高校线性代数教学改革
新建本科院校线性代数课程教学改革探究

门数学 基础课程 . 该课 程的特 点是概 念多 , 理多 , 算 定 计
量大, 与专业 知识 联系密 切 , 内容抽 象 , 程涉 及 的理论 体 课 系丰 富 、 教学 方法多样 、 课程建 设技术 要求 高 、 质量 评估 标 准 多样 等特点 . 学习该 门课 程对 于培养 学生 的抽象 思维 能 力, 空间想象 能力 , 及建立数学模 型解决 实际问题 的能力 有 重要 的作用. 我院是一所新建的地方性本科 院校 , 生源 和师 资都 无法和老牌 的本科 院校 相比 , 因此学院 紧紧围绕 “ 应用 型人 才培养” 理念 、 模式 、 方案的改革与创新主题 , 积极探索
中图分类号 :40 G2 文献标识码 : A
线性代 数课程是高校理工科各专业 和经济类等专业 的
一
程组的求解 、 特征值与 特征 向量 、 二次 型、 向量 空 间及 线性 变换等. 结合我 院各专业 的对人 才培养的 目标及要求 , 我们 以线性方程组求解为重点 内容 , 先介绍矩 阵的运算 , 中间穿 插行列式及线性变换等 内容. 把二 次型和特 征值与特 征 向 量放到最后教学. 在讲解 过程中减少对理论部分 的推导 , 但 是也必须保持相对完整 的知识框架结构. 突出重点 和难 点 , 培养学生 的 自学能力 , 使学生做到有的放矢.
思维能力 , 以提高学生 的 自主学 习能力 和创新能力. 难 在教 学方法上 , 我们可 以改 变原有 的做 法 , 用 以学生 为主体 , 采
教师为主导的引导法 , 从而调动学生学 习的积极性 , 在讲解 基本方法时应该注意以下几个方面 : 3 1 由浅入深 , . 承上启下 , 循序 渐进 线性代数课程 的特点就是 同样 的一个 问题有 多种解决
“线性代数”教学改革的实践和思考

“线性代数”教学改革的实践和思考作者:王军霞郭艳凤来源:《教育教学论坛》2023年第27期[摘要]从“线性代数”课程的内容特点和教学现状以及中国地质大学的办学特色出发,在教学内容方面,除了重视基础理论以外,提出了加强代数与几何的联系、重视应用实例在引入新教学内容时的作用,以及强调矩阵初等变换和向量组理论的重要性等举措。
在教学方法和教学手段方面,从渗透数学思想方法、加强与高等数学的联系、善于类比和联系以及积极开展第二课堂等方面进行教学改革,以期增强教学效果,进而提高学生的学习兴趣,锻炼学生解决实际问题的能力,提升学生的数学素养。
[关键词]线性代数;教学内容;教学方法和教学手段[基金项目] 2020年度中国地质大学(武汉)教改项目“线性代数金课建设”(2020G24);2022年度高等学校大学数学教学研究中心项目“面向新时代地质创新育人的大学数学课程教学新模式的研究与实践”(CMC202202预02)[作者简介]王军霞(1977—),女,河南南阳人,理学博士,中国地质大学(武汉)数学与物理学院副教授,主要从事有限群表示论研究;郭艳凤(1976—),女,河南新乡人,理学博士,中国地质大学(武汉)数学与物理学院教授(通信作者),主要从事偏微分方程理论研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2023)27-0017-04 [收稿日期] 2022-08-12“线性代数”课程是理工科乃至某些文科专业的一门重要基础理论课,具有逻辑严密、高度抽象、符号独特、应用广泛等特点,其理论知识也是做离散化处理的重要基础。
因此,线性代数理论是学生将来从事各项科学研究所必须具备的数学基础,其中蕴含的数学思想和理论方法也是理工科学生学习后续课程的基础。
一、“线性代数”的内容特点与教学现状“线性代数”课程的主要内容包括行列式、矩阵、线性方程组、向量组的线性相关性、相似矩阵与二次型等基本理论知识,其教学内容承前启后,语言论述严谨科学,逻辑推理环环相扣,因此,一些学生学习时感到概念抽象、内容繁杂,学习上存在较大困难。
