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文章内容页 教学公告
《线性代数》课程标准
2016-05-14 12:00  

 

 


 

 

课程标准

 

 

 

 

 

课程名称:《线性代数》

课程代码:02094

适用专业:采矿系、测绘系相关专业

    时:54

    分:3

制 订 人:马志良

    核:郭先平

《线性代数》课程标准

一、学习领域(课程)综述

(一)学习领域定位

《线性代数》属于基础素质教育模块,是针对我院采矿工程系、地质工程系、机电工程系等相关专业开设的一门重要基础理论课,它是处理和解决工程技术中一些实际问题不可缺少的有力工具,是学生学习后续课程的重要基础,也是学生获得数学思想、提升数学素质、培养用数学知识解决实际问题,具有应用价值的一门重要课程。该学习领域旨在教会学生从事岗位工作所必需的数学知识,培养学生数学运算求解能力、数字应用能力、自我学习能力、创新能力,培养学生灵活、抽象、猜想、活跃的数学思维,培养学生严谨求实的科学精神乃至科学的世界观。课程结束后,要求学生通过该课程考核。其定位见表一:

表一   学习领域定位

学习领域性质

采矿系、测绘系相关专业基础必修课程(A类课)

学习领域功能

《线性代数》做为一门重要的基础的理论课,它是处理和解决工程技术中一些实际问题不可缺少的有力工具,是学生学习后续课程的重要基础

前导学习领域

《高等数学》

平行学习领域

后续学习领域

(二)设计思路

高职教育有别于本科教育,它是为培养高技能人才及相关技术领域应用人才的教育,是职业教育与专业教育的结合。因而,《线性代数》课程的设计遵循“应用为主,够用为度,学有所用,用有所学”的定位原则,注重知识、能力、素质的培养,坚持《线性代数》为专业课程服务,教学为实践服务的宗旨,课程设计要凸显知识的应用,解决问题的方法,尤其对专业课程需要的重点内容,要精心筛选,重点讲解,合理安排课时,力求在最短时间学到最有用的知识,获得最大的效益,掌握最有用的方法,发挥最有效地作用,使学生充分掌握利用所学知识解决专业课程的基本数学方法,提高处理实际问题的能力。同时《线性代数》既是一种知识,也是一种工具,还是一种文化,更是人类最高级精神活动的创造性成果。课程的内容除了基本概念、基本结论、基本方法,还有人类的思维方式、科学的发展规律、社会的演变过程等等。通过该课程的学习,使学生不仅能获得知识,而且提高认知能力、增强创新意识、培养人文精神。教不是知识信息的简单传递,学不是知识的被动接受,教与学是紧密相连的整体,教学过程是指导下的发现、主动地参与和积极的探索。在考评环节上实施出卷考教分离、试题多级审查、密封阅卷、流水作业、关键试卷重点复查、改革考核办法、重视平时成绩、考后及时总结的策略,进行人性化管理,极大体现公平与公正,推行闭卷、作业、小测验、课堂表现相结合的考核办法,建立科学合理的考评体系。

(三)学习领域(课程)目标

1. 方法能力目标:

1)具备一定得逻辑推理、分析问题的能力;

2)具备求行列式、矩阵、特征值、特征向量的能力;

3)具备基本的概率计算能力;

4)具备用线性代数、概率解决实际问题的能力。

2. 社会能力目标:

1)培养学生独立思考、创新能力;

2)培养学生逻辑推理、分析问题的能力;

3)培养学生灵活、抽象、猜想、活跃的数学思维,逐步形成数学意识,让数学这一工具进入到学生的生活实践:

4)培养学生严谨求实的科学态度科学精神乃至科学的世界观。

3. 专业(职业)能力目标:

1)能够对行列式做出判断,能够识记行列式的计算方法;

2)能够对矩阵做出判断,能够识记矩阵的运算、性质、逆矩阵的求解、初等变换的方法及用初等变换求逆矩阵、解线性方程组的方法;

3)能够对n维向量做出判断,能够识记向量相关性的判定、最大线性无关组与向量组的秩、齐次、非齐次线性方程组的求解;

4)能够识记矩阵的相似与矩阵的对角化、实对称矩阵的相似对角矩阵、特征值与特征向量、向量内积的求法;

5)能够对随机事件、条件概率、事件独立性做出判断,能够识记古典概型事件概率的计算方法,能够识记概率的加法公式、乘法公式、全概率公式,以及贝叶斯公式。

二、学习领域(课程)描述


学习领域:线性代数

教学时间安排: 学期 54课时:

学习任务:

能够识记行列式的概念和性质、矩阵的概念和性质、最大线性无关组的概念和性质、矩阵特征值与特征向量的概念与性质、多元函数的概念、随机事件概率的概念;会行列式的计算、逆矩阵的求解、线性方程组的求解、矩阵的对角化、多元函数的偏导数的求解、古典概型随机事件的概率计算。

学习目标:

