◆摘? 要:隨著國(guó)家的富強(qiáng),信息技術(shù)領(lǐng)域也在飛速的發(fā)展,與此同時(shí),日新月異的信息技術(shù)的進(jìn)步對(duì)教育也產(chǎn)生了不可或缺的影響。本文主要從信息技術(shù)和高校線性代數(shù)教學(xué)的現(xiàn)狀,研究如何將高校的線性代數(shù)課程與信息技術(shù)進(jìn)行整合,從而開展一系列信息技術(shù)和線性代數(shù)課程整合的實(shí)踐與探索,最后由實(shí)踐和探索對(duì)兩者聯(lián)合發(fā)展的未來(lái)進(jìn)行展望和規(guī)劃。
◆關(guān)鍵詞:信息技術(shù);線性代數(shù);實(shí)踐探索
1信息技術(shù)與線性代數(shù)課程整合的現(xiàn)狀
隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái),信息技術(shù)不斷的應(yīng)用到人們生活的方方面面,尤其是在教育領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛。由于我國(guó)在教育領(lǐng)域正在不斷的進(jìn)行教學(xué)改革,因此,信息技術(shù)的發(fā)展極大地為教育改革事業(yè)提供了創(chuàng)新前沿的途徑,其主要體現(xiàn)在工科數(shù)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用上,而線性代數(shù)課程是工科數(shù)學(xué)的必修課程之一,但線性代數(shù)課程具有極強(qiáng)的抽象性,包括線性方程組,二次型,矩陣,特征值,特征向量等抽象內(nèi)容,傳統(tǒng)的口頭教學(xué)模式在此課程中顯得力不從心,收效甚微,也越來(lái)越加重了學(xué)生學(xué)習(xí)這門課的難度。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,高校教育領(lǐng)域開始利用信息技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)的線性代數(shù)教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新,高校教師在線性代數(shù)的課堂上,學(xué)生成為課堂的主體部分,而老師成為輔助部分,學(xué)生自身利用信息技術(shù)讓線性代數(shù)的抽象知識(shí)具體化,這樣既調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性,也增加了學(xué)生的思考能力和時(shí)間,又極大的程度上利用了信息技術(shù)等先進(jìn)資源。例如在求解線性方程組3X1+5X2+4X3=0,4X1+7X2+X3=0,8X1+3X2+2X3=0時(shí),同學(xué)們進(jìn)行筆算會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間,而且不能檢驗(yàn)結(jié)果的正確性。再利用相關(guān)軟件求解時(shí),可解出復(fù)雜的線性方程組的X1,X2,X3。
2信息技術(shù)與線性代數(shù)課程整合的實(shí)踐與探索
進(jìn)入信息技術(shù)的發(fā)展時(shí)代,各高校也轉(zhuǎn)化了自己培養(yǎng)人才的教育模式,將培養(yǎng)創(chuàng)新型的應(yīng)用人才作為自己追求的目標(biāo)。由此開始對(duì)信息技術(shù)與線性代數(shù)課程的整合進(jìn)行實(shí)踐與探索。在實(shí)踐與探索的過(guò)程中,逐漸顯露出以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。首先存在的問(wèn)題是信息技術(shù)與線性代數(shù)教學(xué)內(nèi)容整合的不夠。由于高校的相關(guān)管理人員對(duì)信息技術(shù)在線性代數(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)不足,導(dǎo)致信息技術(shù)和線性代數(shù)整合的構(gòu)架體系不夠完善,在課堂實(shí)踐過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)大大小小的誤差,例如在特征值,特征向量的求解上,由3X2+4X+7=0可知特征值為–1和–1/3,但這是僅僅是對(duì)于齊次方程的來(lái)說(shuō)的特征根,如果要求非齊次線性方程的全解,還要求其全解,在這個(gè)問(wèn)題上,信息技術(shù)與線性代數(shù)課程的整合在課堂上沒(méi)有出現(xiàn)偏差,在課堂實(shí)踐上不能無(wú)法顯示其通解。
