新媒體環境下線性代數教學改革的思考與探索

俞曉嵐　謝劍

摘要：在新媒體飛速發展的時代背景下，分析當前教學中存在的問題，結合新媒體的傳播特點以及優勢，得出教學改革的必要性，并從教學形式、師生互動、考核方式等方面探討在新媒體環境下，線性代數教學改革的措施。

關鍵詞：新媒體;線性代數;教學改革

線性代數是數學的一個重要的基礎分支，也是大學理工科學生必修的基礎課。線性代數的主要內容有行列式、矩陣、線性方程組、向量空間等，具備較強的邏輯性和抽象性，對各專業后續課程的學習有非常重要的作用。當下，在計算機應用日益普及，尤其大數據、人工智能等相關技術日顯重要的環境下，學好線性代數也顯得越來越有必要。但線性代數教學內容較為抽象，在傳統的教學模式下，學生多半是被動地接收知識，與教師缺乏有效的課堂互動，從而導致學習積極性不高，教學效果也不理想。

伴隨著數字信息等技術的發展，新媒體的誕生，使得媒介傳播的形態發生了翻天覆地的變化，呈現了多樣化的媒介形態，比如手機、平板、電子閱讀器、網絡平臺等。這對教學提出了挑戰，也帶來了機遇。新媒體具有靈活性、互動性強等特點。借助新媒體，學生的學習可以不受時間、空間的限制，學生在任何地方都可以利用工具觀看視頻，查閱資料，與教師交流等，并可根據自身的情況針對性地進行學習，實現個性化的學習模式。這樣，學生的學習積極性就會被調動起來，對知識點的理解和掌握也會更有效。本文將分析線性代數的教學現狀，對在新媒體環境下線性代數課程的教學改革策略進行探討。

一、教學現狀

（一）學生缺乏學習興趣

一方面，線性代數課程中概念偏多，且多數非常抽象，定理體系繁雜，需要較強的理解與聯想能力。線性代數又是基礎課程，往往被安排在大一學習。學生從高中的學習模式到大學的學習模式需要一個適應的過程，這又增加了課程的學習難度。因此，學生往往覺得這門課抽象難懂，容易失去學習興趣。另一方面，在實際教學中，由于課時的限制，教師在課堂教學中往往只能講解線性代數的基本理論體系，沒有時間展開講解它的實際應用，從而割裂了線性代數和學生專業間的聯系，使學生往往有“線性代數有什么用”的疑問，失去了學習動力。

（二）教學手段單一

一些教師講授線性代數采用的還是傳統的黑板演練的教學模式。采用這種方式講授數學知識有利于學生跟上教師的講課節奏，但線性代數這門課的符號偏復雜，教師書寫一個行列式或矩陣就要花去不少時間，講解一個簡單矩陣的初等變換或一個簡單線性方程組的求解就往往要書寫一黑板。采用傳統的粉筆書寫的方式耗費時間太多，學生也只能被動的接受，難以充分調動學生的積極性。近年來，利用多媒體輔助教學已被越來越多的教師接受，但多數教師采用多媒體的方式還過于局限，僅僅采用幻燈片展示的方式，并不能突出多媒體的教學優勢。

（三）考核方式單一

目前，線性代數的考核方式主要還是傳統的閉卷考試形式，平時成績多半考核的是學生的作業完成情況、到課率。從而掌握課本知識，會做習題，就能取得一個好成績。而對多數工科學生而言，通過數學基礎課程的學習，培養邏輯嚴密的思維模式，以及分析問題解決問題的能力才是重要目標。因此，有必要改革考試方式，讓考試也與學生專業、生活實際相結合，采取多樣化的考核方式，讓學生覺得學的東西“有用”，才能提高學生學習的積極性。

基于上述分析，在新的時代背景下，我們需進一步改革和創新線性代數的教學，激發學生的學習興趣，突出學生的主體地位，提高教學效率，改善教學效果。

二、借助新媒體實施線性代數教學改革

在數字技術不斷發展的今天，出現了越來越多的新媒體形態，例如手機媒體、數字電視以及網絡電視、視頻、電子雜志等互聯網媒體。以數字技術為代表的新媒體，其最大特點是打破了媒介之間的壁壘，消融了媒體介質之間，地域、行政之間，甚至傳播者與接受者之間的邊界。新媒體具有媒體個性化突出;受眾選擇性強;表現形式多樣;信息發布實時等特點，已無時不刻地影響著我們的生活。基于新媒體的這些特點，在教學過程中運用新媒體的手段能夠克服傳統教學中的一些弊端，我們可以從以下方面進行改革和創新。

（一）利用微課等形式補充課堂教學

微課，即教學內容相關的短視頻，是對課堂教學的有效補充。主要的便捷在于可重復性以及不受時間、空間的限制。教師可以對課程重點、難點內容以及典型例題制作微課，供學生在課后復習鞏固，幫助學生更好地掌握線性代數的理論知識。也可以介紹一些線性代數的應用實例，幫助學生了解線性代數廣泛的應用性，讓學生了解學線性代數“有什么用”，調動學生學習線性代數的積極性。比如，學生在學習矩陣乘法的時候，往往覺得這個運算很復雜。對這一內容，首先可以分三點介紹清楚矩陣乘法的定義，即兩個矩陣可以相乘的條件，乘積矩陣的形狀以及乘積矩陣中的每個元素如何得到;其次，矩陣乘法在線性方程組、線性變換以及生產實際，比如交通調度、貨物訂購等中均有應用。教師可以對矩陣乘法的定義，以及應用實例制作一些短視頻，做成一個專題，供學生學習鞏固。教師也可以制作一些視頻介紹線性代數的歷史，以及相關數學家的故事，增加學生對這門課的認識，提升他們的學習興趣。

