前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的谈信息化教学的线性代数教学改革探索，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。
摘要：信息技术为高校教学提供了创新改革的更多可能性，线性代数作为计算机紧密联系的数学课程，可充分利用网络资源和数学实验整合课程内容，同时实践线上线下混合式教学模式，以差异化教学模式为辅助，借助计算机技术推动课堂教学改革。充分体现以学生为中心，知识为载体、项目为驱动的“实验+理论”的教学模式，以知识的实践性为切入点，结合与时俱进性，激发学生学习的主动性，推进创新型人才培养。
关键词：信息化；线性代数；教学改革
0引言
党的十九大以来，互联网技术得到更广泛的应用，信息技术革命和人工智能技术的发展如火如荼。随着信息技术飞速发展，如何高效地将互联网技术充分应用于各行各业，逐渐成为时代的主题。在纷繁网络资源的背景下，借助网络平台可创建更加自由的交流学习空间，互联网信息的智能性以及共享性[1]为教学方式提供多元化的形态，网络资源的灵活性和交叉性也可让学生着充分利用碎片化的时间，互联网环境下丰富的网络资源也为学生自主化学习以及独立思考场所提供一定的基础和保障。顺应网络大环境，站在信息化视角的智慧教育和数据实验科学正在引领着教育信息化时代[2]的发展。将信息技术、课程建设以及课堂教学相融合，可让教学精准化、个性化、交互信息化。互联网思维模式下，资源的获取更加开放与灵活。将计算机技术和网络资源共享技术应用于培养新时代下具有高信息素养的人才，充分发挥信息技术的优势推动“互联网+”[3]背景下的新模式改革，逐渐成为各高校的一门必修课。在信息化支撑下，搭建网络教学资源平台，将理念、模式、评价等多角度多层次的和教育实践深度融合，让教学形式智能化，知识学习信息化。信息化时代下教学资源纷繁多样，各式各样的教学平台提供着各类公开课以及精品课程，可依托网络平台，聚焦信息资源与智慧课堂的全面融合，创新教学改革内容为手段，为学生学习提供多样的方式、开放的环境、自由的学习时间以及开放的空间场所。在线性代数课程教学实践中，可以依托网络平台发挥信息技术的优势，将互联网技术和教学实践相互融合，结合网络资源开展以探究性学习为基础的信息化实践教学模式，致力于让信息技术的教学自动化以及教学过程智能追踪化，探索信息技术下线性代数课程教学创新的方法、策略，为线性代数课程教学改革提供更多的可能性，致力于依托信息技术推动教育的现代化。
1线性代数信息化教学现状
计算机技术的飞速发展，多媒体技术以及网络资源平台为信息化在教学中应用提供了新思路，线性代数教学作为与计算机紧密联系的近代数学分支，为现代计算机图像、密码等技术的发展提供不可或缺的理论支撑，也与信息化时代下的科技热点话题建立了紧密的联系，这为互联网背景下的网络平台的顺利开展提供重要的资源保障，也鉴于线性代数课程是高等学校理工类、经管类等本科专业学生的一门必修专业基础课，与各专业密切联系的交叉性基础课程，借助互联网建立的网络信息平台不仅可综合教学资源，对推动线性代数在信息化背景[3]下的教学模式改革和改进教学方法也有很大帮助。
1.1教学内容与信息化时代背景联系滞后，缺少应用性
结合“互联网+”技术下与时俱进的课程应用前景以及信息时代的实时应用背景的教学内容，可提升学生的信息素养，真正体会本课程的应用价值。经济社会发展和生产、生活实践离不开信息技术的支撑，线性代数作为与计算机技术兼容性较好学科，为兼顾线性代数课程的严谨性和抽象性，在实际教学中信息平台的使用主要是以课堂多媒体展示为主，形式较为单一且内容与信息时代背景接轨滞后，导致学生轻视甚至忽视本课程的学习价值、导致学习兴趣不高和动力不足。纷杂的信息资源需教师根据知识内容的背景对互联网资源搜集、整理、筛选、分析，形成网络教学资源累积案例并结合网络平台多形式展示，是提升学生信息化素养的必经之路。如传统的线性代数内容主要围绕行列式、矩阵以及线性方程组理论[4]，在实际教学过程中更侧重有限维的人工计算，忽视信息技术的背景应用以及计算机技术的便捷应用，导致学生在茫然中掌握了复杂多变的计算方法，而未理解信息技术为知识发展带来的促进作用。例如可依托互联网资源和网络平台充实教学内容，形成资源的交叉学习，例如矩阵乘法在5G技术中的应用、线性变换理论在计算机图像处理中的应用，感受信息化时代下知识的交互性和应用性。
