| 标题 | 对线性代数计算机辅助教学教育效果的实验研究 |
| 范文 | 谢晓振 胡小宁 摘要：《线性代数》是大学中工科学生和理科学生必学的一门学科，它在数学以及物理学等多门学科中都应用广泛，所以它在大学课程教学中特别受重视。但是，由于这门课程非常抽象，而且需要较强的逻辑思维才能将其掌握。基于这种情况，教师和学生都普遍认为，我们有必要研究将计算机软件应用到线性代数的教学过程中，从而使得线性代数更好理解，更符合学生的水平，只有这样，学生才会对线性代数产生浓厚的兴趣，最终提高这门课程的学习效率。 关键词：线性代数；计算机辅助教学；效果研究 中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）23-0079-02 在线性代数中，大部分题目计算起来非常的复杂，对大部分同学来说难度非常大，因此将计算机软件引入教学课堂，在介绍了其基本知识外，提出使用行列式计算机为主的软件，通过用计算机计算较大的数字运算，这样可以能够让学生体会到计算机的强大，从而激发他们对线性代数的学习热情，最终提高这门课程的学习效率。另外，也可以激发他们用计算机软件来解决问题的思维，对今后的学习和发展有很大的影响。 1 研究对象 在本文中，笔者选取了江西财经大学2013级和2014级的同学作为研究对象，向500名学生发放了调查问卷，后来总共收回了可供使用的调查问卷有450份。调查问卷中有3个方面的内容，第一个内容对调查人进行简单的了解，询问他们是大几的学生；第二个内容是整张调查问卷的主要内容，总共包括17个单项选择题，所用的评价方法是五级评价法，也就是说，主要是由五分到一分的分值依次递减下来，评价从高到低，之后再将得到的数据进行分析处理；第三部分是主观性的题目，也就是让同学们各抒己见，发表自己对于计算机教学的观点，统计他们究竟对此有何见解，这主要用于研究分析辅助教学计算机软件对于学生学习的效果[1]。 2 研究方法 本文使用的研究方法是因子分析法。因子分析法可以较好的保存所收集到的文字，防止数据的丢失，并且可以将众多的原有变量综合，运用这几个因子来描述出其他许多的变量因子之间的联系。它是用很少的几个变量因子来反映大部分信息的统计学方法，采用因子分析法进行统计分析，从而得到影响教学效果的主要原因。 第一步，要判断所采集到的数据是否可以用来做因子分析，由SPSS运算得出KMO检验和巴特利特球度检验的结果，见表1，其中它的KMO值是0.763 ，Bartlett球度检验的概率是0.000，我们知道显著性水平是0.05，所得概率小于显著水平，这表明数据与数据之间具有一定的相关性，因此可以进行因子分析[2]。 基于因子解释可知，原变量总方差应当满足以下几个条件，前6个因子主要是源于原本17个变量69.899%的总方差，所以在精炼6个关键则可以选择主成分分析法，取名方式可以根据方差中最大的法引发因子矩阵实施正交所获取的因子载荷矩阵情况。而根据旋转后的因子载荷可知，在研究中的17个变量指标均一一与某因子上有较高的因子载荷进行相对。学生对多媒体肯定、专注很专注学习、认知能力强、思维逻辑性的作用、采用课件的形式对学习成绩的提升等在第1个因子中体现出的更多负荷；教师的地位、对课程的掌握度在第2个因子中体现较多，第2因子的作用就是解释两个变量的内涵，所以又可以统一称作“教师素养”因子；而课程结语、习题讲解及基本概念的普及的载荷是体现在第3个因子中，即解释上面的3个变量，因而可以统一称作“教学内容”因子；课件演示、课件与板书统一、教学情况则在第4个因子中体现较多，第4因子的作用就是诠释以上3个变量，则可以统一称作“教学方法”因子；课后拷贝课件、课件质量则在第5个因子中体现较多，第5因子的作用就是诠释以上2个变量，可命名为“课件质量”因子；而在第6个因子中体现较多的是课件声音背景，所以可以统一称作“课件声音背景”因子。 3 提高计算机辅助教学效果的策略 3.1 提高学生对应用计算机进行教学的认可度 据调查表明，“同意”和“非常同意”教师在课堂中使用教学软件进行教学的同学共占了41.9%，在使用了教学软件从而提高了自己学习效率的调查中，认为“非常有好处”和“有好处”的同学分别占21.5%和43.6%。 3.2 提高学生的学习线性代数的兴趣 “兴趣是最好的老师。”