四年制高職本科線性代數課程建設的探索與實踐

王飛

[摘要]圍繞“理論知識+應用案例+數學實驗+數學建模”四個維度開展四年制高職本科線性代數課程建設，從課程歷史課程定位、課程建設改革、課程團隊建設四個方面探索自動化專業線性代數課程建設的實施細節，有助于提升學生的數學素養和專業核心能力。

[關鍵詞]線性代數;數學實驗;課程建設;教學改革;Matlab

[中圖分類號]G712

[文獻標志碼]A

[文章編號]2096-0603（2019）07-0076-03

一、線性代數課程歷史沿革

作為以機電為品牌的工科高職院校，主要任務以培養職業崗位能力為中心，以市場需求為導向，為生產、管理、服務第一線輸送技術，人員、管理人員和新技能新技術人才。它以培養高等技術應用型專門人才為根本任務，以適應社會需要為目的，與普通高等教育有本質的區別。而線性代數是數學課程的一個重要分支，也是理工、經濟、醫學等學科專業的一門重要基礎課程。隨著科技進步與網絡信息化時代的到來，在理論物理、化學、網絡技術、自動化控制、生物技術、航天航海等重要領域有著廣泛的應用。筆者在教學中，不斷進行積極探索進取，改革思路日趨清晰。

（一）改革嘗試階段

筆者結合自身的教學實踐，在認真學習職業教育和數學教學理論的同時，對線性代數課程的性質、地位、功能和作用及其內容的確定、教學模式和方法的選擇進行了反復的研究和探討，探索教材建設思路。首先，針對自動化專業要求，在制定授課計劃時，專門將“線性代數”整章內容進行講授，采用先進的多媒體教學手段更深入地應用到教學過程中，以提高教學效果。其次，在國家級十二五教材方面，戎笑老師主編的《高職數學建模競賽培訓教程》教材，把線性代數作為數學建模內容中不可或缺的數學知識體系，足以說明線性代數在生活中的應用。由于教學內容定位科學，教學方法選擇得當，使線性代數教學得到了學生的認可。

（二）跨越探索階段

2015年，我校作為浙江省唯一所四年制高職本科兩個專業合作試點高校，2017年獲浙江省重點建設高職院校，反映了省教育廳對我校職業教育取得成績的充分肯定，既有機遇又有挑戰。作為高校本科專業公共必修基礎課的線性代數課程，因我校生源都是中職的學生，實行單一的教學模式，或者照搬普通本科的線性代數教學模式與方法，都會直接影響學生的學習興趣和整體效果。很多學生把線性代數看成是純粹的基礎理論課，注重公式推導及習題演算，而忽視線性代數在實際專業方面的應用，致使學生無法用數學知識解決專業問題。因此，如何擺脫傳統線性代數教學不注重學生在專業學習中的實際應用呢？以能應用于專業課程為出發點，合理調整該課程的教學內容和方法，弱化抽象的線性代數理論，結合專業課程中的具體實例，強調實際應用，展示生活生產中具體真實的工程案例，使數學更貼近所學的專業和生活，探索適合高職本科學生的線性代數課程結構、教學方法、教學模式。而線性代數課程建設是非常重要的一個環節。有必要進行線性代數課程建設，適應新時代高等教育發展趨勢，以促進我國創新人才的培養，不斷推動我國職業教育的發展步伐。

二、線性代數課程定位與目標

教育部制定的普通本科線性代數教學基本要求，遵循我校四年制高職人才培養方案的原則意見，線性代數課程作為我校四年制高職本科自動化專業的一門必修的公共基礎課，該課程的開設以培養學生的數學思維為目標，以應用為重點，以培養職業核心能力為主線，以繼續教育為拓展，突出教學的實踐性、開放性職業性、選擇性和發展性，突出了職業教育特色。

（一）學情分析

目前，招收的四年制高職本科自動化專業的學生全部是中職學生，一方面，他們缺乏數學思維與知識，而本課程概念冗多、理論抽象、計算繁瑣技巧靈活，因此課程內容不能高深，應貼近專業實際需求、注重應用性。另一方面，學生的優點在于動手能力強，提倡理論教學以案例分析與實驗為核心，提高實踐能力。總之，要結合學生的成長規律和學習特點，一方面不能像普通本科那樣只重視理論知識的傳授。另一方面不能如高職只注重簡單的計算，遵循“以應用為目的，以必需、夠用為度”的教學原則，做到“簡潔簡單、好用”。

（二）課程定位

基于學生層次和能力，結合自動化專業人才培養方案，課程標準和授課計劃的制定堅持“以生為本”，推進多元化高素質技術型人才培養為目標的教育教學改革，加強素質教育，堅持“理實并重”原則，加強信息技術在教育教學中的應用，促進學生個性發展，提升綜合應用能力，突出創新能力的培養。