线性代数教学改革探析

线性代数教学改革探析【摘要】线性代数是高校理工科专业的一门公共必修课,也是一门应用非常广泛的基础课。
针对教学内容抽象性强的特点,结合本人在教学实践中的体会,提出灵活使用多种教学方式、讲授内容与专业结合、在教学中引入matlab工具箱、完善网络教学资源平台建设等方法,从而提高教学质量。
【关键词】线性代数;教学改革;网络资源线性代数是理工科专业的一门非常重要的基础课。
随着计算机的飞速发展,用代数方法解决实际问题已渗透到现代科学的各个领域,线性代数以线性问题为主要研究对象,具有广泛的应用性。
对理工科专业学生来说,线性代数的学习关系到后续专业课程的学习,更关系到数学思维、数学素质与能力的培养,因此线性代数的教学起着举足轻重的作用。
但这门课程教学内容过于抽象,缺少实用性与专业的针对性,学生理解起来比较困难,另外教学手段比较落后,主要是传统的讲授式教学模式。
如何提高线性代数的教学质量,是线性代数教学改革的主要目的;如何在有限的学时内完成内容多难度大的线性代数的教学,是我们探索与实践的方向。
结合本人在实践教学中的体会,提出下面几点提高教学质量的方法。
1 灵活使用多种教学方法传统的教学方法是人们一直以来使用的粉笔加黑板的教学模式。
对于线性代数来说,其学科的特点决定了要培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力与计算能力,因此定理与结论的推导过程就必须再现知识的发现与推理过程,这是一个循序渐进的过程,传统的粉笔加黑板的教学模式在这个过程中起了重要的作用。
但另一方面如果用板书,一个复杂的矩阵,一个线性方程组就会浪费很多的时间,真正有效的教学时间大打折扣。
采用多媒体技术,直接通过多媒体设备将所要讲授的内容呈现在屏幕上,可以省去大量的书写板书的时间。
另外,线性代数是一门内容极其枯燥的基础性学科,多媒体教学可以全方位、多角度的激发学生的好奇心和求知欲,使他们产生学习的动机,从而提高教学质量。
将多媒体技术与板书进行有效的结合,发挥各自的优势,共同提高线性代数的教学质量。
线性代数教学改革的思考

目前 各 高 校 线 性 代 数 的 课 时 安 排 大 多 是 3  ̄ 4 个 学 时 , 0 J0 所 以教 师 就 要 合 理 地 安 排 教 学 时 问 和 教 学 内 容 。在 教学 中要 强 调 矩 阵 的 初 等 变 换 和 化 矩 阵 为 阶 梯 阵 ,为 后 面 学 习 向 量 的 线 性 相 关 性 、 性 方 程 组 解 的 结 构 , 矩 阵 的 特 征值 与特 征 向 线 求
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阵 没 有 除 法 , 以 也 就 没有 形 式 。” 阵逆 的 书 写 可 以通 过 所 矩
B
、
和 数 的运 算 比较 , 加深 学 生 对 抽 象 运 算 与 概 念 的认 识 和 理 解 。 在后 面 的 内容 如 向量 的线 性 相 关 与线 性 无 关 性 、矩 阵 的 秩 、线性 空 间及 其 基 中最 重 要 的是 线 性 相 关 与 线 性 无 关 的概 念 , 此 深 刻 理 解 和 掌 握 这 两 个 概 念 和 相 关 的 理 论 , 整 个 线 因 对 性代 数课 程 的学 习是 非 常 关 键 的 。在 这 一 块 的教 学 可 以 适 当 加大力度 , 以通 俗 易懂 的语 言 向 学 生 讲解 . 样 才 能 更 好 地 理 这
量做好准备。
