石月蓮
(晉中學(xué)院數(shù)學(xué)系,山西晉中 030619)
大學(xué)數(shù)學(xué)是培養(yǎng)人才的基石,是非數(shù)學(xué)專業(yè)的核心課程[1]。線性代數(shù)是大學(xué)數(shù)學(xué)一門重要的必修課程,是進一步學(xué)習(xí)其他數(shù)學(xué)課程,如數(shù)理統(tǒng)計、矩陣論、運籌學(xué),以及后續(xù)課程的必備基礎(chǔ),更是以后工作中經(jīng)常使用的數(shù)學(xué)工具之一。在教學(xué)實踐中,改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)環(huán)節(jié),是當前教育形勢發(fā)展的需要[2]。由于應(yīng)用型本科院校的主要培養(yǎng)目標是實踐應(yīng)用而非科學(xué)研究,所以應(yīng)用型本科以應(yīng)用為培養(yǎng)重點,要求培養(yǎng)與現(xiàn)代社會發(fā)展理念、素質(zhì)教育理念相適應(yīng)的專門人才。這樣的人才能夠迅速地投入到實際的生產(chǎn)工作當中。筆者在實際教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)“輕基礎(chǔ),重應(yīng)用”的思想,師資的缺乏、課時的壓縮及學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)偏弱等因素影響線性代數(shù)課程的教學(xué),針對以上影響因素,提出以下幾方面的解決思路。
我校線性代數(shù)課程的開設(shè)課時為40 個課時,面向?qū)ο笫谴笠恍律?,課程開設(shè)在第二個學(xué)期,涉及8個院系,分別為信息技術(shù)與工程系、機械系、物理與電子工程系、化學(xué)化工系、材料科學(xué)與工程系、旅游管理系、經(jīng)濟管理系和生物系的食品科學(xué)與工程專業(yè)。8個院系中既有理科專業(yè),又有工科專業(yè),同時還有文科專業(yè),學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)參差不齊,理科專業(yè)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對要好一些,文科專業(yè)學(xué)生較弱,這就對教學(xué)內(nèi)容的選取和難度就提出了要求。學(xué)?,F(xiàn)用教材為《線性代數(shù)》,主編閆厲,全書共分六章:第一章行列式、第二章矩陣、第三章初等矩陣與線性方程組、第四章向量與向量空間、第五章相似矩陣和第六章二次型。考慮到學(xué)校的定位和學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),以應(yīng)用為主,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識的能力是首要任務(wù)。例如對于第一章行列式,行列式的計算是主要內(nèi)容,對于行列式性質(zhì)的證明,對于理科專業(yè)的學(xué)生可以講幾個比較典型的性質(zhì),培養(yǎng)其數(shù)學(xué)邏輯思維能力;對于工科和文科專業(yè)的學(xué)生證明可以省略,講清楚性質(zhì)即可。用定義法求解行列式,對于理工科的學(xué)生要求會用,但是文科專業(yè)的學(xué)生了解即可。
思想政治教育的主要功能是提高學(xué)生的思想覺悟,轉(zhuǎn)變學(xué)生的思想,使學(xué)生樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀,增強政治素質(zhì),為中華民族的偉大復(fù)興保駕護航,對學(xué)生進行思想政治教育十分重要。線性代數(shù)要融入思政元素,數(shù)學(xué)課思政元素的融入與其他科目比較起來有一定的難度,但是,線性代數(shù)有許多的知識點可以融入思政教育,比如第一章行列式,在講行列式的性質(zhì)時,教師可以通過學(xué)生練習(xí),強調(diào)行列式性質(zhì)的靈活應(yīng)用,如何利用行列式的性質(zhì)化行列式為三角形,體會行列式計算中蘊含的數(shù)學(xué)化歸思想。盡管行列式的形式通過行列式的性質(zhì)發(fā)生了變化,但是變化后行列式的值卻不變,這種基于“變”和“不變”的問題求解方法是“形變質(zhì)不變”的完美體現(xiàn)[3]。講行列式展開定理和克拉默法則時,教師可以通過范德蒙德行列式和克拉默法則引出法國數(shù)學(xué)家范德蒙德和瑞士數(shù)學(xué)家克拉默,范德蒙德是行列式理論奠基人。通過對數(shù)學(xué)家范德蒙德和克拉默在數(shù)學(xué)領(lǐng)域中成就的簡介,培養(yǎng)學(xué)生不斷鉆研的治學(xué)態(tài)度和勇于攀登的科學(xué)精神。
