基于考研的高等代数教学模式研究

2018-11-14 12:58李小朝
赤峰学院学报·自然科学版 2018年10期
关键词:真题考研代数

李小朝

(黄淮学院 数学与统计学院,河南 驻马店 463000)

近年来随着社会的发展和对高层次人才的需求,考研成为高校一个热点话题.高考发挥失常,考研可以弥补高考的缺憾,满足对著名高校的向往.就业压力太大,考研可以提升层次,提高竞争力.更有许多学生对数学有着浓厚的兴趣,心中有着许多疑问需要解决,考研成了必然选择.考研可以看作高品质的就业,更是实现自我价值和拓展上升空间的必由之路.高等代数是高校数学专业最重要的基础课之一,是后续专业课程的基础,也是考研必考科目.一些作者从不同角度对高等代数的考研进行教学研究.本文以黄淮学院数学与应用数学专业为例,探讨基于考研的高等代数教学模式的改革研究,所用教材为北京大学数学系《高等代数》第四版.

数学与应用数学专业2004年开始招生,至今已毕业十届,有许多学生考上研究生,考取学校有上海交通大学、华东师范大学、重庆大学等著名高校和普通院校.但是前两年考取研究生无论是学生数量,还是质量都有下滑的趋势,究其原因大概有以下几个方面.其一,作为地方普通高校,生源质量一般,学生成绩不是太好.其二,数学专业的高考一志愿率偏低,部分学生是调剂到数学专业的,对数学缺乏兴趣.其三,由于学校应用型的办学定位,理论课的课时压缩,使得高等代数等考研课程没有足够的课时保障.其四,由于理论性较强,一些重要的专业课,如近世代数、泛函分析等课程没有开设,学生初试与复试缺乏竞争力.鉴于诸多原因数学专业考上研究生的学生不太理想,学风有待提高.为了扭转这种被动局面,为学生考研提高更好的条件和保障,我们已经在教学指导思想、教学实施过程和教学评价等方面进行改革.

1 教学指导思想以考研为中心

1.1 提早动员,增强学生考研信心

由于很多学生数学成绩不好,加上数学理论偏强,学生学习数学有一定的畏难情绪.有的学生进入大学放松了对自己的严格要求,认为可以轻松一下,享受大学的美好生活了.这些导致一些同学大一大二没有准备考研,高等代数等学的不扎实,进入大三大四再想考研,已经非常被动.因此,我们从大一的入学教育,就开展考研的第一次动员,让学生认识到考研的重要性.进入大学不是终点,而是新的起点,让学生对未来充满憧憬和向往.在学习方法上给学生更多指导,以考研成功的学生作为榜样进行宣传,让学生感到考研并非遥不可及,经过努力,成功就在眼前.

1.2 增加学时,提高考研基本保障

课时是课程学习的基本保障,而专业课的学习是进一步研究的基础.在学校的总体要求框架内,修订人才培养方案,适当增加考研课程的课时,必要的专业课程都开设出来,为学生考研打下基础.在信阳一所兄弟院校的考研经验交流中,我有很大感触.在被问到有些理论比较难学生听不明白,是不是能一笔带过时,该校的一名老教授,也是领导掷地有声地说:该让学生明白的,必须让他明白,时间不够可以补课,可以利用晚自习给学生辅导,上习题课.又问到是不是有些课程理论性太强,能不能少开或者不开时,该教授语重心长地说:我们都知道数学学习是个积累的过程,没有学过那么多内容,就没有进一步研究的基础.他又说:该开设的课程,一门也不能少,否则即使初试通过,进入复试,还是不会被录取的.这些经验之谈,是我们在高等代数教学中需要贯彻的思想,我们也在往这方面努力.指导思想决定实施过程,所以我院也在全力为学生考研营造更好氛围.

1.3 建设精品课程,丰富教学资源

作为高等代数的教师,我们已经在建设高等代数校级精品课程,给学生广阔的学习空间.建设教学资源库,有高等代数的学习方法、授课课件、授课教案、习题库、部分教学视频、考研真题等,让学生可以自主学习,随时随地学习网络资源.同时我们还加强与兄弟院校的联系,分享好的教学方法与教学手段,共享教学资源等,给学生广阔的视野和丰富的资源.