（二）利用新媒體手段活躍課堂氛圍

以往傳統的教學模式主要是教師講授。這樣的教學模式，師生互動較少，教學針對性不強，不利于充分調動學生的積極性，尤其講授線性代數這樣抽象的內容，更容易使教學陷入僵局。利用新媒體手段可以打破傳統的教學模式，充分調動學生的積極性。筆者嘗試過將超星一平三端應用于線性代數的教學。學生在課前借助平臺可將相關的問題反饋教師，教師在課堂上，就可以根據學生的問題更有針對性地進行講解。課堂上引入搶答、投票、課堂測驗、主題討論等環節，一方面，可以督促學生跟上教師的節奏，調動學生學習積極性;另一方面，投票、課堂測驗等環節，平臺會自動統計學生的作答結果，使得教師可以及時了解學生的掌握情況，有效地增強了課堂教學的師生互動，也更加凸顯了教學中學生的主體地位。同時平臺統計的學生在互動活動中的表現，可以作為課堂表現計入平時成績，這也使得課堂表現的打分更加客觀。

（三）利用多種網絡工具增強師生交流

課堂的時間畢竟有限，要想學好一門課，在課后花工夫是很有必要的。以往學生在課后有問題，要等到答疑時間或下次上課的時候才可以見到教師提問。而現在通過微信、QQ、網絡教學平臺等，師生在課后可以保持及時地交流。筆者就非常鼓勵學生有問題及時通過微信、QQ等想老師提問，也鼓勵學生在網絡教學平臺發布主題討論問題。釘釘具有在線會議的功能，可以使師生在一起線上交流，從而打破了教室空間的限制，也免去了舟車勞頓，節約時間，提高了學習效率。傳統的紙質作業時效性較差。以線性代數一周一次課為例，教師在本周布置作業，學生在下周上交，教師批改后還要再隔一周發還給學生，也就是說，學生要在上交作業后的兩周才能拿到批改好的作業。通過教學平臺線上布置作業就可以解決這一問題。學生課后完成作業在線提交后，教師即可看到學生提交的作業，批改后的作業學生也可以及時看到，有問題也可以通過平臺向教師提問，大大縮短了學生提交作業到收到反饋的時間。

（四）借助新媒體手段改革考試方式

傳統的單一的采用閉卷考試的形式并不能全面地反映學生知識的掌握程度以及能力水平。在新媒體的環境下，我們可以采取多樣化的考核方式，比如“一頁開卷”、題庫筆試、過程評價、小論文形式、實例探究等。以往平時成績主要包括作業完成情況、到課率以及平時測驗等，并不能較全面地反映學生平時的學習情況。手工記錄也比較費時間，尤其傳統的點名方式很浪費寶貴的課堂時間。借助新媒體手段可以使得過程考核更加便捷以及全面客觀。以超星教學平臺為例，簽到及相應出勤率的統計;作業、測驗的發布、客觀題的批改及成績的統計;觀看慕課視頻情況的統計及課堂參與互動活動情況統計等，都可以通過平臺實現。比較全面客觀的過程考核可以督促學生在平時就積極地學習，而不是到期末再突擊復習。

借助新媒體手段，還可以讓學生完成如實例探究等開放性的考題。首先通過有關線性代數應用的素材的收集，建立試題庫，其中是適合學生完成的線性代數的應用題。在期末，學生可在此試題庫中選擇題目完成，也可自由尋找實際生活中的一個問題，利用所學知識求解。學生可以獨立完成，也可以組隊完成。最終依據題目難度、完成情況以及個人參與度進行打分。這些可以通過超星平臺的PBL功能實現，可以方便地發布題目以及學生建組。這種以問題為導向的形式，可以調動學生學習的主動性，化被動學習為主動學習，彌補傳統教學中教師“滿堂灌”、學生缺乏學習興趣的缺陷。

三、結語

在信息數字技術日新月異的新時代背景下，我們并不是要對傳統的教學方式做出否定，而是要在其精華上，利用新媒體的優勢，對其做一些修正和補充。人們的思維方式、生活模式都隨著時代的發展而變化，教學更要適應時代的變化和發展，才能滿足時代對人才的需求。教師需要結合教學實際，抓住新媒體時代帶來的機遇進行教學改革和創新，這樣才能有效地提升教學質量，促進學生知識水平以及綜合能力的提高。

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基金項目：杭州師范大學2018年度校級教學改革項目“基于新媒體平臺的《線性代數》教學改革與探索”課題;杭州師范大學2018年度校級教學改革項目“以學為主思想指導下的線性代數課程改革”課題

作者簡介：俞曉嵐（1982—），女，漢族，江西上饒人，博士，副教授，研究方向：代數學;謝劍（1983—），男，漢族，浙江臨海人，博士研究生，副教授，研究方向：偏微分方程。