西安电子科技大学教学成果奖申报书.doc

西安电子科技大学教学成果奖申报书成 果 名 称 大学数学教学团队和精品课程建设 的实践与成果 成果完成人 刘三阳 马建荣 杨有龙 齐小刚 成果完成单位 理学院 申 报 等 级 特 等 奖 申报单位名称及盖章 理学院 申 报 时 间 2011 年 4 月 28 日西安电子科技大学教务处制一、 成 果 简 介成果立项情 况立 项时 间立 项种 类立 项等 级经费数额（元）立 项部 门2006.09教改国家2万教育部2009.01教改国家80万教育部2009.09教改省级2万教育厅2007.09教改校级2万教务处成果起止时间起始： 2004 年 1 月完成： 2011 年 4 月主题词教学团队；精品课程；教学改革；数学1成果简介及主要解决的教学问题成果简介 ：数学教育教学是理工科大学人才培养的重要支撑，对学生后续学习和发展后劲影响重大，受益面甚广。本项目以国家级、省级和校级教学名师为核心，以国家级教学团队为抓手，以国家、省级和校级精品课程为载体，以课堂教学为主渠道、以梯队建设为支撑、以深化教改为手段、以政策机制为保障、以陕西省重点教改项目和教育部教改项目为依托、以培养学生实践创新能力、持续提高大面积教学质量为目标，将教学团队建设、精品课程建设和教学改革紧密结合、三位一体、相辅相成。通过深入持久的实践和探索，总结了一系列行之有效的经验，使教学团队和精品课程建设不断迈上新台阶，在质量工程和人才培养等方面取得了显著成果和综合效益，并得到广泛好评和推广应用。主要解决的教学问题: 如何将质量工程中的几个主要项目（教学团队、教学名师、精品课程等）和决定整体教学水平的有关因素（如课堂教学、教研教改、青年教师培养、制度机制保障等）有机结合、多位一体、统筹建设、互相促进，最大限度地发挥综合效益，使成效和受益面最大化。2.成果解决教学问题的方法以教学团队为抓手，以精品课程为载体，以课堂教学为主渠道，以教改项目为依托，以梯队建设为支撑，以深化教学改革为手段，以培养学生实践创新能力、持续提高大面积教学质量为目标。将教学团队建设、精品课程建设和教学改革紧密结合、三位一体，作为一个系统工程，统筹联建，相辅相成，整体推进。方法如下：（1）教学团队建设、师资队伍建设和青年教师培养三结合；（2）教学团队建设、精品课程建设和课堂教学三结合；（3）精品课程建设与教学研究、教学改革三结合；（4）理论教学、实验教学与课外实践三结合；（5）思维训练、科学美育和激发兴趣三结合;（6）质量工程、教改项目和推广应用三结合；（7）理念、机制和氛围三结合；（8）理论、实践和操作性三结合。3成果的创新点（1） 多位一体，统筹联建，综合效益最大化将诸多看起来不同的事项（如教学团队、精品课程、教改立项、课堂教学、实践创新教育、青年教师培养等）有机结合、通盘考虑、统筹建设，作为一个系统工程整体推进，最大限度地发挥综合效益。（2） 依托项目，注重推广，受益面积最大化本成果依托高等数学、线性代数、数学分析等国家级和省级精品课程、陕西省重点教改项目“大学数学教学团队与精品课程建设”、教育部教改项目“用MATLAB和建模实践改造线性代数课程”、“用MATLAB增强线性代数教学效果”。项目带动，起点较高，受益面广。高等数学、线性代数是公共数学基础课，数学分析本来是数学专业主要基础课，也有限地扩大到许多工科专业，教育部教改项目在实施过程中联合全国20多所高校实践推广，同时，整个工作与师资队伍建设和青年教师培养相结合，使得本成果的受益面积（包括学生、教师和单位）最大化。（3） 建章立制，切实可行，改革成果长效化我们摸索了一系列行之有效的经验、举措和规律，通过制度化，建立长效机制，使取得的经验、成果持续地发挥作用。（4） 理念先导，实践检验，理论实践一体化 本成果吸收现代教育学、心理学的新成果，在理论与实践的结合上总结、提炼，又反过来指导教学改革。既有科学依据和理论意义，又有实践检验，具有指导性、实用性、可操作性和推广价值。4成果的推广应用效果本成果具有较好的前期研究实践基础和较高的起点，依托国家级教学团队“大学数学课程教学团队”、多门国家级和陕西省精品课程、陕西省重点教改项目“大学数学教学团队和精品课程建设”和教育部教改项目。