黨的十九大明確提出:要加速推進教育現(xiàn)代化,辦好人民滿意的教育[4]。2018年10月,教育部印發(fā)《關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育 全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》,指出要推進現(xiàn)代信息技術(shù)與教育融合深入發(fā)展,以及借助現(xiàn)代信息技術(shù)實現(xiàn)高等教育現(xiàn)代化[5]?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+教育”是現(xiàn)代教育改革的大勢所趨,也是改進教學(xué)方法的必要途徑。引入“線上+線下”的混合式教學(xué)方法有助于更好地應(yīng)對“輕基礎(chǔ),重應(yīng)用”的思想、師資的缺乏、課時的壓縮及學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)偏弱等因素對教學(xué)質(zhì)量的影響。
在“線上+ 線下”的混合式教學(xué)中,“線上”教學(xué)教師可以使用超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、好大學(xué)在線、大學(xué)生在線、雨課堂等網(wǎng)絡(luò)平臺,為課堂教學(xué)提供“在線”服務(wù)[6]。“線上”教學(xué)平臺里有許多精品課程可供師生選擇,新冠病毒感染疫情的突發(fā)也促進了網(wǎng)絡(luò)課程的發(fā)展,在線教育作為一種新型的教育模式,在一定程度上彌補了“線下”教育的不足。教師也可以在超星學(xué)習(xí)通里自己建課,采取支架式、案例式和任務(wù)驅(qū)動式等教學(xué)策略,教師選用合適的教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生“在線”學(xué)習(xí)。比如對于自建課,內(nèi)容上更方便教師把控, 在章節(jié)部分上傳教學(xué)PPT、教學(xué)微視頻、課后習(xí)題講解等內(nèi)容;資料部分可以放電子教材、考研相關(guān)資料、對線性代數(shù)發(fā)展有主要貢獻的數(shù)學(xué)家資料及線性代數(shù)發(fā)展的前沿信息等;題庫部分要容量大,梯度分明,適時更新,以供師生各取所需。
對于“線下”教學(xué),教師根據(jù)學(xué)生反饋,可以把教學(xué)重難點放在課上講解或以問題驅(qū)動的方式進行小組討論,總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容,節(jié)約了課堂講授時間,為學(xué)生提供了更多的練習(xí)時間,學(xué)生對所學(xué)知識理解得更為深刻,這樣可以有效應(yīng)對課時壓縮的影響,從而提升教學(xué)效果。
教材中的習(xí)題大多經(jīng)過精心選擇,按一定的目的編排,發(fā)揮著鞏固知識、訓(xùn)練技巧、培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)的重要作用,既能促進學(xué)生對知識的內(nèi)化,又能激發(fā)學(xué)生的潛能,具有許多潛在的教育功能,是課堂教學(xué)過程中不可或缺的一環(huán),是課堂教學(xué)過程中非常重要的組成部分,所以,要給予高度重視。對于數(shù)學(xué)類課程,上好習(xí)題課顯得尤為重要,線性代數(shù)課程具有高度的抽象性,盡管線性代數(shù)的應(yīng)用十分廣泛,但是,對于各種線性代數(shù)教材,在實際生活中,微分方程、概率論等課程的應(yīng)用案例好舉,而線性代數(shù)課程的應(yīng)用案例相對較少[7-9]。由于線性代數(shù)具有高度的抽象性,所以學(xué)生理解起來比較困難,而且習(xí)題的運算量偏大,對于計算能力偏弱的學(xué)生來講,難度較大,這些都容易使部分學(xué)生對線性代數(shù)這門課程學(xué)習(xí)信心不足。再加上課時所限,筆者認為線性代數(shù)習(xí)題課比較適合“線上+線下”的模式:
