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【摘要】精品课程建设作为《质量工程》的先期启动项目在全国各高校展开,本文针对高等教育大众化的形势, 结合我校线性代数课程建设的实际,论述了在线性代数课程建设和教学改革中, 如何对师资队伍、教学内容整合、立体化教材建设、分层次教学的组织实施和创新意识与应用能力的培养等主要环节改革的措施和办法。
【关键词】精品课程建设 梯队建设 立体化教材 分层次教学。
【中图分类号】G622.3 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)07(b)-0020-02
当前我国高等教育的观念已经发生了重大变革:教育理念由过去的“精英”教育转向了“大众化”教育;随着高校的连年扩招,高校的教学质量也倍受社会的关注。为确保高等学校人才培养质量,2001年,教育部下发了以要求教授上讲台,增加对教学工作投入等为主要内容的4号文件和《高等学校教学质量与教学改革工程》文件,从2003年4月开始,精品课程建设作为这一《质量工程》的先期启动项目在全国各高校展开。我院在教育部和自治区教育厅关于精品课程建设精神的指导下,积极开展课程建设。“线性代数”作为工程本科一门重要的基础理论课程,顺利通过精品课程立项,目前已进入系统深入的课程建设阶段。本文介绍在线性代数课程建设和教学改革中,如何对师资队伍、教学内容整合、立体化教材建设、分层次教学的组织实施和创新意识与应用能力的培养等主要环节改革的措施和办法。
1 准确把握课程建设的目标和指导思想
线性代数是研究代数学中线性关系经典理论的课程,它具有较强的抽象性与逻辑性,是工科院校理工、文管本科各专业的一门重要的基础理论课,也是硕士研究生入学全国统一考试中必考的数学课程之一。它的内容、思想和方法是学生学习后续课程的重要理论基础,也是学生解決工程应用问题的重要理论工具,是形成“创新意识、创新精神”及“数学建模能力”的主要理论载体。课题组本着以“提高线性代数的教学质量”为最终目标,以“基于多媒体辅助的大学数学教学模式”改革为中心,以相应课程标准的修订、教学方法的改进、教师业务水平的提高、教学资源建设等为配套环节,将“线性代数”课程建成拥有“教师梯队一流、教学内容充实与现代、教学方法和教学模式的先进、教材、教辅资料配套”等特点的示范性课程,是此轮课程建设与改革的基本目标。
线性代数课程建设应以教学基本要求为依据,在课程内容的选取上既考虑人才培养的应用性及专业特点,又使学生具有一定的可持续发展性。教学中应认真贯彻“以应用为目的,以必需、够用为度”的原则,教学重点放在“掌握概念,强化应用,培养能力,提高素质”上。通过教学实现传授知识和发展能力两方面的教学目的,能力培养要贯穿教学全过程。对于学生能力的培养重点体现以下几个方面:逐步培养学生具有比较熟练的基本运算能力、综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力、数学建模及使用计算机求解数学模型的能力、初步抽象概括问题的能力、自主学习的能力以及一定的逻辑推理能力。
2 高度重视师资队伍的梯队建设
根据教育部有关精品课程建设的文件精神,精品课程是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。教学梯队建设是课程建设的核心,教师的教学水平是提高课程教学质量的关键。由于线性代数课程是所有工科专业的必修课之一,理论性强,解题技巧灵活,涉及的学生面广,人数多。就我校而言,每届涉及的学生人数就多达两千余人,所以,承担该课程的教师不是几个人,而是一个教学梯队。那么,该门课程的教学质量如何,在很大程度上取决于这支教学梯队的整体教学水平,所以没有一流的教学梯队,就不会有一流的课程教学质量。因此,多年来,我们始终把教学梯队的建设,提高整体教学水平作为加强线性代数课程建设的重中之重。为此,采取了如下的几项保证措施。
(1)实施了课程负责人制度。课程负责人由教学理念先进,教学效果优秀,教学研究成果和科研成果显著,具有较强的组织和协调能力的教授担任。规定了课程负责人的职责,即对该门课程的教学组织、教学方法和教学手段的改革、教学效果、教材建设、考试方法改革等方面负责。