成果得到广泛应用，取得显著效果。（1）成果在校内外得到广泛好评和应用西电科大报2008年登出刘三阳教学方法的文章后，受到包括退休老教授在内的许多教师的好评，其他院系的不少教师也纷纷应用，教师们反映很受启发。一些青年教师在试讲或参加讲课竞赛前，仔细阅读和借鉴有关教学论文，观看讲课录像，认为收获很大。在校外同行和专家中也有较大反响。有些国家级和省级教学名师也借用刘三阳的报告PPT为本校培训青年教师。2008年11月20日中国教育报发表了刘三阳的约稿“教学是教授的天职”，其中附有“讲课廿忌”。2005年10月刘三阳在陕西省大学数学教学研讨会上提出了数学教学中的若干问题和建议，引起与会专家和教师们的浓厚兴趣，会议组织者说这是本次会议关注度和点击率最高的话题，许多专家提议专门召开一次研讨会让其展开讲解。2007年9月8日刘三阳应邀在陕西省大学数学教学委员会举行的年会上做了“教有良法无定法”的报告，引起强烈反响，年轻教师反映从未听过这么好的教学报告，一些教授、名师事后也索要演讲稿。2008年4月26日刘三阳应邀在高教社举办的大学数学精品课程建设与资源共享研讨会上做了“教有良法无定法”的报告，受到一致好评。2008年11月9日刘三阳应邀在全国高校教学研究中心、教育部高校数学与统计学教指委、中国数学会、中国工业与应用数学学会、全国高等学校教学研究会数学学科委员会、高等教育出版社等共同举办的第四届大学数学课程报告会论坛上作“教有良法无定法”的报告。在此前的本届论坛论文征集和论文网上评选活动中，刘三阳的“讲课廿忌”获得高票和广泛好评。2009年11月4日应邀在第五届大学数学课程报告会论坛上作“信息时代数学教学的基本功”的大会报告，受到专家、学者的好评。此外，还先后在桂林电子科技大学、福建师范大学、山东建工学院、陕西师范大学、西安理工大学、陕西理工学院、西安邮电学院、武汉大学、武汉科技大学、浙江工商大学、绍兴文理学院、海南大学、洛阳师院、咸阳师院、商洛师院等高校为师生做了题为“数学之美，数学之趣，数学之用”、“教学方法纵横谈”、“读书·教书·研究”、“学有佳境无止境”的报告，均受到好评。（2）精品课程的辐射示范作用不断加强“数学分析”作为数学专业精品课程，首先向本校工科专业辐射推广，对教改班、本硕连读班开设“数学分析”，已见成效。然后推广为全校电子信息类专业开设“数学分析选讲”，在“高等数学”的基础上加以补充、扩展和深化。对强化学生的数学基础和数学训练、提高学生的数学素养和能力起到显著作用，具有温故知新、加深提高之效。为此，还编写出版了富有特色的“数学分析选讲”（科学出版社07年以来印刷4次），使用效果和同行反映很好，不少学校也有选用。最近编写的“数学分析十讲”正在科学出版社编辑出版过程中。 “线性代数”近年来改革进展很快，自编教材由高教社出版后使用效果良好，修订后作为国家“十一五”规划教材出版，在“线性代数”中增加了MATLAB及工程应用，开设了线性代数实验公选课，增强了教学效果和学生解决工程问题的应用能力。主持了教育部教指委教改项目应用MATLAB增强“线性代数”课程教学效果的研究与实践，在教育部使用信息技术工具改造课程项目中，承担了 用MATLAB和建模实践改造工科线性代数课程项目，并按照教育部要求至少带领15所高校进行推广。 在教育部教改项目“用MATLAB和建模实践改造线性代数课程”的研究与实施中，我校成功举办了两次全国师资培训与教学研讨会以及教育部高等学校骨干教师“线性代数的软件实践”高级研修班。线性代数课程在教学内容、教学方法、实践环节，考试方式等方面作了重大改革，并在全国20余所高校推广，取得了很好成效。精品课程取得的成果对其他一些教师，特别是年轻教师帮助甚大，一批年轻教师的教学基本功和教学效果明显增强，最终使更多的学生受益。学校教学督导组和教学评估专家组对数学教师的教学效果给予高度评价。在全校学生评教活动中，多年来数学教师平均得分总是名列第一，且大部分在95分以上。“数学分析”,“高等数学” 和“线性代数”精品课程是数学专业和工科专业的重要基础课，由于教学质量得到提高，连续多年我校考研数学成绩在陕西高校名列前茅，读研率高，在连续几届陕西省大学生高等数学竞赛中，我校成绩均名列前茅。