張俊杰,張 哲,方文波

(1.武漢紡織大學(xué) 數(shù)學(xué)與計算機(jī)學(xué)院,湖北武漢 430073;2.武漢冶金管理干部學(xué)院,湖北武漢 430081)

一、背景介紹

線性代數(shù)是理工類、經(jīng)管類數(shù)學(xué)課程的一門重要的基礎(chǔ)理論課。它作為一門工具學(xué)科,在很多領(lǐng)域都有廣泛的用途。為了讓學(xué)生能夠?qū)W好這門基礎(chǔ)數(shù)學(xué)類課程,武漢紡織大學(xué)于2009年開始使用線性代數(shù)智能教學(xué)平臺。線性代數(shù)智能教學(xué)平臺能通過知識點模板,針對每位學(xué)生生成同一知識點、難度相同的不重復(fù)的題目。因為每位學(xué)生看到的題目都不一樣,可以有效防止學(xué)生作弊;每個題目是同一知識點并且難度相同,就能保障學(xué)生成績的真實性和準(zhǔn)確性。使用智能教學(xué)平臺能幫助學(xué)生鞏固應(yīng)該掌握的知識點,也能為教師改進(jìn)教學(xué)策略提供大量的數(shù)據(jù)支持。

盡管使用了線性代數(shù)智能教學(xué)平臺3年多,還是有普遍存在的問題:線性代數(shù)課程作為基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程針對學(xué)校所有理工類、經(jīng)管類學(xué)生,需要學(xué)習(xí)線性代數(shù)課程的學(xué)生人數(shù)多,教師的教學(xué)任務(wù)重。很多教師沒有針對不同專業(yè)學(xué)生的特點和差異,針對不同專業(yè)學(xué)生分別采取不同教學(xué)策略。但是事實上,不同專業(yè)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)客觀上存在很大差異,教師要么忽略這些差異,對不同專業(yè)的學(xué)生采用同一方法教學(xué);要么教師根據(jù)自己的以往積累的教學(xué)經(jīng)驗,針對不同專業(yè)學(xué)生采用不同教學(xué)策略。

國內(nèi)有教師針對不同專業(yè)學(xué)生教學(xué)策略做過研究,但是較少使用專業(yè)統(tǒng)計軟件進(jìn)行定量分析。本研究要根據(jù)以往學(xué)生的實際得分,使用SPSS軟件對這些分?jǐn)?shù)進(jìn)行分析,找出不同專業(yè)學(xué)生的特點,從而有針對性的對不同專業(yè)學(xué)生開展不同教學(xué)策略。

二、研究方法

本研究選取了計算機(jī)專業(yè)1個班和數(shù)學(xué)專業(yè)2個班本科學(xué)生為研究對象,通過線性代數(shù)智能教學(xué)平臺的查詢統(tǒng)計功能,提取了3個班學(xué)生線性代數(shù)14章節(jié)的成績數(shù)據(jù)。刪除部分成績?yōu)?分學(xué)生的分?jǐn)?shù),保留了18位計算機(jī)專業(yè)學(xué)生成績和數(shù)學(xué)1班31位學(xué)生,數(shù)學(xué)2班35位學(xué)生,共計66位數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生成績,在EXCEL中進(jìn)行整理后,錄入SPSS進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,通過一維方差分析方法來分析不同專業(yè)學(xué)生各章節(jié)得分情況,幫助教師根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生特點,制定不同教學(xué)策略。

一維方差分析:用于進(jìn)行兩組及多組間樣本均數(shù)的比較。它檢驗由單一因素影響的因變量和因素各水平分組的均值之間的差異是否具有統(tǒng)計意義,并可以進(jìn)行兩組間均值的比較,稱為組間均值的多重比較,還可以對該因素的若干水平分組中哪些組均值間不具有顯著性差異進(jìn)行分析。

三、數(shù)據(jù)分析

對3個班級學(xué)生成績用一維組間方差分析,結(jié)果見表1。

表1 描述統(tǒng)計

從表1中均值這一指標(biāo)可以看出1～3章中,計算機(jī)專業(yè)學(xué)生平均分最低,數(shù)學(xué)專業(yè)1班學(xué)生平均分最高;第4章中,計算機(jī)專業(yè)學(xué)生平均分仍是最低的,而數(shù)學(xué)專業(yè)2班學(xué)生平均分最高;

通過比較,計算機(jī)專業(yè)學(xué)生成績的均值明顯低于數(shù)學(xué)2個班學(xué)生的分?jǐn)?shù)均值,而數(shù)學(xué)專業(yè)1班和2班均值相差不大。這說明計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生成績整體上比數(shù)學(xué)專業(yè)的成績差,而數(shù)學(xué)專業(yè)不同班級學(xué)生成績差異不明顯。

從標(biāo)準(zhǔn)差指標(biāo)來看,1～3章中計算機(jī)專業(yè)學(xué)生成績的標(biāo)準(zhǔn)差均高于數(shù)學(xué)專業(yè)2個班級學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)差,說明在1～3章計算機(jī)專業(yè)學(xué)生成績波動較數(shù)學(xué)專業(yè)而言更大,而第4章的成績差異程度表現(xiàn)得不明顯。

