以培养应用型人才为目标的《线性代数》课程教学改革方案研究

李芸　陈荣平　米黑龙

摘 要 培养人才自始至终是高等教育的一个重要目标，“培养什么人，为谁培养人”是高校思政课程的一个重要课题。应用型人才与学术型人才同等重要，技术落地才能发展生产力。本文以《线性代数》课程为例，探索了以培养应用型人才为目标的课程教学改革方案，从课程教学方法改革、教学内容选择、增加实验模块和以赛助学四个方面对《线性代数》课程教学方案进行了设计。

关键词 应用型人才 线性代数 实践教学 竞赛

中图分类号：G642文献标识码：A

党的十九大提出要实现高等教育内涵式发展。中华人民共和国教育部高等教育司[2018-04-27]在《普通本科院校深化产教融合、校企合作情况介绍》中明确提出：要优化人才培养类型结构，加大应用型人才培养力度，本科教育在培养适量基础型、学术型人才的同时，着力培养多规格、多样化的应用型人才。

1《线性代数》课程的地位

《线性代数》课程是高等数学教育中一门重要的课程，和《微积分》、《概率论与数理统计》一起并称为三剑客，是绝大多数专业必修的公共数学基础课程。除此之外，线性问题是在实际应用中非常普遍的问题，非线性问题的求解极为困难，如果能将非线性模型线性化，那将极大的简化问题的求解方式。事实上，《微积分》课程中的“以直代曲”的微分思想就是将整体非线性问题局部线性化的一个经典思想。在人工智能和大数据时代背景下，线性代数中的矩阵方法成为解决实际问题的各种算法的核心方法。

2传统《线性代数》课程教学的弊端

然而，传统的线性代数教学存在以下几方面的问题：（1）传统教学方法过分强调基本概念和运算能力，忽视了学生解决实际问题的应用创新能力。（2）传统教学过程是以教师讲授为主，学生只能被动听课，导致学生丧失学习的积极性与主动性。（3）教材例题陈旧，与生活实例相去甚远，不能充分激发学生学习的兴趣。（4）教学内容体系缺乏实际应用层面的方法教授。（5）在强调小学生要掌握编程能力的今天，大学生不会利用计算机来编程计算求解问题，特别是《线性代数》这一类非常适合用计算机来求解的课程。

3以培养应用型人才为目标的《线性代数》课程教学改革方案探索

本文结合笔者多年来在教学一线的经验，尝试从几个方面对《线性代数》课程教学方案进行改革，以达到培养应用型人才的目的。

3.1课程教学方法的改革

《線性代数》课程将从以下几个方面来进行教学的组织。首先，教师利用微课方式，引入案例或项目，激发学生对本堂课的兴趣，带着问题和思考进入课堂。其次，在课堂上，在教师的引导下，学生们和老师一起对问题进行线性模型的建立，并学习线性代数基础知识的求解的方法和技巧。然后，借助于超星“学习通”，“Educoder"等平台，仿照游戏的关卡设计，设置课堂练习，学生必须在当前知识点过关后才能开始进行下一个知识点的学习，用心理学的知识调动学生的不断挑战自我的心理。最后，增加测验次数，每个章节除作业外均进行一次小测验，不再以期末考试一考定终生，强调课程的学习过程。 在这个方案中，除课堂时间外，学生将充分利用好自己的碎片时间。

3.2教学内容选择

在教学内容上，除传统的行列式、矩阵基本运算、向量、线性方程组、矩阵对角化等基本模块外，可增加在实际应用中非常有用的几个模块内容：矩阵奇异值分解及其应用，线性代数在图与网络中的应用;复矩阵与傅立叶变换;线性代数与信号压缩等。

3.3增加实验模块

本方案将采用Python语言和Jupyter平台来对《线性代数》中的知识点进行可视化和计算。举例如下：

3.4以赛助学

在进行案例式教学训练后，学生可以参加大学生数学建模竞赛，锻炼自己在《线性代数》课程中学到的能力，一个是建立数学模型的能力，另一个是编程解决问题的能力。

4结语

在核心技术受到他国卡脖子的今天，应用型人才的培养显得格外重要，我们的人才不仅要知其然，更要知其所以然，并且能够学以致用，“师夷长技以制夷”乎！

基金项目：本文受到湖南商学院第二十批校级教学改革研究项目的资助。

参考文献

[1] 陈利霞，王学文.应用型人才培养模式下线性代数实验教学改革[J].中国电力教育，2013（19）：147-148.

[2] 钟小品，曾文雯.以概念为中心的“线性代数”教学改革探讨[J].当代教育理论与实践，2013（08）：87-89.