《线性代数训练指导手册》是基于线性代数混合式教学改革的探索与实践编写而成,与TOPCARES系列教材《线性代数》相配套。
为了配合线性代数课程混合式教学改革,《线性代数训练指导手册》每章都设置了知识点的总结,典型例题的解析,为学生课后复习提高提供了良好指导.每节内容配备了预习导学、随堂练习和课后作业,可供学生课前预习检测、课后作业使用,也可供教师课堂上随堂练习使用。本手册在习题选取上力争做到难易适中,数量合理,注重强化基本概念、基本理论、基本计算;强化应用数学知识解决实际问题能力的培养;引导学生自主学习,培养与提高学生的自学能力和良好的学习习惯。
一、教材基本信息
1.适用对象
《线性代数训练指导手册》可作为应用型大学本科生学习线性代数的辅助用书。
2.需具备的知识与能力基础
使用本手册的读者需要具备高中数学教学大纲所要求的知识和能力基础,了解平面与立体几何相关的概念和理论,理解实数的性质,能运用实数理论熟练进行基本运算即可。
3.预期学习效果
通过本手册的使用和训练,使学生掌握线性代数的基本概念、基本计算和基本应用,能够利用所学知识分析、解决简单的实际问题。每章概述为学生总结提炼了本章重要知识点供学生学习查阅,典型题解析为学生规范解决问题提供样例。在此基础上,学生以学习目标为导引,通过完成预习导学、课堂笔记、课堂练习、分层次的课后作业等多项任务,在充分巩固知识的同时也使学生逐步掌握正确的学习方法,养成良好的学习习惯。
4.编写团队情况
《线性代数训练指导手册》由严维军统筹规划,李连富在编写结构和体例上给予了指导,陈昊、王欣和肖业亮老师参与编写。最后由严维军审校。
二、教材基本结构与内容组织
1.教材的编写体例结构
《线性代数训练指导手册》在整体内容顺序上与《线性代数》教材一致。在结构设计上,每一章设置有章概述对本章知识点进行总结,设置的典型题解析给出了本章最重要和最典型题的解题示例,这两部分内容便于学生总结复习知识,建立知识体系,学会用规范数学语言和思路来解决问题。每一节都设有预习导学、课堂笔记、随堂练习、分层次的课后作业,便于学生课前、课中和课后的学习和训练。
在每节的课后作业中设置了(A)、(B)、(C)三个层次的题目,(A)层次题目为基础题,可直接运用本节知识完成,用以检测、巩固基础知识和方法;(B)层次题目为提高题,需要在知识较好理解的基础上完成,用以检测、巩固知识运用的深度和灵活度;(C)层次题目为综合题或应用题,带*号的题目为考研真题,本层次题目供学有余力的读者完成。
2.教材的内容结构
由于编者水平有限,《线性代数训练指导手册》中也存在不少缺点和不足,诚请各位专家和读者批评指正,您可将建议发送至邮箱yanweijun@neusoft.edu.cn,我们会对每一个建议认真研讨,并在本手册后续版本中改进,谢谢。
第1章行列式1
本章概述1
典型题解析5
1.1二阶、三阶行列式9
1.2n阶行列式与行列式的按行(列)展开法则14
1.3行列式的性质与计算19
1.4克莱姆法则25
章复习题30
第2章矩阵及其运算33
本章概述33
典型题解析38
2.1矩阵概念及运算42
2.2逆矩阵51
章复习题58
第3章线性方程组60
本章概述60
典型题解析62
3.1矩阵的初等变换67
3.2矩阵的秩73
3.3线性方程组的解79
章复习题88
第4章向量组及其线性相关性92
本章概述92
典型题解析96
4.1n维向量及其线性运算102
4.2向量组的线性相关性106
4.3向量组的秩115
4.4线性方程组解的结构122
4.5向量空间129
章复习题133
第5章矩阵特征值、特征向量及二次型137
本章概述137
典型题解析142
5.1向量的内积、长度及正交性148
5.2特征值与特征向量153
5.3相似矩阵160
5.4实对称矩阵的对角化165
5.5二次型及标准型170
5.6正定二次型176
章复习题179
附录184
参考文献186
2016年6月,中国成为国际本科工程学位互认协议《华盛顿协议》的正式会员,这是中国工程教育国际化进程的重要里程碑。“回归工程”、培养学生的“大工程观”是当今国际工程教育的主流理念。《华盛顿协议》对毕业生提出的12条素质要求中,不仅要求工程知识、工程能力,还强调通用能力和品德伦理;在实践上,以学生为中心,以产出为导向,注重对目标达成的支撑及持续改进,与CDIO工程教育实质等效。
CDIO工程教育是近年来国际工程教育改革的最新成果,以“预期学习结果”集合来驱动课程内容、教学方法、教育文化的设计,重视营造工程教育文化,其注重工程能力培养和基于工程项目全生命周期的一体化设计思想,对于国内工程类和相关专业的建设具有重要的实施价值。
作为承载了教学改革思想的载体,融入CDIO工程教育理念的高品质教材,东软CDIO工程教育教材在注重理实结合的同时,也注重对学生八大能力的培养,即:技术知识与推理能力,开放式思维与创新,个人职业能力,沟通表达与团队合作,态度与习惯,责任,价值观,实践构思、设计、实现和运行对社会的贡献。
CDIO工程教育教材是 CDIO教育教学改革在教学实施过程中的集中体现,它不仅承载着课程和项目的教学内容,而且贯穿和体现了CDIO工程教育的理念、思想与方法,是在系统化理论的指导下,将知识、能力、素质培养进行一体化设计,有机融合在教材体系中。教材的编写以能力培养为主线,以案例教学为引导,以项目为载体,充分体现“做中学”和“学中做”的思想,具有以下优势:
(1)以能力培养为主线,培养学生专业知识学习能力和工程实践能力。
(2)以案例为驱动,在做案例的过程中学习新知识,充分体现了“做中学”。
(3)以项目为载体,基于工程化教育方法,按照分析、设计、实施、运行展开项目及知识点的讲解。
(4)围绕专业知识结构和能力体系设计教材,实现同一专业下不同教材紧密的关联性。
(5)内容编排循序渐进,符合人的认知规律。
(6)适应柔性化教学变革,构建一体化、立体化教学资源。
CDIO工程教育教材可供以应用型人才为培养目标的高等院校以及职业培训机构作为教材使用。
目前,CDIO工程教育教材的建设还处于探索阶段,是一项创造性的工作,尚需要通过改革的实践不断加以深化和持续改进,任重而道远。