由于学生数学基础扎实、运用数学解决实际问题的能力强，我校在国际国内大学生数学建模竞赛中的获奖数和获奖率很高。良好的数学教育教学对大面积提高我校人才培养质量、就业率和就业质量发挥了支撑作用，用人单位普遍反映我校毕业生数学功底扎实、数学应用能力强、适应快、后劲足。精品课程的辐射示范作用不断发挥，有23所学校就精品课程申报和建设问题前来访问。20多所高校同类专业、学科前来取经或索要教学大纲和培养方案或请去介绍经验。（3）实践性、创新性教学成效显著，数学建模教育和竞赛成绩突出数学建模是运用数学方法和计算技术分析解决实际问题的有效手段，开展数学建模教育和竞赛是实施创新实践教育、素质教育的绝佳途径。进行数学建模培训和组织数学建模竞赛，激发了学生的学习兴趣，受益的学生越来越多，使学生在探索精神、刻苦精神、创新意识、创造能力、写作能力、团队合作精神、计算编程能力、文献获取能力等方面得到综合性的锻炼，在后续学习、读研和工作中表现了明显优势，例如电子所研究生于翰文同学从一接触数模就产生浓厚兴趣，此后，经常参与数模教学和竞赛活动，在大学生数模竞赛和研究生数模竞赛中均取得优异成绩，在读研和参加科研过程中，表现十分出色，其他不少推荐到国内外名校深造的学生也都有突出表现。通过数学建模教育和竞赛活动，学生在探索精神、刻苦精神、创新精神、创造能力、写作能力、团队合作精神、计算编程能力、文献获取能力等方面得到锻炼，综合素质大为提高，国际国内竞赛成绩优异。我校先后8次获得全国大学生数学建模竞赛陕西赛区优秀组织奖。由于本科阶段受到良好的数学及其应用训练，我校在全国研究生数学建模竞赛中也取得好成绩。刘三阳教授应邀在08年12月26日举行的全国研究生数模竞赛颁奖大会上作了题为用数学武装头脑、让数模伴助成长的主题报告，受到与会教师和研究生的高度评价。数学实验课，通过数值计算、数据处理、绘图演示、动画模拟、观察验证、机器证明等方式，探索和发现数学规律，解决或证明某些数学问题，改变了传统的教学方式，让学生参与知识的探索发现，体验数学的创造过程，激发了学生的兴趣和求知欲，提高了教学效果。（4）教学团队建设不断加强，青年教师培养富有成效大学数学课程教学团队由全国教学名师、教育部教指委委员、陕西省数学会副理事长、陕西省大学数学教学委员会副主任、理学院院长刘三阳教授领衔，主要成员包括4位校级教学名师和近三届全校青年教师讲课竞赛一等奖获得者等，形成老中青三结合、职称学位较高、教学科研能力较强的教学团队。现有国家教学名师1人、陕西省教学名师1人，校特级教学名师和教学名师5人，教育部跨（新）世纪优秀人才2人，教育部高校优秀青年教师奖获得者1人，全国“五一”劳动奖章获得者1人，全国电子工业系统优秀教师1人，陕西省优秀教师1人，陕西省有突出贡献专家1人、有突出贡献中青年专家1人、陕西省科技新星1人。青年教师的教学能力普遍得到明显提高，在05年第五届全校青年教师讲课竞赛中数学教师张鹏鸽荣获一等奖，数学系夺得春蚕杯，在08年第六届全校青年教师讲课竞赛中，数学教师尹小艳、叶峰分别获得一等奖和二等奖。数学系夺得孺子杯。在2011年第七届全校青年教师讲课竞赛中，数学教师刘倩、许文艳分别获得一等奖和二等奖。过去7届全校青年教师讲课竞赛产生的16个一等奖获得者中，数学系占5位，还有4位获得二等奖。此外，还有多人次获得陕西省青年数学教师讲课竞赛一等奖。学校教学督导组听课、学生评教和主管部门的反馈信息充分显示:数学教师的整体授课水平多年来一直受到高度评价。二、成果总结反映成果的总结（5000字左右）教学团队和精品课程建设是一个长期积累、不断提高的过程，重在建设和积累。现将我们在建设过程中的实践、经验和成果总结如下：总体思路是：以教学团队为抓手，以精品课程为主要载体，以课堂教学为主渠道，以梯队建设为支撑，以深化教学改革为手段，以培养学生实践创新能力、持续提高大面积教学质量为目标。将教学团队建设、精品课程建设和教学改革紧密结合、三位一体，作为一个系统工程，统筹联动，相辅相成，整体推进，使成效最大化。 1. 教学团队建设、师资队伍建设和青年教师培养相结合 教学团队从师资队伍中产生，不能孤立于师资队伍建设之外，师资队伍建设需要高水平教学团队的带领，需要传帮带，为了使教学团队具备坚实的根基并发挥辐射领引作用，以提高教师的整体教学水平和大面积教学质量，必须狠抓师资队伍建设，特别是青年教师培养。