（三）課程目標

結合線性代數課程特點，從知識、能力、情感三個維度出發，課程目標體現在：（1）學會邏輯推理，拓展線性代數思維與方法的靈活運用;（2）將高等數學中的空間幾何知識與線性代數相結合，增強空間想象力與抽象思維能力，激發學生學習的興趣、提高自主學習能力，培養具有良好的數學素養;（3）數學建模思想滲透到線性代數教學改革中，借助先進的現代數學計算技術，可以增強學生獨立思考、分析問題、解決問題及數學應用的能力，不斷提高創新意識與實踐精神。強化學生的數學思維訓練，對培養學生計算能力、空間想象能力和邏輯推理能力，最終實現“數學理論一數學思維一數學實驗一專業應用”的宗旨目標。

三、線性代數課程建設改革措施

本課程建設主要圍繞四年制高職本科的自動化專業進行開展，通過對專業的培養目標、專業特點、專業課程等全方位調研，對8前線性代數課程建設進行改革，遵循問題驅動融合背景、剖析思想深入淺出、體例新穎的原則，積極探索實踐線性代數課程與自動化專業相結合的問題驅動與數學實驗混合式教學模式，建立教學資源庫和后續教材建設工作，具體從以下四個方面實現對本課程的改革。

（一）教學內容的改革

筆者結合2015級、2016級、2017級自動化專業六個班的實際情況，線性代數在大一第二學期開設，課時數54，重新制定適合我校四年制高職本科自動化專業線性代數課程教學大綱。結合高等數學、解析幾何、線性代數三門數學課程和工業機器人、自動控制原理兩門專業核心課程之間的知識體系與內容交叉的聯系性，嘗試在這三方面的教學內容作出改革。

2.教師考核與評價

線性代數課程教學效果，直接影響到教師的信心與教學能力和學生的學習興趣，對四年制高職本科的教學質量具有重要意義，因此，應該對主講教師提出考核要求和評價標準。首先，需要學生結合自身學習線性代數的真實情況對老師提出考核要求與合理化意見。其次，學校督導通過聽課反饋，從課程結構和完整性上需要對教師個人教學能力、教學設計提出考核或者建議。最后，課程團隊老師可以從課程安排、內容難易度、教學內容選取等角度對老師提出考核意見和建議，更加有利于教師自身教學水平的提高，同時有利于學生更快樂地學習線性代數課程。

四、課程團隊的建設

（一）教學團隊現狀

（1）職稱結構完善。共有9位全職教師和1名行政兼課，都具有碩士學位，副教授1人，講師4人，助教3人。（2）年齡結構合理。以青年教師為主，平均年齡35歲以下，富有思想和活力，具有奉獻精神和創新精神教學奉獻精神和創新精神能力。（3）教學經驗豐富。校潛心教學提名獎1位，校青年教師講課比賽二等獎1位，校文本教學案例競賽一等獎1位，省德育工作者1位。（4）競賽指導能力較強。指導高數競賽獲省獎多項，全國建模競賽獲國家.省獎多項。（5）科研能力較強。多位老師主持過省教育廳的課堂教學創新課題，并獲校級教學成果二等獎，主持校級《高等數學）課程建設，積累了大量的改革經驗與課程開發能力，多次赴國外參加課堂創新設計與課程開發培訓，具有開闊的國際教學視野。

（二）團隊建設規劃

本課程教學團隊總體偏年輕化，職稱結構合理，團隊建設與課程建設同步提升。堅持教師交叉聽課制度，要求每學期每位教師聽課4次，并提交聽課記錄;每學明開展全校范圍內教學示范觀摩教課，并就聽課情況進行廣泛交流，不斷探討教學模式創新，提高課堂活力。鼓勵教師各種培訓和教師繼續深造，推薦教師參加各種教改與學術會議，不斷提高教師的業務水平、學術水平和為社會服務的能力。同時使教師隊伍的職稱、學歷不斷提高，更趨于合理化，爭取2-3年將線性代數課程建設為校級精品課程。

五、結束語

直接服務于自動化專業的線性代數課程，必須堅持“以生為本，教學相長”的原則。培養學生綜合素質和專業核心能力，四年制高職本科線性代數課程建設圍繞“理論知識+應用案例+數學實驗+數學建模”等多方面嘗試進行改革和探索結合數學建模思想，借助數學軟件，遵循線性代數基本知識和方法的前提下，對課堂教學研究的理論與實踐效果上爭取有所改革，力求做到代數方法與幾何的綜合，實現線性代數、解析幾何、高等數學等課程內容與思想的有機融合，有助于學生更好地喜歡線性代數課程，提高學生數學素養。

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