淺談網絡資源在線性代數教學中的應用*

江立輝，張霞，袁淑芳

(1.合肥學院數學與物理系，安徽 合肥230601；2. 合肥學院建筑與工程系，安徽 合肥230601)

線性代數作為應用型本科人才培養體系中一門重要的數學基礎課程，在加強學生邏輯思維和創造性思維、培養學生創新能力方面，起著至關重要的作用，其教學質量的高低直接影響到學生創新思維和能力的培養[1].然而傳統線性代數教學往往停留在紙質的一本書上，無論內容如何調整，給學生的感覺總歸是死板、缺乏互動的.網絡信息化的發展，為線性代數課程的教與學提供了重要的資源和輔助的工具.因此，如何利用網絡資源創新大學課堂教育，成為當下教學改革工作的重心和關注的焦點.

1 線性代數教學現狀

線性代數中每一章都有很多基本概念、基本計算方法等新的知識點.學生學習了諸多概念后，抓不住重點、難點，理不清解題思路.在課堂教學中不少教師照本宣科，只是一味地羅列公式、選講例題，這樣很容易使學生失去了對線性代數這門學科學習的積極性.這就導致了在課后做作業時，學生很難將公式靈活地運用于題目中.由于難以掌握復雜的計算方法，往往會造成某個計算結果出現失誤.面對這些問題，究其原因，一方面是線性代數學時不夠多，另一方面是這門課的理論性強、概念和定理多、計算量大.由于增加學時不切實際，所以面對這一情況，只有在教學方法上進行一些大膽的改革[2].

2 網絡資源在線性代數教學中應用的必要性

網絡資源是在先進的教育思想及教育教學理論指導下，利用計算機通信設備傳播和網絡軟件管理，為廣大教師和學生提供教學信息的資源[3].

2.1 利用網絡資源的便捷性，可以提高學生的學習效率

21世紀是一個網絡化的時代，基于網絡和多媒體的線性代數教學成為必然趨勢.例如，貼近大學生生活的手機數學軟件Mathhelper，主界面如圖1所示.

圖1 Mathhelper主界面

從圖1可見，Mathhelper的主界面內雖然所有的菜單都用英語表示，但是通過圖像能夠很輕松地理解程序的操作步驟.Mathhelper具有很強實用性.首先，它可操作性強，一般手機便可安裝，攜帶方便；其次，操作起來簡單方便，軟件雖然都是由英語編寫，卻在菜單部分追加了形象生動的數學圖標；最后，此軟件適用于所有學習線性代數的學生.比如對線性代數知識掌握較全面的學生，可以通過此軟件對矩陣進行計算，從而節約了演算時間.而對理論或計算過程不了解的學生可以在Theory和Solution中得到詳細的了解.

矩陣運算是線性代數計算中出現率最高的一種運算，如圖2所示，只要在手機界面上輸入需要運算的矩陣行列位數，并根據所在位置填寫相應數據，一個“solve”鍵即可完成矩陣的相關運算，相當的方便.即使對于運算過程不熟悉，也可以用“help”或“Theory”命令通過圖解方式(如圖3所示)來理解運算的詳細原理，這對于加深知識點的理解很有幫助.

圖2 轉置矩陣求解過程

圖3 轉置矩陣求解原理

2.2 使用網絡資源，培養學生自主學習和探索能力

建構主義認為，知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的情境下，借助其他人(包括老師和學習伙伴)的幫助，利用必要的學習資料，通過建構的方式而獲得[4].網絡環境下的自主探索學習能夠提供輕松的學習氛圍，激發學生的學習興趣，從而相互交流，不斷探索，靈活地掌握知識點.

《線性代數及其應用》(高等教育出版社)教材中附帶的光盤便囊括了四類數字化資源：線性代數智能教學平臺、線性代數演算系統、線性代數求解模型及智能電子教案[5].在每一章的課堂教學結束后，學生可運用所學的知識，在線性代數智能教學平臺網絡版(圖4)上操作練習，從而提高自身的學習能力.網絡智能教學平臺能自動生成判斷題、填空題及操作題三種題型.