(2)定期坚持开展学生评教制度。通过每学期学生评教活动,了解和收集学生对主讲教师的意见,及时反馈,并制定相应的整改措施,以便改进教师在教学环节中存在的不足。
(3)实行青年教师助课制度和导师制。为了使青年教师尽快熟悉每个教学环节,站稳讲台,成为一名深受学生欢迎的主讲教师,我们为每一位青年教师确定一至两名校内或校外的导师,制定近期培养目标和长期培养计划,通过导师的传、帮、带,加强青年教师的教学能力和科研能力。助课一年后通过教研室和学校的试讲,方能担任该门课程的主讲工作。
(4)长年坚持开展教学研究活动。通过实施和长期坚持以上的措施和制度,保证了每位教师能够及时更新教学观念、交流教学体会,更好地处理教学内容、教学重点和难点,改进教学方法,不断提高教学水平。
(5)积极鼓励青年教师攻读博士学位
学历层次是教师队伍质量和整体水平的重要标志,它在很大程度上反映出教师队伍的理论知识水平和教学科研方面的发展潜力。
3 优化整合教学内容,使经典理论与现代元素完美结合
线性代数的教学内容,要充分体现“以应用为目的,以必需够用为度”的原则,把培养学生应用所学知识解决实际问题的能力与素养放在首位,体现“联系实际,深化概念,注重应用,重视创新,提高素质”的特色。为了加强对学生数学素质、计算能力的培养,我们在教学实践中:一是针对不同专业类型的学生,对传统线性代数的教学内容进行了大刀阔斧的取舍和重新整合,淡化理论的逻辑推导内容,强化计算程序的操作演练内容。如在理工专业淡化“向量相关性”的教学,在经济类专业舍弃“二次型”的教学。二是充分利用现代化教学工具,采取多媒体教学,增加可观赏性和可操作性,激发学生学习热情。三是根据线性代数具有的独特的程序化计算特征,增加数学实验,指导学生上机操作,突出动手能力培训。总之,在教学内容的安排上,注重将数学的应用贯穿始终,使学生通过学习,掌握计算机这一先进工具,学会用计算机解决实际问题,从而提高学习兴趣,培养数学素养。
4 实施分层次教学,因材施教
由于高校连续迅速扩招,使得我校每年招生人数将近4000人。在这种情况下,同一大类、同一个专业,甚至同一个班级学生的数学基础相差较为悬殊,特别是经管专业有文科考生和理科考生。如果仍按原有班级组织教学,那么教师在实施教学的过程中很难满足所有学生的需要,会出现一部分学生上课跟不上进度,而另一部分学生觉得内容太少、太慢。为了解决这一问题,使教师更加有针对性的开展教学,在全院各专业根据数学基础的不同实施分层次教学。
4.1 分层原则
在分层次教学模式中,根据学生数学基础的不同划分为A、B两个教学层次。分层教学划分的原则是根据学生的高考数学入学成绩、专业大类和个人自愿等因素,成绩较好的在A层,成绩稍差的在B层。A层和B层中的学生是相对固定的,但经过一个学期后,根据学生的课程考试成绩和个人自愿可作适当调整。
4.2 教学方法
A層和B层使用相同的教学大纲,在保证不降低课程基本要求的前提下,对不同层次的学生教师采用不同的教学方法和要求。对于A层的学生而言,教师在完成教学基本教学要求的前提下,可适当加深基本理论、拓展知识面,使这一层次的学生为将来考取研究生打下良好的基础。对于B层的学生,由于数学基础稍差,教师在教学中,在完成教学大纲要求的前提下,一是要注重基本知识、基本计算的讲授,做到精讲多练。二是增加习题课的比例。
4.3 教学手段
在教学手段上,对A层的学生,由于数学基础好,理解知识的能力较强,所以主讲教师在教学过程中可适当增加多媒体教学课件的使用次数,以增大教学信息量。对B层的学生,由于数学基础相对较差,主讲教师一般采用传统的教学手段,这有利于学生对知识的理解和教师对教学进度的把握。
4.4 答疑环节
在辅导答疑环节上,我们实行了开放式答疑和网上答疑形式。对A层的学生,通过网上答疑和教师进行交流为主,以开放式答疑和教师进行面对面交流为辅。对B层的学生,以开放式答疑和教师进行面对面交流为主,网上答疑为辅。通过以上措施,确保了分层教学模式的顺利进行,达到因材施教的目的。
4.5 考试环节
考试是对教师的教和学生的学的一种检查,大学的考试不同于选拔考试,它主要考查学生对基本知识、基本技能和基本方法理解与掌握的程度,所以对于A层和B层的学生,采取相同的考核方法和相同的考核标准,即采用相同的考试试卷。
