均涉及較少。因此在授課過程中，我們的注意力集中在每個概念的講解、每個定理或結(jié)論的證明上及每個例題的解答上。而對于概念背景的形成、定理在實(shí)際生活的運(yùn)用中均提及很少。這使學(xué)生在學(xué)習(xí)高等代數(shù)時，感覺很抽象很難學(xué)，又與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)、生活脫節(jié)，從而失去學(xué)習(xí)的興趣和動力。當(dāng)然對于研究性大學(xué)的學(xué)生而言，本科階段接受一些嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論訓(xùn)練，對于日后的科學(xué)研究有相當(dāng)重要的幫助，但對于一般性的本科院校尤其地方性的三本院校的學(xué)生而言，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目的更多的是為了應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題。

2.我院于2008年才開始招生信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的學(xué)生，由于學(xué)生對此專業(yè)不甚了解，報(bào)考此專業(yè)的學(xué)生很少，所以一大部分學(xué)生是調(diào)劑過來的。大多數(shù)學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較薄弱，再加上專業(yè)思想不穩(wěn)定，學(xué)習(xí)缺乏主動性。對于高等代數(shù)這門抽象的課程過分依賴?yán)蠋煟狈Κ?dú)立思考能力，還習(xí)慣于中學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)方法，由老師或者家長安排學(xué)習(xí)時間和內(nèi)容。這種情況對在大一新生中表現(xiàn)尤為明顯，不能及時復(fù)習(xí)、消化每次新課的內(nèi)容。眾所周知，數(shù)學(xué)是一門抽象性和邏輯性都很強(qiáng)的學(xué)科，高等代數(shù)更是如此，環(huán)環(huán)相扣，只要一個環(huán)節(jié)拉下，下一個環(huán)節(jié)就會覺得很困難。學(xué)生對于高等代數(shù)后期的學(xué)習(xí)就會覺得特別困難，所以對于大一新生來說扭轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)觀念非常重要，把“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。

3.傳統(tǒng)考核方式不足。宿遷學(xué)院的高等代數(shù)課程傳統(tǒng)的考核是平時成績占20%，期中成績占10%，期末成績占70%，平時成績根據(jù)學(xué)生的課堂出勤、課堂表現(xiàn)及課后作業(yè)完成情況進(jìn)行考核。由于學(xué)生課堂出勤較好，作業(yè)基本都能按時上交，而絕大多數(shù)學(xué)生的作業(yè)完全正確（不排除抄作業(yè)現(xiàn)象），因此學(xué)生的平時成績區(qū)分度不大。由于期中考試成績所占比例較少，導(dǎo)致學(xué)生不太重視，較多學(xué)生依賴期末考試，于是出現(xiàn)考前突擊“背定理”、“背例題”來應(yīng)付考試。這種考前突擊情況，只考出了學(xué)生的記憶能力，并沒有考出學(xué)生對高等代數(shù)知識的理解能力和應(yīng)用能力。這種一次考試定成績，由于次數(shù)偏少，使考試帶有投機(jī)性，造成學(xué)生平時不努力，考前抱佛腳的現(xiàn)象產(chǎn)生。因此，我們迫切需要改變一張期末試卷定成績的做法。

二、改革措施

針對目前我校高等代數(shù)教學(xué)中存在的主要問題，結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為應(yīng)從以下幾個方面進(jìn)行教學(xué)改革。

1.轉(zhuǎn)變教育教學(xué)理念，更新教學(xué)觀念。為全面貫徹國務(wù)院《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見》的文件精神，全面部署創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革工作。任何改革觀念的轉(zhuǎn)變都是最關(guān)鍵的，信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的高等代數(shù)課程的改革也不例外。因此，在高等代數(shù)教學(xué)中，我們按照當(dāng)代教育理念，貫徹“以學(xué)生為本”的思想，堅(jiān)持“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的原則，根據(jù)學(xué)生的情況分類指導(dǎo)。學(xué)生一般分為“好”、“中”、“及格”三類。對于“好”的學(xué)生，能力比較強(qiáng)的，提高課堂要求，留課后思考題，這些思考題多帶有綜合性，或可以展開探討以小論文形式完成。對于“中”的學(xué)生，要求達(dá)到課程基本要求，會處理一般問題。對于“及格”的學(xué)生，降低要求，會處理簡單問題。為培養(yǎng)應(yīng)用型專業(yè)人才打下良好的基礎(chǔ)。