圖4 線性代數智能教學平臺網絡版(在線測試試題)

學生在規定時間內完成試卷，系統便會對學生提交的試卷進行批改，并給出相應的答案分析，這樣使學生能夠清楚地意識到自己的做題思路在哪個步驟出現了差錯.另外，如果在做網絡試題中遇到較棘手的問題時，學生也可以借助線性代數智能教學平臺單機版找到相似的試題進行練習，從而達到熟能生巧的目的.同時，授課教師根據系統批閱的分數，對學生的平時成績有更加直觀、明確的了解.

3 如何有效地運用網絡資源

3.1 網絡資源的類型

隨著網絡資源的快速發展，網絡使用的參考資源已愈來愈多.按信息資源傳播的范圍可大致分為光盤局域網信息、傳統的Internet網絡信息和近年愈發紅火的手機網絡信息資源；按信息加工層次劃分可分為網絡資源指南和搜索引擎、聯機館藏目錄、網絡數據庫、電子期刊、電子圖書、電子報紙、參考工具書和其他動態信息[6].

最貼近大學生生活，也是最便捷的網絡資源則常見于手機軟件，如Mathhelper，由于現在的大學生手機絕大多數都是Android系統，所以許多手機軟件安裝操作起來很方便.大家也可以借助微信、QQ群等聊天工具，集體探討線性代數學習中的問題，互相學習、共同進步.相信學生們課余時間大多與電腦為伴，也可利用一些電腦軟件來進行線性代數的輔助學習.

3.2 網絡資源的有效利用

現代學習理論對網絡資源的學習是一個主動探索知識的過程，學習者并非被動地灌輸知識，而應積極地探索、思考.知識不是對現實的純粹客觀的反映，不能以實體的形式存在于個體之外，學生對知識的接受，只能由他自己來構建完成，以他自己的經驗為背景，來分析知識的合理性.因此當學生們借助網絡資源這一助手學習線性代數時，應該遵循學習的認知過程，結合自己所掌握的知識點去了解，加深自身的學習經驗.

網絡工具在不斷地淘汰更新.利用網絡資源教學時，我們不能忽略學生所處的真實情境.當使用最貼近大學生生活的網絡資源時，有利于學生在原有認知結構和生活經驗的基礎上，不知不覺地對線性代數這一學科產生興趣.例如，線性代數QQ群的建立，可以使習慣于網聊的學生聚集在一塊，在閑聊之余也會時常討論線性代數學習中遇到的問題.針對不同層次的學生，不同的教學內容，應當創設不同的教學環境，有不同的安排.每件事物都有兩面性，網絡資源給了學生良好的網絡交互平臺，靈活方便，有著個性化的服務.相對于傳統教育而言，網絡也存在一些不足，如老師無法對學生的行為進行有效的監督.所以，將傳統教學手段的優點與現代教學手段的優勢有機滲透，多種教學手段綜合運用，才能提高教學的質量與效率[7].

4 結束語

在網絡的時代中，教育被賦予了新的色彩.網絡成功地克服了傳統教學時間、空間上的約束，使學生對原本無趣乏味的線性代數產生了求知欲，對求解線性代數有了更好的理解和記憶，從而進入了一個豐富有趣的“數字化”世界.

參考文獻：

[1]江立輝,胡雁玲,汪潘義.應用型本科院校線性代數課程建設的思考[J].合肥學院學報:自然科學版,2012,22(2):88-92.

[2]趙春婕.工科線性代數教學中存在的問題及改革實踐[J].科技創新導報,2011,34(12):143.

[3]李東林.試析網絡信息資源的定義、類型、特點及整合方式[J].科技信息,2007,(6):175.

[4]岳偉.自主性學習及條件的建構[J].教學管理,2001,9(5):6-8.

[5]方文波.線性代數及其應用[M].北京:高等教育出版社,2011:3.

[6]羅書練,鄭萍,邵新.研究網絡資源類型及特點對做好用戶參考咨詢的作用[J]. 醫學信息,2006,19(10):1774-1776.

[7]卞如軍.運用現代教育技術手段優化中學政治教育課堂[J].考試周刊,2008,35(10):23-24.