獨立學院線性代數課程教學改革與實踐探究

張家寶

[摘要]針對線性代數學科邏輯性、抽象性的特點，基于教學目標、教學內容以及教學資源、方式等，以現代先進的教學理念進行課程改革，凸顯線性代數課程的實用性及重要性。以創新教學體系以及改革教學模式，提高本科生數學能力以及創新能力，提出融合計算機技術以及數學輔助軟件，轉變教學方式以及豐富課程形式。針對線性代數教學目標改革以及教學體系結構優化，實現獨立學院線性代數課程的立體化、多元化及多樣化教學。

[關鍵詞] 獨立學院;線性代數課程教學;改革與實踐

[中圖分類號]? G642?????? ?? ??????? [文獻標志碼]? A???????? ????????????? [文章編號]? 2096-0603（2018）34-0202-02

一、獨立學院線性代數課程改革的必要性

獨立學院不同于一般的本科院校，依托于母校高校進行教學管理以及教育師資隊伍建設，因此，在高等教育組成中是以培養應用型本科人才為主，在四年制的本科院校中借鑒母校的教學模式以及管理體系，實現人才培養教育方案的確定。故而獨立院校的教學體系并不是根據自身的師資力量以及學生群體特點構建，因此，使教學中經常出現課程體系結構失衡，教學反響差以及人才培養質量不達標等，使人才培養存在嚴重缺失，不利于教育教學體系的構建。線性代數課程也是一樣，作為理工科的專業必修基礎數學課程之一，線性代數無論是在教學體系還是在學生今后發展中都具有重要地位。在專業課程人才培養體系中，社會對線性代數課程的要求今非昔比，實現線性代數課程改革是社會人才培養的必然趨勢[1，2]。

線性代數課程的學習效果以及學習情況對學生今后發展以及學習能力的培養具有重要意義。為提高人才培養質量以及推動社會發展，獨立院校實現辦學特色化，改革線性代數課程以“以人為本”的教學理念，引入多樣化教學手段以及教學模式，實現線性代數課程的發展，以內容抽象、邏輯性強等為特點，提高學生的學習效率。考慮到線性代數學習的困難性，獨立學院的學生基礎能力低于母校高校學生，以及獨立院校學生自控能力差，師資隊伍不足，在教學中必須要轉變傳統教學方式，以高效課堂構建為主，針對學生的學習行為及學習理念，促進學生學習效率以及知識內化的強化，使學生能夠在較少的學時以及復雜的課程內容中掌握更多實用知識，能夠將理論知識運用到實際生活中，實現實踐能力的培養，才是線性代數課程改革的關鍵。所以，在課程改革中必須要以符合學生學習態度以及學習行為的教學方法，豐富課堂內容以及活躍課堂氣氛，在激發學生求知欲以及學習積極性的同時，實現學生應用能力的培養，提高學校的課堂教學效率，以實用、適用、高效、活躍等作為原則，做到線性代數課堂教學以及課程體系的創新，以獨特的教學方式及教學理念形成獨立學院的辦學特點，改變傳統千篇一律的教學模式[3]。

二、獨立學院線性代數課程教學現狀

（一）課程教學看法及教學目標現狀

現階段，獨立學院線性代數課程主要是在工科及經管類本科專業中開設，以國內的同濟大學主編的《工程數學線性代數》教材為主，少有學院能夠自己編寫教材，所以各大院校的教材都是大同小異，課時設定在48學時左右，主要是針對大二學生，在高等數學教學完成之后進行線性代數教學，主要課程內容為矩陣、向量組、線性方程組、特征值、二次型等，課程目標在于實現對基本線性代數概念的掌握，應用線性代數知識進行分析、論證以及求解等相關問題。

課程目的在于奠定學生專業學習的數學基礎，因此，課程知識比較抽象，邏輯性強，與高中數學知識銜接性不足，學生難以根據自身所學知識在大學第二年中迅速轉變自身的數學思維以及構建抽象的數學認知架構，使學生在學習中處于被動狀態，課程氣氛較為壓抑、枯燥，師生互動比較單一，學生學習興趣不足。尤其是在數學知識面的擴展中，線性代數課程的概念比較復雜，教材中缺乏較為形象的案例或者是知識內容，使學生在學習中難以借助外界知識點完成知識體系的拓展與教材知識內容的掌握，在高等教育體系中是公認的難度高、教學效果差以及教學過程枯燥的課程[4]。

（二）課程重理論，考核模式落后

獨立學院與多數高校一樣，在線性代數課程教學中注重理論教學，實踐應用內容較少，一方面是由于學時緊張，為完成教學任務，多數教師都是以理論為主展開教學，然而學生對線性代數的理解水平有限，在課堂中難以跟上教師的講課節奏，使課堂教學效率顯著下降。另一方面是多數院校教學中都是奉行個體教學—教師講課，學生接受，期末考試前大段背書以及背試題，根據期末考試教師劃定的考試范圍就能夠完成課程的學習，實際上學生在一個學期中真正上課的次數屈指可數。線性代數課堂教學中基本是教師一個人唱獨角戲，多數教師為了改進教學質量以及教學氣氛，采用多媒體教學以活躍課堂氣氛，但大班制授課方式下，真正參與到教學過程中的學生并不多，而且課件陳舊以及多媒體濫用等，使教學質量的改進收效甚微。因此在線性代數課堂中，學生無法理解線性代數的概念而逐漸喪失了學習興趣，尤其是課堂氣氛的枯燥以及壓抑，難以提起學生學習興趣。而且各個專業的線性代數課程基本一致，教學沒有特色，不僅導致教學氣氛壓抑，也難以滿足各個專業人才的培養目標，專業的特殊性以及實際性的缺失，使線性代數教學難以滿足學生的個性化發展，難度調整以及實踐應用缺失增加了學習難度。