和数 学 能 力 等 方 面 起 着 重 要 的作 用 。 由于 本 学 科 的 学 时 少 、 概念 多、 内容 抽 象 . 生 在 学 习该 课 程 的 过 程 中 感 到 困 难 , 学 不 少 学 生 抱 怨 这 门课 程 乏 味 和 抽 象 。 而 线 性 代 数 又 有 广 泛 的 然 应 用 . 学 科 对 其 的 应 用 也 日益 增 多 , 以 没 有 学 好 这 门 课 各 所 程 势 必 影 响后 继 一 些 专业 课 程 的 学 习 。 结 合 线 性 代 数 课 程 我 的特 点 和 自身 的 教 学 实 践 提 出 了 几 点 该 课 程 教 学 改 革 的 有 效 手 段 , 提 高 学 生 学 习 线 性 代 数 的 兴 趣 , 到 良好 的 教 学 以 达 效果 。 加 入 知识 背景 讲 解 。 高学 生 的 学 习兴趣 提 数学 知 识 都 来 自于现 实 生 活 , 常识 的升 华 虽 然 线 性 代 是 数 内 容抽 象 、 概念 多 、 理 多 、 算 繁 琐 , 是 这 些 都 是 实 际 生 定 计 但 活 中 的一 些 常 识 的 抽 象 , 来 源 于生 活 又 应 用 于 生 活 。 课 时 它 讲 要从 其 知 识 背 景 及 生 活 中 的 实 例 出 发 ,让学 生觉 得这 些 知 识 很 贴 近生 活 且 学 有所 用 , 而 产生 对 这 门课 的学 习 兴 趣 从 线 性 代 数 研 究 的 主 要 内容 有 行 列 式 、 阵 、 性 相 关 性 、 矩 线 线 性 方 程 组 、 性 空 间 、 次 型 。 这 些 内 容 中 , 阵 是 各部 分 线 二 在 矩 内容 的 纽 带 ,具 有 十分 重 要 的地 位 和作 用 。 因此 矩 阵相 关概 念、 运算 的掌 握 和 使用 是 非 常 重 要 的 。 使 矩 阵 的 教学 显得 尤 这 为 重 要 。所 以有 必 要 首 先 给学 生 介 绍 矩 阵产 生 的背 景 和在 实 际 中的 用途 。 在学 生 掌 握 了概 念 后 , 给 出一 个具 体矩 阵应 用 再 的 例 子 , 学 生 更加 清 楚 矩 阵 在 实 际 应 用 中 的重 要 性 。 下 来 使 接 就 要 讲解 矩 阵 的 运 算 , 阵及 其 运 算 的 引 入 , 动 了线 性 代 数 矩 推 及 其 它数 学 分 支 理论 的 发 展 , 在 数 学 与其 它 自然 科 学 、 程 它 工 技 术 、 会 科 学特 别 是 经 济学 中有 着 广 泛 的应 用 . 为 我 们 今 社 也 天应 用 计 算 机 处 理 数 据带 来 很 大 的 方 便 和 可 能 。 尽 管 现 在 的 定 义 计 算 起 来 比较 麻 烦 , 只 要 举 上 几 个 实 例 , 学生 亲 身 体 但 让 会一 下 , 练 习几 个 习 题 就 可 以很 好 地 掌 握 了。 样 学 生 既 会 再 这 了解 到 矩 阵产 生 的背 景 , 学 到 数 学 史 的 知 识 , 会 知 道 矩 阵 又 且
《线性代数》教学改革探析

表 1
1《 线性代数》 课程改革的必要性
《 线性代数}L e l b )是教育部工科数学教学指导委员 (i a Ag r n r ea 会列 出的重点基础理论课之一 , 也是我校计算机 、 物理 、 市场 营销等 专业 的基础理论课 。 多数学家将《 许 线性代数》 定义为讨论线性方程 和线性运算 的代数 , 是高等代数一个分支 。《 线性代数》 起源 于欧氏 现 总公 司要统计两个 月份 s T两个部 门的联想 、 、 戴尔 、 苹果计 几何 、 线性方程组理论 、 解析几何 。其 内容包括矩阵理论 、 性空间 算机销售总情况 线 理论和代数型理论 。 {2 1 0 6 l0 10 8 10 0 Ol 1 0 2 O{ 在发展之初 , 行列式和矩阵不过是一种语言或速记。 2 在 0世纪 +B = 10 1 O 8 + 10 1 0 6 l I7 2 0l I6 6 OI I i l 后半期 , 线性代数 的应用不 断扩展 到了越来越多 的新领域 , 如工 程 技术 、 国民经济 、 生物技术 、 航天 、 航海等领域。 