独立学院线性代数课程教学改革与实践探究

张家宝

[摘要]针对线性代数学科逻辑性、抽象性的特点，基于教学目标、教学内容以及教学资源、方式等，以现代先进的教学理念进行课程改革，凸显线性代数课程的实用性及重要性。以创新教学体系以及改革教学模式，提高本科生数学能力以及创新能力，提出融合计算机技术以及数学辅助软件，转变教学方式以及丰富课程形式。针对线性代数教学目标改革以及教学体系结构优化，实现独立学院线性代数课程的立体化、多元化及多样化教学。

[关键词] 独立学院;线性代数课程教学;改革与实践

[中图分类号]  G642                  [文獻标志码]  A                       [文章编号]  2096-0603（2018）34-0202-02

一、独立学院线性代数课程改革的必要性

独立学院不同于一般的本科院校，依托于母校高校进行教学管理以及教育师资队伍建设，因此，在高等教育组成中是以培养应用型本科人才为主，在四年制的本科院校中借鉴母校的教学模式以及管理体系，实现人才培养教育方案的确定。故而独立院校的教学体系并不是根据自身的师资力量以及学生群体特点构建，因此，使教学中经常出现课程体系结构失衡，教学反响差以及人才培养质量不达标等，使人才培养存在严重缺失，不利于教育教学体系的构建。线性代数课程也是一样，作为理工科的专业必修基础数学课程之一，线性代数无论是在教学体系还是在学生今后发展中都具有重要地位。在专业课程人才培养体系中，社会对线性代数课程的要求今非昔比，实现线性代数课程改革是社会人才培养的必然趋势[1，2]。

线性代数课程的学习效果以及学习情况对学生今后发展以及学习能力的培养具有重要意义。为提高人才培养质量以及推动社会发展，独立院校实现办学特色化，改革线性代数课程以“以人为本”的教学理念，引入多样化教学手段以及教学模式，实现线性代数课程的发展，以内容抽象、逻辑性强等为特点，提高学生的学习效率。考虑到线性代数学习的困难性，独立学院的学生基础能力低于母校高校学生，以及独立院校学生自控能力差，师资队伍不足，在教学中必须要转变传统教学方式，以高效课堂构建为主，针对学生的学习行为及学习理念，促进学生学习效率以及知识内化的强化，使学生能够在较少的学时以及复杂的课程内容中掌握更多实用知识，能够将理论知识运用到实际生活中，实现实践能力的培养，才是线性代数课程改革的关键。所以，在课程改革中必须要以符合学生学习态度以及学习行为的教学方法，丰富课堂内容以及活跃课堂气氛，在激发学生求知欲以及学习积极性的同时，实现学生应用能力的培养，提高学校的课堂教学效率，以实用、适用、高效、活跃等作为原则，做到线性代数课堂教学以及课程体系的创新，以独特的教学方式及教学理念形成独立学院的办学特点，改变传统千篇一律的教学模式[3]。

二、独立学院线性代数课程教学现状

（一）课程教学看法及教学目标现状

现阶段，独立学院线性代数课程主要是在工科及经管类本科专业中开设，以国内的同济大学主编的《工程数学线性代数》教材为主，少有学院能够自己编写教材，所以各大院校的教材都是大同小异，课时设定在48学时左右，主要是针对大二学生，在高等数学教学完成之后进行线性代数教学，主要课程内容为矩阵、向量组、线性方程组、特征值、二次型等，课程目标在于实现对基本线性代数概念的掌握，应用线性代数知识进行分析、论证以及求解等相关问题。

课程目的在于奠定学生专业学习的数学基础，因此，课程知识比较抽象，逻辑性强，与高中数学知识衔接性不足，学生难以根据自身所学知识在大学第二年中迅速转变自身的数学思维以及构建抽象的数学认知架构，使学生在学习中处于被动状态，课程气氛较为压抑、枯燥，师生互动比较单一，学生学习兴趣不足。尤其是在数学知识面的扩展中，线性代数课程的概念比较复杂，教材中缺乏较为形象的案例或者是知识内容，使学生在学习中难以借助外界知识点完成知识体系的拓展与教材知识内容的掌握，在高等教育体系中是公认的难度高、教学效果差以及教学过程枯燥的课程[4]。

（二）课程重理论，考核模式落后

独立学院与多数高校一样，在线性代数课程教学中注重理论教学，实践应用内容较少，一方面是由于学时紧张，为完成教学任务，多数教师都是以理论为主展开教学，然而学生对线性代数的理解水平有限，在课堂中难以跟上教师的讲课节奏，使课堂教学效率显著下降。另一方面是多数院校教学中都是奉行个体教学—教师讲课，学生接受，期末考试前大段背书以及背试题，根据期末考试教师划定的考试范围就能够完成课程的学习，实际上学生在一个学期中真正上课的次数屈指可数。线性代数课堂教学中基本是教师一个人唱独角戏，多数教师为了改进教学质量以及教学气氛，采用多媒体教学以活跃课堂气氛，但大班制授课方式下，真正参与到教学过程中的学生并不多，而且课件陈旧以及多媒体滥用等，使教学质量的改进收效甚微。因此在线性代数课堂中，学生无法理解线性代数的概念而逐渐丧失了学习兴趣，尤其是课堂气氛的枯燥以及压抑，难以提起学生学习兴趣。而且各个专业的线性代数课程基本一致，教学没有特色，不仅导致教学气氛压抑，也难以满足各个专业人才的培养目标，专业的特殊性以及实际性的缺失，使线性代数教学难以满足学生的个性化发展，难度调整以及实践应用缺失增加了学习难度。

