《线性代数》计算机辅助教学初探

谢晓振　胡小宁

摘要：科技在不断进步，时代在不断发展，当今社会已经俨然成为一个信息化的社会，将计算机信息技术应用到教学上已经成为一个势不可挡的趋势，同样它也被应用到数学教学中，比如线性代数、高等数学、数理统计学等学科当中，但是其应用技术相对来说还不够成熟。本文主要是针对计算机辅助软件在《线性代数》这门课中的应用，来探讨如何才能更好地把计算机辅助软件在线性代数教学中的作用发挥到最好，笔者根据自己的一些实践和经验，提出了几点建议，希望能对教师在线性代数教学上有所帮助，从而更好地实现教学，最终提高学生的学习效率。

关键词：线性代数；计算机辅助教学；学习效率

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）24-0103-02

《线性代数》是大学中工科学生和理科学生必学的一门学科，它在数学以及物理学等多门学科中都应用广泛，所以它在大学课程教学中特别受重视。但是，由于这门课程非常抽象，而且需要很强的逻辑思维才能将它学好。因此，学生在学习这门课程时普遍感觉的有难度，普遍感觉难以理解老师在课堂上教授的知识。基于这种情况，教师和学生都普遍认为，我们有必要研究将计算机软件应用到线性代数的教学过程中，从而使得线性代数更好理解，更符合学生的水平，只有这样，学生才会对线性代数产生浓厚的兴趣，最终提高这门课程的教学和学习效率。

1 计算机辅助教学《线性代数》

1.1 计算机辅助教学的内涵

计算机辅助教学是在课堂上应用计算机技术和相应的软件来更好地进行教学活动，它不同于传统教学的模式，传统模式就是教师拿着教科书在讲台上上，在黑板上写板书，学生在台下听，记笔记，比较单调无趣。而把计算机软件应用到线性代数教学中，既能有效地提高教学质量，也能将抽象的知识形象化，也能缩短老师写板书的时间，极大地提高了课堂效率。它是一种适应现代化的最先进的教学手段，应该得到推崇。

1.2 计算机辅助教学的必要性

学过线性代数的人都知道，线性代数是一门很难理解的学科，很多人紧靠教师单纯的课本讲解几乎难以学会。在传统课堂上，教师只能靠深奥而抽象的语言和符号来给学生解释线性代数中的一些概念，定理，这样的教学效果很差。但是，现在借助计算机软件。可以使抽象的概念具体化，很直观地表现了复杂的数学思维过程，并极大地拉近了师生之间的距离。计算机的辅助教学是数学教学中开辟的一个新天地，在课堂教学中的必要性不言而喻。

2 计算机辅助教学的优势

2.1 激发学生学习热情，活跃课堂气氛

计算机辅助教学能激发学生学习《线性代数》的学习热情，线性代数主要学习矩阵的运算，计算机软件可以为学生创造一个良好的学习氛围，可将计算过程和计算结果清晰地展现在学生面前，这样就可以让学生很容易记住它的运算过程[1]。再加上计算机本身的一些特点，如运算速度快等，它可将教学内容趣味化，从感官上和视觉上冲击学生，从而提高了学生对数学学习的兴趣。

2.2 《线性代数》形象化，易于理解

利用计算机技术形象展示《线性代数》抽象概念，有益于突破教学重难点。而且这门课程非常注重抽象思维，学生刚开始不可能就会有抽象思维，都是慢慢培养得到的。这就要求学生要善于从生活中发现问题，并且去探索解决问题的看法，这样才能慢慢培养出自己的逻辑思维能力。创设生动的教学情景，而计算机辅助教学中一种应用广泛的方法之一，它可以有效地解决问题过于抽样的难题，也有利于培养学生的创造性思维[2]。

2.3 提升课堂效率，节省时间

传统的数学课堂单调沉闷，没有新意。而应用计算机教学软件进行教学，可以帮助学生突破难点，优化课堂教学，提高课堂教学效率；可以改变单一的课堂教学模式，使单调的教学活动变得生动有趣.对于线性代数课程的教学，计算机辅助教学还有更突出的表现，一是能极大地减少教师的板书，让教师将更多时间花在学生难以理解的问题上，从而让学生有更多的时间去思考和学习；其二，线性代数的课程中它前后的知识联系非常紧密，如果前面的知识没学懂，那么后续的学习就很难进行下去，所以这就要求学生在刚开始学习这门课程的时候就打下良好的基础。而使用计算机辅助教学软件，就可以可以利用先进的计算机技术，把各类知识有机地联系起来，有利于教师的教学和学生的学习。

