基于OBE理念下線性代數教學改革的研究

◇宿遷學院文理學院大學數學部 邵樹祥

線性代數課程內容的特點是概念抽象、定理難理解、公式復雜。而學生的想象、理解、計算能力的有限，導致這門課程的教學效果不是很理想，基于這一現實，創新性地提出OBE理念，本文主要研究了宿遷學院線性代數課程教學的特點、現狀以及存在的問題。并且以應用型專業學生為例，設計出線性代數新的理論教學、實踐教學、考核方式三維一體的教學模式。該課程改革深度融合OBE理念，將提高宿遷學院應用型專業學生對線性代數課程的積極性、實踐解決問題的能力。

1 研究背景

宿遷學院的辦學定位是應用型公辦本科院校，主要注重學生的實踐應用的能力培養，但是當前線性代數課程教學模式和考核方式，很難適應應用型人才培養的需要，因此改革勢在必行，而OBE（成果導向作用）理念的教學模式和過程性考核方式，正是以提高學生的學習積極性和主動性，培養學生解決實際問題能力為主要目標，宿遷學院也應該將OBE理念運用于各個專業。

2 研究現狀

1994年斯派蒂在專著《以結果為基礎的教育：重要的爭議和答案》中提出了“以結果為基礎的教育”術語，近年來隨著國外OBE理念下的教學模式和過程性考核方式的盛行，肖艷研究了成果導向教育理念下線性代數課程教學研究，主要結合武漢學院的自身特點，研究如何在成果導向教育理念下，從根本上緩解線性代數課程教和學脫節的低效現狀。王松華、范大付等人通過對模塊優化、學生為本、應用實踐和評價激勵等四個方面，探索OBE教學模式在線性代數改革的應用。謝加良等人著重研究新工科理念下線性代數課程教學設計探索，運用Matlab、Mathematical、Mapel軟件將最前沿的技術創新實踐融合于線性代數的課程教學設計之中。培養學生解決實際問題的能力。謝瑞軍等人主要結合新時代背景下的人工智能、大數據、云平臺等技術，對經管理念提出一些改革意見。而本文主要研究宿遷學院線性代數課程的特點，提出新的理論教學、實踐教學、考核方式三維一體的教學模式。深度融合OBE理念，將提高宿遷學院應用型專業人才培養。

3 線性代數課程教學存在的問題

通過對宿遷學院應用型專業學生的教學意見反饋表，如表1所示，根據教學意見反饋表可知，宿遷學院線性代數課程存在如下問題：

圖1 教學意見反饋

（1）課程內容客觀存在，知識難度較大。宿遷學院線性代數課程教學的內容主要是行列式、矩陣、向量、線性方程組、二次型。其內容具有概念多，公式定理復雜，計算難度較大，尤其是定理和公式推導證明不容易理解。相對于非數學專業的學生而言，學科知識體系不豐富，學生過程中會產生害怕、厭學現象，從而影響了學生學好線性代數的積極性。

（2）教師的授課模式單一化。在宿遷學院傳統的線性代數課程里，教師注重理論講解，學生在被動學習，很難理解和應用知識，導致大部分學生死記硬背，知識體系不完善。

（3）重理論，輕實踐。這是線性代數普遍存在的問題。線性代數作為宿遷學院工科、理科、經管類學科的基礎課程。不緊是學生后期學習的基礎課程，也是對工程和經管等實際問題的解決具有重要的應用價值。而目前階段忽略實踐知識的探究，學生不能將所學知識學以致用，也違背了宿遷學院應用型本科的辦學理念。

（4）學習成績評價單一。宿遷學院當前的線性代數考核方式是平時成績占30%，期末成績占70%。其中平時成績主要有上課出勤、平時作業、課堂情況等指標。而且當前的考核方式注重結果，不太注重學生的過程性考核。只會導致學生對知識點短暫的記憶?？荚囈唤Y束，學生會忘得一干二凈。

4 基于OBE理念下宿遷學院線性代數教學改革的研究

4.1 OBE理念介紹

1994年斯派蒂在專著《以結果為基礎的教育：重要的爭議和答案》中提出了“以結果為基礎的教育”術語，OBE是Outcome-Based Education的簡寫，OBE理念具有三大特點：以成果為導向，以學生為中心、持續改進。圖2表示的是OBE理念模型，通過對社會需求，制定合適的培養目標與畢業要求，完善課程目標，通過持續不斷的改進，完成畢業目標達成度，形成一個穩定、持續的閉環。

圖2 OBE理念模型

4.2 宿遷學院線性代數教學改革的研究

（1）重視運用線性代數理論知識解決實際問題的能力。教師講解課本上的理論知識后，進一步提高學生對知識點的理解和掌握，可以根據學生專業的不同，解決學生的專業上實際問題。例如，對于宿遷學院經管類學生在專業上的應用：

已知一個工廠有3個生產部門，在一年內各個部門之間的消耗系數和最終產品（單位：萬元）見下表。

求各個部門的總產品。

解：因為直接消耗矩陣與最終產品分別為

通過案列教學法能夠很好地把理論學習知識與實踐應用相結合，有助于學生理解線性代數理論知識，激發學生學習線性代數的樂趣，實現教學相長。

（2）將Matlab數學軟件融入實踐教學過程。工科專業領域經常遇到面臨線性方程組解的問題，手工求解過程中，不但計算量偏大，而且還容易出錯。如果使用Matlab數學軟件就可以大大節約時間。例如：

即方程組的通解

解法二：運用Matlab數學軟件，用rref求解學生自覺性學習，主動學習。同時，根據OBE理念的考核方式，主要以教學目標評估學生的創造性思維和解決實際問題的能力為目的，這也符合宿遷學院應用型辦學理念。主要思路如下：

（1）增加平時成績比例，增大過程性考核評估方法。將原有的平時成績比列30%調至40%，教學過程中，增加實踐環節以及學會運用數學軟件解決問題，真正意義上讓學生成為課堂的主人。

（2）豐富期末考試試卷題型。當前的考試題型比較固定，學生容易臨時抱佛腳，沒有真正的掌握內容。命題的時候適當增加探究、實踐內容題目，這樣才能真正考察學生學習知識的掌握程度。

（3）合理運用線上教育平臺，實現線上、線下混合教學，達到最佳的教學效果。

5 結語

本文基于OBE理念，分析了當前宿遷學院線性代數課程教學的特點、現狀、以及存在的問題。并且以宿遷學院應用型專業學生為例，設計出線性代數新的理論教學、實踐教學、考核方式三維一體的教學模式。通過案例教學法和實踐教學法，提高學生解決實際問題的能力，激發學生潛能。該課程改革深度融合OBE理念，將提高宿遷學院應用型專業人才的培養。