线性代数教学过程中的几点改进

来源 :考试周刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ebayka
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要: 本文指出在线性代数教学过程中,传统的教学方法已不能很好地满足学生对数学学习的需求.为此,作者在教学过程中做了以下改进:加入部分概念的几何解释,加强学科与学科间的联系.辅以精练的总结性语言,采用结合学生专业进行实例教学,以及借助Matlab软件进行教学.实践证明,这提高了学生的学习兴趣与积极性,从而更高效地达到教学目的.
  关键词: 线性代数 几何意义 实例教学 MATLAB 习题课
  1.补充相应的几何解释
  在线性代数的学习过程中,学生普遍反映其太过抽象,对有些概念的提出甚至感觉莫名其妙.事实上,线性代数中的许多概念都是具有一定的几何意义的.在授课过程中,教师对部分概念适当地做一些几何解释有助于学生更具体化理解它们.当然,对应某些理论,其几何背景本身就挺复杂的,就没必要介绍,可以选择向学生推荐相关资料,供有兴趣的学生课后了解.
  我们注意到正交变换是对应于坐标原点不动的坐标轴的变换,因此方程中的常数项保持不变.再由解析几何知识可得该二次曲面为双叶双曲面.
  2.采用实例教学
  实际上,在处理现代工程问题时,在很大程度上最终都可归结为线性代数方程组的求解问题.比如,优化设计,大规模集成电路设计,雷达散射截面,信号处理,以及复合材料运用,等等.在课堂上,教师适当向学生介绍线性代数的一些简单应用,使学生实实在在地体会到线性代数的实用性,可吸引学生的注意力,提高他们的学习主动性.
  例如,在军事或商业上,为了保障自身安全或利益,必须对传输的信息加密,使得只有知道密匙的接收者才能准确、快速破译.线性代数中矩阵的运算能够很好地解决这类问题.
  例2.如下表所示,每个英文字母给定一个相应的码字:
  若要传输信息HELPME,可据对应的码子将其写成如下三阶方阵(按列)
  B= 8 16 5 5 0 012 13 0
  为了进一步加密,可任意选取一可逆的3阶矩阵A,使之满足|A|=1.令C=AB,则矩阵C为最终加密后的信息.己方接收到矩阵C后,只需用A■进行解密,再对比字母-码子对照表就可得到发送的原始信息:B=A■C.
  比如现取A=1 2 12 0 31 1 1,则加密后收到的矩阵为C,且C=30 29 552 71 1025 29 5,最终只需用A■进行解密即可.
  当然,在现代社会,实际应用中的加密手段要复杂得多,但引入这个例子后定能够让学生直观体会到矩阵乘法及逆矩阵求解的实际应用价值.只要让学生觉得一个知识有实用价值了,便会更积极主动地学以致用,而非被动接受.
  3.引入Matlab软件教学
  所谓代数,粗略来说就是研究具有加、减、乘、除运算性质的数;线性代数则是指这种代数必须是线性的,而非非线性的.换言之,线性代数解题过程中出现大量的计算是在所难免的.
  随着计算机应用的普及,现实领域中涉及的线性代数中的计算问题已得到解决.比如Matlab软件的应用,它以矩阵运算为基础,把计算、可视化、程序设计有机融合到简单易学的交互式工作环境中,有出色的数值计算功能和强大的图形处理功能,而且简单易学,代码短小高效.线性代数中的求方阵的逆矩阵、方阵的行列式、矩阵的秩、矩阵的范数及线性方程组的解等均可通过Matlab编程得以实现.比如,在线性代数中求方阵的逆矩阵和行列式是比较麻烦且易出错,但用Matlab编程来计算则非常快捷准确.其过程如下:
  例3.求三阶方阵A=1 2 12 -1 01 0 1的行列式和逆矩阵.其程序为:A=[1,2,1;2,-1,0;1,0,1];det(A);inv(A);
  注意,函数“det”是指方阵的行列式,函数“inv”则表示求方阵的逆矩阵.通过Matlab软件,无论方阵A的阶数有多高,A中元素有多复杂,只需输入相应的函数语言,便可准确快速地得出结论.
  4.精练语言,一题多解
  中学时代,数学教师都很注重用一题多解训练学生的解题技巧.在大学数学课堂上,这仍不失为一种高效的学习方法.一题多解的思维模式不仅能培养学生换角度思考问题,而且能帮助学生通过反复使用所学知识,达到轻松记忆的目的.
  参考文献:
  [1]樊明书.线性代数[M].成都:四川大学出版社,2010.
  [2]任广千,谢聪,胡翠芳.线性代数的几何意义[M].西安:西安电子科技大学出版社,2015.
  [3]谢秋玲,洪银萍.浅议线性代数的应用教学策略[J].上海工程技术大学教育研究,2010(01):39-41.
其他文献
随着新经济时代的到来,纺织强国梦需要更多践行者建立质量壁垒,抵御市场竞争压力,同时推进纺织行业转型升级。作为毛毯行业中的佼佼者,山东临沂绿因工贸有限公司以其突出的质
在新的经济形势之下,为了解决高职学生就业压力过大的问题,社会开始倡导高职学生进行创业,期望以此缓解高职学生的就业压力,并在高职院校中开设了创业教育辅导课程,帮助高职
期刊
The EU begins 2013 with two contradictory facts from the last 12 months. The first is that despite all the gloomy predictions, the euro zone so far has not fallen apart. The crisis, which has been ong
期刊
期刊
工程造价控制是建设项目的核心,它贯穿着整个项目的过程,包括项目的设计阶段,项目前期的招标、投标,施工图纸的规划阶段,施工阶段和竣工交付结算费用阶段.工程建设的理想目标
养老保险基金进入资本市场进行投资必然存在一个复杂的组织结构,由于信息不对称,使得不同层次的委托-代理关系可能产生过度风险的机会主义行为,如道德风险等问题.本文通过设
对于很多人来说,漳州是个陌生的地方.不同于日渐商业化的厦门,漳州在岁月的变迁里,始终保持着闲散的生活气息——就算道路不断扩建,房屋不断重修,老街老巷里透出的依然是那份
期刊
随着社会经济的快速发展,人们的生活水平得到较大改善,学习汽车驾驶技能的人与日俱增,驾驶人员应该养成良好的驾驶习惯和驾驶技能,才能保证安全行车,这也是目前广大民众比较
Nine-hundred-ninety-three. Thus read the PM2.5 data from the air-quality monitor set at Beijing’s downtown Xizhimen at 11 p.m. on January 12.  It means the density of airborne particles smaller than 2
期刊
当前,很多纺织企业正处于转型发展的重要战略期,如何通过培育健康向上的企业文化,建设以人为本、健康和谐的企业环境,为构建和谐企业提供基础和保证,需要企业认真研究和探索。  思考一 理念文化是精神支柱  企业理念是企业的精神支柱,是经过全体员工认同信守的理想目标、意志品质和行动准则,是通过企业员工的言行举止、精神风貌表现出来的具有企业特色的共同理念与行为规范。企业理念能够形成一种强烈的核心力、向心力、