2.改革高等代數(shù)教學(xué)內(nèi)容，注重理論聯(lián)系實(shí)際。數(shù)學(xué)教育是一種社會文化，它的社會性決定了數(shù)學(xué)教育要與時俱新。首先，貫穿“以學(xué)生發(fā)展為本”的思想，既講授課本上的基本理論，同時也講數(shù)學(xué)的人文思想，既重視基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，又重視“創(chuàng)新意識”及“創(chuàng)新能力”的培養(yǎng)。其次，減少傳統(tǒng)高等代數(shù)理論的證明，增加應(yīng)用型知識和一些普遍認(rèn)為重要的數(shù)學(xué)思想。注重高等代數(shù)與其他學(xué)科的相互滲透；注重理論的實(shí)用性內(nèi)容講解，通過具體實(shí)例的分析，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。然后，注重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力，讓學(xué)生理解概念產(chǎn)生的背景，結(jié)論是如何探索到的，證明的思路如何想到的。例如，在講解可逆矩陣時，可以通過線性方程組引導(dǎo)學(xué)生如何給出逆矩陣的定義，讓學(xué)生得出矩陣可逆的充要條件，最后如何在線性方程組中應(yīng)用等。

3.改革教學(xué)方法和教學(xué)手段。高等代數(shù)課程教學(xué)分為主講課和討論課。首先，在主講課中，畢竟高等代數(shù)是一門基礎(chǔ)課程，還是采取傳統(tǒng)的教學(xué)規(guī)范）和“四給”（即：給學(xué)生看的機(jī)會，給學(xué)生想的機(jī)會，給學(xué)生說的機(jī)會，給學(xué)生做的機(jī)會）。通過“三教”讓學(xué)生抓住高等代數(shù)這門課程的重點(diǎn)，明確方向，通過“四給”提高學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。

其次，在討論課上，廣泛采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，進(jìn)行PPT教學(xué)。在一些特定的環(huán)節(jié)，例如，實(shí)方陣的正定性，教材中討論它的一些性質(zhì)，對于實(shí)方陣的半正定性，通過PPT向?qū)W生展示當(dāng)今研究過的性質(zhì)，讓大家討論是否有其他的性質(zhì)，以及實(shí)方陣的負(fù)定性又會有什么樣的性質(zhì)，通過大家的討論，課后讓他們寫一篇小論文。這樣讓學(xué)生真正參與到教學(xué)活動中，學(xué)生由被動地接受知識變成主動地參與教學(xué)。

4.改革考核評價(jià)體系。為培養(yǎng)創(chuàng)新人才為目標(biāo)的教學(xué)方法改革需要與之相配套的考核方法。為此我們將對2016級的學(xué)生開展了考核模式的改革試點(diǎn)，試圖全面、科學(xué)地考查學(xué)生學(xué)習(xí)高等代數(shù)的水平，激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，從而形成一種可靠的科學(xué)考核方法，我們將加強(qiáng)平時學(xué)習(xí)考核，重視小論文，以及期末考試成績等幾個方面綜合，給出學(xué)生的總評成績。在實(shí)踐操作過程中，平時成績分三次考察，一次對應(yīng)一章內(nèi)容，共占比30%，小論文占比20%，出勤和作業(yè)占比20%，期末考試占比30%。

總之，基于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，在高等代數(shù)教學(xué)過程中，教師想方設(shè)法運(yùn)用豐富的教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)高等代數(shù)的積極性，從而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力，進(jìn)而提高他們用高等代數(shù)知識分析問題，解決問題的能力。

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