（1） 理念先导，认识到位 “教学奠基”是我们办学理念的第一条，把人才培养作为第一要务，从根本上确立了教学的重要地位。教学是良心活，我们承担着全校本科生和研究生的数学基础课，对学生后续学习和未来发展具有奠基铺路作用。我们强调换位思考，希望任课教师要像要求自己当年的老师或自己孩子的老师那样要求自己，以对学生、对学校、对家长、对社会高度负责的态度上好每一节课，增强责任感、成就感和敬业心。教学和人才培养是慢功夫，不可能立竿见影、立即见效，这就需要基础课教师有甘为人梯、甘当“第一个馒头”的精神。态度决定高度，教师们教学态度端正、认识到位、责任心强，便有了搞好教学工作的前提保证。（2） 建章立制，确保长效 我们制订了一系列行之有效的规章制度、运行机制和政策措施，如：主讲教师工作守则，辅导教师工作守则，青年教师培训培养机制、教学质量监控检查机制、教学效果评估评价机制、教学信息交流反馈机制、资源经验共享互用机制、教学工作激励奖惩机制等，又如：通过互相听课、随机听课、针对性听课、学生评教、观摩教学、统考成绩分析等渠道了解、检查教师的教学情况，有问题及时沟通、反馈并督促限期整改，申报教学名师须作示范讲课等， 特别针对近年来青年教师大量增加的现状，我们认识到，青年教师已经成为影响整体教学质量和未来发展的关键因素。因此，我们着力培养青年教师的教学基本功，并制订相关政策和考评体系。定期召开青年教师座谈会，交流治学、教学、科研经验和教研教改成果。定期组织青年教师轮流试讲、讲课竞赛和过关试讲等活动，并进行现场提问、点评，使大家受益良多。要求他(她)们跟班听课并要听不同教师的讲课，以博采众长。同时，要求青年教师根据工作需要和个人特长、兴趣尽早选定要主讲的课程(至少两门)，扎实练就教学基本功。鼓励、支持年轻教师出国访问和到国内强校进修学习，近5年有8位教师从海外访问归来，有7位教师到国内强校学习，还聘请澳大利亚籍专家吴明山来本院任教，进行双语教学，并指导青年教师。对青年教师既严格要求，又热情关心，帮助他们解决工作、生活中的困难。我们还承担学校有关青年教师培养的教改项目并获得教学成果奖，努力探索青年教师成长规律，为教学团队近期和长远发展配备优质人才资源。（3）营造氛围，比学赶帮 我们千方百计营造这样一种文化氛围:资深和有经验的教师自觉自愿传帮带、尽心尽力向青年教师传授教学经验和教学方法，青年教师虚心请教、互相学习、取长补短，形成重视教学、热爱教学、乐于教学、奖优扶弱、互帮互学、比学赶帮的良好风气和良性竞争机制，青年教师的教学基本功和教学能力得到明显增强。加上各个环节的衔接配套、严格细致的日常管理和教学质量检查小组的经常督导，从制度、政策和机制上保证了教学团队建设与师资队伍建设和青年教师培养三结合的稳定性、连续性和长效性。2教学团队建设、精品课程建设和课堂教学相结合教学团队不能脱离课程而存在，精品课程需要高水平的的教学团队去建设，课堂教学目前仍然是本科教学的主渠道，也是实施精品课程的主阵地，因此，必须将教学团队建设、精品课程建设和课堂教学紧密结合，三位一体，使综合效益最大化。（1） 课堂教学， 重中之重 课堂教学是教学工作的重中之重，一切教学研究和教学改革成果最终都必须体现在具体教学过程中，其中很大一部分应该落实到课堂教学之中。全面提高课堂教学效果是抓改革、促质量的关键之一，也是教学团队的基本目标。为了确保精品课程的实施效果，我们首先抓高等数学、数学分析、线性代数、数学建模等精品课程的课堂教学，成立课程组，合理配置教师，经常研讨如何当好集“编”、“导”、“演”于一身的角色，包括如何备课、如何处理教材、如何驾驭课程、如何激发学生的学习兴趣、调动学生的积极性、如何写好板书、如何上好习题课等等，请国家教学名师刘三阳介绍“教学十法”、“讲课廿忌”等教学研究成果和教学艺术、国家教学名师、南开大学顾沛教授讲“把教学作为一门艺术”等。通过互相听课、随机听课、观摩教学、示范讲课、交流经验、学生评教、成绩评比等手段提高课堂教学效果。还要求教师课后反思,期中小结，期末总结。切实把课堂教学作为教师的基本功和看家本领，常抓不懈。