大数据视角下线性代数课程教学改革探究

徐阳

[摘 要] 论文分析了线性代数教学中存在的诸多问题。通过优化课程内容和结构、改进教学方法、增强评价指标多样性，以期在改善教学氛围、完善课程建设、优化教学评价等多环节，取得一定成效。

[关键词] 大数据;线性代数;自主意识;知识体系

[基金项目] 安徽省2018年省级质量工程项目（2018jyxm0149）

[作者简介] 徐 阳（1991—），女，安徽宿州人，硕士，马鞍山学院助教，研究方向为函数逼近论。

[中图分类号] G640    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）37-0174-02    [收稿日期] 2019-12-05

一、大数据与数学课程建设

当今社会对于数据的高效运用和管理，已经成为各行各业提高管理水平、进行科学决策的重要手段。健全大数据人才培养体系，推动产学研深度融合，培养兼具数据知识与应用视野的复合型人才，成为当前的重点任务。为了更好地满足社会需求，实现办学目标，培养学生从海量纷杂的原始数据中寻找规律的逻辑分析和数学方法应用能力。作为高校数学学科的教育工作者，我们应当主动适应时代发展带来的教育要求，培养满足社会需求的专业人才，积极进行课程体系的建设与改革，不断提高教育教学质量，为大数据时代的人才培养提供充足动力。

二、线性代数教学中存在的问题与现状分析

（一）学生学习缺乏主动性

线性代数课程一般是安排在大一下学期或者大二进行学习，即在高等数学的学习后进行，此时的学生经历过高等数学的学习，应该能够适应大学数学课程的教学节奏，具有一定的学习策略。可从实际情况看，初学者普遍反映线性代数难于高等数学，出现了学习兴趣减弱，学习主动性下降等现象。产生这种现象的原因主要是，在高等数学里的很多概念如函数、导数等，沿袭着中学的概念，学生可以通过知识迁移，来帮助理解新知识。而线性代数课程虽然内容不多，但其概念都是以前没接触过的，比如行列式，矩阵，相似，正交性等，又或者听过但和原来的认知有所不同，比如向量的概念。而且线性代数课程内容本身具有很强的逻辑性，对初学者来说，很容易感到枯燥难懂，导致丧失学习兴趣。

（二）课程内容枯燥，课时量不足

数学概念都具有一定的抽象性和概括性。因此在教学中如果脱离了实际情景，教学内容就显得枯燥难懂。此外，在各大高校的教学安排中，本课程的课时量普遍不多，本学院的课时安排就为32学时。为了能在有限的课时里完成规定的教学任务，教师往往偏重于讲授概念和知识点，在介绍知识背景、应用场景和数值计算方面的练习就会相应地有所减弱，这样就会出现学生听得懂但不会做的状况。

（三）教学方法传统，教学手段单一

目前高校数学课作为公共基础课，都是大班授课，人数较多。学生基数大，教师很难个别辅导，学生在学习上有问题不容易及时得到解决。这样教学的后果，不但会使学生对课程内容掌握不牢，理解不透彻，同时也不利于培养思维能力和創新意识。

（四）评价体系不完善

目前各个高校，对学生学习的考核方式多为平时成绩和期末成绩，按一定占比来综合得到。其中平时成绩主要依据出勤情况，课堂表现和作业完成度来判定。这其中就难免有学生为了得高分而抄袭作业的现象发生。此外，在目前的考核标准中，测评因素多为考查学生对知识概念的掌握和应用，而对学生的学习态度、查找资料整合信息等动手能力和自主探究学习能力的测查不够。

三、针对线性代数教学现状的改进措施

（一）提高学生对数学重要性的认识和学习兴趣

要提高学生对数学学习重要性的认识，需要加强数学与其专业知识的融合，改变传统课程教学内容，顺应时代发展，将软件使用，数学建模等融入教学当中，并充分利用好企业提供的技术支持与实训环境，转化为课程资源，培养学生解决实际问题的能力。以我校为例，近年来不断加强产校融合，大数据学院与腾讯合作，设立卓越班，教师兼具企业实践背景和教学理论，让学生近距离感受到知识的应用价值。

（二）精选教学内容，优化课程体系

为了提高学生对知识的接受程度，改变课程枯燥的现状，教师在新知识引进时可融入知识来源的背景介绍，从实际问题中抽象出概念，再给出定义。目前主流线性代数教材的编排主要是按照行列式，矩阵，线性方程组，相似矩阵和矩阵对角化，最后是二次型的方式。这样的编排结构很清晰，每一模块都是完整的个体，在学习每一章时，知识有一定的系统性。可这样的编排也容易使各部分知识之间的关联性不强，在学习时缺乏主线，不容易串联成知识链。事实上，线性代数这门学科的起源和发展都离不开线性方程组的求解，因此，在实际教学中，考虑把对线性代数的求解问题贯穿始终，给学生营造学习情境，这样更容易对新概念加深理解和记忆。

（三）改进教学方法，丰富教学手段

大数据技术在对我们的教学提出更高要求的同时，也作为技术方法，为教学提供了新的教学手段。我们可以结合时代特色，在教学中引入情境案例，激发学生兴趣，鼓励学生建立数学模型，利用计算机实现解决方案。运用动画展示，带给学生知识的直观印象。在计算方面，可以借助Matlab大型计算功能演示，避免题海战术。

（四）改进评价方式，科学衡量学习成果

在实际教学中，可以增设一些测评项目，比如加入随堂考，督促学生每一阶段的学习;结合实际，布置与生活相关的作业，让学生通过查找资料，分析数据，利用数学工具解决问题;对感兴趣的方向提交小论文形式的作业。多方位评定教学成果，完善对学生学习态度和能力的考核标准。

四、结语

大数据技术是一门综合性很强的技术领域，是在计算机、统计学、信息学等多种学科交叉基础上，形成和发展起来的应用型学科。数学亦是大数据技术发展的一大基石。笔者针对线性代数课程教学现状进行了分析，并从激发学习兴趣、优化教学内容、改进教学方法和评价方式等角度，分别进行教学改革的探索与研究。

参考文献

[1]王欣欣，徐宏武，肖志勇.高校线性代数教育中的存在问题及解决措施[J].中国校外教育，2013（11）：107.

[2]张蕾，魏立斐.高水平特色大学线性代数教学方式的新探索——以上海海洋大学为例[J].教育教学论坛，2018（25）：161-162.

[3]李曦.高校线性代数教学改革途径探索[J].高等教育，2015（24）：121.

[4]朱红宝，汪忠志.大学数学教学改进策略思考[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2018，35（2）：99-100.

[5]汪旭.高校数学评价体系改革的探索[J].大学教育，2013（24）：78-79.

[6]谭高山，汪忠志.线性代数课程教学的实践与思考[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2014，31（4）：88-90.

[7]储倩，范莹莹.实践课堂教学方法改进研究——以某高校会计电算化课程教学为例[J].科教文汇，2019，16（21）：107-108.

[8]杨亚西.非会计专业《会计学》翻转课堂教学改革实践及改进研究——基于问卷调查的分析[J].现代商贸工业，2019，（21）：176-178.

[9]解小莉，吴养会.提升数学公共课程教学质量的策略与实践——以西北农林科技大学为例[J].中国林业教育，2019，37（5）：59-62.