它在数学课程 中的角 0+1 0 1 0+1 0 6 I2 1 0 0 2 0+8 0l 色已经上升到可与微积分学相比美 。 由于人们所研究 的问题的规模 0 6 2 +1 0 0 0} I 7 +1 0 1 0 6 8 +6 1 愈来愈大 , 愈来愈复杂 , 牵涉 的变量成百上千 , 这样复 杂的问题 , 目 前只能把变量之 间的关系简化为线性才好解 , 许多实际问题 都可以 [2 20 4 7 - 0 2 1o 2 通过离散化 的数值计算得到定量 的解决 。 于是作为处理离散问题 的 f 3 2 0 1 0l 0 8 4 3 线性代数 , 成为从事科 学研究和工程设计 的科技人员必备的数学 基 础 。我国廖振鹏 院士谈线性代数在地震理学研究 中的重要性 中, 提 及我 国西南地 区高坝的抗震设计 问题 。 这类问题 和工程 中的电磁 波 数值模拟问题相似 , 常涉及上百万 自由度 系统 的代数方 程求解 。 然而《 线性代数》 课程的教学现状 不容乐 观 , 主要存在一下以下 问题 : 第一 、 教学 内容过于理论化 , 缺少实用性 和专业 的针对性 , 学 生觉得教学内容过 于抽象 , 缺少趣味性 ; 第二 、 教学手段落后于时代 的发展 , 多年来其教 学方 法仍 沿袭“ 一支粉笔 、 份教案 、 本理论 一 一 教科书” 这一传统教学模式 。但《 线性代数 》 课程课堂教学 中书写量 多, 式子偏大 , 比如有时很难用 书写方式 描述一个复杂 的实 际应 用 示例等 。因此 ,线性代数》 《 教学改革势在必行 。 t。 t。 6 2 。 。 2《 线性代数》 教学改革思路 21教学 内容改革 . 首先 , 弱化理论的抽象性 。线性代数》 《 虽然是一 门工具学科 , 但 是也有 自身的发展历史和应用背景。所 以在教学 内容上 , 当的讲 适 解它 的发展史 和各方面 的应用 , 让学生理解这 门课程并不是凭空产 生的 , 也不是毫无用处的。相反 , 它是一 门非常重要 的学科 , 正像 廖 振鹏院士所说线性代数是通向把代数 、 几何和分析 的现代数学工具 结合在一起用以发展算法 的人 口, 是各专业应用计算机技术进行科 学计算 的基础 。 《 线性代数》 是从实 际生活中抽象出来 的一 门学科 , 它的理论体 系是与实际生活相符 的。因此 , 我们 可以从实例 中引导学生 自己归 纳整理 出线性代数 的理论体系。 比如:
研究论文:线性代数教学改革研究

121040 学科教育论文线性代数教学改革研究高等院校把线性代数作为一门非常重要的基础课程。
这门课程不仅具有较强的逻辑性、抽象性和广泛的应用性特点,而且对于其它科目的学习也有至关重要的作用。
然而,由于各种各样的因素,该课程的应用特色未能在教学中得到很好的体现,这门课程的重要性和应用价值并没有被学生认识到。
我们写这篇文章主要想解决如下几个问题,拟解决的关键问题:(1)如何提高学生的学习兴趣?(2)如何提高学生的学习热情?(3)如何提高学生学习的积极主动性?(4)如何让学生学得轻松愉快?(5)如何让学生学得清楚明白?(6)如何提高学生的学术钻研精神?学生在学习中也经常感到困惑,原因在于这门课程本身就比较抽象,计算量大,再加上许多高校的线性代数课程学时偏紧,倾向于数学知识的灌输,轻视线性代数理论的产生背景,缺乏理论与实践相结合,因此使学生接受起来比较困难。
另外,线性代数的教学目标不仅仅是要让学生掌握系统完整的分析学知识,更要结合当前数学学科发展的新形势,培养具有自我更新知识能力的终身学习者。
这给教学方法的改革和探索提出更高的要求。
可见,针对本校数学系的学生来探索、研究线性代数的新教学方法,并在实践中不断总结和完善,有着重要意义。
本项目将结合“发现教学法”和“问题教学法”来研究《空间解析几何》的教学改革。