三、獨立學院線性代數課程改革與實踐

（一）優化課程目標定位，結合互聯網資源

獨立學院以基礎理論為核心，近年來堅守能力本位論，注重創新能力以及應用能力的培養，以應用型人才培養為主。故而線性代數課程教學中需要根據獨立學院的人才培養性質以及教學師資力量，針對教學內容以及應用型人才培養目標，以各個專業的特殊性及實際性，遵循“以應用為目的、必須夠用為度”的準則，重新定位課程目標，以滿足學生專業發展以及能力培養的需求，為改革課程教學目標，實現線性代數教學質量的提升以及教學體系的創新發展。為避免獨立學院專業發展對課程內容的限制，教師在教學前需要對學生能力進行摸底測試，改變大班制的教學方式，根據學生的能力水平進行分層教學，以小班制的教學方式打破傳統的班級授課制度，根據學生學習興趣以及學習能力進行分組，實現獨立學院人才培養的專業化以及應用化。可以在每學期開始前組織專業教師進行教學大綱以及教學內容的劃分，科學劃分知識點，便于教師在開學后進行課堂知識以及教學計劃的確定。結合學期開始前的摸底測試，確定各個小班級的教學難度以及教學方式，極大地降低教師教學負擔，科學、系統地實現線性代數教學，以符合獨立學院學生基礎以及學習規律的方式實現實用性知識教學，以提高學生的學習效率以及知識應用能力。

結合互聯網資源，將獨立學院現有的教學資源與互聯網資源相結合。靈活應用多媒體、板書、網絡等資源，根據各教學資源的優缺點進行組合使用，確保教學過程中能夠針對性實現知識的系統復習以及新課講授，便于學生進行知識理解以及做筆記。改變傳統單一的教學資源使用，尤其是課堂教學過程中，為了提高學生的學習積極性以及引導學生進行邏輯思考，可以通過多媒體以及板書等方式進行。根據教師的講解實現知識點的理解，通過板書進行演示，以多媒體形象化知識內容，便于學生知識內化，激發學生的學習興趣，以感性素材促進課堂教學氣氛的活躍。再者就是利用獨立學院的計算機技術，結合互聯網資源構建網絡資源平臺，以師生資源共享為主，通過平臺實現教學資源雙向傳輸，構建課后交流以及疑問解答、課外學習以及資源收集等平臺，打破時空限制，進行自由討論以及教學資源的共享。針對線性代數相關的實際問題以及理論知識進行探討，便于教師在線性代數課程中掌握學生的學習情況，課后鼓勵學生通過互聯網、圖書館等多種方式獲取更多的線性代數相關知識，然后分享到資源平臺中進行班級互動，便于學生在課后積極學習以及交流，調動學生學習積極性的同時，促進學生知識搜索以及數據分析能力，提高學生的知識應用能力。

（二）引入數學軟件輔助教學，實現教學內容的立體化

運用Matlab等數學軟件輔助教學，以實驗教學以及計算機輔助教學有效提高學生的科學計算能力以及創新能力。根據專業的特殊性以及實際性，以計算機為主進行實踐能力鍛煉，有效彌補學時不足帶來的教學壓力。學生可以課后在自己的計算機上安裝專業性的軟件、工具等，通過課后軟件操作體驗以及課堂的知識點講解，強化學生對抽象知識的掌握，提高計算機能力的同時，糅合課本知識、多媒體技術以及計算機應用軟件，實現數學教學的一體化以及立體化。將單一的教材知識轉變為豐富的數學體驗、計算機操作、軟件技能訓練等，同時強化學生學習數學的興趣以及素質提升。目前較為突出的數學軟件有Maple、Matlab、Mathematic、MathCAD等。由于理工科專業的需要，線性代數課程教學中可以采用Maple和Mathematic等，通過符號運算實現能力的拓展以及線性代數抽象概念的集體化，便于學生后期實現軟件熟練計算、模擬及仿真等。強化應用能力的同時，以實驗內容實現理論與實踐的結合，確保學生能夠在教師指導下運用各種數學軟件，將知識通過操作實現能力培養，通過求解行列式、方陣的逆矩陣、線性方程組等，使學生能夠有效利用數學軟件解決實際生活問題，為學生的今后發展以及工作打下良好基礎，便于開發學生的計算機能力以及創造力，鍛煉計算機操作能力。

綜上所述，立體化展現教學內容，根據獨立學院的線性代數課程目標，以主干教材以及輔助教材充實課堂內容，通過多媒體實現音頻、視頻和動畫等形式的知識展現，豐富課程內容的同時，調動學生的積極性。以多種形式將理論知識與實際結合，使線性代數的教學內容更加貼近生活，使學生能夠靈活應用理論知識，提高課堂教學效率以及活躍課堂氣氛，結合計算機技術以及數學輔助軟件，高效促進課堂教學效率以及學生知識內化、能力的培養等。

參考文獻：

[1]李秀文.應用型本科院校非數學類專業線性代數教學改革探究[J].科技視界，2015（36）：47-56.

[2]張國勇.“線性代數”課程教學內容改革的實踐與認識[J].福建師大福清分校學報，2017（5）：15-18.

[3]王建國，劉艷艷.線性代數課程建設與改革的探討實踐[J].中國教育技術裝備，2012（24）：86-87.

[4]劉艷艷，王建國.項目教學法在線性代數課程教學中的應用[J].教育與職業，2016（8）：119-120.

◎編輯 馮永霞