（2）精品课程，统筹联建我们有多门国家、省和校级精品课程，教学团队和课程组组认真研究了这几门课程之间的区别、联系、共性和互补性，对传统教学内容进行整合、改革，促进各课程之间的相互渗透、优势互补和资源共享，更好地处理数学理论、数学实验和数学应用之间的关系，修订了“高等数学”和“线性代数”课程的教学计划，在通常的“高等数学”课程之后，对数学要求较高的通信工程学院、电子工程学院、计算机学院、机械电子学院、技术物理学院、微电子学院各专业增开“数学分析选讲”课程，以加强数学理论，为学生后续学习和发展提供坚实的数学基础，这也是省级精品课程数学分析（数学专业）向工科的辐射推广，以前已作为全校公选课开设多年；线性代数课程由46学时增加到50学时，教学内容增加了MATLAB简介、线性代数建模、计算与应用等内容，增强学生的实践能力和科学计算能力，并将这一实施方案在全国20余所高校推广，反响很好。线性代数的教学改革在全国影响很大。这种系统研究、通盘考虑有利于教学内容和课程体系的配套改革。 把教学团队和精品课程建设的成果有效地落实到课堂教学中，接受课堂和学生的检验，使教学团队、精品课程、课堂教学三位一体，互相促进，增强了整体效果。3. 精品课程建设与教学研究、教学改革相结合精品课程建设要上台阶、上水平，必须借助教学研究与教学改革，只有深入开展教学研究，才能有效地推进教学改革和精品课程建设。有一些专家指出：改到深处是教学，改到真处是教学，改到难处是教学，改到痛处是教学。多年以来，国内很多教学研究、教学成果、教改立项在这方面有所忽视或回避，以致有人戏称“大学什么都研究，就是不研究教学本身”，郑兰荪院士甚至担心这方面的研究会“断种”。我们对教学研究常抓不懈，常研常新，而且注重理论与实践结合，从教学内容、教学方法、教学手段和实施方案等方面全方位抓起，不断深化教研教改。我校数学分析、高等数学是陕西省精品课程，线性代数、高等数学(高职)是国家级精品课程，泛函分析、数学建模是校级精品课程。早在上世纪九十年代，数学分析、高等数学就被学校评为一类课程，重点支持和建设，数学分析1998年已立项为陕西省面向21世纪教改项目的一个重要组成部分。数学分析、高等数学是大学理工科专业的主要基础课，内容多、历时久，又是新生入学后的首开课，是学生由初等数学领域跨入高等数学大门、打开大学阶段数学学习局面的关键，具有奠基作用，对后续学习影响甚大。因此，我们首先重点建设好这两门精品课程，对其他课程起到示范和带动作用。微积分最初是由几何、力学、天文学等方面的需求牵引而产生的，至今仍有广泛的应用，但这方面活生生的素材在传统数学分析、高等数学教材中反映不够，与外部世界的关系疏远了。微积分本来是一件完整的艺术杰作，今日的初学者却在很长一段时间里只学了一堆定义、定理和公式，只见树木不见森林，对微积分发展史中的许多惊天动地的历史背景几乎一无所知。而要改变这一缺憾却并非易事，因为经过千锤百炼已形成严密的理论基础和逻辑体系，牵一发而动全身，改革必须作通盘考虑。（1）课程内容的研究与改革对于数学分析，高等数学，首先，从宏观上把握课程的科学体系、基本框架和各部分之间的关系，理清主线、抓住要点。以数学分析为例，整个课程可归为四个模块：分析引论 ；微分学 ；积分学 ；无穷级数与广义积分。 虽然数学分析的基本内容已经定型，我们仍尝试对内容体系和组织方式进行优化改革，希望尽早让学生对数学分析的全貌有一个轮廓的印象，学会用微积分的方法解决问题。为此，在适当准备好基础之后，不过分拘泥于每一细节的详尽讨论，而是尽早展示数学分析的主要概念(导数、微分、原函数、积分等)和方法，并用其解决一些有趣的实际问题，待学生初步了解全貌之后，再进行严格细致的讨论。这种改革符合人的认识规律，对增强学生的学习兴趣和动力十分有效。其次，从微观上对教材的具体内容进行深入探究，发表这方面论文20多篇。例如：“积分学中的几个问题”一文澄清了学生中流行的四类典型错误和模糊概念；“广义洛必达法则的妙用”及其续篇使一大批有相当难度的证明题只需简单的运算便可迎刃而解；用导数定义、拉格朗日中值定理和一些新的代换方法给学生提供了十分简便的极限求法；为改变传统教材重导数轻微分的习惯，强调了微分的地位和应用；泰勒公式被称为一元微分学的顶峰，许多数学分支与之相关，我们充实了这部分内容，留下许多接口。