5 整合教学资源,完善立体化教材建设
按照精品课程要求,我们将有关精品课程的教学大纲、授课教案、多媒体教学课件、历年考试试题、教学录像、习题解答、实验指导、参考文献目录等教学资源上网,并开通具有声频和视频功能网上答疑系统,这无疑会推动建立基于网络的远程学习环境,为学生的个性化学习提供高质量的支持服务,使广大学生可以共享最优秀的教学资源,并且有利于教师之间的交流与相互借鉴,及时更新知识体系,相互沟通提高。
6 注重理论与实践相结合,加强创新意识与应用能力的培养
长期以来,学生学了数学不知怎样用,缺乏应用数学知识解决实际问题的意识与能力,更谈不上创新能力的培养。与该课程配套的数学实验课程和数学建模课程及课外活动为解决这一问题开辟了途径。在线性代数教学中融入数学建模的思想与方法,每一重要概念都要介绍其实际背景,每一重要结论都要介绍应用实例,应用的范围不仅局限在几何与物理方面,而且扩大到经济、生物、生命科学、化学等学科领域,每一章后面都选择典型应用实例,介绍建立数学模型方法。教师在课堂上将数学建模的思想融入讲课内容中,使讲课生动有趣,受到学生的欢迎;在讨论课上对典型应用实例或小型数学建模课题进行开放式讨论。线性代数课程组的全体教师注重理论与实践相结合,十分重视学生的创新与实践能力的培养。自1995年开始组织我院代表队参加全国大学生数学建模比赛,并多次荣获全国一、二等奖及广西赛区各级奖励。特别是2006年,荣获全国一等奖2个、二等奖3个,获奖比例和获奖级别在广西高校名列前茅。
参考文献
[1] 黄廷祝,国家精品课程“线性代数与空间解析几何”的建设[J],大学数学,第22卷第2期.
[2] 朱晓慧,谈高等数学精品课程建设[J],黑龙江农业工程职业学院学报.2006.11.
[3] 汪琥庭等,国家精品课程——《微积分》建设的探索与实践[J],教育与现代化No.1,2007.3.
[4] 王涛.佟绍成,高等数学精品课程建设的研究与实践[J],黑龙江教育(高教研究与评估)2007年第10期.
[5] 罗俊芝.李庆奎,“高等数学”精品课程建设的理论与实践,高等理科教育,2007年第2期.
[6] 付立志.王新年,高职线性代数的教学改革与实践,教育与职业,2007年第6期.
【关键词】精品课程建设 梯队建设 立体化教材 分层次教学。
【中图分类号】G622.3 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)07(b)-0020-02
当前我国高等教育的观念已经发生了重大变革:教育理念由过去的“精英”教育转向了“大众化”教育;随着高校的连年扩招,高校的教学质量也倍受社会的关注。为确保高等学校人才培养质量,2001年,教育部下发了以要求教授上讲台,增加对教学工作投入等为主要内容的4号文件和《高等学校教学质量与教学改革工程》文件,从2003年4月开始,精品课程建设作为这一《质量工程》的先期启动项目在全国各高校展开。我院在教育部和自治区教育厅关于精品课程建设精神的指导下,积极开展课程建设。“线性代数”作为工程本科一门重要的基础理论课程,顺利通过精品课程立项,目前已进入系统深入的课程建设阶段。本文介绍在线性代数课程建设和教学改革中,如何对师资队伍、教学内容整合、立体化教材建设、分层次教学的组织实施和创新意识与应用能力的培养等主要环节改革的措施和办法。
1 准确把握课程建设的目标和指导思想
线性代数是研究代数学中线性关系经典理论的课程,它具有较强的抽象性与逻辑性,是工科院校理工、文管本科各专业的一门重要的基础理论课,也是硕士研究生入学全国统一考试中必考的数学课程之一。它的内容、思想和方法是学生学习后续课程的重要理论基础,也是学生解決工程应用问题的重要理论工具,是形成“创新意识、创新精神”及“数学建模能力”的主要理论载体。课题组本着以“提高线性代数的教学质量”为最终目标,以“基于多媒体辅助的大学数学教学模式”改革为中心,以相应课程标准的修订、教学方法的改进、教师业务水平的提高、教学资源建设等为配套环节,将“线性代数”课程建成拥有“教师梯队一流、教学内容充实与现代、教学方法和教学模式的先进、教材、教辅资料配套”等特点的示范性课程,是此轮课程建设与改革的基本目标。
