探索大數據時代高校線性代數的教學改革

周 義

（太原學院數學系 山西 太原 030032）

1 引言

大數據時代對各行各業各個領域都產生了明顯的積極影響，2015 年國家曾發布過“促進大數據發展行動綱要”的一則通知，這個通知也標志著大數據時代的徹底到來，從那之后大數據技術便成為各領域的應用重點，教育領域自然也不例外。現代科學技術處于高速革新的狀態，社會對具備大數據分析、數據挖掘技術能力的人才需求逐漸增多，高校作為培養多方面人才的重要場所，線性代數作為數據科學的基礎，標志著大數據時代各項信息技術對現代代數教學改革的重要性。在大數據時代，隨著各類信息技術的深入應用，智能設備的普及，傳統的教學方法已無法滿足現代化教學的需求。因此，在現代高校教學中，有必要在高校教學課堂中引入與大數據技術有關的教學技術，以便更好地培養大學生對數據的處理、分析與挖掘能力，擴寬思維，提高學習質量等。基于大數據時代的發展背景下，如何有效利用大數據相關技術實現線性代數教學的高校改革是廣大教育者都在思考的問題。線性代數作為數學專業中的基礎課程、其他專業的核心課程，在大數據時代的推動下，其教學改革勢在必行。

2 大數據時代為高校線性代數教學帶來的影響

目前在高校線性代數教學中，廣泛存在教學模式陳舊，教師不注重對大數據技術的應用，忽略挖掘信息的重要性，且教學內容與社會實際應用脫軌、教學方法與手段落后，無法充分激發學生的學習興趣。線性代數屬于數學中的學科分支，其內容與高等代數類似，極為抽象，存在諸多公式與定理，計算規模極其復雜且龐大，在計算過程中出錯幾率極高，因此，大多數大學生對這門課程感興趣程度并不高，導致教學課堂上的氣氛沉悶，成績也往往不理想，教學質量與學習質量均較差。

大數據與信息時代的各項現代科學技術在社會進步的推動下，逐漸被廣泛應用。大數據技術已完全滲透高校教學課堂，MOOC、微課等新興教學模式為教育領域帶來了創新性的教學資源，也實現了教學資源的實時共享，為高校數學專業的線性代數教學模式帶來了極大的機遇與挑戰。機遇與挑戰并存時，如何克服大數據技術的劣勢，充分發揮其在線性代數課程中的應用優勢，是廣大數學教育工作者都應思考與探索的問題，高效推廣大數據技術的合理應用，也是高校數學專業教學改革的重要目標與任務[1-2]。

3 大數據時代線性代數教學創新改革的思路

3.1 利用大數據創新教學觀念

高校教師作為學生學習線性代數的引導者，在培養學生能力與掌握知識方面發揮著重要作用，出于此，該門課程的教師應利用大數據時代的現代化教育技術加深學生對本學科的理解與認知，明確該學科在數學專業教學中的重要性，結合學生對課堂教學的反饋，積極將大數據技術、信息技術等相關技術與線性代數課程進行有機融合，實現線性代數課程教學與大數據的高度契合，利用大數據的優勢在潛意識中培養學生的大數據思維。現代社會的高速發展與行業需求，對學生在大數據應用方面的能力也有了更高的要求，傳統教學傳授方式與課堂教學模式使學生獲取知識的途徑受到限制，僅僅依靠單一教材與教師的傳授與講解，已經無法滿足學生的發展需求。因此，高校線性代數教學改革應著眼于轉變傳統教學模式，充分認識到大數據在該課程教學中的應用優勢，引導大學生利用大數據獲取相關知識，明確教學目標，順應時代發展，幫助學生在了解大數據實際應用的同時，學習質量與效率更上一層樓。

3.2 利用大數據打造多元化學習模式

為了提高線性代數的教學質量，首先要充分分析目前線性代數教學中存在的問題和不足，探討產生問題的原因，利用各種信息技術與信息技術打造的學習平臺，實現大學生多元化的學習模式。利用大數據對課程大綱和課程內容進行分析，提取知識結構，幫助學生掌握該課程的學習難點。一般而言，線性代數由線性方程組、行列式和矩陣三部分組成，計算規模較為龐大，計算程度較為復雜，教師應運用相應的計算機軟件實現實際模擬，以最直觀的方式讓學生了解計算原理與過程，簡化計算過程，實現學生吸取知識的多元化模式。

3.3 利用大數據創新教學手段和方法

在教學方面，應積極實現大數據與線性代數教學的有機結合，充分發揮大數據對線性代數教學帶來的積極影響。運用大數據帶來的優勢優化教學手段與方法，比如結合實際案例分析、視頻演示和探討、PPT 展示等多元化的教學方式，以圖文并茂的形式將線性代數較為抽象的知識點簡單化，提高學生的學習興趣。教師還可以利用大數據分析學生的學習現狀，根據學習狀況對教學重點難點進行改進，采用個性化、多元化教學模式，促進課堂的趣味性與互動性。此外，基于大數據的交互式教學，可以在在線平臺上完成作業的布置與完成情況的檢查等，實現教師與學生雙方之間的實時互動，加深學生對知識點的消化與吸收能力[3]。

4 結語

大數據在教育領域應用不斷深入，利用大數據可以有效提高學生針對線性代數方面的思維能力與學習效率，也可以幫助教師優化教學手段與方法。因此，有必要加強大數據在線性代數教學中的滲透，創設大數據環境，優化教學平臺，提高教學質量。