多媒體在線性代數(shù)中的應(yīng)用

胡俊娜 邵欣

【摘要】在我院開展的傳統(tǒng)教學(xué)模式下的線性代數(shù)教學(xué)，其局限性較強，引入多媒體教學(xué)更有利于教學(xué)活動的開展，但與此同時也面臨著新的挑戰(zhàn)，如何在挑戰(zhàn)中抓住機遇，從而有效的提升線性代數(shù)教學(xué)效率和成效，就成了亟待解決的重要問題。本文以新疆科技學(xué)院的線性代數(shù)課程為研究基礎(chǔ)，將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方法和多媒體教學(xué)相結(jié)合，探索獨立院校線性代數(shù)課程的教學(xué)改革與發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】線性代數(shù);多媒體;教學(xué)手段改革;互動式教學(xué)

1. 線性代數(shù)借助多媒體教學(xué)的改革背景

隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，而在教學(xué)中引入多媒體的教學(xué)有利于促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法和教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新。在線性代數(shù)的教學(xué)過程中，因知識點的漸進(jìn)性、例題的重復(fù)性、圖形豐富，導(dǎo)致板書較多，線條、字符多樣;且因例題可重復(fù)利用而不擦板書，占用了大量空間，如果擦掉重新寫則會浪費時間，例如，在行列式、矩陣、求解線性方程組等很多內(nèi)容要涉及大量的符號、上標(biāo)、行與列的變換等等，用傳統(tǒng)的“粉筆和黑板”不僅需要大量的時間，而且有時因為字跡模糊或是寫錯會導(dǎo)致老師和學(xué)生的疑惑不解，在班級里就可能會出現(xiàn)課堂秩序活躍等現(xiàn)象;而如果教師本身沒有發(fā)現(xiàn)寫的模糊或?qū)W生不提出問題，那么就會錯上加錯，導(dǎo)致答案算不出來，然后花時間從頭檢查一遍，這就會影響教學(xué)的效果和進(jìn)度，嚴(yán)重者將會影響老師在學(xué)生心中的威信;同時因為知識點、例題內(nèi)容豐富，上課期間有大部分是在書寫，這就導(dǎo)致學(xué)生總是看見老師的背影，和學(xué)生的交流互動變少，也會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和成果的。在教學(xué)中引入多媒體恰恰為我們解決了這些問題，字跡工整，條理清楚，學(xué)生也不會因為坐在后排被遮擋住視線而開小差，節(jié)約了寶貴的時間，讓我們可以和學(xué)生進(jìn)行更多的交流、互動，實時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)、聽課狀態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)新能力，更好的組織教學(xué)、進(jìn)行教學(xué)重難點的講授，培養(yǎng)適合現(xiàn)代社會發(fā)展的大學(xué)生。

2. 多媒體在線性代數(shù)教學(xué)中存在的問題

由于學(xué)校擴招，師資力量有限，在大學(xué)期開授的線性代數(shù)課程都是合班上課，每班人數(shù)基本都是一百人左右，已經(jīng)超過標(biāo)準(zhǔn)班的人數(shù)，在使用多媒體上課的時候任課教師就會在課件和學(xué)生之間來回走動，會導(dǎo)致老師的注意力不能夠很好的關(guān)注到每一位學(xué)生，掌握學(xué)生的上課狀態(tài);而學(xué)生在關(guān)注老師的同時，沒有足夠的精力研究課件的展示，導(dǎo)致遺漏相關(guān)的知識點，同時，對于后排的同學(xué)而言，可能會因PPT字體過小，前排學(xué)生太高等原因，失去學(xué)習(xí)的興趣，進(jìn)而出現(xiàn)在課堂上玩手機、發(fā)呆、講話、睡覺等現(xiàn)象。

在傳統(tǒng)的教學(xué)中教師可以通過自身的肢體語言、面部表情等引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，使得學(xué)生可以很好的理解老師所講授的知識;但多媒體的運用可能會剝奪教師在課堂上的主導(dǎo)地位，將教師轉(zhuǎn)化成為簡單、機械的操作員和講解員，這不僅會阻礙課堂上師生的交流互動，降低教學(xué)的效率，而且忽視了教師的引導(dǎo)者作用，不利于啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力，對后期學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽埋下了不利因素。

多媒體在大學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，不僅改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，而且在教學(xué)理念、教學(xué)手段等方面進(jìn)行了改革和創(chuàng)新，一方面改變了數(shù)學(xué)教學(xué)中傳統(tǒng)的講授法，提高了學(xué)生的積極性和主動性，另一方面也有效的提高了教學(xué)的水平和質(zhì)量，推動教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。但是，在實際的運用中，不少老師只是將多媒體作為提高教學(xué)速度、減少自己書寫過程的一個工具，進(jìn)而導(dǎo)致多媒體的過度使用;而且有不少教師對多媒體教學(xué)存在一定的盲目性，認(rèn)為多媒體是現(xiàn)代教育的新形式、新手段，在上課的過程中可以一個字都不寫，忽視了傳統(tǒng)教學(xué)和多媒體教學(xué)的結(jié)合使用的重要性，這可能會導(dǎo)致學(xué)生對數(shù)學(xué)失去興趣，從而放棄學(xué)習(xí)線性代數(shù)等課程;

