應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下線性代數(shù)課程改革研究

摘 要：線性代數(shù)作為理工類和經(jīng)管類專業(yè)重要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程之一，根據(jù)目前教學(xué)現(xiàn)狀，圍繞應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，從教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容、考核方式和師資隊(duì)伍四個方面出發(fā)，對線性代數(shù)教學(xué)改革進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：線性代數(shù);應(yīng)用型;教學(xué)改革

線性代數(shù)是高等院校理工類與經(jīng)管類各專業(yè)必修的一門公共基礎(chǔ)課，它的理論和方法已滲透到各個學(xué)科領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)等方面有著廣泛地應(yīng)用。因此，它是大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程的重要組成部分。目前，教師在線性代數(shù)的教學(xué)過程中，過于強(qiáng)調(diào)理論知識，缺乏實(shí)踐意識，和工程應(yīng)用背景的講解以及實(shí)際線性代數(shù)模型的應(yīng)用，導(dǎo)致教師在課堂上講的口干舌燥，學(xué)生聽的如入五里霧中，枯燥乏味，不感興趣，昏昏欲睡，學(xué)完之后感覺沒有太大的用處。另外，在傳統(tǒng)的教學(xué)中，存在教學(xué)方法呆板，考核方式單一等問題，也會影響課程的教學(xué)效果。因此，改革勢在必行！在應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下，線性代數(shù)只有進(jìn)一步的整體優(yōu)化，才能增強(qiáng)教學(xué)效果，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。筆者認(rèn)為，應(yīng)從以下四個方面入手進(jìn)行教學(xué)改革。

一、轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)方式、方法和手段

教學(xué)是教與學(xué)的交往互動，學(xué)生是教學(xué)過程中的主體，讓學(xué)生參與到課堂教學(xué)中，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性[1]。因此，要摒棄傳統(tǒng)的灌輸式、填鴨式等教學(xué)方法，積極引入啟發(fā)式、案例式、討論式的教學(xué)方法。讓學(xué)生主動思考，帶著問題思考，進(jìn)而提出問題、分析問題、解決問題。比如，矩陣的概念和運(yùn)算，讓學(xué)生分組，教師課前提出問題，學(xué)生自主討論，理解矩陣的概念，剖析矩陣和行列式的區(qū)別，這樣，以學(xué)生為中心，讓學(xué)生真正的參與到教學(xué)中來，使學(xué)習(xí)氛圍充滿活力，進(jìn)而充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

傳統(tǒng)的教學(xué)手段以黑板為主，隨著科技的發(fā)展，教室多媒體的引入，改變了黑板加粉筆的教學(xué)模式。鼓勵教師運(yùn)用多媒體來輔助教學(xué)，不僅使教學(xué)更加形象化、多樣化、視覺化，而且還節(jié)省了一定的課堂時間，讓學(xué)生有更多的時間去練習(xí)。但一些重要的定理的證明，行列式的求解，矩陣的計(jì)算等這些推導(dǎo)過程，還是需要黑板來完成，讓學(xué)生明白分析的過程，跟上老師的思路，進(jìn)而真正的學(xué)到知識。由于線性代數(shù)內(nèi)容多，教學(xué)時數(shù)少，隨著慕課、微課的涌現(xiàn)，鼓勵學(xué)生課下利用網(wǎng)絡(luò)資源，自主學(xué)習(xí)線性代數(shù)，以鞏固加深對重點(diǎn)難點(diǎn)的理解，擴(kuò)充知識。另外，學(xué)校也可以建立精品課程網(wǎng)站，通過對本校老師視頻教學(xué)的錄制，滿足學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的需要。鼓勵教師混合式教學(xué)，為混合式教學(xué)提供軟件和硬件支持，提倡師生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，引入國家級、省級精品課程。

二、完善教學(xué)內(nèi)容

線性代數(shù)課程的主要內(nèi)容包括行列式、矩陣、向量組、向量空間、線性方程組及二次型等，內(nèi)容多而且比較抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)難度大，興趣不高。因此，要提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，教師應(yīng)以理論教學(xué)為基礎(chǔ)，以實(shí)際應(yīng)用案例為導(dǎo)向?qū)滩膬?nèi)容進(jìn)行改革[2]。主要從以下四個方面來實(shí)施：第一，結(jié)合本校學(xué)生特點(diǎn)，充分調(diào)研掌握學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、學(xué)科基礎(chǔ)和認(rèn)知水平，選取適合本校學(xué)生的教材，同時，編寫適合本校學(xué)生的作業(yè)、習(xí)題集等輔助教學(xué)資料。以應(yīng)用型人才為培養(yǎng)目標(biāo)，以知識夠用為原則，授課內(nèi)容要適當(dāng)刪減，適當(dāng)降低理論深度，對于一些定理的證明可以略講或不講，讓學(xué)生明白如何用即可，并且在每節(jié)課上根據(jù)需要配上一些典型的練習(xí)題，讓學(xué)生邊學(xué)邊練，進(jìn)而掌握所學(xué)知識。當(dāng)然，對于想考研的學(xué)生，可以適當(dāng)增加難度，配上一些選做題，做到因材施教。第二，融入數(shù)學(xué)建模思想。結(jié)合學(xué)生的專業(yè)，盡量選用與專業(yè)相關(guān)的模型。比如：經(jīng)管類專業(yè)可以舉例投入與產(chǎn)出的均衡問題，通信專業(yè)可以舉例信息編碼問題。通過線性代數(shù)和數(shù)學(xué)建模的結(jié)合，使學(xué)生能把具體的實(shí)際應(yīng)用問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題來解決，切身感受到學(xué)習(xí)線性代數(shù)的應(yīng)用價(jià)值，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和邏輯思維能力。第三，融入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)?？梢院侠碓黾泳€性代數(shù)實(shí)驗(yàn)課時，開設(shè)實(shí)驗(yàn)課，讓學(xué)生掌握用Matlab、Mathematica、spss等基本數(shù)學(xué)軟件求解行列式、矩陣的乘法等運(yùn)算，不僅可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，而且有助于提高學(xué)生的實(shí)踐能力。第四，鼓勵學(xué)生參加各類競賽。比如全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽、美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽等。通過參賽，有利于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，創(chuàng)新能力，分析問題和解決問題的能力。