线性代数课程建设应以教学基本要求为依据,在课程内容的选取上既考虑人才培养的应用性及专业特点,又使学生具有一定的可持续发展性。教学中应认真贯彻“以应用为目的,以必需、够用为度”的原则,教学重点放在“掌握概念,强化应用,培养能力,提高素质”上。通过教学实现传授知识和发展能力两方面的教学目的,能力培养要贯穿教学全过程。对于学生能力的培养重点体现以下几个方面:逐步培养学生具有比较熟练的基本运算能力、综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力、数学建模及使用计算机求解数学模型的能力、初步抽象概括问题的能力、自主学习的能力以及一定的逻辑推理能力。
2 高度重视师资队伍的梯队建设
根据教育部有关精品课程建设的文件精神,精品课程是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。教学梯队建设是课程建设的核心,教师的教学水平是提高课程教学质量的关键。由于线性代数课程是所有工科专业的必修课之一,理论性强,解题技巧灵活,涉及的学生面广,人数多。就我校而言,每届涉及的学生人数就多达两千余人,所以,承担该课程的教师不是几个人,而是一个教学梯队。那么,该门课程的教学质量如何,在很大程度上取决于这支教学梯队的整体教学水平,所以没有一流的教学梯队,就不会有一流的课程教学质量。因此,多年来,我们始终把教学梯队的建设,提高整体教学水平作为加强线性代数课程建设的重中之重。为此,采取了如下的几项保证措施。
(1)实施了课程负责人制度。课程负责人由教学理念先进,教学效果优秀,教学研究成果和科研成果显著,具有较强的组织和协调能力的教授担任。规定了课程负责人的职责,即对该门课程的教学组织、教学方法和教学手段的改革、教学效果、教材建设、考试方法改革等方面负责。
(2)定期坚持开展学生评教制度。通过每学期学生评教活动,了解和收集学生对主讲教师的意见,及时反馈,并制定相应的整改措施,以便改进教师在教学环节中存在的不足。
(3)实行青年教师助课制度和导师制。为了使青年教师尽快熟悉每个教学环节,站稳讲台,成为一名深受学生欢迎的主讲教师,我们为每一位青年教师确定一至两名校内或校外的导师,制定近期培养目标和长期培养计划,通过导师的传、帮、带,加强青年教师的教学能力和科研能力。助课一年后通过教研室和学校的试讲,方能担任该门课程的主讲工作。
(4)长年坚持开展教学研究活动。通过实施和长期坚持以上的措施和制度,保证了每位教师能够及时更新教学观念、交流教学体会,更好地处理教学内容、教学重点和难点,改进教学方法,不断提高教学水平。
(5)积极鼓励青年教师攻读博士学位
学历层次是教师队伍质量和整体水平的重要标志,它在很大程度上反映出教师队伍的理论知识水平和教学科研方面的发展潜力。
3 优化整合教学内容,使经典理论与现代元素完美结合
线性代数的教学内容,要充分体现“以应用为目的,以必需够用为度”的原则,把培养学生应用所学知识解决实际问题的能力与素养放在首位,体现“联系实际,深化概念,注重应用,重视创新,提高素质”的特色。为了加强对学生数学素质、计算能力的培养,我们在教学实践中:一是针对不同专业类型的学生,对传统线性代数的教学内容进行了大刀阔斧的取舍和重新整合,淡化理论的逻辑推导内容,强化计算程序的操作演练内容。如在理工专业淡化“向量相关性”的教学,在经济类专业舍弃“二次型”的教学。二是充分利用现代化教学工具,采取多媒体教学,增加可观赏性和可操作性,激发学生学习热情。三是根据线性代数具有的独特的程序化计算特征,增加数学实验,指导学生上机操作,突出动手能力培训。总之,在教学内容的安排上,注重将数学的应用贯穿始终,使学生通过学习,掌握计算机这一先进工具,学会用计算机解决实际问题,从而提高学习兴趣,培养数学素养。
4 实施分层次教学,因材施教
由于高校连续迅速扩招,使得我校每年招生人数将近4000人。在这种情况下,同一大类、同一个专业,甚至同一个班级学生的数学基础相差较为悬殊,特别是经管专业有文科考生和理科考生。如果仍按原有班级组织教学,那么教师在实施教学的过程中很难满足所有学生的需要,会出现一部分学生上课跟不上进度,而另一部分学生觉得内容太少、太慢。为了解决这一问题,使教师更加有针对性的开展教学,在全院各专业根据数学基础的不同实施分层次教学。
