摘 要: 本文根據(jù)獨(dú)立學(xué)院生源的特點(diǎn)和《線性代數(shù)》課程的抽象性,研究了提高獨(dú)立學(xué)院《線性代數(shù)》課程教學(xué)質(zhì)量的方法與舉措,認(rèn)為通過(guò)合理選擇教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方式、加強(qiáng)教學(xué)管理,可以有效提高獨(dú)立學(xué)院《線性代數(shù)》課程的教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞: 獨(dú)立學(xué)院 《線性代數(shù)》 教學(xué)研究
獨(dú)立學(xué)院是我國(guó)高等教育史上一種全新的辦學(xué)模式。獨(dú)立學(xué)院應(yīng)定位于培養(yǎng)應(yīng)用型的本科人才已成為一種共識(shí),在教學(xué)中,這是首先應(yīng)該把握的一條基本原則。獨(dú)立學(xué)院的生源素質(zhì)與母體高校相比存在較大差距,學(xué)生普遍存在以下幾個(gè)問(wèn)題:基礎(chǔ)比較薄弱,理解能力相對(duì)較差,自學(xué)能力不強(qiáng),對(duì)教師的依賴性較強(qiáng)等。
《線性代數(shù)》是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課中應(yīng)用性較強(qiáng)且與現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)、金融、統(tǒng)計(jì)、管理密切相關(guān)的一門課程,它對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力、邏輯推理能力、解決實(shí)際問(wèn)題的能力有著重要意義,所以提高《線性代數(shù)》課程的教學(xué)質(zhì)量顯得尤為重要?!毒€性代數(shù)》這門課程對(duì)于抽象性和邏輯性有較高的要求,學(xué)生需要改變以往的思維方式,需要有很強(qiáng)的理解能力與分析能力,因此很多學(xué)生覺(jué)得這門課程難學(xué),難以應(yīng)用。另外,我國(guó)《線性代數(shù)》教學(xué)體系所講授的內(nèi)容都是非常經(jīng)典的理論,但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步,其重理論、輕應(yīng)用的弊端突現(xiàn),已不能很好地適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要。針對(duì)這些情況,結(jié)合這幾年在獨(dú)立學(xué)院的教學(xué)研究,我談?wù)勔恍w會(huì)和建議。
一、簡(jiǎn)化教學(xué)內(nèi)容
《線性代數(shù)》的傳統(tǒng)教學(xué),在教學(xué)內(nèi)容方面,內(nèi)容抽象、概念多,學(xué)生不易接受;定理多、集中,方法獨(dú)特,學(xué)生理解困難。根據(jù)獨(dú)立學(xué)院培養(yǎng)應(yīng)用型的本科人才的定位,針對(duì)獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的基礎(chǔ),應(yīng)適當(dāng)簡(jiǎn)化、淺化教學(xué)內(nèi)容,充分體現(xiàn)“以應(yīng)用為目的,以必需夠用為度”的原則,把培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用線性代數(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的能力與素養(yǎng)放在首位,體現(xiàn)“聯(lián)系實(shí)際,深化概念,注重應(yīng)用,重視創(chuàng)新,提高素質(zhì)”的特色。
比如,行列式的計(jì)算可以簡(jiǎn)化只講授5階以下行列式的計(jì)算。行列式的計(jì)算方法可以只講授對(duì)角線法則(適用于二階、三階行列式),利用行列式的性質(zhì)化為上三角形行列式進(jìn)行計(jì)算,利用行列展開(kāi)定理計(jì)算三種方法。計(jì)算n階行列式的遞歸算法等可以不予講解。針對(duì)獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生特點(diǎn)淺化以后,關(guān)于行列式的計(jì)算,就可以歸納為四種類型:特殊行列式的計(jì)算(如各行各列之和相等的行列式,范德蒙行列式等)、一般行列式的計(jì)算、含有未知數(shù)的行列式|A-λE|計(jì)算、特征值已知時(shí)行列式的計(jì)算。
二、增強(qiáng)應(yīng)用性,調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性
傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中,《線性代數(shù)》作為數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用性體現(xiàn)不強(qiáng),導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足,這也違背了獨(dú)立學(xué)院培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才的原則。因此教師在講授抽象概念之前,應(yīng)盡可能地介紹它們的應(yīng)用背景或簡(jiǎn)單例子,啟發(fā)學(xué)生思維從具體到抽象升華。
比如,講授行列式的定義時(shí),要根據(jù)獨(dú)立學(xué)院生源的特點(diǎn),精練、準(zhǔn)確地揭示出定義的產(chǎn)生背景、出處和實(shí)質(zhì)??梢允紫扔上ㄇ蠼舛€性方程組的解,來(lái)引入二階行列式的定義,從而揭示行列式引入的目的,以及方程組的解與行列式的關(guān)系。
