新工科背景下初探數學類課程如何為專業服務
——以《線性代數》課程為例

丁志瑛 柴英明

（成都東軟學院，四川 成都 611844）

1 引言

“新工科”是指在新一輪科技和產業革命以及知識生產模式轉型的背景下，面向當前新經濟的現實急需和未來發展，運用新興技術建設和發展一批新興工科形態，或者改造和升級一批傳統工科和理科，構筑具有跨界整合、創新驅動、應用實踐等特征的中國本土化的新型工科[1]。

自2017年2月以來，教育部積極推進新工科建設，先后形成了“復旦共識”、“天大行動”和“北京指南”，并發布了《關于開展新工科研究與實踐的通知》、《關于推進新工科研究與實踐項目的通知》，全力探索形成領跑全球工程教育的中國模式、中國經驗，助力高等教育強國建設。這代表著以新工科為主題的高等工程教育的開展已經得到了社會的高度重視[2]。

教學改革是實現和發展新工科教育最重要的方式之一，《線性代數》作為高等學校理、工、經管等多個專業的重要基礎課，也應該調整思路，加速向新工科教育的轉型。

本文將從課程資源建設、混合式教學設計、考核評價優化等方面，以《線性代數》課程為例初探新工科背景下的教學改革[3][4]。

2 混合式教學課程建設

混合式教學是將在線教學和傳統教學結合起來的一種“線上”+“線下”的教學[5]。我們通過把兩種教學方式的優勢有機結合起來，使學生可以更好的參與學習，可以更好地實現基礎課程為專業服務的目標。為了實現這個目標，我們主要做以下三個方面的工作：

2.1 課程資源建設

通過編寫教材、制作優質的教材配套課件，錄制課程視頻，制作案例庫與習題庫并不斷完善更新擴容等措施，將課程資源數字化并上線。通過線上資源建設，可以使學生的學習更靈活，學生有充分的時間進行自主學習。通過錄制習題詳解視頻，可以使學生根據需要，重復觀看習題講解。通過引入和專業相關、面向應用的實際案例，使學生能更好的體會到基礎課對專業課的重要作用。此外，通過設計配套的在線練習，檢驗學生的學習效果。在課程資源建設過程中，應轉變“思政只由思政教師教”的觀念問題，設計“課程思政”典型案例，將思政元素有機融入課程教學，實現立德樹人與知識傳授的相互融通。

2.2 混合式教學設計

教學模式采取“線上學習”+“課堂教學”+“練習測評與反饋”，將教學路徑分為：課前、課中和課后三部分。

課前，教師搭建線上教學平臺，開通QQ交流群、釘釘群、郵箱等課程討論與交流平臺，提前錄制好視頻，視頻按知識點方式來錄制，錄制的視頻時間小于20分鐘，并將視頻設置為任務點，定時開放，在學生學習前，發放學習任務卡，學生根據個人時間、網絡等狀況，在規定時間內完成課程學習。對學習中出現的問題，進入平臺討論，還可以進行同學間、師生間的交流互動。本文以北京理工大學出版社出版的《線性代數》教材第一章為例[6]，介紹分配的知識點和學時（見表1）[7]。

表1

表2 線性代數拓展教學案例

表3 《線性代數》課程成績評定方式

課中，教師根據學生自主學習階段的情況，對知識點進行梳理，同時提供知識點的相關案例。比如關于的思維導圖（見圖1）和案例教學（見表2），課堂中探討、交流、分享各種學習資源，并進行知識內化與總結。

圖1 相關的知識點

課后，學生根據個人實際情況，對相關知識進行補充、整合、復習，并完成教師布置的作業。在教學反饋與評價階段，根據資源點擊率、視頻觀看率等數據，分析教學的效果，并結合期末考試成績等，進行新一輪課程建設。

2.3 考核評價優化

科學合理的考核評價，能幫助教師及時進行教學調整，也能極大的促進學生進行學習。我們對現有的考核評價方式進行優化，構建立體化課程成績評定方式，加強過程性學習的考核評價，使用信息化平臺對教學過程的各個環節進行考核，包括在線視頻學習、任務節點完成、課堂出勤、課堂互動、小組互評、作業和測試等方面?？己司唧w分為形成性考核和終結性考核兩類，各占學生總成績的60%和40%；其中，形成性考核由4部分組成。具體如表3所示。

加強對教師教學效果的評價，設計調查問卷，從學生對在線資源的滿意度、授課方式的滿意度、評價方式的滿意度、學習效果的滿意度、自主學習能力提高情況、創新意識、創新能力提高情況等方面進行調查，統計分析問卷結果，及時的進行總結、改進與提高。構成了教與學統一、可持續發展的混合式教學過程。

3 結語

本文以《線性代數》課程為例，展示了新工科背景下，將現代信息技術與課程教學深度融合，與專業相結合，并根據專業需求優化教學內容。通過課程資源建設、混合式教學設計、考核評價優化等方面的改革，形成了豐富的課程教學資源，彌補了傳統教學模式在時間、空間上有所限制的不足，提高了教學效率，增強了學生學習《線性代數》課程驅動力，實現了基礎課程為專業服務的目標，促進了對學生數學基礎、數學思維、數學文化素質的培養，促進了對學生邏輯表達能力、知識快速獲取和綜合集成能力的培養，實現創新意識和能力的培養。