三、改革考核方式

課程考核是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的主要途徑，考核方式選取恰當(dāng)，能夠激勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)興趣[3]。傳統(tǒng)的考核方式主要以期末考試的卷面成績?yōu)橹?，平時成績占30%，期末考試成績占70%，使得部分學(xué)生抱著臨時抱佛腳的態(tài)度，平時放松學(xué)習(xí)，上課不認(rèn)真聽講，通過突擊復(fù)習(xí)也許成績達(dá)到了及格，但是過后對知識點(diǎn)印象不深。并且以考試為主的考核容易誤導(dǎo)學(xué)生上課只聽老師講的內(nèi)容，課下也只看老師講的內(nèi)容，忽視了對知識點(diǎn)的應(yīng)用和把握，導(dǎo)致只為考試而學(xué)習(xí)，失去了應(yīng)用型人才培養(yǎng)的真正意義。因此，要改革考核方式。首先，增加平時成績所占比例，可以增加到40%或50%。并且，平時成績的構(gòu)成不僅要有出勤、作業(yè)等方面，還應(yīng)包含課堂表現(xiàn)、課外論文、對線性代數(shù)相關(guān)知識點(diǎn)的文獻(xiàn)查閱、數(shù)學(xué)軟件的應(yīng)用等方面，使學(xué)生不僅意識到整個學(xué)習(xí)過程是點(diǎn)滴的積累，長期不懈的堅(jiān)持，而且最終使學(xué)生引到實(shí)踐應(yīng)用的方向上，不僅僅是為了考試而學(xué)習(xí)。當(dāng)然，對理論基本知識的考核，一般采用閉卷考試的形式。這種考試改革不僅使學(xué)生掌握理論知識，而且有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)學(xué)生對線性代數(shù)課程持續(xù)、深入的學(xué)習(xí)，有助于提高學(xué)生的動手能力。增加期中考試或月考，月考采用線上機(jī)考，只考選擇和填空，學(xué)生可以多次反復(fù)考，直至考到滿意為止。線上機(jī)考作為平時成績的一部分，徹底解決學(xué)生“臨時抱佛腳”的想法，穩(wěn)打穩(wěn)扎，掌握所學(xué)知識。

四、加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

線性代數(shù)是一門基礎(chǔ)課，而它的教學(xué)是一個艱巨的工作。因此，要加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，提高教師的執(zhí)教能力。第一，定期開展教研室活動。通過定期組織成員開展教學(xué)交流，可使教師們共同探討遇到的問題及處理方法，交流教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，及時更新教學(xué)內(nèi)容，并鼓勵教師間相互聽課，取長補(bǔ)短，共同提高[4]。第二，施行青年教師導(dǎo)師制，充分發(fā)揮老教師的傳幫帶作用。第三，對于新開課和開新課的老師要進(jìn)行系、院兩級試講和教學(xué)過程中不定期的聽課。第四，鼓勵教師課題申報(bào)，使教師充分參與到課題研究中，科研與教學(xué)相結(jié)合，全面提高教師的學(xué)術(shù)和教學(xué)水平。

五、結(jié)語

教學(xué)模式改革是處于轉(zhuǎn)型時期應(yīng)用型本科院校實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要手段，改革的最終目的還是為了提升學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，讓學(xué)生通過解決實(shí)際問題，從而使運(yùn)算、抽象思維、邏輯推理的能力不斷地增強(qiáng)，這也符合了應(yīng)用型人才的發(fā)展趨勢[5]。線性代數(shù)的教學(xué)改革是一個長期的過程，需要不斷探索，尋求比較適合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)模式，進(jìn)而促進(jìn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李智群，潘文秀，張爽.應(yīng)用型本科院校《線性代數(shù)》課程教學(xué)模式改革——以欽州學(xué)院為例[J].科技與創(chuàng)新，2017（12）：132-133.

[2]薛慶平.論如何將實(shí)例結(jié)合在線性代數(shù)教學(xué)中[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016，32（9）：246-247.

[3]朱洪.基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的線性代數(shù)課程改革研究[J].教育教學(xué)論壇，2018（43）：128-129.

[4]魏周超.淺談線性代數(shù)課程建設(shè)和教學(xué)改革[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究，2016（23）：24.

[5]張猛，賈麗娜，于金倩，王芳.應(yīng)用型本科環(huán)境下線性代數(shù)課程教學(xué)改革探究[J].教育教學(xué)論壇，2017（15）：136-137.

項(xiàng)目：本文系甘肅省教育廳高等學(xué)校科研經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目“轉(zhuǎn)型時期獨(dú)立學(xué)院應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)方案的探索與實(shí)踐”成果（編號：2017A-240）

作者簡介：李燕娟（1983-），女，漢族，河南郟縣人，碩士，講師，研究方向：應(yīng)用數(shù)學(xué)。