其次,在高校的課堂上,老師遇到一些復(fù)雜的問(wèn)題,可以利用信息技術(shù)來(lái)解決,比如用同學(xué)們理解的計(jì)算機(jī)C語(yǔ)言,C++語(yǔ)言來(lái)編寫程序進(jìn)行簡(jiǎn)便計(jì)算,在大型的相關(guān)比賽中,相關(guān)公式推導(dǎo)計(jì)算是一個(gè)難點(diǎn),光依靠同學(xué)們手算,在有限的時(shí)間內(nèi)幾乎是不可能的事,這便依靠于信息技術(shù)來(lái)進(jìn)行計(jì)算。比如在全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中,采用的線性回歸方程或者是神經(jīng)算法等,需要進(jìn)行大量的計(jì)算,要求的精確程度高,這片依靠于matlab軟件的使用,達(dá)到在短時(shí)間內(nèi)完成計(jì)算的目的。比如在進(jìn)行矩陣的運(yùn)用時(shí),假設(shè)a矩陣是從三家不同的商店購(gòu)買的糖果及價(jià)格,而三家分別有糖果A,糖果B和糖果C,當(dāng)問(wèn)到如果糖果店對(duì)糖果的單價(jià)進(jìn)行加倍,則矩陣會(huì)是怎樣的變化時(shí),此類實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題用matlab軟件很容易進(jìn)行計(jì)算。
最后,信息技術(shù)的發(fā)展還為教師和同學(xué)之間的交流提供了平臺(tái)和橋梁,比如建立qq群,微信群等,當(dāng)同學(xué)們遇到什么問(wèn)題或者是需要了解什么知識(shí)時(shí),可以及時(shí)的向老師問(wèn)詢,這樣不但使學(xué)生增長(zhǎng)了知識(shí),也是增加了同學(xué)們學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。
3信息技術(shù)與線性代數(shù)課程整合的展望與規(guī)劃
就信息技術(shù)與先進(jìn)帶書課程整合的實(shí)踐與探索來(lái)看,未來(lái)的信息技術(shù)會(huì)一步一步發(fā)展起來(lái),同時(shí),國(guó)家對(duì)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才的要求也會(huì)逐漸提高,這就要求各高校著力培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,培養(yǎng)他們的自主研發(fā)能力,未來(lái)的高效課堂將逐漸利用信息技術(shù)來(lái)代替黑板,代替老師的傳統(tǒng)性講解,學(xué)生將作為課堂的主體部分,自主地利用信息技術(shù)進(jìn)行線性代數(shù)課程的學(xué)習(xí),而老師只是起到引導(dǎo)的作用。與此同時(shí)在進(jìn)行學(xué)習(xí)的過(guò)程中,題目的難度會(huì)增大,這就要求同學(xué)們勇于開拓,在信息技術(shù)的基礎(chǔ)上利用軟件進(jìn)行求解,每位同學(xué)都具有自己的解題思路,培養(yǎng)了同學(xué)創(chuàng)新,探索的能力,因此在未來(lái)的時(shí)間里,信息技術(shù)與線性代數(shù)整合的實(shí)踐與探索不斷進(jìn)行,最終會(huì)趨于完善。
4結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,信息技術(shù)與線性代數(shù)的整合勢(shì)在必行,對(duì)于其整合的整體框架與方式,在各高校的課堂上,教師也在逐步進(jìn)行實(shí)踐,高校的相關(guān)管理人員也在進(jìn)行摸索,同時(shí)在實(shí)踐和探索的過(guò)程中,教師應(yīng)該注意不可一味的追求結(jié)果與成效,要循序漸進(jìn),掌握客觀規(guī)律,將目標(biāo)放在學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)上,線性代數(shù)與信息技術(shù)相融合的教學(xué)模式目前還不成熟,仍然需要大量的實(shí)踐與探索,找出現(xiàn)存在的問(wèn)題與不足進(jìn)行改進(jìn)。相信在不久的將來(lái),線性代數(shù)課程與信息技術(shù)整合的前景一片蔚藍(lán)。
參考文獻(xiàn)
[1]李漪,初娜娜,賴麗燕.信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的深度融合一以 IB數(shù)學(xué)國(guó)際課程為例[J]中國(guó)信息技術(shù)教育,2018(9):61~-64.
[2]孔朝莉,周密,鮑蘭平信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)下的混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)一-以“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”和“線性代數(shù)”為例[J].中國(guó)信息技術(shù)教育,2018(6): 103~ 105.
[3]陸冷飛高校課堂教學(xué)過(guò)程性考核的信息化解決方案[J].中國(guó)教育信息化.基礎(chǔ)教育,2016(1):79~81.
作者簡(jiǎn)介
張婷(1982.07—),女,漢,陜西榆林人,碩士,延安大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院講師,研究方向:實(shí)函數(shù)逼近論。