结合以上几点问题,本文主要从以下几个方面探讨了线性代数教学改革方向:1 从教学内容方面对线性代数教学进行改革我们本校有数学专业和非数学专业,根据学科性质的不同和要求的不同,应区别对待。
当前高校线性代数的教学比传统的保姆式教学已经进步很多,但还是存在一些问题。
例如,有的学生被动完成老师布置的作业,不知道主动钻研数学知识;有的学生不适应老师的教学方式,听不懂课也不敢告诉老师,慢慢失去学习兴趣;有的学生一遇到难题就害怕,缺乏自信,久而久之就觉得自己不够聪明,学不好线性代数;有的老师在课堂上总是看到不少学生眼神迷茫,听不懂课,久而久之就觉得学生水平太差,难以教导。
线性代数课程以学生为中心教学改革研究

作者简介院冯洁(1982—),女,硕士在读,齐齐哈尔工程学院副教授,研究方向:数学与应用数学、数学教学;赵旭(1983—),男,学士,齐齐哈尔市实验中学中教一级,研究方向:数学教学、数理统计。
线性代数课程以学生为中心教学改革研究冯洁1,赵旭2(1.齐齐哈尔工程学院,黑龙江齐齐哈尔161005;2.齐齐哈尔市实验中学,黑龙江齐齐哈尔161005)摘要:应用型本科高校注重学生能力培养,为贯彻以学生为中心的教学思想,高校应制定线性代数课程授课目标,采用启发式教学模式、探究式教学模式,深度挖掘线性代数课程与几何课程、微积分课程的联系,将数学建模思维以及加设数学实验等方式,培养学生的学习兴趣,提升人才培养效率与质量。
基于此,本文深度分析线性代数课程以学生为中心的教学改革实践措施,供广大高校教育工作者参考。
关键词:教学模式改革;策略分析;线性代数课程;以学生为中心中图分类号:G712文献标识码:A 文章编号:1673-7164(2021)07-0106-02总第501期Vol.501大学(教学与教育)University (Teaching &Education )2021年2月Feb.2021目前我国应用型本科院校工程类专业课程教学标准明确指出,工程类专业学生需要具备社会科学素养、工程基本理论知识、工程职业道德、创造意识、创新精神、社会责任感等职业素质与专业能力。
以工程师的标准要求工程专业的毕业生,高校在教育教学中不仅要考虑学生的专业技能培养,同时也要注重学生个体需求,即教学核心要以学生发展为主。
一、线性代数课程以学生为中心教学改革的重要性伴随着现代化计算机技术与科学技术的飞速发展,问题研究的规模与日俱增。
为更好地研究工程问题,需要运用数学建模思想,设置较多的变量,这就需要大量的理论知识做储备,而进行“离散化”就是一个很有效的途径。
运用离散化解决工程问题需要线性代数的理论与基础概念来支撑。
由此可知,线性代数理论与基础概念是工程类专业学生必备的知识储备。
线性代数课程建设和教学改革探讨与实践

面最适 宜 的数学 软件是 Ma e a c和 Ma a 。通 t mt h i tb l 过学 习这些数 学软 件 以及一些 数值计 算 的思 想方 法 , 以大 大地提 高计算 效率 , 可 甚至 可 以得 到一些 无 法求 解 的方 程 组 的近 似 解 , 以适应 工 程 实践 的 需 要 。第三 , 学 过 程 中 引人 多 媒 体辅 助 教 学 。 教
两 个方 面的教学 目的 , 力 培 养要 贯 穿整 个 教 学 能 过程 。对 于 学 生 能 力 培 养 重 点 要 体 现 以 下 几 方
教材建 设 以及 考 试 方 法 改 革 等 诸 方 面 负 责 。其 次, 实行 青年 教 师 导师 制 。为 了使 青 年 教 师尽 快 成 长 , 校为 每位青 年教 师确定一 名校 内的导 师 , 学 制定 近期 的培养 目标 和 长期 的培 养计 划 , 过 导 通
[ 摘
法。
要 ] 本文针 对高 等教 育大众 化形势 , 合 我校 线性 代 数课 程建 设 的 实 际情况 , 线 性 结 对
代数课 程建 设 与教 学 改革进行探 讨 , 在诸 多方 面介绍 线 性代 数 课程 的建 设 及 改革 的措施 与 办
