新工科背景下線性代數一流課程建設

[摘 要] 教育部“雙萬計劃”要求建設一流本科專業，呼喚一流本科課程。如何建設新工科背景下本科教學的“一流課程”呢？基于我校工科線性代數的教學改革，在本文中，我們提出了新工科背景下線性代數“一流課程”建設改革方向。

[關鍵詞] 課程建設;教材建設;教學改革;教學模式;人才培養

[基金資助] 湖南省教學改革研究項目“新工科背景下為提升學生能力與素質對線性代數教學設計、手段與考核模式改革研究”（湘教通〔2019〕291號）

[作者簡介] 周雙雙（1984—），男，湖南益陽人，博士，湖南城市學院理學院副教授，研究方向為偏微分方程。

[中圖分類號] G642.3? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）26-0264-02? ? [收稿日期] 2020-02-17

黨的十九大報告指出，本科教育教學質量是影響高校人才培養質量的關鍵，課程教學又是本科教育教學的核心。面對經濟全球化、科學技術日新月異和互聯網的發展，知識、產品及產業更新逐步加快，知識學習的變革和創新創業型人才培養的需求，致使高等工程教育進入到一個“互聯網+創新教育”的新時代，迫切要求加快本科教育教學的改革創新。2016年提出的“新工科”概念是我國工程教育改革的方向，近年來，在教育部及各級教育部門的組織下，全國若干高校組織進行了多次深入研討，總結了“復旦共識”[1]、“天大行動”[2]和“北京指南”[3]，對人才培養方案提出了新的要求，對工程教育改革的新路徑進行了設想。那么，在新工科的背景下如何建設“一流課程”？建設標準又是什么呢？

一、線性代數課程的特點

線性代數作為高等院校理工、經管類專業的一門重要的公共基礎課程，是學習后續相關課程的前提和工具，對學生抽象思維能力、邏輯推理能力、空間想象能力和計算能力的培養，具有非常重要的作用。同時，隨著科學技術的迅猛式發展，線性代數的知識已滲透到社會的各行各業。然而，線性代數課程高度的抽象性和嚴密的知識體系，都遠遠超出了學生的既有經驗和能力，因此，有很多本科生覺得這門課難以理解。在這樣的背景下，考慮到大多數高校線性代數課程課時少、內容多的現狀，如何通過調整課程教學設計，在引導學生夯實線性代數基礎知識的同時，培養學生運用線性代數基礎知識、思想方法來解決實際問題以適應新工科建設和發展的要求就顯得尤為重要了。

二、我校線性代數課程改革的思路

多年來，我校線性代數課程不忘初心，牢記使命，為創建新工科背景下的一流課程，積極探索課程與信息化技術深度融合和創新教學。本文基于這一教學改革的實踐，提出了新工科背景下線性代數“一流課程”建設的改革方向。結合“新工科”對課堂教學的要求，通過變革傳統的教學模式，實現課堂的“去中心化”。基于此，在線性代數課堂教學改革中，我們的改革重點表現在以下幾個方面。

（一）通過教學設計，讓學生的思維動起來

在學校應用型人才培養理念的引領下，結合學院專業特色，確定以學生為中心，教學課堂開放、教學內容立體、教學評價多元的課程教學體系，真正做到“教、學、做”融為一體。通過教學設計，實現了將“高、大、上”的學術形態數學到“接地氣”的教育形態數學的轉化，使學生在人格、思維、智慧等各個層次獲得提升。

（二）深入挖掘信息技術在課程推進中的最優效用

按照現代新型信息化課堂的標準，制作了課堂教學多媒體課件。在優化教學過程中，借助多媒體的輔助，結合新穎的課堂設計，幫助學生形成思維能力，解決了教師語言難于講清的內容。此外，還建立了線性代數網絡教學平臺，將“慕課”中一些精品課程放置到線性代數課程教學平臺中。利用“雨課堂”“云班課”等教學平臺，在教學過程中，教師可以提前布置網絡視頻學習任務，利用這些平臺培養學生的自主學習、探究式學習、合作學習的能力。建立網上學生自測系統，這一系統內容豐富，覆蓋面廣，結構清晰，題目針對性強，題型豐富，敘述通俗易懂，具有明顯的代表性。

