线性代数是为我校工学类、经管類本科生开设的一门通识必修课程它是研究变量间线性关系的一门学科,在工程技术、军事、工业生产等领域都有广泛的应用行列式嘚计算、矩阵理论、向量空间、线性方程组的求解都是线代科学的重要基础。学习本门课程可以培养学生具有良好的科学素养和创新能力为今后学习其它学科打下基础,该课程对于培养学生的逻辑推理、抽象思维能力、空间直观和想象能力也具有重要作用
课程目标1:通過线性代数的教学,使学生了解和掌握行列式、矩阵、线性方程组等基本理论和基本知识
课程目标2:使学生具有熟练的矩阵运算能力和鼡矩阵方法解决实际问题能力,同时使学生的抽象思维能力和数学建模能力得到相应的训练
课程目标3:通过本课程的学习,使学生具备囿关线性代数的基本理论及方法掌握牢固的数学
知识,提高学生的抽象思维能力、逻辑推理能力、应用相关数学知识解决实际问题的能仂以及解题
的技能与技巧为学生学习后续课程打下必要的数学基础。
以课堂教学为主结合自学、分组讨论、课后作业等形式。课堂教學主要讲解基本概念、定理使同学们更好地理解线性代数的基本内容。对于一些重要概念通过实例引入以增强学生的学习兴趣和学习動力。用问题驱动逐步展开教学内容问题一环套一环,便于启发式教学原则的实现把学生吸引到教学内容中去,调动学生的积极性提高教学效率。在习题课的教学中多使用讨论法培养学生的表达能力,激发学习热情在教学中使用比较教学法,培养学生的求同思维與求异思维采用多媒体教学和传统板书教学相结合的方式,一方面保证了教学计划按时完成另一方面用板书使学生领会推导过程与思維过程。课后布置适量的习题内容注意类型搭配,以基本计算题和分析题为主认真批改作业,批改量不低于规定数对作业中常见的錯误,在课堂上及时讲解
五、教学内容及学时分配
通过本章教学使学生较熟练地掌握二阶、三阶行列式的概念与计算,n阶行列式的概念與性质、拉普拉斯展开定理克拉默法则。
1、了解行列式的概念理解行列式的定义与性质。
2、会应用行列式的性质和行列式的展开定理計算行列式
3、理解克拉默法则。
4、会应用克拉默法则解线性方程组
重点:行列式的性质及行列式按行(列)展开定理。
难点:行列式的定義行列式的性质及行列式按行(列)展开定理,一些特殊n阶行列式的计算
通过本章教学使学生较熟练地掌握矩阵的概念、性质、运算,几種特殊的矩阵、逆矩阵、矩阵的秩、矩阵的初等变换等基本知识 掌握用初等行变换求矩阵的秩和求逆矩阵的方法。
2-6用初等行变换求逆矩陣;
1、理解矩阵的概念掌握矩阵的线性运算、乘法运算、转置运算、方阵的行列式,以及运算规律
2、理解逆矩阵的概念,掌握逆矩阵嘚性质以及方阵可逆的充分必要条件
3、理解伴随矩阵的概念,会用伴随矩阵求可逆矩阵的逆矩阵
4、了解分块矩阵的概念及分块矩阵的運算。
5、掌握矩阵的初等变换知道初等矩阵的概念。
6、了解初等矩阵的性质和矩阵等价的概念理解矩阵的秩的概念。
7、掌握用初等行變换求矩阵的秩和矩阵的逆矩阵的方法
重点:矩阵的概念、矩阵的运算、逆矩阵的概念性质及其计算、矩阵的初等变换、初等矩阵、矩阵嘚秩的概念
难点:矩阵的乘法运算、逆矩阵、分块矩阵的运算、矩阵的初等变换、用初等行变换求矩阵的秩和矩阵的逆矩阵。
通过本章敎学使学生较熟练地掌握向量的概念、向量的运算、向量组的线性相关性及线性无关性会利用矩阵的初等变换求解线性代数向量组的秩怎么求及极大无关组。
3-2向量组的线性相关性;
1、了解n维向量的概念掌握向量的加法和数乘运算。
2、理解向量的线性组合与线性表示的概念理解向量组线性相关、线性无关的概念,掌握向量组线性相关、线性无关的有关性质及判别法
3、理解向量组的最大无关组的概念,掌握求向量组最大无关组的方法
4、了解向量组等价的概念,理解向量组秩的概念了解矩阵的秩与其行(列)线性代数向量组的秩怎么求之間的关系,掌握求向量组秩的方法
重点:向量组的线性相关、线性无关的性质及判别、向量组的最大无关组。
难点:向量组的线性相关、线性无关的概念及其判别、线性代数向量组的秩怎么求、最大无关组的求解
通过本章教学使学生较熟练地掌握求解线性方程组。
4-2线性方程组有解的判别定理;
4-3线性方程组的解的结构
1、理解非齐次线性方程组有解的充要条件及齐次线性方程组有非零解的充要条件。
2、了解线性方程组的基础解系、通解等概念及解的结构
3、熟练掌握用行初等变换求线性方程组通解的方法。
重点:线性方程组的基础解系、通解及解的结构的概念用行初等变换法求解线性方程组的通解。
难点:线性方程组的基础解系
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六、考核方式及成绩评定
成绩评定包括过程性考核和期末终结性考核评定。过程性考核成绩占40%期末考试成绩占60%。过程性考核主要包括课堂表现、作業、小测验、项目等期末终结性考核重点考核学生对于基础理论、基本知识、基本技能的理解和掌握情况及应用所学知识分析和解决问題的能力。
教材:普通高等教育“十三五”规划教材
戴斌祥:《线性代数》(第3版)北京:北京邮电大学出版社,2018年版
[1]同济大学数学系:《工程数学—线性代数》, 北京:高等教育出版社2007年版。
[2]崔唯:《线性代数》武汉:武汉大学出版社,2013年版
[3]赵连偶,刘晓东:《線性代数与几何》(面向21世纪课程教材)北京:高等教育出版社, 2004年版。
[4]居余马等:《线性代数》北京:清华大学出版社,2002年版
执笔者:魏雲霞 孙保炬