1、省精品课程线性代数教学资源建设成果总结报告成果申报单位：辽宁科技大学理学院成 果 完 成 人：李大卫，刘 洪，李海燕，李晓红，熊 焱成果完成时间：2008 年 8 月2008 年 11 月 25 日 1 省精品课程线性代数教学资源建设成果总结报告本教学成果是基于 2005 年辽宁省精品课程线性代数（李大卫） 、2005-2006年教改课题“线性代数教材及教学参考书” （李大卫、李海燕） 、2006-2007 年教改课题“线性代数多媒体课件” （李大卫、刘洪） 、2007-2008 年教改课题“线性代数智能学习系统的研究与开发” （李海燕、熊焱）以及“线性代数试题库建设”（李晓红、熊焱）等教学研
2、究与改革课题发展起来的系列组合成果，公开发表相关教学改革与研究论文 8 篇，公开出版教材和教学参考书八部，制作多媒体教学光盘一张以及线性代数网络学习系统软件一套。一、教学资源的基本范畴及国内线性代数教学资源建设现状教学资源是一切可以利用于教学的物质条件、自然条件、社会条件以及媒体条件的集合，是教学材料与信息的主要来源，包括教材、教学参考书、多媒体课件、网络学习平台、试题库等等。尤其是网络技术的飞速发展，为人类提供了广泛、方便、快捷的教学资源，学生可以在教师指导下，主动利用这些教学资源。目前国内对于线性代数教学资源建设，多数是集中在教材和教学参考书的编写和多媒体课件的开发上。各级各类的出版社出版
3、的规划教材和普通教材达上百种，出版的电子教案也有几十种。存在的问题：（1）资源建设相对分散，没有从全局出发、系统的进行建设；（2）网络技术在教学资源建设中还没有得到充分的发挥。二、线性代数教学资源建设基本思路针对国内各高校在线性代数教学资源建设方面存在的问题，借助于辽宁省精品课程平台，从 2005 年开始，在教材与教学参考书、多媒体课件、网络学习系统和试题库等四个方面有计划、有步骤的进行系统的规划和建设。具体做法是：建立负责人制。精品课程负责人作为教学资源建设的总负责任人，下设四个方面子项目负责人；科学规划，符合规律。先进行教材建设，再进行教学参考书和试题库建设，最后完成网络辅助教学平台的开发
4、；以教改立项形 2 式，积极申报各级教改项目；认真按时完成项目，并积极申报教改成果奖。线性代数教学资源建设框图三、教学改革的指导思想与基本经验1、充分认识线性代数课程在教学中的重要地位和作用线性代数课程在大学数学中占有着重要地位。高等代数与数学分析一样是大学本科理科数学专业头等重要的两门数学基础课。高等代数的核心部分是线性代数。线性代数是专门讨论代数学中线性关系经典理论的课程。由于线性关系的讨论不仅存在于数学各学科之中，而且几乎存在于自然科学的每一个学科之中。因此线性代数不仅是数学科学最重要的基础之一，而且可以认为是一切自然科学的基础之一。它是高等学校工科乃至经济管理及相当多人文科学专业的重要
5、基础理论课。尤其是在科学技术迅速发展，计算机被广泛应用的信息时代，该课程的地位和作用更显突出。也正因为它的重要性如此明显，所以自 1987 年以来，全国硕士研究生入学统一考试理工类数学一、二、三和经济学类数学四的命题就一直包含线性代数内容，占总分的 20%左右。线性代数作为大学理工本科各专业的一门基础课独立设课早在 1978 年就开始了，而且不断有所加强，各校对该门课程的重视程度也在逐步提高。2、教学改革的基本经验总结辽宁省精品课程线性代数课程负责人教材及教学参考书建设多媒体课件建设试题库建设 网络学习系统建设2005 年2006 年2007 年2008 年线性代数课程教学资源 3 作为长期工
