《线性代数(Ⅰ)》课程教学大纲
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《线性代数(Ⅰ)》课程教学大纲
【课程名称】线性代数(Ⅰ)(Linear Algebra)
【课程代码】15023002
【适应专业】电气信息类
【授课对象】普通本科
【课程简介】线性代数(I)是电气信息类学生的一门重要基础课,对学生数学思想的形成和后继课程的学习都有着重要的意义,并且在科学研究和各行各业中有广泛的应用。
课程教学的主要任务是向学生讲授线性代数的基础知识,主要包括行列式、矩阵、向量与向量空间、线性方程组等知识。
通过该课程的教学,使学生掌握该课程的基本理论与方法,该课程对于培养学生的逻辑推理和抽象思维能力、空间直观和想象能力,以及解决实际问题的能力具有重要的作用。
【教学目标】通过本课程的学习,使学生获得线性代数的基本知识和基本理论与方法,及对数量关系的理解,掌握必要的数学运算技能和进行复杂计算的能力,提高人才素质,培养学生整体思考的能力,使之理解代数思想,理解公理化方法,把握概念的内涵和外延,培养学生的辩证思维、逻辑思维和抽象思维能力以及综合能力,同时使学生正确运用数学方法分析问题和解决问题的能力得到进一步的培养、训练和提高,为今后工作及进一步学习打下坚实基础。
【参考学时】48学时
【参考书目】
1.戴立辉编.线性代数.上海:同济大学出版社,2010
2.刘先忠编.线性代数.北京:高等教育出版社,2003
3.同济大学数学系编.线性代数及其应用.北京:高等教育出版社,2008
【教学内容】
●第一单元行列式
§1 行列式的定义
§2 行列式的性质与计算、行列式按行展开定理
§3 克拉默法则
●基本要求:
1.掌握行列式的定义,掌握代数余子式的概念及行列式的性质,会计算行列式;
2.理解行列式按行展开定理;
3.掌握用克拉默法则求线性方程组的解的方法。
●重点、难点:
1.行列式的性质与计算;
2.n阶行列式的计算;
3.用克拉默法则求线性方程组的解。
●教学方法提示:讲授法探究法
●参考学时:10学时(理论讲授10学时)
●第二单元矩阵
§1 矩阵的基本概念、矩阵的运算
§2 逆矩阵的定义、性质与求法
§3 初等变换和初等矩阵
§4 矩阵的秩的定义与求法
§5 分块矩阵的定义、性质与运算
●基本要求:
1.掌握矩阵的基本概念、矩阵的运算及运算规律,掌握可逆矩阵的定义、判定及求法;
2.理解初等变换与初等矩阵之间的关系;
3.掌握矩阵的秩的定义及求法;
4.了解矩阵分块的方法。
●重点、难点:
1.矩阵的运算;
2.用初等变换求矩阵的逆;
3.矩阵的秩的求法。
●教学方法提示:讲授法探究法
●参考学时:14学时(理论讲授14学时)
●第三单元向量与向量空间
§1 n维向量的定义与线性运算
§2 向量组的线性相关与线性无关
§3 向量组的极大线性无关组、向量组的秩
§4 向量空间的基本概念、基变换与坐标变换
§5 向量的内积、标准正交基和正交矩阵
●基本要求:
1. 掌握n维向量空间的定义及线性运算,掌握线性相关的概念及相关结论,掌握向量空间的概念,掌握基、维数的定义及性质,会求过渡矩阵、向量坐标,掌握内积的概念及性质;
2. 理解向量组的极大线性无关组的定义;
3.掌握施密特正交化方法。
●重点、难点:
1.向量组的线性相关与线性无关的定义与判定;
2.极大线性无关组的定义;
3.基变换公式与坐标变换公式;
4.施密特正交化的方法。
●教学方法提示:讲授法探究法
●参考学时:14学时(理论讲授14学时)
●第四单元线性方程组
§1 线性方程组的基本概念
§2 Gauss消元法
§3 齐次线性方程组解的结构
§4 非齐次线性方程组解的结构
●基本要求:
1. 掌握Gauss消元法解线性方程组的方法;
2. 理解线性方程组有解判定定理并会应用。
●重点、难点:
1.用消元法求线性方程组的解;
2.线性方程组解的判定;
3.线性方程组解的结构。
●教学方法提示:讲授法探究法
●参考学时:10学时(理论讲授10学时)
【考核要求】
本课程是一门基础理论课程,考核的重点是考查学生对线性代数的基本理论的理解以及分析问题和解决问题的能力。
具体考核要求分为以下几个层次:
掌握:要求学生能够全面、深入理解和熟练掌握所学内容,并能够用其分析、解答相关的问题,能够举一反三;
理解:要求学生能够较好地理解和掌握,并且能够进行简单分析和判断;
了解:要求学生能够一般地了解所学内容。
【成绩记载】
●考核方式:闭卷
●成绩构成:
出席成绩:10分;作业成绩:20分;期末成绩:70分
考核总成绩不及格(低于60分)的学生,要进行重修及重考。
成绩及格以上的学生,可以申请免修重考,课程学业成绩以最高成绩记录。