從章節(jié)來看,所有學(xué)生第1章均值最高達(dá)到89.06,第4章均值最低只有81.51,第2章和第3章均值介于第1章和第4章之間,這說明第1章大家普遍掌握比較好,而第4章普遍掌握比較差,這應(yīng)該是第1章內(nèi)容比較容易,而第4章內(nèi)容較難。

對3個班級學(xué)生成績進(jìn)一步用同類子集分析,結(jié)果見表2。

從表2可以看出數(shù)學(xué)1和數(shù)學(xué)2都分在同一子集列,而計算機(jī)被分在另一子集列,這也進(jìn)一步說明計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的分?jǐn)?shù)顯著不同于數(shù)學(xué)專業(yè)1班和2班,而數(shù)學(xué)專業(yè)1班和2班學(xué)生成績無明顯差異,但數(shù)學(xué)專業(yè)1班學(xué)生的成績略好于2班學(xué)生成績。這說明不同專業(yè)間學(xué)生差異較大,而相同專業(yè)不同班學(xué)生之間差異相對較小。

表2 同類子集

四、結(jié)論

結(jié)論1,通過上面的分析,可以看出計算機(jī)和數(shù)學(xué)這2個不同專業(yè)的學(xué)生,在同一門課上的表現(xiàn)是顯著不同的。計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生的平均成績明顯低于數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生。

結(jié)論2,在數(shù)學(xué)專業(yè)中,數(shù)學(xué)專業(yè)1班學(xué)生的平均成績略高于數(shù)學(xué)2班學(xué)生的平均成績,說明不同班級之間的學(xué)生存在差異,但差異較小。

結(jié)論3,就學(xué)習(xí)內(nèi)容而言,所有專業(yè)學(xué)生第4章平均分?jǐn)?shù)都較低,這說明第4章難度較大,不同專業(yè)的學(xué)生對第4章的學(xué)習(xí)內(nèi)容均掌握得不太好。

五、教學(xué)策略及改進(jìn)

根據(jù)上述結(jié)論,我們可以對教師的教學(xué)做如下改進(jìn):

1.針對不同專業(yè)的學(xué)生采用不同的教學(xué)策略

學(xué)生自身的情況,如學(xué)生的能力、已有的背景知識、學(xué)習(xí)的動機(jī)、態(tài)度等,都是影響教學(xué)策略有效性的重要因素。因此,教師要深入了解不同專業(yè)學(xué)生的專業(yè)背景及學(xué)習(xí)情況,對于計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生,應(yīng)更加注重基礎(chǔ)知識的教學(xué),讓更多的學(xué)生能學(xué)好基礎(chǔ)知識,得到更高的分?jǐn)?shù)。對于數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生,由于他們進(jìn)校時數(shù)學(xué)基礎(chǔ)就相對較好,進(jìn)校后又比其他專業(yè)學(xué)生開設(shè)了更多的數(shù)學(xué)課程,所以相對于其他專業(yè)而言,學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)好很多,在教學(xué)中可以更深入地講解知識,為他們后續(xù)的課程學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。同時不同的學(xué)習(xí)者有不同的學(xué)習(xí)能力和認(rèn)知風(fēng)格,有不同的知識和經(jīng)驗。教師要根據(jù)學(xué)生專業(yè)背景采用不同的教學(xué)策略,在最大范圍內(nèi)做到因材施教,才能達(dá)到讓每個學(xué)生都從教學(xué)中獲益的目的。就同一專業(yè)學(xué)生而言,也要注重學(xué)生的班級差異,不同班級的學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)動機(jī)不同,即使是同一專業(yè)也要根據(jù)不同班級學(xué)生的特點采取不同的教學(xué)策略。

2.針對較難的課程內(nèi)容,應(yīng)采取多樣化的教學(xué)方法

如第4章的學(xué)習(xí)中,由于難度較大,可以讓學(xué)生先行預(yù)習(xí)課程內(nèi)容,在課堂上除了采用講授方法之外,還可以組織學(xué)生進(jìn)行實際練習(xí),通過課堂練習(xí)找出學(xué)生知識點掌握的薄弱點,對重點知識點進(jìn)行深入講解,讓學(xué)生能夠掌握相對較難的知識點。

3.教師本身注重發(fā)揮自己的特長與優(yōu)勢

這是因為教學(xué)策略是通過教師來運(yùn)行和實施的,因此選擇能發(fā)揮自己的優(yōu)勢和特長的講授方式能夠讓學(xué)生更好地掌握知識要點,通過使學(xué)生能夠形象化理解抽象數(shù)學(xué)概念的講解方式使學(xué)生領(lǐng)會所學(xué)習(xí)的內(nèi)容,達(dá)到有效教學(xué)的目的。

綜上所述,教師可以通過線性代數(shù)智能教學(xué)平臺提取學(xué)生學(xué)習(xí)狀況數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析,并根據(jù)不同專業(yè)、不同班級學(xué)生制定相應(yīng)的教學(xué)策略,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績,達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果。

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