一方面,對于“線上”習(xí)題課,教師可以選一些典型的、一題多解的帶有層次性的和綜合性的題目,不應(yīng)貪多,要做到少而精,達到舉一反三的作用,也可以挑選一些實際問題,如線性代數(shù)在日常生活中的運用,可以幫助學(xué)生理解抽象的數(shù)學(xué)概念,如例1。
例1[10]:某實驗性生產(chǎn)線每年一月份進行熟練工和非熟練工人數(shù)的統(tǒng)計,然后將1/6 的熟練工支援其他部門,其缺額由新招收的非熟練工補齊,新老非熟練工經(jīng)過培訓(xùn)及實踐,至年終有2/5 成長為熟練工。設(shè)第n年一月份統(tǒng)計的熟練工和非熟練工所占百分比分別為xn和yn,記為向量
該題融合了第一章到第五章的內(nèi)容,具有一定的綜合性,知識點涵蓋比較多,而且問題具有一定的層次性,由淺入深,層層遞進,同時也體現(xiàn)了線性代數(shù)在實際生活中的應(yīng)用,是一道非常典型的例題。
另一方面,可以“線下”處理一些學(xué)生共性的問題,師生面對面交流更有代入感,傳遞信息更為直接有效。
所以通過“線上+線下”的方式上好習(xí)題課,可以使學(xué)生學(xué)會如何解題,能夠幫助學(xué)生解決審題入手難、解題遺漏多等問題,培養(yǎng)學(xué)生良好的解題習(xí)慣,并幫助學(xué)生建立一定的解題思維程序,使所學(xué)知識得以升華和提高,更能培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。
教學(xué)模式的變化在一定程度上影響教學(xué)評價體系,因為傳統(tǒng)的教學(xué)評價形式主要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,以及學(xué)期結(jié)束后對學(xué)習(xí)成果的評價。形成性評價是對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評價,目的是及時發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題,從而了解他們的學(xué)習(xí)情況[11-12]。形成性評價包括學(xué)生出勤、平時作業(yè)、個人或小組學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效果、成果展示、參與交流討論的活躍度等[13]。教師要做好記錄,教師可以在學(xué)習(xí)過程中不斷監(jiān)測學(xué)生的學(xué)習(xí)成績,不斷根據(jù)反饋對學(xué)生加以指導(dǎo),以不斷調(diào)整課程和完善教法。由上可知,混合式教學(xué)模式中的“線上”教學(xué)可以補傳統(tǒng)教學(xué)模式中形成性評價的不足[14]。在教學(xué)中,教師應(yīng)該把形成性評價和總結(jié)性評價結(jié)合起來,傳統(tǒng)的教學(xué)評價是結(jié)果式的,沒有關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,但是對學(xué)習(xí)過程的評價可以激發(fā)學(xué)生參與的積極性,從而提高學(xué)習(xí)效率[15-16]。形成性評價彌補了傳統(tǒng)課紙筆考試耗時長、效率低的弊端,而是用計算機完成課堂反饋、矯正,操作方便、簡捷。
所以比較理想的評價體系應(yīng)該是形成性評價和總結(jié)性評價相結(jié)合,形成一個比較全面的評價體系。
線性代數(shù)具有高度的抽象性,學(xué)生理解起來具有一定的難度,受“輕基礎(chǔ),重應(yīng)用”的思想,師資的缺乏、課時的壓縮及學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)偏弱等因素的影響,在教學(xué)實踐中,教師需要根據(jù)學(xué)校的定位和學(xué)生的情況調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、改進教學(xué)方法、上好習(xí)題課、改革考核方式及加強學(xué)生的思政教育,使教學(xué)質(zhì)量得以提升,培養(yǎng)應(yīng)用型人才。