再如,在講授矩陣的定義和乘法運(yùn)算時(shí),可以介紹某廠向三個(gè)商店發(fā)送四種產(chǎn)品這一實(shí)際例子,送貨的數(shù)量和產(chǎn)品的價(jià)格、重量都可以排成一個(gè)矩陣,計(jì)算向各商店所送產(chǎn)品的價(jià)格和重量又可引入矩陣的乘法運(yùn)算。
三、采用案例式教學(xué)
以我們的課堂教學(xué)感受和經(jīng)驗(yàn)而言,獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生,基礎(chǔ)比較薄弱,對(duì)長(zhǎng)篇大論的說(shuō)教式課堂教學(xué)不感興趣。這就要求在《線性代數(shù)》教學(xué)過(guò)程中,理論方面盡量通俗易懂,盡量采用案例式教學(xué),以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
例如,在講解n階線性方程組Ax=b解的情況時(shí),很多教材都是從增廣矩陣B=(A,b)的行最簡(jiǎn)形
出發(fā),根據(jù)b ,d 值的情況,最后得出方程組有解或無(wú)解的充要條件。這種方法太抽象,而且須對(duì)行最簡(jiǎn)形的化簡(jiǎn)和初等行變化與解的關(guān)系非常了解。按這種方式講解,獨(dú)立學(xué)院的許多學(xué)生聽(tīng)不懂。而具體舉個(gè)例子就非常好理解。如求解方程組Ax=b,其中
這是一個(gè)矛盾方程組,無(wú)解,原因在A出現(xiàn)階梯形后,右邊常數(shù)列b的下方又出現(xiàn)了非零數(shù),這個(gè)非零數(shù)的出現(xiàn)使得R(A)=2,R(B)=3。而初等行變換不會(huì)改變方程組的解,所以Ax=b亦無(wú)解。從而可以理解,當(dāng)R(A)<R(B)時(shí),線性方程組Ax=b無(wú)解。
四、重視類推的應(yīng)用
《線性代數(shù)》的教學(xué)中,概念、定理很多,在學(xué)習(xí)的時(shí)候要強(qiáng)調(diào)對(duì)比、類推的作用。
比如,在講行列式的定義時(shí),可以由二階行列式和三階行列式的定義,通過(guò)對(duì)二階、三階行列式的展開(kāi)式的歸納總結(jié),最后得出n階行列式的定義,揭示其實(shí)質(zhì)是位于不同行不同列的元素乘積的代數(shù)和。
五、加強(qiáng)教學(xué)管理,提出互動(dòng)教學(xué)法
獨(dú)立學(xué)院的大部分學(xué)生學(xué)習(xí)自覺(jué)性不強(qiáng),有不少學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)缺乏熱情,經(jīng)常遲到、曠課,對(duì)此,我除了不定時(shí)點(diǎn)名,抓好學(xué)生到課率外,還制定了有獎(jiǎng)機(jī)制,主要方法就是鼓勵(lì)并要求學(xué)生主動(dòng)回答問(wèn)題。比如在一個(gè)學(xué)期的《線性代數(shù)》教學(xué)中,在第三個(gè)星期的時(shí)候我發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)班的學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣普遍下降,課后沒(méi)有復(fù)習(xí),所以上課的時(shí)候?qū)W生思維跟不上,我決定在每堂課開(kāi)始的10分鐘復(fù)習(xí)中采取“獎(jiǎng)勵(lì)與懲罰措施”,即隨機(jī)提問(wèn),答對(duì)了平時(shí)成績(jī)加2分,答錯(cuò)了扣2分。推行以后,效果顯著,學(xué)生在有了壓力的情況下主動(dòng)復(fù)習(xí),慢慢跟上了我的教學(xué)步伐。當(dāng)時(shí)另一個(gè)班的學(xué)生情況好些,所以在他們班我并沒(méi)有推行開(kāi)這種措施,但是到了后半段他們班的情況就比不上前一個(gè)班了。說(shuō)明這種“壓力式”的教學(xué)方法對(duì)獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生還是非常有用的,讀者可借鑒使用。
在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)這種情況:兩節(jié)課90分鐘,學(xué)生很難一直保持注意力集中,可能會(huì)出現(xiàn)走神、講小話、睡覺(jué)等現(xiàn)象。這時(shí)候老師要把學(xué)生的注意力拉回來(lái),可以通過(guò)眼神交流、提高聲音等辦法去提醒學(xué)生。
六、多媒體教學(xué)
在教學(xué)手段現(xiàn)代化的今天,獨(dú)立學(xué)院的數(shù)學(xué)課在條件允許的情況下應(yīng)采用多媒體教學(xué)?!毒€性代數(shù)》課程課時(shí)少,內(nèi)容多,習(xí)題很多,而且都比較長(zhǎng),每堂課的知識(shí)點(diǎn)含量都比較大,使用多媒體將顯著節(jié)約很多板書(shū)定義、題目的時(shí)間,從而可以對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行更好的講解。所以如能將傳統(tǒng)的教學(xué)方式與現(xiàn)代的多媒體教學(xué)方式有機(jī)結(jié)合起來(lái),以多媒體技術(shù)作為一種輔助教學(xué)的手段,將能達(dá)到更好的教學(xué)效果。
對(duì)于獨(dú)立學(xué)院理工類與經(jīng)濟(jì)類專業(yè)學(xué)生來(lái)講,線性代數(shù)是一門基礎(chǔ)課程和核心課程,其教學(xué)質(zhì)量的提高對(duì)于學(xué)生掌握更多專業(yè)知識(shí)具有重要意義,希望本文的研究能對(duì)線性代數(shù)教學(xué)質(zhì)量的提高有所幫助。
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此文為中國(guó)林業(yè)科技大學(xué)涉外學(xué)院2008年度教學(xué)研究立項(xiàng)項(xiàng)目論文。
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