怎么才能提高学生对线性代数的学习兴趣，在这过程中，教师起了很大的作用。一方是教师的教学水平和教学风格，另外就是教师对于学生的态度，如果一个教师非常关心学生的生活和学习，愿意与学生交朋友，那么学生就肯定会喜欢这个老师，从而就极有可能对该老师教授的课程产生兴趣；另一方面，在使用计算机辅助线性代数教学时，教师要善于向学生提出问题，让学生用于探索，从而能启发学生的数学思维，激发兴趣；比如在学习了二阶、三阶行列式的概念后，让学生主动去探究n阶行列式的算法和概念。这样不仅可以让学生清晰了解行列式的概念，也可以让学生对其算法有深刻的理解。这不仅培养了学生的创新能力，而且可以提高他们的理解能力。 3.3 提高教师的教学素质以及运用多媒体的水平 在教学过程中，教师的教学水平和教学素质起着决定性作用，大部分学生都认为，教师在教学中占据重要的地位。教学的主体是学生，教师起着主导性作用。拥有一支高素质高水平的师资队伍，就已经成功了一半。对此，一方面这要求广大数学教师具有强烈的责任感；另一方，要掌握扎实的理论知识和专业水平。在如今，数学教师不仅要充实自己的数学知识，还要提升计算机技术方面的水平，至少应该要学会学生展现出精美而实用的课件，让学生在课堂上体会到信息化的优越，同时让他们对教师更有崇拜感。经调查发现，现在高校的大部分老师没有自己制作课件，都是选择在网上下载，而且很久才更新一次，这样不利于学生的学习，教学效率显著的降低，教师应当努力改变该习惯，尽量学会自己制作课件[3]。 3.4 注重传统教学和计算机软件教学相结合 教学方式和教学内容在计算机辅助线性代数教学中占有很大的比重，在调查中发现，超过91%的同学希望“在使用多媒体教学的过程中，教师采用板书与多媒体相结合的教学方法”。同时，同学们也提出了自己关于教学内容和教学方法上的一些看法：有57.7%的同学认为在进行概念性知识的讲解过程中，最好是运用课件的形式；有54.4%的同学认为在讲解题目时使用课件。这些结果让笔者感觉到，我们在过分强调计算机软件对于数学教学的作用的同时，可能忽视了传统的教学方法对于学生的作用。教学，具体的教学方式主要核心在于老师，强调教师的关键性，具体怎么学侧重点在于学生，是强调学生的学习态度和学习方法。而要想良好的实施教学活动，在很大程度上取决于教师的教学方法。现代化的教学手段打破了传统教学中“教科书十板书”的单调性，在很多方面优于传统教学，但它也不能完全取代传统教学，毕竟传统教学才是最容易让学生接受的教学模式。教师在讲课过程中的表现力和感染力以及师生之间的情感交流是无法被代替，同时，计算机技术的一些优势也是人为无法做到的。因而，只有将教师和计算机软件两者有机结合，才能起到珠联璧合的作用[4]。这其中，多媒体的定位应该是“辅助”性作用，至于该如何如何辅助这就需要教师和学者在今后的探索中多加研究，认真思考和钻研，从而促进我国的教育事业发展。 4 结语 综上所述，对CAI的教育效果的实验研究，这关系到CAI对于数学教育的发展，以及CAI在教计算机辅助线性代数教学是一种新型的教学手法，它的应用还不够成熟。教师应该不断提高自己的专业教学水平和计算机信息技术水平，在实践中不断摸索总结，研究教学内容的特点，同时还要听取学生的意见和建议，在教学中，将多媒体教学与传统教学进行较好的联系，并且将多媒体现代化的教育手段作为良好的辅助教学手段，为教学改革做出应有的贡献。但是由于我们现在所做的工作很多都是基础性的，实施过程中还有很多的不足之处。今后我们会更加注重计算机技术在数学教学中的应用，对其进行的进一步研究和分析，从而促进CAI事业在数学教学应用中的不断发展。 参考文献： [1] 吴华，魏佳，胡宁.数学计算机辅助教学的设计原则[J].数学教育学报，2014，15（2）：84-86. [2] 于双娜，董婷婷，肖涛.高等数学多媒体辅助教学的探讨[J].科学论坛，2015，（5）：150. [3] 吴华，马东艳.多媒体技术与数学“情境一问题”教学[J].数学教育学报，2014，17（1）：87-90. [4] 哀智强.关于计算机辅助数学教学的调查与分析[J].数学教育学报，2013，11（2）：95-98. |
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