1.2教学课堂的信息技术模式单一，缺少趣味性
多媒体辅助教学是目前常用的教学形式，线性代数作为数学基础课程依旧要注重数学思想的培养，在教学过程中媒体讲解太多，使用频率较低或不能很好地将智慧课堂与传统教学方式结合，脱离了丰富的网络教学资源展示平台，导致信息技术未得到充分使用；另外，数学思维的培养和公式练习占据整个课堂，使得多媒体教学形式侧重于模式化的直观展示，结合现代计算机技术较少，使得教学形式陈旧，缺少趣味性。依托信息技术建立以教师和学习者为主要对象的网络资源平台，开展互动沟通的智能模式对线性代数课堂进行改革。比如行列式的多种计算方法均可使用由多媒体技术直观演示，并由多样的形式变化展示新时代下计算机技术对新方法的产生有哪些影响；高阶行列式计算可由计算机软件演示，结合数学软件[5]让计算过程不再机械，转化为师生共同对新方法的探索，充分发挥互动信息平台的作用。
1.3教学评价模式化，缺少差异性
借助网络平台将传统的教学模式和网络教学资源平台相结合，实现“互联网+”背景下的混合式教学模式[6]在教学过程中借助网络平台线上活动形成学习记录，开展多渠道、多形式的监控作用。传统教学中教师为主导的单线学习任务无法全面体现对学生学习能力的监测评价，而教师要兼顾整体学情的背景下，通过有限的课堂的师生互动而对学生的整体学习情况做出一定评价，忽视了学生的课堂理解力以及接受程度等个体差异情况；或者考核评价的单一性让部分学生忽视自我的深度学习与思考，或懒于提出不同的见解和想法以及与教师深度交流、提升自我的机会，导致学生的学习停留于表面，无法深度参与知识的深度研究中，影响新时代需求的创新性人才培养效果。
2线性代数信息化教学改革思路策略
信息时代下，学生的信息素养也是新时代人才需要的素质，而信息素养的提高还需在持续的信息化资源中和行为中才能潜移默化。将信息技术与线性代数课程教学相融合，让信息化教学和传统教学深度结合，借助丰富的多媒体手段、网络教学资源以及计算机软件操作的数学实验，脱离枯燥的迭代计算和公式推理，实现线上线下的多元化混合教学模式，借助互联网信息加强线性代数和各专业间的交互性和前沿性，结合数学建模式的数学实验的探究性学习形式，为学生的个性化学习提供平台。
2.1借助互联网信息丰富课程应用背景，体现知识的应用性和前沿性
在信息化背景下，知识的应用性和前沿性更能让学生体会到知识的有用性，丰富网络资源案例融入教学内容可以提升学生的学习动力。线性代数作为数学类课程的一门理论性较强而容易脱离实际应用等特点的课程，可充分发掘互联网信息资源，搜集整理学科发展史、专业交叉应用案例以及网络社会热点中的应用案例形成教学资源案例，让信息技术引领的应用实践和课程价值产生同频共振的相互作用；关注网络热点应用问题同时渗透各专业的数学建模案例，调动学生的学习积极性，尤其是借助网络资源搜集学科知识前沿动态，扩大专业知识面，让学生体会学科知识和社会发展的息息相关。例如科技的进步体现之一的5G技术，其基础中极化码的编码数学原理即为矩阵的乘法运算，让课程的学习意义更具象；再如信息安全是目前重要的热点话题，矩阵方程的求解可和密码的加密和解密相联系等等，体现课程的应用性。
2.2增加依托计算机软件的数学实验部分，开展“理论+实验”的教学模式
将信息技术融入过程学习中，在教学互动中充分利用计算机软件操作数学实验技术和多媒体直观展示技术，构建“理论+实验”的教学设计形式。计算机技术为复杂计算提供便捷的方式，借助数学软件开展复杂问题的数学实验可让重复冗杂的计算变得高效，有效提高理论方法的直观性。线性代数从行列式、矩阵理论到线性方程组以及特征值等等，更多地突出技巧的讲解、方法应用以及学生的演练，易造成课堂知识容纳量有限且效率低下，因此在教学过程中要改变教学设计，借由信息技术加工教学组织形式，落实学习的有效性。如掌握了低阶行列式的计算方法，类似的高阶行列式的计算可由数学软件实现，节省课堂时间的同时拓宽学生借助计算机技术高效解决实际问题的思维；例如借助数学实验直观展示矩阵的运算与图像变换旋转间的对应关系来阐述抽象的数学理论，并赋予一定的信息化背景，为学生的实践活动提供更多创新实践的基础，以拓展学生视野。通过加强实验课教学，培养学生的创新意识，数学建模能力、数据处理和计算能力，使学生具有用数学知识解决实践问题的意识和能力。
2.3借助网络教学资源，开展项目式探究性学习形式