6、作在普通高校数学基础课教学第一线的主讲教师，在四年多的教学研究与实践中，我们在孜孜不倦地赋予教学内容时代特征，积极探索、努力实践教学方法的多样化和教学手段的现代化，取得了一系列可喜的成绩，也取得了一些经验，主要有：第一，学校领导的高度重视与鼎力支持。我校领导十分重视基础课特别是数学基础课的教学改革与教学建设工作，制定了相关措施，确保数学基础课教育教学的与时俱进。如在教学改革与教学建设方面大力支持，尤其是对省精品课程的建设，更是加大支持力度，在项目、经费等方面制定政策，提供全方位支持。我们的改革方案和设想得到了学校主管教学校长和教务部门的充分肯定，先后获得了四项教改项目，并通过课程建设配套经费资
7、助的方式支持我们的教学研究与建设；在成果推广方面，教务处领导积极与高校进行联系，把课题组的研究成果向其它高校进行推广；同时学校为课题组成员参加国内相关调研和研讨会提供机会，创造条件。领导和教学管理部门的全力支持为线性代数课程建设提供了坚实的保障。第二，教学团队的辛勤付出、不懈努力与科学探索。在学校每年的教学工作会议后，教学团队都认真进行学习，积极贯彻，落实到线性代数课程建设上。教学团队成员以大局为重，不计较个人利益得失。在大家的不懈努力、反复研究和科学探索下，线性代数课程各项教学资源建设都达到了预期目标，并在教学中得到了实际应用，真正做到了服务于学生。第三，广大学生的热情支持与鼓励。广大学生的
8、积极参与是我们教学改革与建设的力量源泉。四年多来，我们根据学生的需要不断加强和改进教学手段和教学方法，总结教学经验。尤其是学生对线性代数使用多媒体课件和网络辅助教学平台给予了热情支持，并把在使用中发现的问题及时反馈到软件开发人员的手中，使得软件开发能够顺利进行，让我们每一位参与开发的教师都为之感动。学生对几个调查问卷也非常认真的填写，回答问题，及时反馈意见。从上百份调查问卷中，我们不断改进教学方法、完善教学手段，从整体上提升教学质量。在学校组织的学生评教活动中，学生对线性代数满意度达到 93%。这些都对我们教师是莫大的鞭策和鼓励，使我们坚信一定把线性代数教学资源建设好。 4 总之，在线性代数获
9、得省精品课程的基础上，我们加快了线性代数的教学资源建设力度与步伐，建设成果显著。四、教学改革的具体做法与成果1、教材与教学参考书建设教材是教学思想与教学内容的重要载体，教材建设是课程建设的重要部分。在调研分析国内外同类教材基础上，融入教师多年的教学经验，以传统优秀教材为基础，加上数学软件 Mathematica 等现代计算工具，在 2004 年编写并由中国科技出版社出版发行线性代数（第一版）教材，在此基础上，2006年编写出一套线性代数（第二版）精品课程教材和配套的线性代数学习指导书，由大连理工大学出版社出版发行。该套教材共分为八章，涵盖了线性代数课程的全部内容，既能满足普通院校本科生的学习，
10、同时又能够作为报考研究生的学生复习线性代数的辅导书。同时，课题组成员先后编写出版了线性代数释疑解难、线性代数全程学习指导（与人大第三版线性代数配套）、线性代数习题解答、线性代数同步辅导等线性代数相关教学参考书，使得线性代数教材和教学参考书建设更加完善。“线性代数教材和教学参考书”建设项目获得辽宁科技大学 2006 年教学改革与教学建设成果二等奖，线性代数教材获辽宁科技大学精品教材。发表线性代数教材建设方面的教学研究论文 2 篇。2、线性代数多媒体课件开发与使用多媒体技术把声音、文本、图形、图像、动画、视频等多媒体信息通过计算机进行数字化加工处理和通信技术相结合形成的一门综合技术。它大大促进了教
11、学结构、方法、体制、内容、方式甚至是教学思想的改革。多媒体教学手段具有信息多样化、信息量大、易于操作、交互性强，与传统教学相比，学习效果好，有利于教学的个性化、有利于协作学习等优点，在教学中起着越来越重要的作用。 5 课题组组织并开发出线性代数多媒体课件，并在教学中加以使用，覆盖全校 50%的班级。多媒体课件的使用优化了课堂教学方法，提高了课堂教学效率，促进了课堂教学质量。本课题组开发的线性代数多媒体课件具有以下特色： 使用 Microsoft Powerpoint 作为开发工具，易于修改和移植，开放性好； 中英文两种版本，适合于双语教学； 介绍了对线性代数有贡献的数学家和线性代数的发展过程；
