新工科背景下初探數(shù)學類課程如何為專業(yè)服務
——以《線性代數(shù)》課程為例

丁志瑛 柴英明

（成都東軟學院，四川 成都 611844）

1 引言

“新工科”是指在新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命以及知識生產(chǎn)模式轉型的背景下，面向當前新經(jīng)濟的現(xiàn)實急需和未來發(fā)展，運用新興技術建設和發(fā)展一批新興工科形態(tài)，或者改造和升級一批傳統(tǒng)工科和理科，構筑具有跨界整合、創(chuàng)新驅動、應用實踐等特征的中國本土化的新型工科[1]。

自2017年2月以來，教育部積極推進新工科建設，先后形成了“復旦共識”、“天大行動”和“北京指南”，并發(fā)布了《關于開展新工科研究與實踐的通知》、《關于推進新工科研究與實踐項目的通知》，全力探索形成領跑全球工程教育的中國模式、中國經(jīng)驗，助力高等教育強國建設。這代表著以新工科為主題的高等工程教育的開展已經(jīng)得到了社會的高度重視[2]。

教學改革是實現(xiàn)和發(fā)展新工科教育最重要的方式之一，《線性代數(shù)》作為高等學校理、工、經(jīng)管等多個專業(yè)的重要基礎課，也應該調整思路，加速向新工科教育的轉型。

本文將從課程資源建設、混合式教學設計、考核評價優(yōu)化等方面，以《線性代數(shù)》課程為例初探新工科背景下的教學改革[3][4]。

2 混合式教學課程建設

混合式教學是將在線教學和傳統(tǒng)教學結合起來的一種“線上”+“線下”的教學[5]。我們通過把兩種教學方式的優(yōu)勢有機結合起來，使學生可以更好的參與學習，可以更好地實現(xiàn)基礎課程為專業(yè)服務的目標。為了實現(xiàn)這個目標，我們主要做以下三個方面的工作：

2.1 課程資源建設

通過編寫教材、制作優(yōu)質的教材配套課件，錄制課程視頻，制作案例庫與習題庫并不斷完善更新擴容等措施，將課程資源數(shù)字化并上線。通過線上資源建設，可以使學生的學習更靈活，學生有充分的時間進行自主學習。通過錄制習題詳解視頻，可以使學生根據(jù)需要，重復觀看習題講解。通過引入和專業(yè)相關、面向應用的實際案例，使學生能更好的體會到基礎課對專業(yè)課的重要作用。此外，通過設計配套的在線練習，檢驗學生的學習效果。在課程資源建設過程中，應轉變“思政只由思政教師教”的觀念問題，設計“課程思政”典型案例，將思政元素有機融入課程教學，實現(xiàn)立德樹人與知識傳授的相互融通。

2.2 混合式教學設計

教學模式采取“線上學習”+“課堂教學”+“練習測評與反饋”，將教學路徑分為：課前、課中和課后三部分。

課前，教師搭建線上教學平臺，開通QQ交流群、釘釘群、郵箱等課程討論與交流平臺，提前錄制好視頻，視頻按知識點方式來錄制，錄制的視頻時間小于20分鐘，并將視頻設置為任務點，定時開放，在學生學習前，發(fā)放學習任務卡，學生根據(jù)個人時間、網(wǎng)絡等狀況，在規(guī)定時間內完成課程學習。對學習中出現(xiàn)的問題，進入平臺討論，還可以進行同學間、師生間的交流互動。本文以北京理工大學出版社出版的《線性代數(shù)》教材第一章為例[6]，介紹分配的知識點和學時（見表1）[7]。

表1

表2 線性代數(shù)拓展教學案例

表3 《線性代數(shù)》課程成績評定方式

課中，教師根據(jù)學生自主學習階段的情況，對知識點進行梳理，同時提供知識點的相關案例。比如關于的思維導圖（見圖1）和案例教學（見表2），課堂中探討、交流、分享各種學習資源，并進行知識內化與總結。

圖1 相關的知識點

課后，學生根據(jù)個人實際情況，對相關知識進行補充、整合、復習，并完成教師布置的作業(yè)。在教學反饋與評價階段，根據(jù)資源點擊率、視頻觀看率等數(shù)據(jù)，分析教學的效果，并結合期末考試成績等，進行新一輪課程建設。

2.3 考核評價優(yōu)化

科學合理的考核評價，能幫助教師及時進行教學調整，也能極大的促進學生進行學習。我們對現(xiàn)有的考核評價方式進行優(yōu)化，構建立體化課程成績評定方式，加強過程性學習的考核評價，使用信息化平臺對教學過程的各個環(huán)節(jié)進行考核，包括在線視頻學習、任務節(jié)點完成、課堂出勤、課堂互動、小組互評、作業(yè)和測試等方面。考核具體分為形成性考核和終結性考核兩類，各占學生總成績的60%和40%；其中，形成性考核由4部分組成。具體如表3所示。

加強對教師教學效果的評價，設計調查問卷，從學生對在線資源的滿意度、授課方式的滿意度、評價方式的滿意度、學習效果的滿意度、自主學習能力提高情況、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力提高情況等方面進行調查，統(tǒng)計分析問卷結果，及時的進行總結、改進與提高。構成了教與學統(tǒng)一、可持續(xù)發(fā)展的混合式教學過程。

3 結語

本文以《線性代數(shù)》課程為例，展示了新工科背景下，將現(xiàn)代信息技術與課程教學深度融合，與專業(yè)相結合，并根據(jù)專業(yè)需求優(yōu)化教學內容。通過課程資源建設、混合式教學設計、考核評價優(yōu)化等方面的改革，形成了豐富的課程教學資源，彌補了傳統(tǒng)教學模式在時間、空間上有所限制的不足，提高了教學效率，增強了學生學習《線性代數(shù)》課程驅動力，實現(xiàn)了基礎課程為專業(yè)服務的目標，促進了對學生數(shù)學基礎、數(shù)學思維、數(shù)學文化素質的培養(yǎng)，促進了對學生邏輯表達能力、知識快速獲取和綜合集成能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)創(chuàng)新意識和能力的培養(yǎng)。