1、能够识记行列式的概念与性质、行列式的计算方法;

2、能够识记矩阵的概念与性质、矩阵的逆矩阵及矩阵的秩的求解;

3、能够识记最大线性无关组的概念、线性方程组的求解;

4、能够识记矩阵的特征值与特征向量的概念、矩阵对角化的求解;

5、能够识记多元函数的概念,多元函数的偏导数的求解;

6、能够识记随机事件的概率,古典概型随机事件的概率的计算方法。

工作与学习内容

工作对象:老师、学生

工具::教科书、相关阅读材料、多媒体设备、黑板等

工作要求:遵守课堂纪律;积极参与教学活动;按时保量完成作业。

工作方法:讲授与练习相结合

学习组织形式与方法

教学组织:遵循认知规律,由易到难地设计学习情境,同时兼顾工作过程的先后顺序。

教学方法:讲授、课堂练习与课后作业、辅导答疑、案例分析。

学业评价

1)期末考试(50%);

2)平时成绩(50%)包含:个人作业占平时成绩的25%,提问测验占平时成绩的15%,课堂表现占平时成绩的10%,课堂出勤占平时成绩的50%。作业是考察学生学习态度和对知识掌握的情况。提问测验,考察学生对阶段或当时课堂内容的掌握情况。课堂表现考察回答问题、参与讨论、课堂练习等综合表现。课堂出勤考察学生的学习态度、自我约束的遵纪能力。


三、学习情境划分及描述

(一)学习情境设计

序号

名称

学时

行列式

6

矩阵

14

n维向量和线性方程组

14

特征值与特征向量

8

多元函数微分学

6

概率与统计

6

(二)学习情境描述

学习情境(一)描述

学习

情境名称

行列式

学习

领域

线性代数

教学

时间

第二学期

6学时

学习任务

1、能够识记行列式的概念和性质;

2、能够计算行列式;

3、能够用克拉默法则求解线性方程组

与其他情境的关系

本学习情境为本学习领域的第1个学习情境,主要目的会计算行列式,并作为其他学习情境的基础

学习目标

知识目标:

1、行列式的定义;

2、行列式的性质及计算

3、解线性方程组的求解

技能目标:

1、会求解行列式;

2、应用行列式的思想方法解决一些实际问题

综合能力目标:

1、按时保量完成作业;

2、遵守课堂纪律;

3、积极参与课堂内外教学活动;

4、出勤率高。

学习内容

1、行列式的定义、性质;

2、行列式的运算;

3、克莱姆法则。

教学条件

教科书、相关阅读材料、多媒体设备、黑板等

教学方法组织形式

教学方法:问题启发式

组织形式:教师、学生

学业评价

通过课堂提问、书面作业质量、考试成绩和课堂表现、出勤确定考核成绩

学习情境(二)描述

学习

情境名称

矩阵

学习

领域

线性代数

教学

时间

第二学期

14学时

学习任务

1、能够对矩阵、逆矩阵、初等变换、初等阵的概念做出判断。

2、能够识记矩阵的性质、矩阵的运算、求逆矩阵的方法,用初等变换求逆矩阵、矩阵的秩的方法;

3、会用初等变换、逆矩阵解线性方程组。

与其他情境的关系

本学习情境为本学习领域的第2个学习情境,主要目的是学习矩阵的相关概念,并作为其他学习情境的基础

学习目标

知识目标:

1、矩阵、逆矩阵、初等变换的概念;

2、矩阵的运算、矩阵的性质;

3、矩阵的逆矩阵,矩阵秩的求解

技能目标:

1、会计算矩阵的相关问题;

2、应用矩阵的思想方法解决一些实际问题

综合能力目标:

1、按时保量完成作业

2、遵守课堂纪律;

3、积极参与课堂内外教学活动;

4、出勤率高。

学习内容

1、矩阵的概念及运算;

2、逆矩阵的概念及求解;

3、矩阵的初等变换及初等阵;

4、矩阵秩的概念及其求解。

教学条件

教科书、相关阅读材料、多媒体设备、黑板等

教学方法组织形式

教学方法:问题启发式

组织形式:教师、学生

学业评价

通过课堂提问、书面作业质量、考试成绩和课堂表现、出勤确定考核成绩

学习情境(三)描述

学习

情境名称

n 维向量和线性方程组

学习

领域

线性代数

教学

时间

第二学期

14学时

学习任务

1、能够对n维向量、向量内积的概念做出判断;

2、能够识记向量相关性的判定,会求最大线性无关组与向量组的秩及齐次线性方程组的解;

3、能够线性无关向量组的正交规范化。

与其他情境的关系

本学习情境为本学习领域的第3个学习情境,主要目的是会求解线性方程组,并作为其他学习情境的基础

学习目标

知识目标:

1n维向量、向量内积的概念;

2、向量相关性的判定,会求最大线性无关组与向量组的秩及齐次线性方程组的解;

3、线性无关向量组的正交规范化。

技能目标:

