關(guān)于線性代數(shù)線上線下混合型教學(xué)的改革探究

1、    關(guān)于線性代數(shù)線上線下混合型教學(xué)的改革探究    摘要：線性代數(shù)是高等院校理工科和經(jīng)管類專業(yè)的一門(mén)重要的基礎(chǔ)必修課，在工程學(xué)、生物學(xué)、計(jì)算科學(xué)、物理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等很多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。但是由于其作為高等數(shù)學(xué)理論框架的一個(gè)分支學(xué)科，以其獨(dú)特的思維方法，高度抽象的概念等特點(diǎn)成為眾多工科專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的“攔路虎”。傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)模式，已經(jīng)不能適應(yīng)新時(shí)代下高校教學(xué)的需求，更加無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。本文從當(dāng)前高校線性代數(shù)教學(xué)實(shí)際出發(fā)，對(duì)比線上線下混合型教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)模式的差異，為提升線性代數(shù)教學(xué)效果給出幾點(diǎn)拙見(jiàn)。關(guān)鍵詞：線性代數(shù);自主學(xué)習(xí);混合型教學(xué)：g

2、642 ：a：1009-3044（2020）29-0117-02在互聯(lián)網(wǎng)廣泛發(fā)展的21世紀(jì)，線性代數(shù)憑借其在幾何學(xué)、密碼學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等領(lǐng)域的普遍應(yīng)用而成為大學(xué)生必須掌握且不可忽視的一門(mén)學(xué)科工具。熟練掌握這門(mén)學(xué)科的知識(shí)，一方面是適應(yīng)新工科背景下，以線性代數(shù)知識(shí)作為專業(yè)課程學(xué)習(xí)的必備抓手;另一方面通過(guò)這門(mén)學(xué)科的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)大學(xué)生具備縝密嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)思維，提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)。1 高等學(xué)校線性代數(shù)教學(xué)現(xiàn)狀1.1教學(xué)環(huán)節(jié)枯燥，學(xué)生自主學(xué)習(xí)情緒不高目前傳統(tǒng)教學(xué)仍然是大學(xué)課程常見(jiàn)的教學(xué)方式，這種方式不可否認(rèn)存在教學(xué)周期短，教學(xué)效果明顯。但是需要注意，這種結(jié)果僅僅是能夠支持學(xué)生順利通過(guò)考試，完成學(xué)分要求

3、。顯然，傳統(tǒng)的教學(xué)場(chǎng)景是教師在講臺(tái)進(jìn)行枯燥的理論講解，學(xué)生在臺(tái)下茫然地、不假思索地傾聽(tīng)，這種模式導(dǎo)致的局面就是學(xué)生對(duì)線性代數(shù)的學(xué)習(xí)僅僅停留在表面，會(huì)做課后習(xí)題、應(yīng)付考試，但是線性代數(shù)的本質(zhì)、概念以及運(yùn)用全然不了解。這種教學(xué)模式完全忽略了大學(xué)數(shù)學(xué)成熟的理論框架這一優(yōu)勢(shì)，將其生硬地切割成毫無(wú)聯(lián)系的部分，同時(shí)對(duì)內(nèi)容不加篩選、不考慮學(xué)生專業(yè)背景以及接受能力，一股腦進(jìn)行填充。這種“洪水式”來(lái)勢(shì)洶洶的教學(xué)無(wú)異于讓學(xué)生在知識(shí)的海洋中被“驚濤拍岸”，毫無(wú)抵抗，也無(wú)法成長(zhǎng)。1.2教學(xué)課時(shí)緊張，教師按圖索驥授課在直面?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)的不足，也不可否認(rèn)其產(chǎn)生的客觀條件。目前很多高校對(duì)于數(shù)學(xué)公共課的重視不足，而作為其重要分支