还根据课程内容和学生容易混淆失误的问题精心设计了“问题拾零”、思考题、判断题、改错题、讨论题等。这些题目不落俗套、简短精悍,既有测试性又有启发性，对正确理解概念、启迪学生思维非常有效，很受欢迎。微积分的产生和发展本来源于问题驱动，数学建模自在其中，现在将建模思想融入高等数学课程，其实是部分地恢复微积分的本来面目。开展数学实验、穿插数学史，加强与实际问题的联系，在看似冰冷枯燥的数学知识与丰富多彩的外部世界之间建立桥梁，通过生动鲜活的实例展示其动力、活力、魅力和威力。这样做既能引起学生兴趣、培养其分析问题和解决问题的能力，又为数学课程注入了源头活水。教材记述了前人探索的结果，一般不涉及探索、思考的过程，但过程比结果更重要。教学时需要精心再创作，以便适合课堂讲授和学生接受。这个过程充满创造性、科学性、艺术性和技术性。一般的数学教材长期以来形成“定义定理证明例题习题”的单调模式，忽视知识的发生发现过程和来龙去脉，看不到数学思维轨迹，内容的安排顺序与知识的实际发现过程往往相反，尽管逻辑严密、叙述简捷，但不符合人的认识规律，教师如果照本宣科，常使学生莫名其妙。正如国际数学教育委员会前主席、数学家H.Freudenthal说过：“没有一种数学思想，以它被发现时的那个样子发表出来。一个问题被解决以后，相应地发展成一种形式化的技巧，结果使得火热的思考变成了冰冷的美丽”。我们在教学中总要对教学内容进行加工改编，以展示数学思维过程和知识的来龙去脉，使学生亲身参与知识的获取过程，体验发现知识的乐趣和创造性思维活动的愉悦，这符合人的认识规律，有利于激发学生的学习兴趣和创造性。在改编时，注意发挥归纳、类比、联想、猜测、转化和几何直观的作用，讲课时，注意创设情境、启发诱导、师生互动。 对于线性代数，众所周知,许多实际问题需经离散化后方可得到解决,而作为离散量和数值计算理论基础之一的线性代数理论就为解决工程技术等领域的实际问题提供了有效的工具. 特别地,在控制、信息与系统工程、图象识别、虚拟现实模拟、以及现在非常流行的Google搜索引擎等应用领域内都是以线性代数理论和相关算法作为其核心基础的。因此,为使大学阶段线性代数课程的教学内容始终保持科学性、前瞻性,与时俱进,那么对其进行深层次、立体化、全方位的改革显得十分必要。根据我校不同专业对数学要求的不同,对线性代数课程继续实行分层次教学,加强实践性教学环节. 初步分为A 、B 两个层次。层次A（教改班） 除讲授该课程的基本概念、基本理论和相关矩阵方法之外,偏重于培养学生的抽象思维和逻辑推理能力,这对学生未来的再发展具有深远的影响。 层次B 除讲授该课程的基本概念、基本理论和相关矩阵方法之外,则偏重于培养学生借助计算机技术和数学软件,运用线性代数知识解决实际问题,开拓创新的能力。教材内容的编写吸收现代数学方法,旁征博引,将线性代数的几何背景以及矩阵理论在现代科学技术中的应用实例写入教材,诸如:非负矩阵的分解在图象识别中的应用实例;整数逆矩阵在信息加密方面的应用;特殊的M 矩阵在CDMA 通信中的应用;矩阵特征值以及相应的主特征向量在网页信息检索方面的应用,特殊矩阵在证券投资分析中的应用等. 通过这些具体实用事例的引入,使学生能够初步了解矩阵方法在现代科学技术领域内的具体应用,充分领略到使用线性代数理论解决实际问题的魅力,从而激发学生学习线性代数课程的兴趣,改变学生认为线性代数就是枯燥地进行简单“行变换”的一门课程的表面认识. 在内容的编排上将先进的数学软件同课程内容进行科学地整合. 这种整合不但有助于学生对课程内容的理解,而且还有助于让学生通过大量的实例计算来发现问题,解决问题,激发学生的学习兴趣和增强学生的学习动力。将数学软件同教学内容进行科学整合,重构交互式教学模式,在国内尚属首创,但在国外已有多年的教学历史. 鉴于线性代数这门课程的特殊性以及数学软件MATLAB 很强的针对性,二者相结合的教学模式，取得了喜人的成果。这种教学模式已在全国20余所高校推广，受到了广泛的好评。（2）教学方式与手段的研究与改革阅读科学史和科学家传记，我们受到许多启示，例如，大数学家希尔伯特的老师富克斯和杨振宁的老师泰勒水平都很高，但往往无暇备课，上课时总是现想现推，有时就会陷入困境或误入歧途，恰恰是在他们摆脱困境和纠错反正的探索中，让细心的学生有机会亲眼看到老师的思维过程和分析、解决问题的方法。