1、会求解线性方程组;

2、应用方程组的思想方法解决一些实际问题

综合能力目标:

1、按时保量完成作业;

2、遵守课堂纪律;

3、积极参与课堂内外教学活动;

4、出勤率高。

学习内容

1n维向量的概念;

2、向量组的线性相关性;

3、最大线性无关向量组;

4、线性方程组解的讨论;

5、向量的内积

教学条件

教科书、相关阅读材料、多媒体设备、黑板等

教学方法组织形式

教学方法:问题启发式

组织形式:教师、学生

学业评价

通过课堂提问、书面作业质量、考试成绩和课堂表现、出勤确定考核成绩

学习情境(四)描述

学习

情境名称

特征值与特征向量

学习

领域

线性代数

教学

时间

第二学期

8学时

学习任务

1、能够识记矩阵的相似与矩阵的对角化、实对称矩阵的相似对

2、能够识记特征值与特征向量的求法。

与其他情境的关系

本学习情境为本领域的第4个学习情境,主要目的是会将实对称矩阵对角化。

学习目标

知识目标:

1、矩阵特征值与特征向量的概念;

2、矩阵特征值与特征向量的求法;

3、会将实对称矩阵对角化

技能目标:

1、会将实对称矩阵对角化

2、应用矩阵特征值与特征向量的思想方法解决一些实际问题

综合能力目标:

1、按时保量完成作业

2、遵守课堂纪律;

3、积极参与课堂内外教学活动;

4、出勤率高。

学习内容

1、矩阵特征值与特征向量的概念;

2、矩阵特征值与特征向量的求法;

3、实对称矩阵的对角化;

教学条件

教科书、相关阅读材料、多媒体设备、黑板等

教学方法组织形式

教学方法:问题启发式

组织形式:教师、学生

学业评价

通过课堂提问、书面作业质量、考试成绩和课堂表现、出勤确定考核成绩

学习情境(五)描述

学习

情境名称

多元函数微分学

学习

领域

线性代数

教学

时间

第二学期

6学时

学习任务

1、能够对多元函数的概念作出判断;

2、能够识记多元函数的极限与连续;

3、会求解多元函数的偏导数

与其他情境的关系

本学习情境为本学习领域的第5个学习情境,主要目是会计算多元函数的偏导数,为后续课程的学习提供基础

学习目标

知识目标:

1、多元函数的概念的概念;

2、多元函数定义域以及极限的求法;

3、多元函数的偏导数并会求解偏导数;

技能目标:

1、会计算多元函数的偏导数;

2、应用多元函数的偏导数的思想方法解决一些实际问题

综合能力目标:

1、按时保量完成作业

2、遵守课堂纪律;

3、积极参与课堂内外教学活动;

4、出勤率高。

学习内容

1多元函数的概念

2多元函数的极限与连续;

3、多元函数的偏导数。

教学条件

教科书、相关阅读材料、多媒体设备、黑板等

教学方法组织形式

教学方法:问题启发式

组织形式:教师、学生

学业评价

通过课堂提问、书面作业质量、考试成绩和课堂表现、出勤确定考核成绩

学习情境(六)描述

学习

情境名称

概率与统计

学习

领域

线性代数

教学

时间

第二学期

6学时

学习任务

1、能够对随机事件、事件概率、条件概率、事件的独立性的概念做出判断;

2、能够识记概率的基本性质、古典概型、概率的加法公式、乘法公式、全概率公式,以及贝叶斯公式;

3、能够识记计算概率的基本方法。

与其他情境的关系

本学习情境为本学习领域的第6个学习情境,主要目的是使学生会计算简单事件的概率,并为后续课程的学习做基础

学习目标

知识目标:

1、随机事件、事件概率、条件概率、事件的独立性的概念;

2、概率的基本性质、古典概型、概率的加法公式、乘法公式、全概率公式,以及贝叶斯公式;

3、会求解事件的概率

技能目标:

1、会求解简单事件的概率;

2、应用概率的思想方法解决一些实际问题

综合能力目标:

1、按时保量完成作业

2、遵守课堂纪律;

3、积极参与课堂内外教学活动;

4、出勤率高。

学习内容

1、随机事件与样本空间;

2、事件的概率、古典概型;

3、条件概率、全概率公式和贝叶斯公式。

教学条件

教科书、相关阅读材料、多媒体设备、黑板等

教学方法组织形式

教学方法:问题启发式

组织形式:教师、学生

学业评价

通过课堂提问、书面作业质量、考试成绩和课堂表现、出勤确定考核成绩

四、实施建议

教材选用    

1、教材

《线性代数》,彭玉芳,高等教育出版社

2、参考书

1)《线性代数》(第二版),刘先忠、杨明编,高等教育出版社,2003

2)《线性代数》(第三版),同济大学数学教研室,高等教育出版社,1999

3)《专业数学》,主编:郭先平   代世花   李春华,出版社:北京理工大学出版社

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