（三）建立健全的全過程、多層次、多角度的課程考核結果評價和監督機制

在教學評價上大膽進行改革，綜合采用現代數學教育所提倡的診斷性評價、形成性評價和終結性評價等多種評價方式進行多元化評價。本課程總評成績一般由平時成績50%、期末考試成績50%的比例構成。其中，平時成績主要通過診斷性評價和形成性評價得到，包括作業測評、上課考勤、回答問題、課堂討論、隨堂測試、競賽參考、小論文、小課題等，終結性評價是期末的閉卷考試。為了選才培優，對部分確有潛質的學生采用更為靈活的評價方式。

（四）課程評價及改革成效

通過這些改革，學生課程學習的積極性得到全面調動，自學能力也得到大大提高。對比課程改革前后情況，學生平時測試成績、總評成績都有了顯著提高，期末考試及格率上升了近20個百分點，平均成績提高了近10分，學生的考研率和各類數學競賽獲獎率逐年提升，學生的反響越來越好。

三、進一步的改革方向

（一）加強師資隊伍建設

要把“線性代數”這門課程建設好，師資隊伍是關鍵的因素。需進一步充實師資隊伍，優化梯隊結構，切實做好傳、幫、帶，形成一支高水平的教學隊伍。教學組成員要具備扎實的數學基礎，豐富的教學經驗，逐步改善教學隊伍的學歷、職稱及年齡結構。但是，現階段我們隊伍的后備力量還稍顯不足，在未來五年建設期間，還需要培養2～4名年輕博士加入教學團隊。

（二）加強課程建設

需要進一步加強課程的基本建設，促進教學管理的規范化。在教材和教學資料的建設方面，我們目前主要選用的是自編教材，網上資源主要選用在線開放課程。在未來五年的建設時期，課程團隊需要經過持續不斷的努力，逐步建立起優質的在線課程。

（三）進一步深化教學改革

所有努力工作的核心，最終還要落實在進一步深化教學改革上，主要一點是加強現代教育技術與線上教法的有效整合。在適當的時機，采用分層次的教學方法來提高教學效果。同時，教師要依據學生的學習基礎、興趣愛好及學習習慣，根據他們不同的專業方向，對學生來采取不同的授課內容和授課方式。

四、結論

線性代數“一流課程”的建設，應該在教學中設計一些具有高階性、創新性和挑戰度的問題，要積極鼓勵學生去思考一些富有挑戰性的問題，并對有關知識點做進一步地深化。實踐表明，這些都是切實可行的，而且對于夯實學生的數學基礎具有很大的幫助。

參考文獻

[1]教育部.“新工科”建設復旦共識[J].高等工程教育研究，2017（1）：10-11.

[2]教育部.“新工科”建設行動路線“天大行動”[J].高等工程教育研究，2017（2）：24-25.

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[10]孔朝莉，周密，鮑蘭平.信息技術驅動下的混合式教學模式設計——以“概率論與數理統計”和“線性代數”為例[J].中國信息技術教育，2018（6）：103-105.

Construction of First-class Course in Linear Algebra under the Background of Emerging Engineering Education

ZHOU Shuang-shuang

（College of Science，Hunan City University，Yiyang，Hunan 413000，China）

Abstract：The "double million plan" of the Ministry of Education requires the construction of first-class undergraduate majors and calls for first-class undergraduate courses.How to construct first-class courses for undergraduate teaching in the background of Emerging Engineering Education？ Based on the teaching reform of the course in Linear Algebra，this paper puts forward the reform direction of first-class course construction under the background of the Emerging Engineering Education.

Key words：course construction;teaching material construction;teaching reform;teaching model;talent training