这是鲜活的发现法或问题解决(Problems Solving)式教学，他们是无意的，有经验的教师难道不可以有意而为吗？又如，数学王子高斯的论著写得简练费解，阿贝尔对此评论说“他像只狐狸，用尾巴抹平了自己在沙地上走过的脚印。”高产数学家欧拉说：“一个科学家如果只是做出了给科学宝库增加财富的发现，而不能坦率阐述那引导他做出发现的思想，那么他就没有给科学做出足够的贡献。”当代著名数学家柯朗曾指出：“遗憾的是，微积分的教学方法有时流于机械，不能体现出这门学科乃是一种撼人心灵的智力奋斗的结晶”。 “数学的教学逐渐流于无意义的单纯演算习题的训练，这固然可以发展形式演算的能力，但却无助于对数学的真正理解，无助于提高独立思考能力”。教学的关键和难处正在于揭示前人的发现过程和思想脉络。这就需要了解数学史、数学方法论和教育学原理等。在发挥教师主导作用的同时，充分发挥学生的主体作用，让学生从知识的被动接受者转变为主动参与者和积极探索者。通过精讲多练、提问抢答、专题讨论活跃课堂气氛，促使学生积极思考。从学生作业中发现一些好的解题方法和通病，在课堂上有选择地进行分析讲评，必要时还选学生上台讲解、现身说法。注意在作业中穿插一些形式新颖、不落俗套的思考题、判断题、改错题，对增强学生兴趣、明辨是非、深入思考非常有效。我们组织教学经验丰富的教师，研制开发了“高等教学”，“线性代数”教学课件，“高等数学辅导系统”、“高等数学习题册”，将这些资料上网供学生网上学习。在教学中，将传统教学方法中不能直观表示的抽象概念、定理、图形等通过多媒体生动地表现出来，使学生容易理解和掌握，加深了学生的印象，增加了课堂信息量，提高了学生的学习兴趣，（3）因材施教，分类培养这里指全校范围内，根据各院系不同学科的不同要求，实行分类(分层次)教学，具体分为四类：数学专业开设“数学分析”，246学时，强调理论基础和严格的数学训练；电子信息类专业在高等数学之后，增开数学分析选讲，以强化数学基础；经管专业开设“高等数学,196学时；文科专业开设“文科数学”，90学时，简要介绍高等数学的基本思想、基本概念和实用方法。这种根据各个专业、各个学生的不同要求和具体情况，进行因材施教、分类培养的改革，便于教学计划和进度的有效实施，适应了各方面的需要，保证了大面积教学质量，同时为优等生提供了发展空间。（4） 借助数学课程培养学生的思维品质和科学美感思维是智能的核心，而思维品质是体现个体思维水平和智能差异的可靠指标。数学作为理性思维的典范和人类文化的重要组成部分，其思维方法和文化价值也在教学中得到体现。在教学中把数学知识作为培养学生理性思维能力、定量分析能力、抽象概括能力、逻辑推理能力和正确判断能力的载体，并设法融入生活，培养学生追求完美、最优、简捷的思维习惯，而不是只教给学生概念、定理、公式。培养思维品质是发展智能的关键和突破口。思维品质的成分及其表现形式主要有五：深刻性、灵活性、独创性、批判性、敏捷性。数学是训练思维的体操，我们通过数学知识这个载体，激活学生思维。通过一题多解、联想类比、多路探索等方式培养思维的灵活性、发散性；从特殊到一般、从具体到抽象、从归纳到概括、从现象到本质的过渡中培养学生思维的深刻性，而多题一解、一法多用也是提高思维深刻性的一种方法，但以往强调不够；思维总是从问题开始，通过创设问题情境、引导质疑问难，激发思维的批判性。 此外，数学充满美感，在课堂上展示并让学生欣赏数学的简单美、对称美、和谐美和奇异美，也是一种科学美育。通过适时穿插一些数学史（含数学家轶事）、数学方法论、某些新成果以及同其他学科联系的实例，活跃课堂气氛、开阔学生视野、激发学习兴趣。刘三阳教授多次给学生做关于大学数学教育的功能、数学之美、数学之趣、数学之用等方面的报告，激发了学生学习数学的兴趣和积极性。4. 理论教学、实验教学与课外实践相结合课外实践是学生学以致用、锻炼能力、增强创意的重要活动，例如，数学建模、数学实验、学科竞赛就是很好的实践活动。我们通过不断加强应用性、实践性、实验性、创新性教育教学环节，使学生体验做数学、用数学的乐趣，有效地提高了学生的实践创新能力、数学应用能力。