[ 关键词 ] 线性代 数 ; 学改革 ; 教 课程建 设
门课 程 的教 学方 法 、 学手 段 的 改革 、 学效 果 、 教 教
。
它是 学生 学 习后 续 课程 的重 要 理论 基 础 , 也
是 学 生 解 决 工 程 应 用 问题 的 重 要 工 具 , 培 养 是 “ 新意识 、 创 创新精 神 ” 数学 建模 能力 ” 及“ 的主 要 理论 载体 。线性代 数课 程建设 应 以教学基 本要求 为根本 依据 , 在课 程 内容 的选 取 上 既要 考 虑 人 才 培养 的应用性 及 专 业 特点 , 要 使 学生 具 有 一定 又 的可持 续发展 性 。在 教学 中应 认 真 贯彻 “ 以应 用 为 目的 , 必 需 、 用 为 度 ” 以 够 的原 则 , 学 的重 点 教 要放在 “ 握 概 念 , 化 应 用 , 养 能力 , 高 素 掌 强 培 提 质” 之上 。通过 教学 实 现传 授 知识 以及发 展 能 力
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高校线性代数教学改革
第一篇:高校线性代数教学改革
一、从教学内容角度进行高校线性代数教学改革
对于非数学专业学生而言,线性代数学科只是一门提供思维方式和数学应用工具的公共基础课,所以其学习内容应重在应用,而不应让定理、推论等复杂的证明过程占据教学内容的较大份额,这不仅使学生的学习负担加大,而且教学意义并不明显,教学内容中以抓住知
识点间的内在联系,使学生对核心问题全面认知,通过精选的教学内容和优化的课程体系,培养出线性代数逻辑思维,并在实践中可以灵活应用,是教学内容改革的目标,例如,在讲授行列式和矩阵的秩定义内容时,如果教师突破教材内容的限制,以线性方程组为基础,进行矩阵与矩阵初等切换、矩阵分块计算和可逆矩阵的授课,在学生有所掌握的前提下对矩阵
的秩进行定义,引入向量组的线性相关性和向量组的秩,这时学生对矩阵的秩已经有了比较
全面的了解,教师在引导学生对知识进行巩固的过程中,传授线性方程组的解相关知识,由此引向行列式,学生就可以对整块知识系统的理解,而且这个顺序与MATLAB十算软件应用
保持同步,教师可以引导学生利用计算软件解决生活中常见到的现象,这样不仅可以培养学
生的数学应用能力而且也能调动学生的学习兴趣,由此可见精简教学理论推导内容,增加实验和应用内容是教学内容改革的途径。
二、从教学方法角度进行高校线性代数教学改革
高校线性代数课程内容多但课时并不多,所以教学效果对教学方法的依赖性非常强,教学改革要求突出数学的应用性,所以教学方法也要随之做出调整,笔者个人觉得以下几种教
学方法效果较理想,一种是探究式教学法,高校学生的思维和心理都较成熟,有较强的探索和处理问题的欲望,教师可以结合教学内容,引导学生发现问题,然后让学生自主查阅资料,总结分析,找到解决的办法,使学生在参与的过程中掌握知识,调动其学习的兴趣,例如在讲完mx n矩阵定义后,教师可以写出一个n阶行列式,让学生自行找出其特征,以此加深
学生认知,并为特殊矩阵教学做铺垫;一种是研讨式教学法,教师根据教学目标在课前设计
教学脉络,逐步引导学生进行思维扩展,学生在探索的过程中逐渐掌握主动权,使学生成为线性代数课堂上的主人翁,例如在学习行列式定义与性质时,教师就可以在先进行系统的讲解,使学生的思维不断扩展,然后把问题抛给学生,让其尝试进行总结等,除此之外,参与式教学法、头脑风暴法、直观展示法等都可以结合教学内容进行应用。
三、从教学手段角度进行高校线性代数教学改革
随着信息科技的发展,教学手段逐渐趋向多样化,例如电子白板、计算机、幻灯片、互
联网等都成为现代教学的重要手段,这为线性代数教学手段改革提供了可能,例如教师利用
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