服务于“地方应用型高水平大学”建设的线性代数课程教学改革探讨

2016-03-28宿州学院数学与统计学院安徽宿州234000

赤峰学院学报·自然科学版 2016年12期

关键词：线性代数应用型教学改革

林永，宁群（宿州学院数学与统计学院，安徽宿州 234000）

林永，宁群
（宿州学院数学与统计学院，安徽宿州 234000）

摘要：本文通过对传统线性代数课程教学的现状分析，结合安徽省"地方应用型高水平大学"建设要求，提出了应用型人才培养背景下线性代数教学改革的目标与措施，对学校转型发展形势下线性代数课程教学改革进行了探索与实践.

关键词：应用型；线性代数；教学改革

引言

近年来，作者所在学校在应用型转型发展的道路上进行了积极探索，已获批为省级“地方应用型高水平大学”立项建设单位.在高等教育分类发展的新格局下，如何更好地服务于“地方应用型高水平大学”建设，更好地支撑应用型人才培养目标的实现，其出发点和落脚点最终将离不开具体的教育教学实践活动，而教育教学的关键则是课程［1～4］.作者单位在“地方应用型高水平大学”建设方案中提出了“以应用为目的，以够用为度”的专业基础课建设要求.线性代数是培养、训练学生利用数学方法解决实际问题能力的一门重要专业基础课程，对以培养高素质应用型人才为目标的地方应用型高校来说，它是诸多理工、经管类专业实施人才培养的必要教学环节.文献［5～8］对线性代数内容与结构方面的教学改革问题做了有益的探讨，本文则从服务于“地方应用型高水平大学”建设的思路出发，结合地方应用型本科教育对线性代数教学提出的新要求，在改变传统的教学模式、建立以培养学生对知识的综合应用和创新应用为目标的线性代数教学体系等方面进行了探索与实践.

1 传统线性代数教学情况

线性代数是理工、经管类专业的一门必修专业基础课，也是一门学科工具课，该课程在应用型本科高校中开设面较广.以作者单位为例，学校招生的51个本科专业中有39个开设了线性代数课程，占专业总数的76%.线性代数知识应用广泛，其课程内容具有较强的抽象性.作者单位传统的线性代数教学基本情况如下：

1.1 任课教师教育背景单一，教育思想陈旧.任课教师都是由传统的数学专业培养出来的数学教师，未能及时适应应用型高校对课程建设的要求，教学过程仍偏向于追求线性代数本身具有的演绎体系，不能很好地与学生的专业需求相联系，不能充分揭示线性代数知识在学生专业学习和专业发展中的作用.

1.2 教学模式单一，教学方法缺少创新.大都采用单一的讲授模式，缺少能引发学生主动参与的教学方法，大部分学生只是为了应付学业过关而学习，被动接受，学习效率偏低.

1.3 教材选取多为传统的“经典教材”，注重知识体系和演绎表述体系的严谨性，重理论轻应用，重推导轻计算，不符合学校基础课程建设“以应用为目的，以够用为度”的原则要求，与学校应用型办学定位的吻合度较差.

1.4 教学内容上对应用案例重视不够，未能以“问题解决”和“应用案例”来构建知识架构，致使学生不能在自己的专业学习中自觉运用线性代数知识和思想方法解决问题，与学校应用型人才培养的目标大相径庭.

1.5 课程考核方法单一，以闭卷考试的方式进行，重理论轻实践，不利于对学生分析问题、解决问题及创新思维能力的培养.针对上述情况，结合“地方应用型高水平大学”对课程建设的要求，作者提出了应用型人才培养背景下线性代数教学改革的目标与措施，并进行了初步实践.

2 应用型人才培养背景下线性代数教学改革目标

应用型高校的线性代数课程建设应服从于对学生应用能力的培养及学生个人专业发展的需求.作者针对地方应用型高校，特别是针对自身所在单位，提出如下线性代数课程教学改革目标：以学生的专业需求为基点，以问题解决为驱动，以知行统一为指导，以具有专业背景的应用案例为架构，打破传统的以逻辑结构为主的演绎知识体系，重组课堂教学内容，构建符合“地方应用型高水平大学”建设要求的课程知识体系；以转变教育思想观念为重点，抓好师资队伍建设；以充分发挥现代教育技术的作用为抓手，改革传统的教学方法；以突出线性代数知识在专业发展中是应用为主要内容，抓好习题、试题库建设；以改革现有的考试形式和考试手段为目的，建立新型的课程考核体系.

3 线性代数教学改革措施

围绕上述改革目标，作者提出以下线性代数教学改革措施：

3.1 通过专业需求调研，了解各专业对线性代数知识和技能方法的需求，以此为基础，修订课程大纲及课程标准.

3.2 按照专业需求构建课程知识体系.收集具有专业背景的应用案例（实际问题），建设应用案例库，研究案例中所蕴含的线性代数知识和思想方法，以案例的解决过程为引导，构建解决问题所必须的知识体系.不拘泥于知识体系的严谨和逻辑架构，把解决问题的实际需求作为选择课程内容的首要依据，切实做到教学内容的知行相容.

