新工科背景下初探数学类课程如何为专业服务——以《线性代数》课程为例

丁志瑛 柴英明

（成都东软学院，四川 成都 611844）

1 引言

“新工科”是指在新一轮科技和产业革命以及知识生产模式转型的背景下，面向当前新经济的现实急需和未来发展，运用新兴技术建设和发展一批新兴工科形态，或者改造和升级一批传统工科和理科，构筑具有跨界整合、创新驱动、应用实践等特征的中国本土化的新型工科[1]。

自2017年2月以来，教育部积极推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”，并发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》、《关于推进新工科研究与实践项目的通知》，全力探索形成领跑全球工程教育的中国模式、中国经验，助力高等教育强国建设。这代表着以新工科为主题的高等工程教育的开展已经得到了社会的高度重视[2]。

教学改革是实现和发展新工科教育最重要的方式之一，《线性代数》作为高等学校理、工、经管等多个专业的重要基础课，也应该调整思路，加速向新工科教育的转型。

本文将从课程资源建设、混合式教学设计、考核评价优化等方面，以《线性代数》课程为例初探新工科背景下的教学改革[3][4]。

2 混合式教学课程建设

混合式教学是将在线教学和传统教学结合起来的一种“线上”+“线下”的教学[5]。我们通过把两种教学方式的优势有机结合起来，使学生可以更好的参与学习，可以更好地实现基础课程为专业服务的目标。为了实现这个目标，我们主要做以下三个方面的工作：

2.1 课程资源建设

通过编写教材、制作优质的教材配套课件，录制课程视频，制作案例库与习题库并不断完善更新扩容等措施，将课程资源数字化并上线。通过线上资源建设，可以使学生的学习更灵活，学生有充分的时间进行自主学习。通过录制习题详解视频，可以使学生根据需要，重复观看习题讲解。通过引入和专业相关、面向应用的实际案例，使学生能更好的体会到基础课对专业课的重要作用。此外，通过设计配套的在线练习，检验学生的学习效果。在课程资源建设过程中，应转变“思政只由思政教师教”的观念问题，设计“课程思政”典型案例，将思政元素有机融入课程教学，实现立德树人与知识传授的相互融通。

2.2 混合式教学设计

教学模式采取“线上学习”+“课堂教学”+“练习测评与反馈”，将教学路径分为：课前、课中和课后三部分。

课前，教师搭建线上教学平台，开通QQ交流群、钉钉群、邮箱等课程讨论与交流平台，提前录制好视频，视频按知识点方式来录制，录制的视频时间小于20分钟，并将视频设置为任务点，定时开放，在学生学习前，发放学习任务卡，学生根据个人时间、网络等状况，在规定时间内完成课程学习。对学习中出现的问题，进入平台讨论，还可以进行同学间、师生间的交流互动。本文以北京理工大学出版社出版的《线性代数》教材第一章为例[6]，介绍分配的知识点和学时（见表1）[7]。

表1

表2 线性代数拓展教学案例

表3 《线性代数》课程成绩评定方式

课中，教师根据学生自主学习阶段的情况，对知识点进行梳理，同时提供知识点的相关案例。比如关于的思维导图（见图1）和案例教学（见表2），课堂中探讨、交流、分享各种学习资源，并进行知识内化与总结。

图1 相关的知识点

课后，学生根据个人实际情况，对相关知识进行补充、整合、复习，并完成教师布置的作业。在教学反馈与评价阶段，根据资源点击率、视频观看率等数据，分析教学的效果，并结合期末考试成绩等，进行新一轮课程建设。

2.3 考核评价优化

科学合理的考核评价，能帮助教师及时进行教学调整，也能极大的促进学生进行学习。我们对现有的考核评价方式进行优化，构建立体化课程成绩评定方式，加强过程性学习的考核评价，使用信息化平台对教学过程的各个环节进行考核，包括在线视频学习、任务节点完成、课堂出勤、课堂互动、小组互评、作业和测试等方面。考核具体分为形成性考核和终结性考核两类，各占学生总成绩的60%和40%；其中，形成性考核由4部分组成。具体如表3所示。

加强对教师教学效果的评价，设计调查问卷，从学生对在线资源的满意度、授课方式的满意度、评价方式的满意度、学习效果的满意度、自主学习能力提高情况、创新意识、创新能力提高情况等方面进行调查，统计分析问卷结果，及时的进行总结、改进与提高。构成了教与学统一、可持续发展的混合式教学过程。

3 结语

本文以《线性代数》课程为例，展示了新工科背景下，将现代信息技术与课程教学深度融合，与专业相结合，并根据专业需求优化教学内容。通过课程资源建设、混合式教学设计、考核评价优化等方面的改革，形成了丰富的课程教学资源，弥补了传统教学模式在时间、空间上有所限制的不足，提高了教学效率，增强了学生学习《线性代数》课程驱动力，实现了基础课程为专业服务的目标，促进了对学生数学基础、数学思维、数学文化素质的培养，促进了对学生逻辑表达能力、知识快速获取和综合集成能力的培养，实现创新意识和能力的培养。