大数据背景下线性代数课程教学改革初探

摘  要：互联网的飞速发展给教育教学带来了新的契机，基于互联网而存在的大数据技术也得到了迅猛发展，在诸多领域有了较为成熟的运用模式。大数据有的海量信息，并能对信息进行分析和处理等优势，为课程教学提供了新的发展方向。如何在现行代数课程教学中运用大数据技术，是教育工作者值得研究的问题。

关键词：大数据;线性代数;课程教学;改革

引言：

线性代数是大学理工科专业的基础课程，其学科特点具有内容复杂抽象、计算量较大等等。针对这样的学科特点，传统的教学模式难以有效展开教学，在教学过程中也难以培养学生学会灵活运用的能力，因此，应用大数据技术进行线性代数教学改革，不仅能为学生创造更多的学习方法，更能在教育过程中让学生拥有灵活运用知识解决实际问题的能力。

1、线性代数课程教学现状

当前在对学生进行线性代数教学时，大多数教师采用单一的教学方式，在教学过程中通过“灌输”的方式对学生进行知识讲解，学生在课堂上也仅仅使用做笔记的方式付出学习，这样的方法没有促进学生对知识有效吸收，也难以促使自身真正融入学习之中。二是教学过程中没有充分运用现代教学技术，基于移动互联网存在的多媒体教学设备能在线性代数教学过程中将抽象的数学知识具体化的呈现，但在实际教学过程中教师没有正确运用多媒体教学的观念和方法，以至于多媒体教学设备在线性代数教学过程中不能发挥真正的作用。三是教师在教学过程中没有融入数学文化的意识，由于受传统教育观念的影响，大多数教师在进行线性代数教学时只注重知识的传授，以便让学生顺利通过考试，在此过程中教师忽略了数学文化的教育，以至于学生在学习过程中忽视了数学教育的人文性，从而对学生的综合素养培养产生不利影响。

2、大数据时代背景下线性代数面临的机遇和挑战

在大数据技术不断成熟的当下，大数据平台不断应用于高校数学课堂，例如微课和慕课都在高效数学课堂上取得了较为成熟的应用模式，一些教师在教学过程中也注意到了大数据技术在教学过程中的应用价值，旨在为学生创造更良好的学习情境，提供更丰富的学习资源，以此促进学生有效吸收知识，更好的培养自身能力。但在大数据实际应用过程中也面临着巨大挑战，由于线性代数内容复杂的特征，导致公式定理较多，计算量大而复杂，如何将大数据技术与将线性代数学科特征有机结合，更好的促使学生进行学习，是教师面临的巨大挑战。

3、大数据背景下新代数课程教学改革策略

（1）利用大数据技术为学生定制个性化学习策略

针对线性代数进行教学改革时，首先要充分利用基于大数据技术的学业诊断数据，对学生进行分析，根据学生的个体发展实际状况，和学生学习基础的不同，依托移动智能设备终端以及数字学习中心等多种载体，促进学生进行个性化的学习方式改革。在此过程中，教师要通过大数据技术的应用，深入分析线性代数课程教学大纲和教学内容，在此基础之上为学生制定学习策略时，应当围绕行列式、矩阵、线性方程的三大知识板块，设计相应的教学活动组织学生展开分析和讨论。对于基础知识掌握水平不同的学生，教师可以根据学生的具体情况推送相应的知识，让学生更好的弥补自身的缺点。

（2）利用大数据技术培养学生对知识灵活运用的能力

通过将大数据技术应用在线性代数教学过程中，能打破时空局限，让学生合理安排学习时间进行学习，这样也能更好的培养学生的自我学习规划能力，进而使学生在学习过程中养成自觉学习的良好习惯。具体到线性代数教学过程中，教师可以利用发达的网络为学生收集丰富的教学资源，并结合学生的需求将教学资源和课程内容进行整合，在教学过程中针对学生的个体发展不同进行有针对性的教学，这样不仅有利于缩小学生的学习差异，促进公平教育，还能更好的让学生在学习的过程中对知识进行拓展，以此促进思维发展，并在此过程中更好的培养出对知识灵活运用的能力。对于当下的学生来说，仅仅完成课堂学习任务是不够的，因此，就是在对学生进行教学时，还应当利用大数据技术打破时空局限让学生在课内外都能更好的进行学习，从而提高学习的灵活性。

（3）利用大数据技术促进教师角色转变

随着大数据技术的不断发展，以及大数据技术在教育领域的不断应用，“大数据+教育平台”的模式已经能够成熟地将人工智能和大数据等技术运用在课堂教学上，从而建立起了成熟的教学模式。在实际应用过程中，教师可以利用大数据技术，更好的帮助学生解决学习过程中遇到的重点和难点，这就要求教师在此过程中进行角色转变，从传统的课堂“主宰者”变成课堂的引导者，教师在教学过程中通过有效的引导，能更好的促使学生进行学习。不仅如此，教师角色的转变也要求教师做好课程的建设者和开发者，在教学过程中引入数学建模实验，引导学生运用实际问题进行数学建模，并利用数学软件探究答案，以此拓宽学生的思路，和实际应用能力。

除此之外，在大数据背景下教师在教学过程中还应当做到理论和实践结合，教师在教学过程中应当为学生创造良好的实践活动，搭建实践活动平台，利用大数据技术为学生创设更好的实践活动，让学生在实践活动中拥有将理论和实践相结合的意识，也要在此过程中培养方法和能力。

结语：

线性代数课程是一门逻辑性强、内容抽象的课程，学习难度较大，教师在教学过程中应当结合学生的发展特征和实际学习情况优化教学活动，而大数据技术在教学领域中的应用给教师带来了新的教学方向和思路，因此，教师在教学过程中应当深入研究线性代数的学科特点，充分利用大数据技术的优势，将兩者进行有机结合，更好的促进学生的学习。

参考文献

[1]  田仁碧.大数据背景下新代数课程教学改革初探[J].数学学习与研究，2017（15）：34.

[2]  覃利华.大数据时代下线性代数教学改革的研究[J].教育现代化，2018（24）：96-98.

作者简介：周双双，男，湖南益阳人，湖南城市学院理学院副教授，博士，从事教学及教学管理工作，主要研究领域为偏微分方程等。

基金项目：湖南省教学改革研究项目湘教通〔2019〕291号“新工科背景下为提升学生能力与素质对线性代数教学设计、手段与考核模式改革研究”。