獨(dú)立學(xué)院線性代數(shù)課程教學(xué)改革與實踐探究

張家寶

[摘要]針對線性代數(shù)學(xué)科邏輯性、抽象性的特點(diǎn)，基于教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)資源、方式等，以現(xiàn)代先進(jìn)的教學(xué)理念進(jìn)行課程改革，凸顯線性代數(shù)課程的實用性及重要性。以創(chuàng)新教學(xué)體系以及改革教學(xué)模式，提高本科生數(shù)學(xué)能力以及創(chuàng)新能力，提出融合計算機(jī)技術(shù)以及數(shù)學(xué)輔助軟件，轉(zhuǎn)變教學(xué)方式以及豐富課程形式。針對線性代數(shù)教學(xué)目標(biāo)改革以及教學(xué)體系結(jié)構(gòu)優(yōu)化，實現(xiàn)獨(dú)立學(xué)院線性代數(shù)課程的立體化、多元化及多樣化教學(xué)。

[關(guān)鍵詞] 獨(dú)立學(xué)院;線性代數(shù)課程教學(xué);改革與實踐

[中圖分類號]? G642?????? ?? ??????? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A???????? ????????????? [文章編號]? 2096-0603（2018）34-0202-02

一、獨(dú)立學(xué)院線性代數(shù)課程改革的必要性

獨(dú)立學(xué)院不同于一般的本科院校，依托于母校高校進(jìn)行教學(xué)管理以及教育師資隊伍建設(shè)，因此，在高等教育組成中是以培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才為主，在四年制的本科院校中借鑒母校的教學(xué)模式以及管理體系，實現(xiàn)人才培養(yǎng)教育方案的確定。故而獨(dú)立院校的教學(xué)體系并不是根據(jù)自身的師資力量以及學(xué)生群體特點(diǎn)構(gòu)建，因此，使教學(xué)中經(jīng)常出現(xiàn)課程體系結(jié)構(gòu)失衡，教學(xué)反響差以及人才培養(yǎng)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等，使人才培養(yǎng)存在嚴(yán)重缺失，不利于教育教學(xué)體系的構(gòu)建。線性代數(shù)課程也是一樣，作為理工科的專業(yè)必修基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程之一，線性代數(shù)無論是在教學(xué)體系還是在學(xué)生今后發(fā)展中都具有重要地位。在專業(yè)課程人才培養(yǎng)體系中，社會對線性代數(shù)課程的要求今非昔比，實現(xiàn)線性代數(shù)課程改革是社會人才培養(yǎng)的必然趨勢[1，2]。

線性代數(shù)課程的學(xué)習(xí)效果以及學(xué)習(xí)情況對學(xué)生今后發(fā)展以及學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)具有重要意義。為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量以及推動社會發(fā)展，獨(dú)立院校實現(xiàn)辦學(xué)特色化，改革線性代數(shù)課程以“以人為本”的教學(xué)理念，引入多樣化教學(xué)手段以及教學(xué)模式，實現(xiàn)線性代數(shù)課程的發(fā)展，以內(nèi)容抽象、邏輯性強(qiáng)等為特點(diǎn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率?？紤]到線性代數(shù)學(xué)習(xí)的困難性，獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生基礎(chǔ)能力低于母校高校學(xué)生，以及獨(dú)立院校學(xué)生自控能力差，師資隊伍不足，在教學(xué)中必須要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)方式，以高效課堂構(gòu)建為主，針對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為及學(xué)習(xí)理念，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效率以及知識內(nèi)化的強(qiáng)化，使學(xué)生能夠在較少的學(xué)時以及復(fù)雜的課程內(nèi)容中掌握更多實用知識，能夠?qū)⒗碚撝R運(yùn)用到實際生活中，實現(xiàn)實踐能力的培養(yǎng)，才是線性代數(shù)課程改革的關(guān)鍵。所以，在課程改革中必須要以符合學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度以及學(xué)習(xí)行為的教學(xué)方法，豐富課堂內(nèi)容以及活躍課堂氣氛，在激發(fā)學(xué)生求知欲以及學(xué)習(xí)積極性的同時，實現(xiàn)學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)，提高學(xué)校的課堂教學(xué)效率，以實用、適用、高效、活躍等作為原則，做到線性代數(shù)課堂教學(xué)以及課程體系的創(chuàng)新，以獨(dú)特的教學(xué)方式及教學(xué)理念形成獨(dú)立學(xué)院的辦學(xué)特點(diǎn)，改變傳統(tǒng)千篇一律的教學(xué)模式[3]。