4.1 分层原则
在分层次教学模式中,根据学生数学基础的不同划分为A、B两个教学层次。分层教学划分的原则是根据学生的高考数学入学成绩、专业大类和个人自愿等因素,成绩较好的在A层,成绩稍差的在B层。A层和B层中的学生是相对固定的,但经过一个学期后,根据学生的课程考试成绩和个人自愿可作适当调整。
4.2 教学方法
A層和B层使用相同的教学大纲,在保证不降低课程基本要求的前提下,对不同层次的学生教师采用不同的教学方法和要求。对于A层的学生而言,教师在完成教学基本教学要求的前提下,可适当加深基本理论、拓展知识面,使这一层次的学生为将来考取研究生打下良好的基础。对于B层的学生,由于数学基础稍差,教师在教学中,在完成教学大纲要求的前提下,一是要注重基本知识、基本计算的讲授,做到精讲多练。二是增加习题课的比例。
4.3 教学手段
在教学手段上,对A层的学生,由于数学基础好,理解知识的能力较强,所以主讲教师在教学过程中可适当增加多媒体教学课件的使用次数,以增大教学信息量。对B层的学生,由于数学基础相对较差,主讲教师一般采用传统的教学手段,这有利于学生对知识的理解和教师对教学进度的把握。
4.4 答疑环节
在辅导答疑环节上,我们实行了开放式答疑和网上答疑形式。对A层的学生,通过网上答疑和教师进行交流为主,以开放式答疑和教师进行面对面交流为辅。对B层的学生,以开放式答疑和教师进行面对面交流为主,网上答疑为辅。通过以上措施,确保了分层教学模式的顺利进行,达到因材施教的目的。
4.5 考试环节
考试是对教师的教和学生的学的一种检查,大学的考试不同于选拔考试,它主要考查学生对基本知识、基本技能和基本方法理解与掌握的程度,所以对于A层和B层的学生,采取相同的考核方法和相同的考核标准,即采用相同的考试试卷。
5 整合教学资源,完善立体化教材建设
按照精品课程要求,我们将有关精品课程的教学大纲、授课教案、多媒体教学课件、历年考试试题、教学录像、习题解答、实验指导、参考文献目录等教学资源上网,并开通具有声频和视频功能网上答疑系统,这无疑会推动建立基于网络的远程学习环境,为学生的个性化学习提供高质量的支持服务,使广大学生可以共享最优秀的教学资源,并且有利于教师之间的交流与相互借鉴,及时更新知识体系,相互沟通提高。
6 注重理论与实践相结合,加强创新意识与应用能力的培养
长期以来,学生学了数学不知怎样用,缺乏应用数学知识解决实际问题的意识与能力,更谈不上创新能力的培养。与该课程配套的数学实验课程和数学建模课程及课外活动为解决这一问题开辟了途径。在线性代数教学中融入数学建模的思想与方法,每一重要概念都要介绍其实际背景,每一重要结论都要介绍应用实例,应用的范围不仅局限在几何与物理方面,而且扩大到经济、生物、生命科学、化学等学科领域,每一章后面都选择典型应用实例,介绍建立数学模型方法。教师在课堂上将数学建模的思想融入讲课内容中,使讲课生动有趣,受到学生的欢迎;在讨论课上对典型应用实例或小型数学建模课题进行开放式讨论。线性代数课程组的全体教师注重理论与实践相结合,十分重视学生的创新与实践能力的培养。自1995年开始组织我院代表队参加全国大学生数学建模比赛,并多次荣获全国一、二等奖及广西赛区各级奖励。特别是2006年,荣获全国一等奖2个、二等奖3个,获奖比例和获奖级别在广西高校名列前茅。
参考文献
[1] 黄廷祝,国家精品课程“线性代数与空间解析几何”的建设[J],大学数学,第22卷第2期.
[2] 朱晓慧,谈高等数学精品课程建设[J],黑龙江农业工程职业学院学报.2006.11.
[3] 汪琥庭等,国家精品课程——《微积分》建设的探索与实践[J],教育与现代化No.1,2007.3.
[4] 王涛.佟绍成,高等数学精品课程建设的研究与实践[J],黑龙江教育(高教研究与评估)2007年第10期.
[5] 罗俊芝.李庆奎,“高等数学”精品课程建设的理论与实践,高等理科教育,2007年第2期.
[6] 付立志.王新年,高职线性代数的教学改革与实践,教育与职业,2007年第6期.