4、的線性代數(shù)，關(guān)注更加容易被忽視。對(duì)于高校大學(xué)生的培養(yǎng)計(jì)劃的制定，更重視專業(yè)課程，而忽視公共課程。因此普遍存在課時(shí)安排少、學(xué)分低等局面。但是線性代數(shù)課程的理論知識(shí)又非常豐富，為了在這兩種之間取得平衡，授課教師必須基于課程主體理論保留的情況下，大篇幅刪減“細(xì)枝末節(jié)”，根本無(wú)法在針對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行章節(jié)內(nèi)容更合適地選取。而這種做法，也導(dǎo)致教師必須時(shí)刻把握每節(jié)課的課程內(nèi)容，從而確保在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)內(nèi)容。2 傳統(tǒng)教學(xué)與混合型教學(xué)的優(yōu)劣對(duì)比隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智能應(yīng)用等新技術(shù)的快速崛起與發(fā)展，以及全民對(duì)于終生學(xué)習(xí)、碎片化學(xué)習(xí)概念的認(rèn)同，有別于傳統(tǒng)的線下教學(xué)的新型模式線上線下混合型教學(xué)，應(yīng)運(yùn)而生，它是

5、基于教學(xué)理論框架下，為達(dá)成既定的教學(xué)目標(biāo)以及內(nèi)容，以導(dǎo)向化、開(kāi)放化的互動(dòng)教學(xué)開(kāi)展教學(xué)的各項(xiàng)環(huán)節(jié)。為實(shí)現(xiàn)教育主體的“一體兩面”教師的“教的一面”和學(xué)生的“學(xué)的一面”，充分發(fā)揮雙方的積極性、主觀能動(dòng)性，同時(shí)將傳統(tǒng)課堂教學(xué)與課程資源、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源結(jié)合起來(lái)，最大化程度地發(fā)揮教育活動(dòng)在優(yōu)化互動(dòng)與良性循環(huán)，促進(jìn)教師和學(xué)生雙向而行，實(shí)現(xiàn)教育的最終目的。通過(guò)高校組織進(jìn)行小班教學(xué)試驗(yàn)，切實(shí)感受采用線上線下混合型教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)之間的區(qū)別，深層次研討兩種教學(xué)模式的適用場(chǎng)景以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，博采眾長(zhǎng)，形成切實(shí)可行的實(shí)施計(jì)劃方案。以下是傳統(tǒng)教學(xué)與線上線下混合型教學(xué)的對(duì)比分析。2.1 傳統(tǒng)教學(xué)2.1.1 優(yōu)勢(shì)1

6、）教師是教學(xué)活動(dòng)的引導(dǎo)者，能夠優(yōu)先進(jìn)行內(nèi)容重難點(diǎn)把握的區(qū)分，節(jié)約學(xué)習(xí)效率;2）以自身經(jīng)驗(yàn)，幫助學(xué)生進(jìn)行快速掌握理論知識(shí)，避開(kāi)誤區(qū)，少走彎路;3）實(shí)現(xiàn)既定時(shí)間內(nèi)的更多的理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，教學(xué)環(huán)節(jié)高效，以便有更多時(shí)間學(xué)習(xí)課程實(shí)踐與應(yīng)用。2.1.2劣勢(shì)1）學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，缺乏主觀性、探究性，無(wú)法感受知識(shí)探求過(guò)程的未知與挑戰(zhàn);2）學(xué)生跳過(guò)自我探索，尋求答案的過(guò)程，無(wú)法鍛煉解決問(wèn)題的能力;3）無(wú)法基于授課專業(yè)的特色，以及利用信息資源進(jìn)行針對(duì)性教學(xué)。2.1.3 應(yīng)用場(chǎng)景學(xué)生人數(shù)較多、教師資源有限、學(xué)習(xí)任務(wù)緊張的情況。2.2 混合型教學(xué)2.2.1 優(yōu)勢(shì)1）采用情景導(dǎo)人、問(wèn)題導(dǎo)人等形式，還原事物發(fā)展過(guò)程，激發(fā)