（1）数学建模教育有效地提高了学生综合素质 开展数学建模教育和竞赛是实施创新实践教育、素质教育的绝佳途径。我们先后主持了教务处“加强数学建模教育，培养学生综合素质”和研究生院“开展数学建模教育，培养研究生创新能力”的教改项目，通过开设数学建模课程以及在高等数学、数学分析、概率统计、线性代数、微分方程、优化方法等课程中渗透数模思想、组织数学建模培训和竞赛，激发了学生的学习兴趣，受益的学生越来越多，使学生在探索精神、刻苦精神、创新意识、创造能力、写作能力、团队合作精神、计算编程能力、文献获取能力等方面得到综合性的锻炼，在后续学习、读研和工作中表现了明显优势，例如电子所研究生于翰文同学从一接触数模就产生浓厚兴趣，此后，经常参与数模教学和竞赛活动，在大学生数模竞赛和研究生数模竞赛中均取得优异成绩，在读研和参加科研过程中，表现十分出色，其他不少推荐到国内外名校深造的学生也都有突出表现。我校国际国内数模竞赛成绩优异，在全国大学生数学建模竞赛中共取得15个一等奖、31个二等奖、55个陕西省一等奖，参加国际大学生数模竞赛获得32个一等奖、34个二等奖。2007年我校首次组队参加全国研究生数学建模竞赛，便获得一等奖。在2008年全国研究生数模竞赛中，我校5个参赛队，获2个二等奖、2个三等奖，2009年、2010年各5个参赛队均全部获奖，且一等奖的名次非常靠前。刘三阳教授应邀在08年12月26日举行的全国研究生数模竞赛颁奖大会上作了题为用数学武装头脑、让数模伴助成长的 主题报告，受到与会教师和研究生的高度评价。（2）数学实验教学增强了教学效果定型的数学更多地表现为演绎科学，而数学在发现过程中更像试验性的归纳科学。随着计算机技术的发展，数学实验这种新型教学模式应运而生，它改变了传统的教学方式，让学生参与知识的探索发现，体验数学的创造过程，激发学生的兴趣和求知欲，提高了教学效果。我们为全校开设了数学实验、线性代数实验等公选课，还在教改班高等代数中增加了MATLAB及工程应用，在高等数学、数学分析、概率统计等课中结合教学内容适时穿插数学实验和应用实例，培养了学生分析、解决实际问题的实践创新能力。利用数学建模实验室（信息产业部重点实验室）和数学实验中心，为学生和教师提供了一个数学实验、实践和应用的平台。由于在数学建模、数学实验和实践应用教学方面起步早且富有成效，我校主持了教育部教指委教改立项“应用MATLAB增强线性代数课程教学效果的研究与实践”，在教育部使用信息技术工具改造课程项目中，主持了“用MATLAB和建模实践改造工科线性代数课程”项目，并按照教育部要求带领18所高校进行示范推广。 三、主要完成人情况第一完成人姓 名刘三阳性 别男出生年月1959年11月最 后学 历博士参 加 工作 时 间1984年10 月高 校教 龄27年专业技术职 称教授现 任 党政 职 务理学院院长工作单位西安电子科技大学理学院联 系电 话88201087现从事工作及专长应用数学教学与研究电 子信 箱liusanyang通讯地址西安电子科技大学理学院邮 政编 码710071何时何地受何种校级及以上奖励1988年获国家教委科技进步二等奖。1992年评为机电部优秀科技青年，享受国务院政府特殊津贴；1993年获国家级优秀教学成果二等奖和陕西省一等奖，电子工业部科技进步二等奖。1995年评为陕西省科技新星。1996年获首届陕西青年科技奖，评为陕西省有突出贡献中青年专家。1997年评为全国电子工业系统优秀教师，入选陕西省“三·五”人才工程，评为陕西省新长征突击手，获国家级教学成果二等奖、陕西省特等奖。2001年评为陕西省有突出贡献专家，获陕西省教学成果二等奖。2002年入选教育部跨世纪优秀人才计划。2006年评为陕西省教学名师和学校特级教学名师。2008年获国家级教学名师奖。2009年获陕西省教学成果一等奖。主要贡献1. 总体负责本项目的策划和实施；2. 主持教学团队、精品课程建设和教改项目；3. 开展教学研究与推广；4. 编写出版了线性代数、数学分析选讲、数学分析十讲等10部教材，其中线性代数是十一五国家级规划教材；指导、培养青年教师。 本 人 签 名：年 月 日主要完成人情况第(2)完成人姓 名马建荣性 别男出生年月1957年 3月最 后学