第 40卷第 1期
2013年 2月 25日
数 字 通 信
DigitalCommunication
Vol40,No.1
Feb.25 2013
DOI:10.3969/j.issn.10013824.2013.01.022
将建模与图论思想融入《线性代数》教学的实践
收稿日期:20120728 修回日期:20121020
张清华,张 杰,刘 勇
(重庆邮电大学 数理学院,重庆 400065)
摘 要:《线性代数》教学改革是信息技术发展的必然,《数学建模》是数学类课程改革的典范。课题组在成功进行
《数学建模》教学与组织数学建模竞赛的基础上进行《线性代数》教学改革的实践,将数学建模思想和方法融入到
《线性代数》的教学,将《数学建模》教学中的教学理念、教学内容、模块化教学、案例教学等方法引入《线性代数》教
学,推进《线性代数》教学改革。
关键词:线性代数;数学建模;案例教学;教学改革
中国分类号:016 文献标识码 :A 文章编号 10053824(2013)01008804
0 引 言
《线性代数》是许多自然科学和现代工程技术
的基础,它不仅为解决实际问题提供了重要方法,
也是学习后继专业课程必不可少的工具。学好《线
性代数》,再加上《高等数学》和《概率论》,对于培养
工科学生的抽象思维能力、逻辑推理能力、运算能
力、综合应用知识分析问题和解决问题的能力都有
重大意义。”
[1]
由于课程本身高度的抽象性和严密
的逻辑性,很多学生掌握不好,以至于影响了后续
数学课程甚至专业课程的学习。同时,加上《线性
代数》课时的限制、内容的调整,现有的教学方法和
教学方式已不能很好地适 应信息 技术的 发展,因
此,有必要针对《线性代数》课程进行教学改革
[2]
。
1 《线性代数》教学现状
《线性代数》现行教学方式和教学内容大多重
理论,轻应用,重公式推导,轻数值计算,忽略了概
念、原理和模型的实际意义,使得学生在学完《线性
代数》这门课程后,往往只会套用解题,并不知道
《线性代数》在哪些领域应用,如何应用。当前,《线
性代数》课程教学现状如下
[35]
。
1)学时不足,教学任务重。
《线性代数》课程教学课时量和课程教学内容
要求之间的矛盾日益突出。《线性代数》有广泛的
研究内容以及应用领域,其本身系统性很强,要想
学好这门课程,必须有理论课、习题课和实验课等。
事实上,很多工科学校为了保证专业课的学时,《线
性代数》学时往往只有
48学时或 32学时,甚至 24
学时。在加 上节假 日耽搁 部分,授课学 时严重 不
足。很多定理、性质无法证明,学生感觉学习《线性
代数》就是在强制灌输性质和定理,不知道内在联
系,极大地挫败了学生学习《线性代数》的积极性。
2)定理定义多,学习非常难。
由于《线性代数》课程中概念多、定理多、性质
多,且公式具有高度的概括性和抽象性。为了让学
生理解这些概念、定理和性质,教师往往在教学过
程中都偏重课程自身的理论体系,强调《线性代数》
中的基本定义、定理及其证明,忽视对学生应用知
识的意识和能力的培养。其弊端是造成学生只是
不停地被动接受课本的理论知识,陷入复杂的《线
性代数》理论体系中,感觉非常吃力,根本无心了解
学习《线性代数》的用处,更谈不上用所学的理论知
识来解决实际问题,从而很难激发学生的兴趣,学
生往往为了应付考试而临时抱佛脚,缺乏学习的源
动力。
3)高校扩招,生源质量下降。
从 1999年高校扩招以来,学生的学习质量和教
师的教学质量逐年下滑。原因在于扩招后部分学
生的基础不够扎实,“精英教育”向“大众化教育”转
化,教师往往被动地降低教学要求,放宽学生过关
的难度,有的学校甚至通过控制考试及格率来保证
学生的毕业率和授位率,直接导致学生的学习质量
无法保证,同时挫败了部分教师的教学积极性。加
上对数学课程的学习积极性不高和缺乏学习兴趣,
导致学生不爱学,学习效果差。另外,由于生源质
量下降,教师在课堂上难以找到教书育人的“成就
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