摘 要: 本文結合多年的《線性代數(shù)》課程的教學實際,就如何優(yōu)化該課程的教學內(nèi)容, 教學方式和考核方式等方面進行了一些探索與實踐,以激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生應用線性代數(shù)方法解決問題的能力。
關鍵詞: 線性代數(shù) 教學改革 分層次教學 考核評價
線性代數(shù)是工科本科學生的一門公共基礎理論課,線性代數(shù)的理論應用于管理學科和技術學科的各個領域,它是力學、計算機、自動化等本科專業(yè)必修基礎課。但是線性代數(shù)不同于概率統(tǒng)計和高等數(shù)學有眾多實際案例可選,能喚起學生的學習興趣,能讓學生直接感受到該課程的實用價值,也不如高等數(shù)學可以聯(lián)系學生已有的數(shù)學知識,可以做到以舊迎新,降低學習的難度。線性代數(shù)完全是另起爐灶,學生面對的是全新的數(shù)據(jù)形式——表格數(shù)據(jù)。以前學生連表格都很少見到,而現(xiàn)在要在很短的時間內(nèi)掌握表格數(shù)據(jù)的算法,難度是很大的。線性代數(shù)之所以成為教師和學生都感到困難的課程之一,主要原因在于它的抽象性。如何克服線性代數(shù)的抽象性帶來的困難,加快線性代數(shù)的教學改革勢在必行。
在線性代數(shù)的課程教學中,由于內(nèi)容多,學時少,基本采用講授法,大部分教師覺得該課程相對高等數(shù)學和線性代數(shù)要難教一些,學生也普遍反映這門課比較難學,概念多而且抽象獨特,公式多而且復雜。下面結合自己的教學實踐與學習談談認識。
1.教學內(nèi)容
隨著全球性新技術革命的到來,線性代數(shù)在內(nèi)容上已經(jīng)發(fā)展到一個新的水平,因此課程的教學內(nèi)容應及時反映時代的特點和科技發(fā)展的方向,以適應客觀形勢對人才培養(yǎng)的需要。
首先,精選教材。自《線性代數(shù)》作為一門獨立的課程開設以來,理學院及數(shù)學教研室領導都非常重視這門課的建設與發(fā)展。2006年之前,我們一直使用同濟大學編寫的《線性代數(shù)》教材,該教材寫得精練,但給教與學帶來一定的困難。各位從事線性代數(shù)主講工作的教師,有著豐富的教學經(jīng)驗。他們不斷地對線性代數(shù)的課程體系、教學方法和教學手段進行改革,2005年由數(shù)學系教師開始編寫線性代數(shù)教材,于2006年在東北大學出版社出版了該教材,并在2006年的《線性代數(shù)》課程教學中使用。2007、2008年又進行了修訂,并在2007年和2008年的教學中使用,使用學生累計超過15000人次。
其次,精心組織教學內(nèi)容。線性代數(shù)的理論性比較強,教材上有大幅的公式推導,學生反映這門課比較枯燥。為了改變這種狀況,在授課過程中,精心設計每一堂課,在課程內(nèi)容的組織上多下工夫,在講述一些定義、定理時注意講清思路、講清概念。課程主要內(nèi)容分成三大部分包括:線性空間、向量的線性相關性、線性變換、行列式、矩陣、線性方程組、二次型等理論及其有關知識,使學生能熟練掌握這些基本概念和方法,培養(yǎng)學生較強的邏輯思維和抽象思維能力,以及分析問題解決問題的能力,發(fā)展學生應用數(shù)學思想解決實際問題的能力,并為學生學習后繼課程及進一步提高打下堅實的數(shù)學基礎。
2.教學方式
首先,改革傳統(tǒng)教學方法,因材施教,實施分層次教學。
