成果简介及主要解决的教学问题

线性代数是理工科本科生的核心基础课程,对支撑专业学习、培养逻辑思维和跨学科应用能力具有重要作用。北京科技大学课程团队自2019年起,通过构建课程思政体系、建设特色教学资源、重构课堂教学方案,推动线上线下混合式教学改革,显著提升了课程质量与学生能力。迄今,《线性代数》慕课累计覆盖学习者3.5万人,获评国家级一流本科课程,被百余所高校采用,团队近年获奖26项,课程建设培养本校学生超1.7万人,成果广受认可。
 
主要成果包括:
(1)数学思想为核,构建系统化、可持续的课程思政体系。
    团队强化数学思想在教学中的渗透,整合优质思政素材,实现知识传授与价值塑造深度融合,强化育人功能。依托北科大数学微信公众号拓展数学文化传播,构建线上线下协同育人机制,提升课程思政覆盖面与实效。
 
(2)课堂教学为本,建设动态化、交互式教学资源。
    团队整理43个几何直观知识点、30余个MATLAB动画及22个Geogebra交互程序,实现抽象概念的几何可视化,构建全课程几何可视化资源库,增强学生学习兴趣与理解深度。
 
(3)能力导向,应用为引,重构课堂教学方案。
    课程基于“五维能力体系”设计教学活动与考核机制,涵盖数学思维、计算与算法、建模与实践应用、表达与交流、自主学习与持续学习能力,推动“会做”向“善用”转变。团队开发31个跨学科应用案例,涵盖图像处理、卫星定位、人工智能等领域,结合案例教学和小组讨论,强调探究式学习,提升学生思维能力与创新意识,服务新工科复合型人才培养。
 
(4)新技术为依托,设计适合本校学情的混合式教学路径。
    课程每年面向约2600名学生,实施分层次教学。自2019年起,依托慕课在大班教学中引入课前预习、课后复习和测试,结合知识图谱与AI助教,实现自主化、个性化学习。自2021年起开设混合式小班教学,每年2–4个讲台,学时线上线下各24学时,系统重构课程内容,优化教学设计,融合创新方法与精细化考核,推动课堂教学与信息技术深度融合。

 

成果主要解决的教学问题:
(1)课程思政融入不足。数学思想挖掘不够深入,未能充分展现线性代数中的科学精神与思想魅力,导致课程的育人功能未能有效发挥,学生难以形成价值认同和学习内驱力;
(2)教学内容庞杂,高维推演抽象艰深,学生常陷于机械计算,难以形成深层理解与思维能力;
(3)课程与专业应用衔接不紧密,能力培养缺乏系统性,学生难以感受到线性代数课程的实践价值与跨学科意义;
(4)优质教学资源不足,传统大班讲授模式单一,未形成适合本校学情的混合式教学路径。 


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