二、獨(dú)立學(xué)院線性代數(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀

（一）課程教學(xué)看法及教學(xué)目標(biāo)現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，獨(dú)立學(xué)院線性代數(shù)課程主要是在工科及經(jīng)管類本科專業(yè)中開設(shè)，以國內(nèi)的同濟(jì)大學(xué)主編的《工程數(shù)學(xué)線性代數(shù)》教材為主，少有學(xué)院能夠自己編寫教材，所以各大院校的教材都是大同小異，課時設(shè)定在48學(xué)時左右，主要是針對大二學(xué)生，在高等數(shù)學(xué)教學(xué)完成之后進(jìn)行線性代數(shù)教學(xué)，主要課程內(nèi)容為矩陣、向量組、線性方程組、特征值、二次型等，課程目標(biāo)在于實現(xiàn)對基本線性代數(shù)概念的掌握，應(yīng)用線性代數(shù)知識進(jìn)行分析、論證以及求解等相關(guān)問題。

課程目的在于奠定學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，因此，課程知識比較抽象，邏輯性強(qiáng)，與高中數(shù)學(xué)知識銜接性不足，學(xué)生難以根據(jù)自身所學(xué)知識在大學(xué)第二年中迅速轉(zhuǎn)變自身的數(shù)學(xué)思維以及構(gòu)建抽象的數(shù)學(xué)認(rèn)知架構(gòu)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中處于被動狀態(tài)，課程氣氛較為壓抑、枯燥，師生互動比較單一，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足。尤其是在數(shù)學(xué)知識面的擴(kuò)展中，線性代數(shù)課程的概念比較復(fù)雜，教材中缺乏較為形象的案例或者是知識內(nèi)容，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中難以借助外界知識點(diǎn)完成知識體系的拓展與教材知識內(nèi)容的掌握，在高等教育體系中是公認(rèn)的難度高、教學(xué)效果差以及教學(xué)過程枯燥的課程[4]。

（二）課程重理論，考核模式落后

獨(dú)立學(xué)院與多數(shù)高校一樣，在線性代數(shù)課程教學(xué)中注重理論教學(xué)，實踐應(yīng)用內(nèi)容較少，一方面是由于學(xué)時緊張，為完成教學(xué)任務(wù)，多數(shù)教師都是以理論為主展開教學(xué)，然而學(xué)生對線性代數(shù)的理解水平有限，在課堂中難以跟上教師的講課節(jié)奏，使課堂教學(xué)效率顯著下降。另一方面是多數(shù)院校教學(xué)中都是奉行個體教學(xué)—教師講課，學(xué)生接受，期末考試前大段背書以及背試題，根據(jù)期末考試教師劃定的考試范圍就能夠完成課程的學(xué)習(xí)，實際上學(xué)生在一個學(xué)期中真正上課的次數(shù)屈指可數(shù)。線性代數(shù)課堂教學(xué)中基本是教師一個人唱獨(dú)角戲，多數(shù)教師為了改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量以及教學(xué)氣氛，采用多媒體教學(xué)以活躍課堂氣氛，但大班制授課方式下，真正參與到教學(xué)過程中的學(xué)生并不多，而且課件陳舊以及多媒體濫用等，使教學(xué)質(zhì)量的改進(jìn)收效甚微。因此在線性代數(shù)課堂中，學(xué)生無法理解線性代數(shù)的概念而逐漸喪失了學(xué)習(xí)興趣，尤其是課堂氣氛的枯燥以及壓抑，難以提起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。而且各個專業(yè)的線性代數(shù)課程基本一致，教學(xué)沒有特色，不僅導(dǎo)致教學(xué)氣氛壓抑，也難以滿足各個專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，專業(yè)的特殊性以及實際性的缺失，使線性代數(shù)教學(xué)難以滿足學(xué)生的個性化發(fā)展，難度調(diào)整以及實踐應(yīng)用缺失增加了學(xué)習(xí)難度。