多媒體課件一般都是按照固定的模式制作的，忽視了教師的差異性、個體化，導(dǎo)致教師的授課思維受到限制，沒有辦法根據(jù)自己的特點進(jìn)行發(fā)揮，從而導(dǎo)致教師的上課激情不高。而在實際的教學(xué)過程中，部分教師并沒有了解線性代數(shù)的教學(xué)特點和所帶班級里學(xué)生的具體情況，在做PPT時，可能會因為時間倉促等，僅僅是將書上的內(nèi)容簡單的羅列出來，沒有很好的分清主次，內(nèi)容設(shè)計、排版、符號混亂，而且證明過程一下出來一張、一塊 ，學(xué)生沒有辦法跟上教師的講解速度，也沒有足夠的時間去思考問題，導(dǎo)致學(xué)習(xí)的熱情和主動性降低，降低教學(xué)的質(zhì)量和效果，同時會使得學(xué)生的創(chuàng)造性思維很難得到培養(yǎng)和訓(xùn)練。

針對上述問題，如何將多媒體更好的運用到實際教學(xué)當(dāng)中去呢？根據(jù)在學(xué)校進(jìn)行的多媒體環(huán)境下的線性代數(shù)教學(xué)的初步試行和分析，對線性代數(shù)教學(xué)上使用多媒體來提高教學(xué)效果提出一些看法。

第一，學(xué)院有不同專業(yè)、不同水平的學(xué)生，因此對于線性代數(shù)的多媒體制作也有不一樣的要求，首先教師要認(rèn)真鉆研教材、研讀教學(xué)大綱等內(nèi)容，把握重難點，授課思路要清晰，PPT等課件的排版要合理有序，主次分明，對于數(shù)學(xué)概念、定理、推論、數(shù)學(xué)公式等內(nèi)容要準(zhǔn)確、簡潔，對于一些計算、證明過程雖也可以用多媒體，但最好能夠按照思維的邏輯過程，將過程一步一步的呈現(xiàn)出來，或?qū)鍟c多媒體相結(jié)合，讓學(xué)生可以跟隨老師的腳步，同步的進(jìn)行思考、推理、演算、消化，同時傳承和發(fā)揚傳統(tǒng)教學(xué)所體現(xiàn)的師生情感的交流，將線性代數(shù)里面抽象的、邏輯性、整齊性可以借助多媒體的直觀、清晰反饋給學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯意識，同時根據(jù)自身的對教材、教學(xué)經(jīng)驗的積累，不斷優(yōu)化多媒體課件，注重與時俱進(jìn)，與學(xué)生的同步學(xué)習(xí)與成長。

第二，要正確看待多媒體的優(yōu)點與缺點，在利用好新式教學(xué)手段的同時，也不可將傳統(tǒng)的教學(xué)模式完全舍棄，要做到兩者的適度結(jié)合，多媒體教學(xué)可以將教材整合優(yōu)化，從而節(jié)省教師在上課時間的板書時間，為師生之間的交流探討、復(fù)習(xí)回顧、解疑答惑等留出充分的時間，從而提高教學(xué)的效率;在使用多媒體時，可以避免在書寫時的符號、行列式、矩陣等的對齊的錯誤和模糊，使得行列式、矩陣的展示更加清晰、整齊，從而提升學(xué)生尤其是后排、近視的學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，同時對班里的學(xué)生進(jìn)行一個整體把控。

第三，線性代數(shù)是大學(xué)數(shù)學(xué)里的一門基礎(chǔ)課程，與中學(xué)時期的數(shù)學(xué)既有聯(lián)系又有明顯的差別，其難度更大、內(nèi)容也更抽象，對不同的專業(yè)、不同的教學(xué)對象也存在著差異，其每一個章節(jié)都有相互聯(lián)系，因此在講課的過程中，要將本章節(jié)與其他各個章節(jié)以及各門課程之間建立聯(lián)系，進(jìn)行系統(tǒng)的復(fù)習(xí)回顧，根據(jù)所帶班級的學(xué)生能力和水平，因材施教，并采用多媒體的圖形、公式、動畫等建立一條合適的學(xué)習(xí)思維導(dǎo)圖，拒絕籠統(tǒng)的、硬性化、固定的多媒體課件，創(chuàng)新教學(xué)方式，合適的課件便于學(xué)生的理解和掌握。

第四，加強對現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)手段的運用，配合計算機教學(xué)，例如Spass、Matlab等軟件，創(chuàng)建實驗數(shù)學(xué)課，編寫合適的程序，對求解行列式、矩陣的乘積、矩陣的逆等將一步到位，省去大量的計算時間，同時也強化了學(xué)生的計算機能力和編程能力，在教學(xué)過程中，可以適當(dāng)?shù)囊胍恍?shù)學(xué)建模知識，培養(yǎng)學(xué)生對生活中常見的現(xiàn)象加以思考和研究，例如滴滴打車的概率、刷一片毛肚的時間等，培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)學(xué)建模的興趣，為后期的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽、計算機等級考試等奠定一定的基礎(chǔ)，強化數(shù)學(xué)理論與運用的能力。

多媒體的引入改變了我們傳統(tǒng)的教學(xué)模式，擴寬了教師與學(xué)生的視野，增加了新式教學(xué)方式，有助于在現(xiàn)代化的時代，在手機、電腦的時代，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也讓學(xué)生在生活中找到數(shù)學(xué)的實際應(yīng)用，提高教學(xué)質(zhì)量和水平。

線性代數(shù)不僅在數(shù)學(xué)專業(yè)有很重要的地位，而且在物理、社科等交叉學(xué)科也有很重要的應(yīng)用，對線性代數(shù)的教學(xué)方式改革是十分必要的。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：胡俊娜，助教，碩士研究生，研究方向：數(shù)學(xué)。