三、独立学院线性代数课程改革与实践

（一）优化课程目标定位，结合互联网资源

独立学院以基础理论为核心，近年来坚守能力本位论，注重创新能力以及应用能力的培养，以应用型人才培养为主。故而线性代数课程教学中需要根据独立学院的人才培养性质以及教学师资力量，针对教学内容以及应用型人才培养目标，以各个专业的特殊性及实际性，遵循“以应用为目的、必须够用为度”的准则，重新定位课程目标，以满足学生专业发展以及能力培养的需求，为改革课程教学目标，实现线性代数教学质量的提升以及教学体系的创新发展。为避免独立学院专业发展对课程内容的限制，教师在教学前需要對学生能力进行摸底测试，改变大班制的教学方式，根据学生的能力水平进行分层教学，以小班制的教学方式打破传统的班级授课制度，根据学生学习兴趣以及学习能力进行分组，实现独立学院人才培养的专业化以及应用化。可以在每学期开始前组织专业教师进行教学大纲以及教学内容的划分，科学划分知识点，便于教师在开学后进行课堂知识以及教学计划的确定。结合学期开始前的摸底测试，确定各个小班级的教学难度以及教学方式，极大地降低教师教学负担，科学、系统地实现线性代数教学，以符合独立学院学生基础以及学习规律的方式实现实用性知识教学，以提高学生的学习效率以及知识应用能力。

结合互联网资源，将独立学院现有的教学资源与互联网资源相结合。灵活应用多媒体、板书、网络等资源，根据各教学资源的优缺点进行组合使用，确保教学过程中能够针对性实现知识的系统复习以及新课讲授，便于学生进行知识理解以及做笔记。改变传统单一的教学资源使用，尤其是课堂教学过程中，为了提高学生的学习积极性以及引导学生进行逻辑思考，可以通过多媒体以及板书等方式进行。根据教师的讲解实现知识点的理解，通过板书进行演示，以多媒体形象化知识内容，便于学生知识内化，激发学生的学习兴趣，以感性素材促进课堂教学气氛的活跃。再者就是利用独立学院的计算机技术，结合互联网资源构建网络资源平台，以师生资源共享为主，通过平台实现教学资源双向传输，构建课后交流以及疑问解答、课外学习以及资源收集等平台，打破时空限制，进行自由讨论以及教学资源的共享。针对线性代数相关的实际问题以及理论知识进行探讨，便于教师在线性代数课程中掌握学生的学习情况，课后鼓励学生通过互联网、图书馆等多种方式获取更多的线性代数相关知识，然后分享到资源平台中进行班级互动，便于学生在课后积极学习以及交流，调动学生学习积极性的同时，促进学生知识搜索以及数据分析能力，提高学生的知识应用能力。

（二）引入数学软件辅助教学，实现教学内容的立体化

运用Matlab等数学软件辅助教学，以实验教学以及计算机辅助教学有效提高学生的科学计算能力以及创新能力。根据专业的特殊性以及实际性，以计算机为主进行实践能力锻炼，有效弥补学时不足带来的教学压力。学生可以课后在自己的计算机上安装专业性的软件、工具等，通过课后软件操作体验以及课堂的知识点讲解，强化学生对抽象知识的掌握，提高计算机能力的同时，糅合课本知识、多媒体技术以及计算机应用软件，实现数学教学的一体化以及立体化。将单一的教材知识转变为丰富的数学体验、计算机操作、软件技能训练等，同时强化学生学习数学的兴趣以及素质提升。目前较为突出的数学软件有Maple、Matlab、Mathematic、MathCAD等。由于理工科专业的需要，线性代数课程教学中可以采用Maple和Mathematic等，通过符号运算实现能力的拓展以及线性代数抽象概念的集体化，便于学生后期实现软件熟练计算、模拟及仿真等。强化应用能力的同时，以实验内容实现理论与实践的结合，确保学生能够在教师指导下运用各种数学软件，将知识通过操作实现能力培养，通过求解行列式、方阵的逆矩阵、线性方程组等，使学生能够有效利用数学软件解决实际生活问题，为学生的今后发展以及工作打下良好基础，便于开发学生的计算机能力以及创造力，锻炼计算机操作能力。

综上所述，立体化展现教学内容，根据独立学院的线性代数课程目标，以主干教材以及辅助教材充实课堂内容，通过多媒体实现音频、视频和动画等形式的知识展现，丰富课程内容的同时，调动学生的积极性。以多种形式将理论知识与实际结合，使线性代数的教学内容更加贴近生活，使学生能够灵活应用理论知识，提高课堂教学效率以及活跃课堂气氛，结合计算机技术以及数学辅助软件，高效促进课堂教学效率以及学生知识内化、能力的培养等。

参考文献：

[1]李秀文.应用型本科院校非数学类专业线性代数教学改革探究[J].科技视界，2015（36）：47-56.

[2]张国勇.“线性代数”课程教学内容改革的实践与认识[J].福建师大福清分校学报，2017（5）：15-18.

[3]王建国，刘艳艳.线性代数课程建设与改革的探讨实践[J].中国教育技术装备，2012（24）：86-87.

[4]刘艳艳，王建国.项目教学法在线性代数课程教学中的应用[J].教育与职业，2016（8）：119-120.

◎编辑 冯永霞