［摘 要］線性代數(shù)是數(shù)學(xué)的一個(gè)分支，是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的基礎(chǔ)課程，它廣泛應(yīng)用在科學(xué)、工程、經(jīng)濟(jì)和管理等各個(gè)領(lǐng)域．闡述了數(shù)學(xué)軟件——MATLAB 的重要性，強(qiáng)調(diào)在教學(xué)過程中適當(dāng)使用數(shù)學(xué)軟件可以優(yōu)化教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平。

［關(guān)鍵詞］線性代數(shù) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 數(shù)學(xué)軟件

［中圖分類號］ G642 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2012）05-0076-02

一、引言

當(dāng)前，社會在不斷的發(fā)展，隨著知識經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會開始需要更多的創(chuàng)新型和復(fù)合型人才。在工科數(shù)學(xué)課程的教學(xué)中，創(chuàng)新型和復(fù)合型人才的培養(yǎng)，需要變革教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)手段?，F(xiàn)代教育技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)的普及和信息技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了更為廣闊的前景。數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上，都發(fā)生著巨大的變化。

二、改革教學(xué)理念

為了適應(yīng)教學(xué)改革，工科數(shù)學(xué)教學(xué)，需要根據(jù)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)的教學(xué)輔助性，構(gòu)建全新的教學(xué)模式，在國內(nèi)外的大學(xué)中，普遍都在試用?！熬€性代數(shù)”是工科專業(yè)研究生選拔試必考內(nèi)容，屬于基礎(chǔ)知識，對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)影響頗深。有較強(qiáng)的邏輯性與抽象性的特點(diǎn)。

在傳統(tǒng)模式下的大學(xué)中的線性代數(shù)的教學(xué)重概念，強(qiáng)調(diào)計(jì)算方法。但線性代數(shù)應(yīng)注重學(xué)生的應(yīng)用，需要更新教學(xué)理念。借計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，依托數(shù)據(jù)處理軟件，將信息技術(shù)與線性代數(shù)課程，進(jìn)行整合。在大學(xué)工科線性代數(shù)課程教學(xué)過程中，教師熟練使用數(shù)學(xué)軟件，改變教學(xué)方式，構(gòu)建新的課程體系，通過數(shù)學(xué)軟件幫助工科生，對線性代數(shù)掌握和運(yùn)用。

三、更新教學(xué)模式

在美國普林斯頓大學(xué)等很多高校，已經(jīng)利用數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)學(xué)課程教學(xué)。美國設(shè)立專項(xiàng)的自然科學(xué)基金，對這些高校資助。我國國內(nèi)的西安電子科技大學(xué)等院校，也對工科數(shù)學(xué)教學(xué)改革，進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)研究，西安電子科技大學(xué)作為牽頭院校，陳懷琛教授為項(xiàng)目組長，于2009年1月獲得教育部批準(zhǔn)項(xiàng)目“用MATLAB和建模實(shí)踐改造線性代數(shù)課程”。

現(xiàn)在的線性代數(shù)教學(xué)大綱存在著重大的缺陷，主要是沒有把“需求牽引”和“技術(shù)推動”作為動力。不能滿足工科后續(xù)課的需求，按所教的方法后續(xù)課無法用來解高階、復(fù)數(shù)的矩陣題目，因此它們可以利用MATLAB軟件來實(shí)現(xiàn)[2]。

四、線性代數(shù)課程與MATLAB實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合

在大學(xué)數(shù)學(xué)中，線性代數(shù)課程是很重要的學(xué)科。線性代數(shù)是離散化和數(shù)值計(jì)算理論的基礎(chǔ)。其中重要的數(shù)學(xué)工具是那些大規(guī)模的線性代數(shù)計(jì)算方法。以往的工科線性代數(shù)教學(xué)，將理論體系的建立較為重視。更多是投入時(shí)間放在線性代數(shù)的基本定義與定理和證明上。如今的計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷地更新，工程科技也隨之發(fā)展，需要大量的科學(xué)與工程計(jì)算，線性代數(shù)的教學(xué)思想與之相適應(yīng)，需要在課程的設(shè)置上和內(nèi)容體系的構(gòu)建上與教學(xué)模式的變革相一致。

MATLAB(Matrix Laboratory)是由美國Mathworks 公司于1984 年研發(fā)的一種高級科學(xué)計(jì)算軟件，是目前應(yīng)用較多的科學(xué)與工程計(jì)算機(jī)軟件，MATLAB 軟件基于矩陣運(yùn)算，是在交互式工作環(huán)境中，通過強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算功能和圖形處理功能，實(shí)現(xiàn)計(jì)算、可視化、程序設(shè)計(jì)有機(jī)地結(jié)合，編程效率高。

線性代數(shù)教學(xué)，我們需要學(xué)習(xí)和借鑒國際上的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。線性代數(shù)教育，美國從上個(gè)世紀(jì)末就開始改革。如Linear Algebra Curriculum Study Group-LACSG，就是一個(gè)由數(shù)學(xué)家組建的專門的線性代數(shù)課程研究組，對線性代數(shù)教育，在數(shù)學(xué)及以外的專業(yè)中的不同需求，進(jìn)行探討。數(shù)學(xué)課程現(xiàn)代化的倡導(dǎo)者，美國著名的“線性代數(shù)課程研究小組”核心成員，David C.Lay曾經(jīng)指出，線性代數(shù)課程在大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)中的重要性。因此對現(xiàn)有的線性代數(shù)課程的教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式進(jìn)行深刻的改革。將計(jì)算機(jī)學(xué)學(xué)科教學(xué)相結(jié)合，將其作為教學(xué)輔助手段。將部分理論用計(jì)算機(jī)驗(yàn)證，更新教學(xué)理念，提高學(xué)生的科學(xué)計(jì)算能力、創(chuàng)新與實(shí)踐能力。

五、總結(jié)

高等學(xué)校中各門數(shù)學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式的改革還需要繼續(xù)探索。線性代數(shù)課程，在教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式上，還需要進(jìn)行加大改革力度。將MATLAB的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容融合到線性代數(shù)的教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生興趣，調(diào)動學(xué)習(xí)積極性，加深學(xué)生對線性代數(shù)課程的理解，提高課堂教學(xué)有效性。提高計(jì)算能力，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。為學(xué)生今后學(xué)習(xí)與線性代數(shù)課程內(nèi)容相關(guān)的專業(yè)課程打下良好的基礎(chǔ)。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

［1］ Steven J. Leon. Linear Algebra with Applications （6th Edition） ［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社影印，2004.

［2］ David C. Lay， Linear Algebra and Its Application（3rd Edition） ［M］.北京：電子工業(yè)出版社影印， 2004.

［3］ 同濟(jì)大學(xué)數(shù)學(xué)系.工程數(shù)學(xué).線性代數(shù)［M］.北京：高等教育出版社，2007.

［4］ 陳懷琛，龔杰民.線性代數(shù)實(shí)踐及MATLAB 入門［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2005.

［5］ 陳懷琛，MATLAB 及其在理工課程中的應(yīng)用指南［M］.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2007.

［責(zé)任編輯：左 蕓］