2 高等代数的教学过程实施

数学与应用数学专业高等代数在大一下学期和大二上学期开设,大一下学期每周四学时,讲授前四章,即多项式、行列式、线性方程组和矩阵;大二下学期每周六学时,讲授后六章,即二次型、线性空间、线性变换、λ-矩阵、欧几里得空间和双线性函数.作为考研必考课程,注重每个知识点的讲解,即使选学内容也是如此.

2.1 高等代数知识点的讲解

一个基础知识点的学习,比如行列式,需要知道其产生的背景,也就是解方程组的需要,根据行列式可以确定特殊线性方程组的解,见克拉默法则.n级行列式的定义可以表示为

2.2 高等代数前后知识点的联系

单独知识点的学习还是比较容易的,高等代数作为一个整体,做到前后知识点的融会贯通是更重要的.比如第四章矩阵的教学,不但要把矩阵本身的性质讲授清楚,还要让学生明白矩阵和行列式运算性质的异同,理解矩阵和方程组解的关系.比如讲解线性空间这一章,其抽象的概念让一些学生无所适从,抓不到研究对象.其实线性空间概念来源于具体研究对象,它是许多不同研究对象比如多项式、矩阵、维向量等的公共性质抽象统一,把这些不同研究对象都涵盖进去.事实上多项式P、n维向量、矩阵等都构成具体的线性空间——多项式空间P[x]、P[x]n,向量空间Pn和矩阵空间Pm×n等.所以学习线性空间的其他概念和性质,都以这些具体空间为例子,来理解抽象的概念,作为进一步研究的基础.同时多项式、n维向量、矩阵等表面上看这些没有关系的研究对象,可以统一归结到线性空间的范畴研究[6].还有欧几里得空间的学习,欧几里得空间其实就是实数域上具有内积运算的线性空间.这样就能以点带面,通过线性空间的教学,让学生对高等代数中很多研究对象进行更深入的理解.

2.3 高等代数的习题讲解与辅导

作业是对所学知识的复习、巩固和升华,是学好数学必不可少的过程.每次布置完作业后,要求学生按时独立完成,并且认真批改.但是有些习题由于课本上没有相关的例题,学生会感到没有思路,无从下手,这些需要给学生适当的提示,让学生再做.多项式、线性方程组、矩阵等章的一些计算题计算量较大,比较复杂,需要让学生加强练习,提高计算能力.而高等代数习题的难点不是计算题,而是证明题,因为证明题需要对基本概念性质的熟悉掌握,清晰的思路,严密的逻辑推理.因此高等代数证明题的讲解至关重要,需要讲清楚相关知识点,分析出解题思路,告诉学生从何处入手进行证明.一些典型的习题结论,可以作为定理,在其他题的证明中可以直接应用.当然还有一些高校的考研真题,就是课后习题的变形或者推广.课后习题如果都会做,简单的考研题就可以较好完成.

2.4 高等代数的考核与评价

高等代数一般采用期末闭卷考试,形成终结性的评价方式,但这种评价方式忽略了学习过程的管理考核.方颖珏等研究了过程性评价的高等代数评价方式,给出多种形式的综合性评价.高等代数的学习要注重教学过程的管理,比如上课考勤、课堂提问、加强教学过程中的师生互动、布置作业、批改作业等,但是对于高等代数考研的要求,这还远远不够.例如上课有的学生尽管也在听讲,但是注意力不集中或者跟不上老师的思路;布置的作业有的同学只会机械的模仿,稍微与例题不同或者没有相关习题则无从下手,甚至有抄袭的情况等,这些情况直接反映为教学效果不好,达成度不高.因此基于考研的需要,高等代数的考核以学会为根本,加强练习.每节内容讲过后,布置一道相关内容的习题,让学生课堂上练习,随时检验学习效果,发现问题及时解决.每一章讲完后,进行阶段测验,还是以基础题型为主,检查整章知识的学习和掌握情况.最后是期末考试,在命题上在考查基本知识的基础上,加入一部分综合性的和一题多解的题型,考查学生综合运用知识的能力.把课堂测验情况和每章阶段测验情况结合,给出平时成绩,再结合期末考试成绩,按照一定比例,折合出高等代数的学期成绩.

3 高等代数选讲的教学过程实施

高等代数课程学习完之后,基础的知识、计算方法和简单证明都基本掌握了,但是与考研的要求还是有一定差距.为了学生更好的学习高等代数,数学与应用数学专业在大三上学期开设高等代数选讲课程,每周三学时.高等代数选讲的教学模式大概分为三步.