3 将计算机软件教学作用发挥到最好的策略

3.1 提高学生对应用计算机进行教学的认可度

据调查表明，“喜欢”和“非常喜欢”教师在线性代数课堂中使用教学软件进行教学的同学共占41.9%，在使用了教学软件从而提高了自己学习效率的调查中，认为“非常有好处”和“有好处”的同学分别占21.5%和43.6%。

3.2 提高学生的学习线性代数的兴趣

“兴趣是最好的老师。”如何提高学生对线性代数的学习兴趣，教师起了很大的作用。一方面是教师的教学水平和教学风格，还有是教师对于学生的态度，如果一个教师非常关心学生的生活和学习，愿意与学生交朋友，那么学生就肯定会喜欢上这个老师，从而就极有可能会爱上这个老师教授的课程；另一方而，在使用计算机辅助线性代数教学时，教师要善于向学生提出问题，给学生用于探索，从而能启发学生的数学思维，激发兴趣；比如在学习了二阶、三阶行列式的概念后，让学生主动去探究n阶行列式的算法和概念。这样不仅可以让学生清晰了解行列式的概念，也可以让学生对其算法有深刻的理解。这不仅培养了学生的创新能力，而且可以提高他们的理解能力。

3.3 提高教师的教学素质以及运用多媒体的水平

在教学过程中，教师的教学水平和教学素质起着决定性作用，大部分学生都认为，教师在教学中中占据及其重要的地位。教学的主体是学生，教师起着主导性作用。拥有一支高素质高水平的师资队伍，就已经成功了一半。对此，一方面这要求广大数学教师具有强烈的责任感；另一方，要掌握扎实的理论知识和专业水平。在如今，数学教师不仅要充实自己的数学知识，还要加强自己对于计算机技术方面的水平，至少应该要学会给学生展现出精美而实用的课件，让学生在课堂上体会到信息化的优越，也让他们对教师更有崇拜感。经调查发现，现在高校的大部分老师都不是自己制作课件的，都是选择在网上下载现成的，而且很久才更新一次，这样不利于学生的学习，也不利于教学，教师应当努力改变这个缺点，尽量学会自己制作课件[3]。

3.4 注重传统教学和计算机软件教学相结合

教学方式和教学内容在计算机辅助线性代数教学中占有很大的比重，在调查中发现，超过91%的同学希望“在使用多媒体教学的过程中，教师采用板书与多媒体相结合的教学方法”。同时，同学们也提出了自己关于教学内容和教学方法上的一些看法：有57.7%的同学认为在进行概念性知识的讲解时，最好是运用课件的形式；有54.4%的同学认为在进行例题讲解时使用多媒体。这些结果让笔者感觉到，我们在过分强调计算机软件对于数学教学的作用的同时，可能忽视了传统的教学方法对于学生的作用。教学，在于怎么教和怎么学，怎么教侧重点在于老师，是强调教师的关键性；怎么学侧重点在于学生，是强调学生的学习态度和学习方法。而要想把教学活动实施好，在很大程度上取决于教师的教学方法。现代化的教学手段打破了传统教学中“教科书+板书”的单调性，在很多方面优于传统教学，但它也不能完全取代传统教学，毕竟传统教学才是学生最先易于接受的教学模式。教师在讲课过程中的表现力和感染力以及师生之间的情感交流是无法被代替的，同时，计算机技术的一些优势也是人为无法做到的。因而，只有将教师和计算机软件两者有机结合，才能起到珠联璧合的作用[4]。这其中，多媒体的定位应该是“辅助”性作用，至于该如何如何辅助这就需要教师和学者在今后的探索中多加研究，认真思考和钻研，从而促进我国的教育事业发展。

4 结语

计算机辅助线性代数教学是一种新型的教学手法，它的应用还不够成熟。教师应该不断提高自己的专业教学水平和计算机信息技术水平，在实践中不断摸索，不断总结，不断研究教学内容的特点，同时还要听取学生的意见和建议，在教学中，将多媒体教学与传统教学很好的联系在一起，并且把多媒体这一现代化的教育手段作为最佳的辅助教学手段，为教学改革做出应有的贡献。

参考文献：

[1] 王春利，黄坚，丁少玲，等.线性代数计算软件辅助教学的探索与研究[J].长春师范学院学报（自然科学），2013，29（5）：22-24.

[2] 付金华，徐洁，朱训林.《线性代数》计算机辅助教学初探[J].赤峰学院学报，2014，1（9）：27-28.

[3] 赵云河，王林，马丽拉.影响计算机辅助线性代数教学效果的因素分析[J].数学教师学报，2013，5（11）：73-74.

[4] 钱云.多媒体教学课件与传统教学手段数学教学效果对比分析[J]数学教育学报，2013，16（2）：87-89.