3.3 转变教育教学观念，树立课程教学必须服务于地方应用型高水平大学建设的教学理念，突破传统的课堂讲授教学模式，开展讨论、建模、实验等开放式的教学活动，逐步建立以学生课堂活动为主的“师生互动式”、“学生参与式”课堂教学模式.

3.4 基于学校的网络教学平台，建设课程习题库，为学生提供适当的课后练习，并能借助网络数据对学生课后学习的情况进行跟踪、分析，适时调整课堂教学内容与进度.

3.5 改革现行的单一笔试考核模式.提高对学生学习过程考核的比重，建立上机考试与笔试相结合的新型考核方式，突出对知识应用能力的考核，激发学生学习线性代数、应用线性代数的兴趣.

4 线性代数教学改革实践

近年来，服从于地方应用型高水平大学建设要求，作者从上述课程建设目标和措施出发，对线性代数课程教学改革进行了初步探索与实践.

4.1 重树线性代数课程知识体系.重树知识体系的出发点是突出线性代数知识的应用.教学实践中所做的探索为：将初等变换作为线性代数的“基本算法”，对矩阵求逆、线性方程组的有解判定、向量组的线性相关性判定及求秩、行列式的计算、矩阵的等价与合同等内容的处理，都基于该“基本算法”进行，使抽象的理论转变为具体的操作，便于学生理解、应用；利用实际案例引入抽象概念，如以作者单位所在地的煤矿行业为例，从煤炭的产、销统计表出发，引入矩阵概念及其计算理论，突出了概念、理论的应用背景；注重“问题驱动”，前面提出问题，后面围绕着解决问题，逐一展开对相关知识的介绍，环环相扣，以问题提出和问题解决将线性代数的内容构成一个有机的整体.这些探索的成果体现在作者所编的线性代数课程讲义中，该讲义经安徽省应用型本科高校联盟推荐，已由中国科学技术大学出版社出版［9］，并作为应用型本科教育数学基础教材在安徽省内应用型本科高校推广使用.

4.2 完成线性代数习题库建设.分章节编制的习题库全部上传到学校的网络教学平台，学生可以利用电脑、智能手机登录教学平台进行在线练习，任课教师则可由教学平台导出相关数据，及时了解本班学生课后练习的情况、了解学生对于知识点掌握的情况.

4.3 改革课程考核方法.提高对学生平时学习过程的关注，课程考核由平时成绩（40%）和期末成绩（60%）两部分组成.平时成绩考核以在线练习和课堂讨论考核为主，在线练习成绩由网络教学平台统计导出；课堂讨论作为每章教学之后的专题，任课老师提前公布以结合专业应用为主要内容的讨论题，主持讨论课，记录学生的讨论表现并以等级制打分.期末成绩考核分为理论与应用两个部分，建立上机考试与笔试相结合的新型考试形式，理论部分重点考查与课程相关的基础知识，设置选择和判断两种题型，利用于网络教学平台，以题库随机生成的考题进行上机考试；应用部分则以具有学生专业背景的实际问题为主，采用笔试形式进行，重点考核学生综合利用线性代数知识和方法解决实际问题的能力.

5 结束语

服务于“地方应用型高水平大学”建设的线性代数课程教学改革，要从根本上树立应用型人才培养的教育理念，突破传统的课程知识体系以及长期形成的教育教学模式的禁锢.本文从实践经验出发，提出了相应的线性代数课程改革措施并进行了初步实践.诚然，问题的解决很难一蹴而就，教师教育教学思想理念的改变、应用案例的选择、知识点的取舍、考试改革所需的技术设备等，都是改革中需要面对、解决的问题，作者将在线性代数课程教学的实践中继续探索研究.

参考文献：

〔1〕安徽省教育厅.安徽省教育厅关于地方高水平大学立项建设分类发展的意见［EB/OL］.http：//www.ahgj.gov.cn/ 72/view/3059，2015，01.

〔2〕潘懋元，周群英.从高校分类的视角看应用型本科课程建设［J］.中国大学教学，2009（3）：4-7.

〔3〕侯自新.注重学思结合注重知行统一注重因材施教—人才培养模式改革创新中的数学课程建设与改革［J］.中国大学教学，2012（3）：4-7.

〔4〕赵佳因，吕为，张晓巧等.“一体四化”应用型经济类专业大学数学课程群建设［J］，中国大学教学，2013（5）：50-51.

〔5〕孙杰.应用型人才培养中的线性代数课程教学模式的研究与实践［J］.赤峰学院学报（自然科学版），2009，25（12）：21-22.

〔6〕郭竹梅.应用型本科院校“线性代数”课程教学改革探讨［J］.吉林工程技术师范学院学报，2011，27（8）：29-31.

〔7〕黄玉梅.《线性代数》课程中“向量组的线性相关性”部分的教学探讨［J］.西南师范大学学报（自然科学版），2015，40 （12）：176-179.

〔8〕陈良钰.应用型本科院校“线性代数”课程教学改革探索—以福州外语外贸学院为例［J］.兰州教育学院学报，2016，32（3）：90-91.

〔9〕宁群.线性代数［M］.合肥：中国科学技术大学出版社，2013.

中图分类号：G642.0

文献标识码：A