7、學(xué)生探求過(guò)程;2）采用開(kāi)放式提問(wèn)模式，合理設(shè)置新穎有趣的問(wèn)題，以問(wèn)題為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力;3）積極吸引學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生與教學(xué)實(shí)現(xiàn)良性互動(dòng)，發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性、創(chuàng)造性;4）利用零散的、不規(guī)則的時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，突破傳統(tǒng)教學(xué)在時(shí)間、空間上的雙重限制，擴(kuò)展了知識(shí)獲取的途徑，真正實(shí)現(xiàn)“碎片化學(xué)習(xí)”;5）充分接觸與熟練運(yùn)用信息資源進(jìn)行學(xué)習(xí)，真正做到與時(shí)代接軌，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享。2.2.2 劣勢(shì)1）對(duì)教師的能力有一定的要求，教學(xué)需要不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)，充分做好課前準(zhǔn)備;2）學(xué)生必須具備一定的行動(dòng)力、團(tuán)隊(duì)協(xié)助默契，切實(shí)做到課下學(xué)習(xí)、完成小組課程報(bào)告;3）學(xué)校具備完善的軟硬件教學(xué)設(shè)備，方便教師、學(xué)生

8、隨時(shí)進(jìn)行資源查詢;4）適當(dāng)彈性延長(zhǎng)教學(xué)時(shí)長(zhǎng)，加入翻轉(zhuǎn)課程、雨課堂等新課程模式。2.2.3 應(yīng)用場(chǎng)景小班教學(xué)、教學(xué)軟硬件設(shè)備到位、與學(xué)校培養(yǎng)創(chuàng)新人才目標(biāo)相匹配。綜合對(duì)以上兩種教學(xué)模式的對(duì)比分析，線性代數(shù)的傳統(tǒng)教學(xué)與線上線下混合型教學(xué)各有優(yōu)劣勢(shì)。傳統(tǒng)教學(xué)可以滿足普通學(xué)生的知識(shí)學(xué)習(xí)，但是對(duì)于更高層次的自主學(xué)習(xí)的能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)無(wú)法達(dá)成目標(biāo);線上線下混合型教學(xué)可以在教學(xué)中不斷培養(yǎng)學(xué)生能力，但是不可忽視的是這種新型的教學(xué)模式，對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)、教師的教學(xué)素養(yǎng)、學(xué)校的教學(xué)目標(biāo)乃至社會(huì)的人才需要均有一定的要求。只有教學(xué)資源的豐富性及教學(xué)環(huán)節(jié)的適宜性與現(xiàn)代教育技術(shù)的成熟性相結(jié)合等多方面因素的共同

9、作用，才能推動(dòng)線性代數(shù)的課程教學(xué)朝著更完善、更適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需要的方向發(fā)展，從而真正提高教學(xué)質(zhì)量。3 線性代數(shù)教學(xué)改革的幾點(diǎn)建議3.1 結(jié)合專業(yè)特色，合理選擇知識(shí)結(jié)構(gòu)學(xué)生所學(xué)專業(yè)的不同，導(dǎo)致對(duì)線性代數(shù)的知識(shí)需求會(huì)各不相同，因此教學(xué)環(huán)節(jié)中的側(cè)重點(diǎn)也會(huì)相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。例如對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生，他們?cè)趯I(yè)學(xué)習(xí)時(shí)，會(huì)經(jīng)常需要對(duì)圖像進(jìn)行處理，而這類操作本身就是對(duì)圖像進(jìn)行矩陣化后進(jìn)行矩陣運(yùn)算，因此對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生授課時(shí)需要重點(diǎn)講解矩陣相關(guān)的知識(shí)，可以在互聯(lián)網(wǎng)查找實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的真實(shí)案例，讓學(xué)生“眼見(jiàn)為實(shí)”，切實(shí)感受數(shù)學(xué)與專業(yè)的深入結(jié)合以及實(shí)踐應(yīng)用，體會(huì)數(shù)學(xué)工具的重要性。3.2 引導(dǎo)學(xué)生成為課堂主體，提升學(xué)生

