关于提高线性代数课程教学质量的思考*

2016-02-17刘艳艳李林锐庄需芹

中国教育技术装备 2016年12期

关键词：教学资源教学质量数学

◆刘艳艳李林锐庄需芹

关于提高线性代数课程教学质量的思考*

◆刘艳艳李林锐庄需芹

通过分析线性代数课程建设的现状及存在的问题，从师资建设、教学内容、教学方法与手段和考核方式等四个方面提出改革方案，以期使课程建设更加完善，促进教学质量的全面提高。

线性代数；MATLAB；网络课程平台

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.12.116

1　引言

线性代数是一门在高等院校普遍开设的公共基础课，主要研究有限维空间线性理论。课程目标是通过各个教学环节，使学生掌握线性代数的基本概念、原理与计算方法，培养学生利用简单的线性模型分析问题与解决问题的能力，为学生后续的学习和发展奠定必要的数学基础。线性代数具有较强的抽象性，对学生的逻辑思维能力有一定的要求，在初次接触公理化的代数方法时，多数学生很难迅速转换为代数思维，故而线性代数常被认为是一门比较难学且枯燥的课程。

防灾科技学院隶属于中国地震局，是全国仅有的以防灾减灾高等教育为主、学科门类齐全的综合性全日制普通高等学校，目前除人文社科系和外语系外，理工科及经管类本科各专业均开设了线性代数课程。2009—2011年，作为防灾科技学院首批重点建设课程之一，课程组结合实际情况对线性代数进行一系列的改革与实践，在课程建设方面取得一定成效；但是与国内外精品课程相比，笔者认为仍存在一些问题和不足，特别是在提高教学质量方面仍有许多工作要做。

2　课程现状和存在的问题

线性代数经过重点课程建设和教学改革，完成了一套更切合实际的配套教学文件和多媒体课件，建成较完整的课程档案资料；在学院课程资源平台基础上建设了课程网站和试题库，为学生的网上自主学习提供了素材和保证；形成了一支相对稳定的主讲教师队伍，教学质量稳步提高。虽然课程建设取得一定成绩，但在以下方面仍存在一些问题和不足，需要进一步研究并解决。

教学模式重理论轻实践线性代数具有较强的逻辑推理和程序化计算的特点，为了保持课程理论体系的完整，教师会更注重对概念、理论和方法等知识本身的讲解，对于能否用于实际却很少提到。普通本科院校学生本身的数学基础就比较薄弱，在对所学知识的应用价值没有感性认识的前提下，在课堂上被动地接受大量抽象的符号、公式和定义，只会觉得枯燥难懂，由于体会不出“学有何用”，很容易产生厌烦情绪、失去学习兴趣。为了应付期末考试，部分学生只能死记硬背各种解题方法，考试后便很快遗忘，难以在后续专业课中学以致用。

教学内容无法满足不同层次学生需求根据性格、兴趣和基础的差异，通常把学生分为三个层次：基础较差、接受能力弱、学习积极性不高的学生；基础还行，但学习积极性不高的学生，或者基础稍差，但学习态度认真的学生；基础扎实、接受能力强、成绩优秀的学生。在普通本科院校课堂中，中间层次的学生往往占大部分，为顾及多数中等学生的学习效果，教师在授课时会适当放弃一些偏难的证明和推导，把大量时间花费在讲解符号、概念和演示计算方法上。这在一定程度上会导致在课堂上优秀学生“吃不饱”，上课无所作为，产生厌恶感，但学习困难的学生又“吃不了”，丧失信心，失去学习动力。

教学资源仍需进一步完善教学资源的建设是一个动态的应用完善过程，多媒体课件、试题库以及课程网站虽已建设完成，但在多样性和实用性方面仍有很大的改进空间，需要广泛收集、整理相关教学资源，定时更新、充实和完善，为学生和授课教师提供充足的课程教学资源和信息。

3　提高教学质量的主要举措

结合学院自身的实际情况，针对课程建设现状及存在的问题，笔者认为应从加强师资队伍建设、深化课程体系和教学内容改革、推进课程教学方法与手段改革、改革课程考核方式等四个方面入手，逐步实现先进教学方法与传统数学教学的整合，全面提高线性代数课程的教学质量。

师资队伍建设进一步加强教学团队建设，引进补充师资，优化队伍结构，加强教师之间的交流与研讨，并鼓励授课教师参加相关师资培训和学术交流会议，积极开展教研及科研课题的申报，发表高水平教研教改论文，不断提高教师队伍的教学、研究水平和整体素质。

*基金项目：河北省高等教育教学改革研究与实践项目（2015GJJG259）；防灾科技学院2016年度精品建设课程基金项目（JPJS2016024）。作者：刘艳艳，防灾科技学院基础课教学部讲师，博士，研究方向为数学应用（065201）；李林锐、庄需芹，防灾科技学院基础课教学部（065201）。

课程体系和教学内容改革

1）根据改革及时调整教学大纲、授课计划、考试大纲等基本教学文件，编制一套完整且适合课堂教学的多媒体课件，课件知识内容范围完整，重点、难点突出，启发引导性强，方便学生课堂听讲和课后复习，并向学生推广应用。

2）鉴于课程的性质和地位，为保证整体教学质量，仍把教学重心放在对基本概念、基本理论和基本方法的讲解和应用上。对于学有余力、立志考研的优秀学生，收集近十年的考研真题，针对并结合教材知识点给出解析，编写“线性代数考研真题及详解”，作为学习资料上传至网络课程平台供其参考。

3）线性代数的计算具有程序化特点，步骤规范但计算量大、单调枯燥，是学生抵触学习的原因之一，一般要求学生掌握运算规则和低维的运算即可。实际应用中数据的计算量非常庞大，为改善教学与实践脱节的状况，培养学生的科学计算能力，课堂中可向学生初步介绍MATLAB软件的用法，并结合教材习题整理出相关命令，编写参考资料“线性代数中的MATLAB命令及计算示例”，上传至网络课程平台供学生自学及应用时查阅。

课程教学方法与手段改革

1）广泛搜集应用案例，特别是具有防震减灾特色的案例，从中挑选合适案例扩充、设计为微型教学项目，在部分教学内容中融入项目教学法，尝试将课堂教学与实践项目有机结合，改革传统教学中脱离实际的理论教学方式，激发学生学习兴趣，培养数学应用能力，促进学生全面素质的发展。

2）进一步建设和完善线性代数课程网站，保证网络教学资源的更新率，并调查中差生的学习需求，根据课程内容，录制至少10个针对某个重点知识点或计算方法进行讲解的微课视频，上传至网络课程平台为学习有困难的学生提供网络辅助教学资料，供其课后观看及考前复习，并根据学生反馈及时完善。

课程考核方式改革

1）把学生在项目教学法实践中的表现列入过程考核，以项目研究报告的形式上交并打分，引导学生重视所学知识的应用意义，让学生学习“有用的数学”，走出数学学习的困惑，培养知识的运用能力。

2）鉴于MATLAB、Mathematica等科学计算软件在各个领域均有广泛使用，期末出卷时可适当减少计算量较大的题目，降低对学生笔算能力的要求，同时增加概念辨析、应用等开放性题目。对应课程试题库，则需淘汰难题偏题，补充概念辨析题和基本应用题，以达到从题库抽题即可组成期末试卷的目的。