隨著學校招生規(guī)模的擴大,學生存在不同知識基礎、能力水平和個性特征,他們對課程學習、研究的理解、掌握程度和進度會有差異,而且各專業(yè)對課程內(nèi)容的要求不同,只有對傳統(tǒng)教學方法、內(nèi)容進行改革,才能使學生的學習目的更明確,自覺性更強,學習興趣更濃厚,才能使學生從根本上克服學習數(shù)學的畏難情緒,擺脫學習困境。因此進行分層次教學對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,全面提高教學質(zhì)量,使數(shù)學教學真正適應各專業(yè)教學需要和社會發(fā)展需要顯得尤為重要。
其次,開展課堂板書、多媒體教學和網(wǎng)絡教學相結合的授課方式。
對書寫較多的一些矩陣、行列式和線性方程組等,教師可以以多媒體的形式展示,同時結合動畫講解。對于理論上的內(nèi)容,如定理證明等,教師一邊書寫、一邊講解,使學生能夠在課堂上隨著教師的講解和書寫理解思考過程,如何應用理論等根據(jù)內(nèi)容的不同,采用相應的教學手段,一方面減少了書寫的時間,有更多的時間強化學生已學內(nèi)容,另一方面可以介紹線性代數(shù)在現(xiàn)代科學領域的應用。針對課后的復習、相關背景知識的學習以及課堂內(nèi)容的擴展部分,充分利用網(wǎng)絡,建立課程主頁,提供相關資源和討論空間。
3.調(diào)整考核方式
考核評價是教學過程非常重要的環(huán)節(jié)。堅持“考”為教學服務,為培養(yǎng)人才服務,把考試作為實現(xiàn)教學目標的重要手段,積極改革考核方式,實行科學的考核評價。長期以來,該課程實行考教分離,統(tǒng)一大綱,統(tǒng)一教材,統(tǒng)一命題,流水閱卷,但及格率往往偏低。
根據(jù)教學內(nèi)容和教學進程,合理安排考試環(huán)節(jié),實行平時考核與期末考試相結合,加強平時考核檢查,可考慮適當增加平時考核成績所占比例,以提高學生平時學習的積極性,從而一定程度上可以提高課程考核的及格率。自2008年開始, 為確保這門課程取得良好的教學效果,我們組織有經(jīng)驗的老師專門編寫了《線性代數(shù)作業(yè)練習冊》,后來也多次組織教師進行修改。我們課程組教師加強了研討,給每位教師和學生統(tǒng)一印發(fā)了作業(yè)練習冊,基本上每次課后都有同步的練習題、思考題,每一章后都有復習題,可安排小測驗。 這樣,不僅可以節(jié)省學生做作業(yè)的時間,減輕教師的負擔,而且可以使每位教師和學生有基本統(tǒng)一的要求,使學生對課程的知識點和知識體系、常見題型等有了深刻、準確的理解和把握。試用效果較好。
考完后進行及時地考試分析和總結也十分重要,通過成績分析和反饋改進教學。 一是要對成績分布情況進行分析,通過總體分布符合正態(tài)分布程度判斷班級的總體水平和發(fā)展趨勢。 二是對每道題的得分情況、區(qū)分度和難度進行分析,評價學生對每個知識點的掌握情況和運用能力,找出薄弱環(huán)節(jié),提出改進措施,以便對教學內(nèi)容和方式進行適當調(diào)整和改進,從而促進教學質(zhì)量不斷提高。
4.結語
總之,線性代數(shù)作為工科各專業(yè)一門基礎數(shù)學課程,學生要很好地掌握其知識,為解決實際問題,也為學習其他課程打下良好基礎。數(shù)學課堂教學是一門藝術,為使學生能在樂趣中學習,為培養(yǎng)出新世紀創(chuàng)新性人才,教師應不斷努力地學習、研究、探討教學的思想、方法和藝術,不斷提高自身的教育、科學素質(zhì)。
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項目來源:項目名稱:2011年度教育教學改革一般立項項目,沈工大教發(fā)[2011]58號-7