3.1 课本内容的复习巩固与归纳

进入大三高等代数选讲的学习,发现很多同学原本掌握的概念有的忘掉了,许多内容变得很生疏.这样需要对教材内容进行有效的复习巩固,当然又不同于大一高等代数的教学.对知识点的复习,要站得更高,立足整本教材或者整个高等代数来复习,对知识点归纳总结,分析在整本教材中的作用,讲清楚前后知识点的深层次联系.比如向量组极大线性无关组的讲解,不必再局限于这一个知识点,要把线性方程组的基础解系、线性空间的基等概念放到一起来复习,分析其概念的异同,起的作用都是用尽可能少的向量把所有的向量线性表示出来,当然线性方程组的基础解系也就是解空间的基.只有基本概念熟练掌握,对知识点的前后关系分析理解清楚,再结合适当的练习,证明题才能有思路并给出证明.

3.2 课后补充题与补充内容的讲解

高等代数课后补充题是对所学内容的进一步巩固,难度较大,并且由于课时所限,在高等代数的教学中没有讲授,我们在高等代数选讲的教学中来讲解这些补充题.这样学生对教材有更深入的理解和把握,对知识点的掌握也更好.在课本知识点和课后习题都做完之后,对高等代数的理解已经达到新的高度,但是仅仅这些应付考研还是不够,毕竟课本上的习题和方法思路有限,还需要补充一些题型.通过自己收集积累的资料,并与兄弟院校联系共享资源,在课后给学生布置一些新题型新方法的习题,让学生做了之后下次课再讲解.让学生多见识一些新的题型、新的方法和思路,并理解领悟,才会对考研题处理起来得心应手,取得好的成绩.

3.3 考研真题的讲解

高等代数的考研真题一般都来源于课本知识点,但是又高于课本,综合性较强,题型较为灵活.通过前期高等代数的学习和辅导,需要做些考研真题来检验学习的效果,查找不足.由于不同高校高等代数的考研题不同,命题的侧重点也不同,所以我们针对知识点来讲解一些不同学校的真题,增强学生对知识点的掌握,提高解决考研题的能力和信心.教学中不是以讲解某个考研真题为目的,而是要放眼整个高等代数内容,讲清楚来龙去脉和相关知识点的联系,寻找解题思路.当然也可以针对某所高校的高等代数考研真题,分析其命题的规律和考查的侧重点,提高学生考研复习的效率.

高等代数选讲是考查课,期末命题以综合性题型和一些高校的考研真题为主,考查学生实际处理考研题的能力.

4 后续考研辅导

在高等代数选讲课程结束之后,大三下学期和大四上学期共一年时间,没有高等代数的相关课程.在考前这一年里,学生高等代数的学习以自学为主,没有老师讲解或者详细辅导.于是我们给学生推荐钱吉林编写的《高等代数题解精粹》,让学生自主学习,把整本书做一遍.有的学生找老师问问题或者交流考研信息也不方便,于是我们给考研的学生建立QQ群和微信群,对学生共性的问题随时网上给以指导,对个性的问题进行单独辅导交流.报考前,指导学生要根据自己的学习情况结合高校的命题特点和难度,选择适合自己的高校,不要盲目地非名校不报.因为是地方本科高校,普通学生报考重点大学有一定的难度,往年都出现过离分数线差几分或者即使过线但是复试落榜的情况.在确定学校后,找往年的真题系统研究,分析命题规律和出题的侧重点,一般都是有迹可循的,这对最后高等代数考研成绩的提高起到画龙点睛的作用.还可以对具体问题进行解答,有的同学计算不出来或者证明没思路等,都可以通过QQ和微信等现代通信工具进行辅导交流.

5 结语

高等代数课程有一定的抽象性,它是提高学生计算能力、抽象思维能力的必要过程,也是进一步进行数学研究的基础.针对高等代数考研,我们进行了一些有益的尝试:提高学生和老师对考研重要性的认识;在学习方法上给学生指导;完善丰富教学资源,给学生提供条件;增加学时,给学生考研提供保障;开设必需专业课,为考研打下坚实基础;对具体问题进行详细解答.经过一系列的努力,高等代数考研情况会有一定改观.当然影响考研成绩和结果的因素很多,有许多问题需要我们深思,做进一步的研究探讨.

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