三、獨(dú)立學(xué)院線性代數(shù)課程改革與實踐

（一）優(yōu)化課程目標(biāo)定位，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)資源

獨(dú)立學(xué)院以基礎(chǔ)理論為核心，近年來堅守能力本位論，注重創(chuàng)新能力以及應(yīng)用能力的培養(yǎng)，以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為主。故而線性代數(shù)課程教學(xué)中需要根據(jù)獨(dú)立學(xué)院的人才培養(yǎng)性質(zhì)以及教學(xué)師資力量，針對教學(xué)內(nèi)容以及應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，以各個專業(yè)的特殊性及實際性，遵循“以應(yīng)用為目的、必須夠用為度”的準(zhǔn)則，重新定位課程目標(biāo)，以滿足學(xué)生專業(yè)發(fā)展以及能力培養(yǎng)的需求，為改革課程教學(xué)目標(biāo)，實現(xiàn)線性代數(shù)教學(xué)質(zhì)量的提升以及教學(xué)體系的創(chuàng)新發(fā)展。為避免獨(dú)立學(xué)院專業(yè)發(fā)展對課程內(nèi)容的限制，教師在教學(xué)前需要對學(xué)生能力進(jìn)行摸底測試，改變大班制的教學(xué)方式，根據(jù)學(xué)生的能力水平進(jìn)行分層教學(xué)，以小班制的教學(xué)方式打破傳統(tǒng)的班級授課制度，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)習(xí)能力進(jìn)行分組，實現(xiàn)獨(dú)立學(xué)院人才培養(yǎng)的專業(yè)化以及應(yīng)用化?？梢栽诿繉W(xué)期開始前組織專業(yè)教師進(jìn)行教學(xué)大綱以及教學(xué)內(nèi)容的劃分，科學(xué)劃分知識點(diǎn)，便于教師在開學(xué)后進(jìn)行課堂知識以及教學(xué)計劃的確定。結(jié)合學(xué)期開始前的摸底測試，確定各個小班級的教學(xué)難度以及教學(xué)方式，極大地降低教師教學(xué)負(fù)擔(dān)，科學(xué)、系統(tǒng)地實現(xiàn)線性代數(shù)教學(xué)，以符合獨(dú)立學(xué)院學(xué)生基礎(chǔ)以及學(xué)習(xí)規(guī)律的方式實現(xiàn)實用性知識教學(xué)，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率以及知識應(yīng)用能力。

結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)資源，將獨(dú)立學(xué)院現(xiàn)有的教學(xué)資源與互聯(lián)網(wǎng)資源相結(jié)合。靈活應(yīng)用多媒體、板書、網(wǎng)絡(luò)等資源，根據(jù)各教學(xué)資源的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行組合使用，確保教學(xué)過程中能夠針對性實現(xiàn)知識的系統(tǒng)復(fù)習(xí)以及新課講授，便于學(xué)生進(jìn)行知識理解以及做筆記。改變傳統(tǒng)單一的教學(xué)資源使用，尤其是課堂教學(xué)過程中，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性以及引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行邏輯思考，可以通過多媒體以及板書等方式進(jìn)行。根據(jù)教師的講解實現(xiàn)知識點(diǎn)的理解，通過板書進(jìn)行演示，以多媒體形象化知識內(nèi)容，便于學(xué)生知識內(nèi)化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以感性素材促進(jìn)課堂教學(xué)氣氛的活躍。再者就是利用獨(dú)立學(xué)院的計算機(jī)技術(shù)，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)資源構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)資源平臺，以師生資源共享為主，通過平臺實現(xiàn)教學(xué)資源雙向傳輸，構(gòu)建課后交流以及疑問解答、課外學(xué)習(xí)以及資源收集等平臺，打破時空限制，進(jìn)行自由討論以及教學(xué)資源的共享。針對線性代數(shù)相關(guān)的實際問題以及理論知識進(jìn)行探討，便于教師在線性代數(shù)課程中掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，課后鼓勵學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)、圖書館等多種方式獲取更多的線性代數(shù)相關(guān)知識，然后分享到資源平臺中進(jìn)行班級互動，便于學(xué)生在課后積極學(xué)習(xí)以及交流，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時，促進(jìn)學(xué)生知識搜索以及數(shù)據(jù)分析能力，提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力。