12、 提供部分线性代数模拟试题，对学生自学有很好的帮助作用。2007 年，线性代数多媒体课件分别获得辽宁省第八届教育软件大赛和第七届全国多媒体课件大赛高教组优秀奖，“线性代数多媒体课件”项目获辽宁科技大学教学改革与教学建设成果一等奖。发表线性代数多媒体课件建设方面的教学研究论文 2 篇。本课件经修改后，计划于 2009 年正式与教材一起出版发行。3、网络辅助教学资源建设线性代数网络学习系统软件是一套用于 Internet 和局域网在线学习系统，可以承载满足大量学生同时在线学习，为学生课后学习提供有利的帮助。利用网络辅助教学，添补了固有教学之不足，创建了新型教学结构，有利于个别化教育和探索式学习；适
13、合于水平各异，学习状况参差不齐的学生，为师生提供极大的便利。在网络学习环境中，由于教学资源的共享以及资源的再现性，使每个学生都可以在最短的时间内发现自己的不足，及时回顾、练习、查询得以弥补，有助于学生自学，激发学习热情，能取得传统教学方法无法达到的教学效果。本系统设有 3 个登陆口，分别是：管理员、教师以及学生。系统具有以下特色：（1）系统提供给学生智能在线组卷和在线测试功能，即学生可以根据知识点、难易程度进行在线组卷，从而进行单元测试或综合测试。智能组卷功能考虑了题的难易程度、区分度以及曝光率，组出的试卷结构合理，对学生个体难易适中，具有个性化教学特色。（2）系统提供在线考试成绩的统计分析功
14、能，即教师能够根据不同专业、不同时间、将单元测试与综合测试成绩进行统计分析，及时了解学生对各个知 6 识点的掌握情况，从而能够及时地调整教学策略以及教学手段和方法，达到预期教学目标。（3）系统支持教师与学生交互功能，学生可通过论坛向教师提出问题，教师能够根据学生所提出的问题，在答疑库中提供相关知识点的补充资源、并通过交流中心给出学习建议及解答，以便学生掌握课堂上未能完全理解的教学内容。（4）软件设计采用 B/S 结构，教师可以随时地在网上进行各种教学资源的添加和修改。学生也可以随时的登录进行在线浏览课件视频及电子教案、在线学习、在线辅导答疑。（5）系统功能实现完整，系统运行基于 JAVA 虚拟
15、机，与运行平台无关，采用面向对象编程，提高开发速度与可维护性，安全性高。系统利用 J2EE 为开发平台，MySQL 为后台数据库，采用软件工程的设计思想，在综合考虑软件功能和结构设计的基础上，总结形成了功能上的需求，并对系统进行了总体设计与详细设计。整个系统包括管理员模块、教师模块、学生模块三大部分，根据线性代数课程特点与教学要求，在每一模块中又设计多个子功能模块，实现了在线学习、在线测试、测试成绩统计等功能。线性代数网络学习系统已在校内及其他兄弟院校的校园网运行使用。2008 年，“线性代数智能学习系统的研究与开发”项目获得辽宁科技大学教学改革与教学建设成果一等奖，系统软件获得辽宁省教育应用
16、软件制作大赛一等奖。发表线性代数网络辅助教学平台建设方面的教学研究论文 2 篇。4、试题库建设试题库建设是教育现代化的需要，是教考分离、最大限度提高办学效益、实行标准化考试的需要，也是课程建设的一个重要组成部分。课题组完善了线性代数试题库建设，目前题库可提供 30 套线性代数试题，并提供在线模拟测试以及兄弟院校的线性代数考试题及参考答案。发表试题库建设方面的教学研究论文 2 篇。5、教研论文与重要奖励 7 四年多来在教学方法和教学手段上的改革探索与实践上，我们积累了丰富的经验，并以教学研究论文的形式公开发表。本成果完成人共撰写 10 篇教研论文。另外，我们还积极参加教育部、辽宁省及学校等各级部