10、關(guān)注度在學(xué)校成立試驗(yàn)區(qū)，小范圍地組織開(kāi)展線上線下混合型教學(xué)，引入“雨課堂”、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等新的教學(xué)環(huán)節(jié)，部分教學(xué)內(nèi)容，可以讓學(xué)生形成小組，團(tuán)隊(duì)協(xié)助組織教學(xué)內(nèi)容，甚至學(xué)生走上講臺(tái)成為“教師”，教師走下講臺(tái)成為“學(xué)生”，鍛煉他們的組織能力、表達(dá)能力，在潛移默化、潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲中使學(xué)生朝著“個(gè)人學(xué)習(xí)”向“團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)”“被動(dòng)學(xué)習(xí)”向“主動(dòng)學(xué)習(xí)”觀念與模式的轉(zhuǎn)變，真正實(shí)現(xiàn)教育主體的“一體兩面”。3.3 數(shù)字化資源對(duì)課下教學(xué)的深化升華線性代數(shù)在工程學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科的應(yīng)用非常廣泛，結(jié)合學(xué)生分屬不同的專業(yè)，鼓勵(lì)學(xué)生自主涉獵網(wǎng)上教學(xué)資源，加深對(duì)線性代數(shù)這門(mén)課程的認(rèn)知，進(jìn)一步深化教師課堂效率

11、與教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生自主探究性學(xué)習(xí)。同時(shí)考慮到線性代數(shù)課程內(nèi)容在專業(yè)應(yīng)用的深淺程度，進(jìn)行不同學(xué)時(shí)區(qū)分。如果不增加教學(xué)學(xué)時(shí)，建議增加學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)的學(xué)分比重，幫助學(xué)生掌握借助互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行電子資源學(xué)習(xí)。3.4 學(xué)生學(xué)習(xí)遷移能力的培養(yǎng)與提升通過(guò)線上線下混合型教學(xué)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)課堂開(kāi)放化、立體化、進(jìn)取性的學(xué)習(xí)狀態(tài)，教師主體要在教學(xué)環(huán)節(jié)中注意鼓勵(lì)學(xué)生自己提出問(wèn)題、討論問(wèn)題、自己提出答案，促使學(xué)生培養(yǎng)探究性學(xué)習(xí)的思維方法，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。隨著課堂教學(xué)的深入，可以進(jìn)一步讓學(xué)生自己提出課題，自己開(kāi)始探索，這是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)遷移能力培養(yǎng)的重要一環(huán)，也是培養(yǎng)自主型、創(chuàng)新型的大學(xué)人才的有效舉措。3.5 基于線

12、性代數(shù)學(xué)科形成科學(xué)的教學(xué)評(píng)價(jià)體系教學(xué)評(píng)價(jià)體系是提高教學(xué)質(zhì)量，檢驗(yàn)教學(xué)效果，培養(yǎng)合格人才，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。結(jié)合線上線下混合型教學(xué)的特點(diǎn)，針對(duì)課堂教學(xué)、課外學(xué)習(xí)、交流答疑和課程考核等四個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)現(xiàn)狀，形成了線性代數(shù)“四結(jié)合”的教學(xué)新模式：傳統(tǒng)教學(xué)方式與新技術(shù)的結(jié)合;啟發(fā)式教學(xué)與探究性學(xué)習(xí)的結(jié)合;知識(shí)學(xué)習(xí)與能力培養(yǎng)的結(jié)合以及理論教學(xué)與專業(yè)應(yīng)用的結(jié)合。通過(guò)改善教學(xué)評(píng)價(jià)體系，以適應(yīng)不同學(xué)校、不同專業(yè)、不同層次的考核要求，以期實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)與學(xué)習(xí)過(guò)程的完美結(jié)合。4 總結(jié)國(guó)內(nèi)外對(duì)于線性代數(shù)教學(xué)改革已經(jīng)如火如荼進(jìn)行研究探索，部分高校已經(jīng)開(kāi)始小范圍試驗(yàn)，探究新模式的可行性與可取性，盡管試驗(yàn)過(guò)程中會(huì)遇到諸多困難，但是這種新的教學(xué)模式已經(jīng)在不斷推陳出新的改革措施中愈加成熟?？v觀當(dāng)前的國(guó)際形勢(shì)與背景，全球數(shù)據(jù)資源的龐大翔實(shí)已經(jīng)遠(yuǎn)超我們的想象，學(xué)會(huì)掌握從紛繁復(fù)雜的網(wǎng)上資源快速獲取有用的教學(xué)信息，這也是新時(shí)代教師所必須承擔(dān)的責(zé)任。同