线性代数教学改革研究

张冰

摘 要 本文以大学线性代数课程的特点为切入点，结合本校大学数学教学改革的发展趋势，通过精选的教学内容和优化的课程体系，提出了多种教学手段激发学生的学习动力，增加应用实例使理论联系实际，提高自身素质，进而提高教学质量，让学生由课堂上被动学习转变为主动学习，成为课堂上的主体，逐渐喜欢上线性代数的学习。

关键词 线性代数 逻辑思维 教学改革

高等院校把线性代数作为一门非常重要的基础课程。这门课程不仅具有较强的逻辑性、抽象性和广泛的应用性特点，而且对于其它科目的学习也有至关重要的作用。然而，由于各种各样的因素，该课程的应用特色未能在教学中得到很好的体现，这门课程的重要性和应用价值并没有被学生认识到。我们写这篇文章主要想解决如下几个问题，拟解决的关键问题：（1）如何提高学生的学习兴趣？（2）如何提高学生的学习热情？（3）如何提高学生学习的积极主动性？（4）如何让学生学得轻松愉快？（5）如何让学生学得清楚明白？（6）如何提高学生的学术钻研精神？学生在学习中也经常感到困惑，原因在于这门课程本身就比较抽象，计算量大，再加上许多高校的线性代数课程学时偏紧，倾向于数学知识的灌输，轻视线性代数理论的产生背景，缺乏理论与实践相结合，因此使学生接受起来比较困难。另外，线性代数的教学目标不仅仅是要让学生掌握系统完整的分析学知识，更要结合当前数学学科发展的新形势，培养具有自我更新知识能力的终身学习者。这给教学方法的改革和探索提出更高的要求。可见，针对本校数学系的学生来探索、研究线性代数的新教学方法，并在实践中不断总结和完善，有着重要意义。本项目将结合“发现教学法”和“问题教学法”来研究《空间解析几何》的教学改革。结合以上几点问题，本文主要从以下几个方面探讨了线性代数教学改革方向：

1 从教学内容方面对线性代数教学进行改革

我们本校有数学专业和非数学专业，根据学科性质的不同和要求的不同，应区别对待。当前高校线性代数的教学比传统的保姆式教学已经进步很多，但还是存在一些问题。例如，有的学生被动完成老师布置的作业，不知道主动钻研数学知识；有的学生不适应老师的教学方式，听不懂课也不敢告诉老师，慢慢失去学习兴趣；有的学生一遇到难题就害怕，缺乏自信，久而久之就觉得自己不够聪明，学不好线性代数；有的老师在课堂上总是看到不少学生眼神迷茫，听不懂课，久而久之就觉得学生水平太差，难以教导。其实，只要是智力正常的人，只要认真学习，肯定可以学好高等数学。所以要让学生乐于学习线性代数，让学生学得轻松愉快、学得清楚明白，在线性代数的学习中增加智慧提高自信，就必须探索和改进我们的教学方法。通过对线性代数课程的教学实践，探索如何在数学中有效地开展理论和实践相互结合的方法，并且在教学过程中利用数学软件辅助教学，使教学变得直观生动，并在后续课程运用此基本框架进行检验，不断修正和完善，最终建立一套完整的教学模式和一套标准的提高学生兴趣的教学质量评价体系。我们还可以通过课堂练习来提高学生的学习热情。虽然课堂练习有点老套，也有点耗费时间，但对于提高学生学习数学知识的热情却简单有效。我校高等数学的期末总评成绩的30%取决于平时分数，我们可以通过奖励平时分的方法鼓励学生上台做练习。这个方法可以极大地提高学生在课堂教学中的思考效率，增加学生的学习热情。

数学课堂上的思考总是比较耗费学生的脑力，这容易让学生在课堂上懈怠，学生思考累了就会向往休息，然后就容易进入“纯听众”的低效率状态。而课堂练习和奖励平时分就可以让学生参与课堂的表演，提高学生的兴趣和兴奋度。更进一步，我们可以利用“同宿舍的大学生十分团结、荣誉感强”的特点，在课堂练习中采用同宿舍集体奖励平时分的方法，每次都激发出很多学生的思考热情，提高教学效果。这种方法在实践中十分有效，不同宿舍的学生往往表现出你争我抢地上台做课堂练习的热情。将“发现教学法”用于极限语言的教学课堂。而对于数学专业的学生，由于对理论和应用都有相对较高的要求，因此教师在讲授过程中不但要强调计算，也要多加强调理论推导，培养数学专业学生的逻辑推导能力。

2 从教学方法角度进行高校线性代数教学改革

在线性代数教学中，为了确保其教学质量和效果，我们从以下几方面进行研究和探讨。

2.1注重能力的培养

使用“发现教学法”来实施极限语言的教学实践，是为了让学生深入体会极限语言的本质特征。由于极限语言在线性代数中极为重要，我们将在教学计划中，为这部分内容的教学预留比传统教学法多1/3的時间，以期给学生打下扎实的基础。另外，为适应“发现教学法”教学模式，拟引入“2+2”教学方案，包括4个教学环节：创设问题的情境—探索、解决问题—方案讨论—总结评价。教师主要参与提出问题环节和总结评价环节，学生主要参与解决问题环节和方案讨论环节。

2.2加强知识应用的介绍

问题教学法，就是以问题为载体贯穿教学过程，使学生在设问和释问的过程中萌生自主学习的动机和欲望，进而逐渐养成自主学习的习惯，并在实践中不断优化自主学习的方法，提高自主学习能力的一种教学方法。问题教学法充分体现学生的主体地位，能有效地激发学生自主学习的主动性和积极性。由于数学知识的掌握，不仅仅在于发现问题，以问题贯彻学习的始末，还需要掌握严谨的证明过程。因此，我们将在定理的教学过程中渗入问题教学，而并非从始而终都使用问题教学法。故需要设计好科学的教学环节。结合传统问题教学法的几个步骤，我们拟将课堂分解为4个教学环节：教师提出问题（例如怎样求参数曲线的长度）—学生在教师引导下思考解决途径（例如用择线段去逼近曲线长度）—严谨的证明（证明曲线长度公式）—巩固练习（求解若干曲线的长度）。

2.3利用多媒体教学法

在现代的线性代数教学中，有许多定理需要进行推导。但由于教学改革需要，线性代数的课时数减了不少，由以前的每周4课时减少到每周3课时，这样课时的减少大大影响了定理证明过程介绍，很多证明就不能在像以前那样详细介绍了。为了解决这一现实问题，我们就需借助于多媒体，多媒体的引入大大提升了工作效率，探索如何在数学中有效地开展理论和实践相互结合的方法，并且在教学过程中利用数学软件辅助教学，使教学变得直观生动，并在后续课程运用此基本框架进行检验，不断加以修正和完善，最终建立一套完整的教学模式和一套标准的提高学生兴趣的教学质量评价体系。因此，多媒体的引入既节约了上课时间也提高了工作效率，显著增强教学成效。

3 结论

高等院校把线性代数作为一门非常重要的基础课程。这门课程不仅具有较强的逻辑性、抽象性和广泛的应用性特点，而且对于其它科目的学习也有至关重要的作用。线性代数的教学改革是一个深远的问题，为了让学生学好这门课程，教师要花很多的时间和精力。在此基础上，针对这些问题进行了教学探索。通过我们的教学实践，发现学生的学习积极性日益高涨，并且一些学生由此产生继续深造的想法，取得较好的教学效果。

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