17、门组织的教学比赛，充分展示我们与时俱进的教学内容和现代化的多媒体教学手段。其中，成果第一完成人李大卫负责组编线性代数，2004 年由中国科学技术出版社出版发行（第一版），2006 年，第二版由大连理工大学出版社作为精品课程教材出版发行，成果第二完成人李海燕主编了配套教学参考书线性代数学习指导一书，2006 年，“线性代数教材及教学参考书”项目获得校教学改革与教学建设成果二等奖；完成线性代数多媒体课件的制作，并在教学中加以使用。2007 年，线性代数多媒体课件分别获得辽宁省第八届教育软件大赛和第七届全国多媒体课件大赛高教组优秀奖，“线性代数多媒体课件”项目获校教学改革与教学建设成果一等奖。发表线
18、性代数多媒体课件建设方面的教学研究论文两篇。2008年，“线性代数智能学习系统的研究与开发”项目获得校教学改革与教学建设成果一等奖，获得辽宁省教育应用软件制作大赛一等奖。通过参加一系列教学活动，锻炼了线性代数任课教师的教学水平，提高了教师的动手能力，也扩大了教学团队的影响。五、教学成果的推广价值与影响1、我们在省精品课程线性代数的建设上，尤其是在师资队伍培养、教材与教学参考书建设、多媒体课件建设、网络学习系统的开发以及试题库建设上，起到了示范效应，这些教学资源的建设，改变了传统的数学课程教学模式，极大地改善了教学效果，提高了教学质量，体现了以学生为中心，为全面培养学生的综合素质发挥了积极地作用
19、。同时，我们这些积极而有意义的探索，也为同类数学课程以及其他学科的课程建设、教学方法及手段的应用提供了宝贵的经验，有助于推动本学科和其他学科的教学改革。2、“线性代数多媒体课件”（主编：李大卫、刘洪）是一套拥有完整课程体系、以课堂授课功能为主，配合学生自学于一体的实用性、操作性较强的教学课件。课件内含的线性代数发展历史、对线性代数有突出贡献的数学家介绍、 8 兄弟院校线性代数试题等，方便学生更加深入地了解线性代数。此外，本课件使用中英文两种语言开发，为双语教学的开展与推广做出了一定的贡献。3、“线性代数网络学习系统”软件（主编：李海燕）是参照教育部关于线性代数课程的基本要求和教学大纲进行研制和
20、开发的。在软件开发过程中，我们进行了充分的调研和论证，最后确定采用目前流行的 B/S 结构，成功的解决了数学公式的简单录入、准确快速的显示、在线测试等诸多难点。目前本系统已经在我校使用，并被国内三所大学试用，反映良好。通过对调查问卷的统计显示，90% 以上的学生对于线性代数网络辅助教学平台的使用是非常满意的。4、我校主编、大连理工大学出版社出版的线性代数教材和配套教学参考书线性代数学习指导已经分别印刷、发行一万余册，其销售亦面向全国。据出版社统计，此套教材已成为 3 所高校的线性代数教材或者参考教材。此外，我们还先后参加过出版社组织的高校数学课程建设与教材建设工作会议，并被邀请在会上专门介绍了
21、我校线性代数课程和教材建设经验，与会者反响热烈。因出版时间相对较短，预计将来会有非常好的社会效益和经济效益。六、存在的不足与思考1、到目前为止，虽然已出版了与本课程有关的系列教材和教学参考书，但是在课程体系和教材内容上，还偏重于理论，忽视了应用，下一步应在实际应用上多下功夫。目前我们正在承担学校“十一五”规划立项教材线性代数及其应用的编写任务，这个问题有望在 2009 年底之前得到解决。2、互联网的利用还不十分充分。尽管精品课程网页、多媒体课件、网络辅助教学系统等研究和制作已经过多年的教学积累，取得了一定的成绩，但是随着学科的发展和教学内容的调整，充分发挥互联网的优势，课程网络资源建设仍需不断地进行充实和完善。报告撰写人：刘 洪，李大卫2008 年 11 月 25 日