（二）引入數(shù)學(xué)軟件輔助教學(xué)，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的立體化

運(yùn)用Matlab等數(shù)學(xué)軟件輔助教學(xué)，以實驗教學(xué)以及計算機(jī)輔助教學(xué)有效提高學(xué)生的科學(xué)計算能力以及創(chuàng)新能力。根據(jù)專業(yè)的特殊性以及實際性，以計算機(jī)為主進(jìn)行實踐能力鍛煉，有效彌補(bǔ)學(xué)時不足帶來的教學(xué)壓力。學(xué)生可以課后在自己的計算機(jī)上安裝專業(yè)性的軟件、工具等，通過課后軟件操作體驗以及課堂的知識點(diǎn)講解，強(qiáng)化學(xué)生對抽象知識的掌握，提高計算機(jī)能力的同時，糅合課本知識、多媒體技術(shù)以及計算機(jī)應(yīng)用軟件，實現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)的一體化以及立體化。將單一的教材知識轉(zhuǎn)變?yōu)樨S富的數(shù)學(xué)體驗、計算機(jī)操作、軟件技能訓(xùn)練等，同時強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣以及素質(zhì)提升。目前較為突出的數(shù)學(xué)軟件有Maple、Matlab、Mathematic、MathCAD等。由于理工科專業(yè)的需要，線性代數(shù)課程教學(xué)中可以采用Maple和Mathematic等，通過符號運(yùn)算實現(xiàn)能力的拓展以及線性代數(shù)抽象概念的集體化，便于學(xué)生后期實現(xiàn)軟件熟練計算、模擬及仿真等。強(qiáng)化應(yīng)用能力的同時，以實驗內(nèi)容實現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合，確保學(xué)生能夠在教師指導(dǎo)下運(yùn)用各種數(shù)學(xué)軟件，將知識通過操作實現(xiàn)能力培養(yǎng)，通過求解行列式、方陣的逆矩陣、線性方程組等，使學(xué)生能夠有效利用數(shù)學(xué)軟件解決實際生活問題，為學(xué)生的今后發(fā)展以及工作打下良好基礎(chǔ)，便于開發(fā)學(xué)生的計算機(jī)能力以及創(chuàng)造力，鍛煉計算機(jī)操作能力。

綜上所述，立體化展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)獨(dú)立學(xué)院的線性代數(shù)課程目標(biāo)，以主干教材以及輔助教材充實課堂內(nèi)容，通過多媒體實現(xiàn)音頻、視頻和動畫等形式的知識展現(xiàn)，豐富課程內(nèi)容的同時，調(diào)動學(xué)生的積極性。以多種形式將理論知識與實際結(jié)合，使線性代數(shù)的教學(xué)內(nèi)容更加貼近生活，使學(xué)生能夠靈活應(yīng)用理論知識，提高課堂教學(xué)效率以及活躍課堂氣氛，結(jié)合計算機(jī)技術(shù)以及數(shù)學(xué)輔助軟件，高效促進(jìn)課堂教學(xué)效率以及學(xué)生知識內(nèi)化、能力的培養(yǎng)等。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張國勇.“線性代數(shù)”課程教學(xué)內(nèi)容改革的實踐與認(rèn)識[J].福建師大福清分校學(xué)報，2017（5）：15-18.

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[4]劉艷艷，王建國.項目教學(xué)法在線性代數(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育與職業(yè)，2016（8）：119-120.

◎編輯 馮永霞