网络资源的丰富性为学习方式提供更多的可能性，通过项目学习不仅深化学生对线性代数基本理论知识的掌握，更重要的是结合互联网技术构建基于互联网技术的项目学习[8-9]形式。营造信息化环境，以问题为驱动，借助数学建模思想以及分小组完成任务的方式，使学生信息化理念不断的革新，形成数学建模式的信息化思维自动化的程度。学生运用数学知识动手解决实际问题的能力，引导学生积极探究解决问题的多种可能性。如探究方程组解的唯一解、无穷解以及无解的问题，借助网络教学资源平台课前发布任务，分小组探索解的不同情况进行归纳、总结，将学习的过程由知识传授型转变到探索研究的过程，引导学生自主发现问题，实现以教师为中心到以学生为中心的转变。实际课堂教学中，将教学内容重结合案例教学重构为小项目模块，渗透数学建模思想，增强运用数学知识解决问题的能力。如矩阵的逆矩阵运算可转化为银行卡的加密项目，线性方程组可结合房地产、房屋建设方案设计问题等进行分组讨论式，带领学生用数学建模模式对其进行分析解决实际问题，在体会把握知识的本质基础上，用数学角度观察生活，数学思维思考世界，培养学生独立思考的意志品格和小组合作的能力以及综合运用知识的实践创新意识。
2.4网络教学资源平台资源持续完善，让学习差异化和个性化
信息时代为教学提供更多的可能性，让优质的网络资源共享、让学习不再局限于课堂这一主渠道，各学科知识的交叉融合，先进的教育理念正不断地冲击传统教学，但是选取合适的学习资源作为实际课堂的良好补充也是面临的重要问题。因此需建立合适的网络资源平台，建设适合基本学情的教学资源；同时也要根据学生专业的不同，学生知识基础的不同，学习风格的差异性，为学生提供不同的线性代数教学内容以及拓展内容，提供差异化的学习资源，在尽可能搜集优质共享资源的基础上，也要尊重学生自我个性化的学习需求。而教师对各专业的线性代数理论需求研究较少，无法深入地探究，可借助网络资源链接，发动学生进行本专业的线性代数应用知识探索，让学生主动探索课程的应用。
2.5线上线下混合式教学模式，让学生的过程性考核更具体
信息时代为教学模式提供了结果+过程的教育新形式。线上教学可以充分结合多媒体与网络资源，让抽象的理论借助多媒体以及数学实验呈现更加具体，让课堂变得更加高效。如简单的行列式计算和高阶的复杂运算可以留做线上练习和数学实验演示，激发学生学习数学积极性。网络资源线上平台提供的丰富教学资源一方面可作为课下学生巩固和预习的依据，形成线上学习数据记录，做好个性化检测，网络资源的共享性也为学生个性化的学习方式提供基础，培养学生自学能力；线上线下结合的混合式教学方式结合信息平台提供对学生的过程性跟踪与评价，形成沟通反馈平台，并做好数据记录，例如课前的预习线上任务发布，课中的线上抢答讨论任务，课后的线上作业测试等等，可让师生有更深层次的交流，也对学生的学习全过程有更全面的考核。开展线上线下结合的多元化教学模式，细化考核形式，更多专注学习过程，加深学生对理论知识的掌握，持续建设网络资源，让课堂变得更加丰富多彩。
3结语
借助学习资源为学生提供平台具有创设学习情境、克服时空限制、激发想象思维和开发学习资源等优势，可激发学生的学习兴趣，增强对知识的直观感受和深刻了解。教师树立先进的教学理念，正确看待和使用多媒体与网络技术，加强教学信息、教学媒体和教学环境等基本教学要素的交互作用，有效改善线性代数教学。因此，在教学过程中应结合实际生活，创设情境，让学生积极参与问题的发现和解决过程，还学生以话语权，用理论和实践相结合的方式，使学生体会理论对实践的指导作用。信息技术为线性代数的教学提供创新改革的更多可能性，充分利用网络资源优化教学模式，尊重学生追求知识的过程；利用计算机软件开展数学实验，结合多媒体信息技术丰富课程内容，提升探索知识的兴趣和创造实践的激情；同时借助线上线下混合式教学模式，关注学生个性化学习方式。让教学不仅关注如何“教”更要密切关注如何“学”，体现以学生为中心、知识为载体的计算机信息技术为辅助的“实验+理论”的教学模式，拉近线性代数和生活实践应用的关系，提高学生数学知识和计算机解决问题的数学建模能力。信息技术为教学改革提供更多的想象空间，还需教师团队紧跟科研动态，持续关注线性代数知识在各行各业知识的应用，并充分利用网络资源持续性探索更好的教学改革途径，为培养创新型人才打下一定的数学基础。
作者：赵琳 单位：山西工商学院 计算机信息工程学院
