二 级 学 院(部): 基 础 教 学 部 执 笔 人: 翟 龙 余 审 核 人: 翟 龙 余 制 定 时 间: 二零二三年八月 修 订 时 间: 二零二四年八月
江苏财经职业技术学院教务处制 二〇二四年八月
《线性代数》课程标准
一、 课程信息 表1 课程信息表 课程名称 | 线性代数 | 开课院部 | 基础教学部 | 课程代码 |
| 考核性质 | 考查 | 前导课程 | 高等数学 | 后续课程 | 数理统计与概率论 | 总学时 | 32课时 | 课程类型 | A 理论课 | 是√ | B理实一体化 | 是□ | C 实践课 | 是□ | 适用专业 | 财税大数据应用专业,总课时为32课时 | 生源类型 | 不限 |
表2 课程标准开发团队名单1 序号 | 姓名 | 工作单位 | 职称/职务 | 1、 | 翟龙余 | 江苏财经职业技术学院 | 副教授 | 2、 | 顾 荣 | 江苏财经职业技术学院 | 副教授 | 3、 | 徐思敏 | 江苏财经职业技术学院 | 助教 |
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注1:指参与课程标准制定的主要成员,包括校外专家 二、课程性质 1、线性代数是我院部分经济类专业所开设的必修的一门重要的公共(专业)基础课,是为培养适应现代化需要的、符合社会主义市场经济要求的应用型、高技能型经济管理人才服务的。本课程主要学习行列式、矩阵两个数学工具,解决线性方程组、向量及其相关性、矩阵的对角化等应用问题。通过本课程学习应理解和初步掌握行列式、矩阵的基本概念、主要性质和基本运算,初步理解向量空间的概念、向量的线性关系,基本完整地掌握线性方程组的求解方法和理论,初步了解方阵的特征值与特征向量及其对角化的方法,这些知识和技能,将为学习后续课程及进一步学习和应用打下必要的基础。 本课程标准适用于财税大数据应用专业,完成本课程学习需一学期32课时,建议安排在第二学期或第三学期进行。 2.课程功能定位 本课程是根据财税大数据应用专业的培养目标而开设的一门必修的重要的公共基础课和工具课,在高职教育人才培养中起着其他课程无法替代的专业服务功能及素质培养功能,是培养学生思维品质、数学应用能力、探索精神和创造意识、终身学习、可持续发展的重要途径。 通过本课程的学习,使学生掌握线性代数课程的基本理论与方法,强化学生的抽象思维能力,提高逻辑推理能力和计算能力,培养应用知识分析问题、解决问题的能力,并为学生学习后续专业课以及解决实际问题打下坚实的数学基础。 表3 课程功能定位分析 对接的工作岗位 | 对接培养的职业岗位能力 | 职业资格证书 | 在企事业单位和银行、保险、税务等部门从事金融、经济及其管理类工作 | 具有一定的数学建模思想;初步掌握矩阵与行列式的基础知识,利用行列式与矩阵知识建立和求解较为简单的经济模型;使学生具有一定的自学能力和将数学思想扩展到其他领域的能力。 |
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三、课程目标与内容 1.课程总目标 本课程的培养目标是,通过本课程学习,使学生理解和初步掌握行列式、矩阵的基本概念、主要性质和基本运算,初步理解向量空间的概念、向量的线性关系,基本完整地掌握线性方程组的求解方法和理论,初步了解方阵的特征值特征向量及其对角化的方法,使学生具备利用这些知识分析问题,解决实际问题的能力,为学生学习后续课程及进一步学习和应用打下必要的基础。 2.课程具体目标 1)知识目标 (1)理解行列式的基本概念与性质,会计算行列式; (2)熟练掌握矩阵的各种运算方法; (3)会判别向量组的线性相关性与线性无关性,理解向量组的秩和矩阵的秩的概念及其关系; (4)掌握线性方程组的解的结构和求解方法; (5)会求实方阵的特征值和特征向量,了解方阵对角化的计算方法; 2)能力目标 (1)使学生了解数学思维的基本模式,并掌握常见的数学思想方法,培养学生具有抽象概括问题的能力以及一定的逻辑思维能力,培养和提升学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力; (2)培养和提升学生根据现象分析问题本质的能力、细致的观察能力、准确的判断能力; (3)提升学生的自学能力及合作学习的能力,具有根据需要适时自我更新知识和更新技术的能力。 3)素质目标 (1)培养学生在遇到困难时,保持冷静、不怕挫折,勇于进取的良好心理素质; (2)培养学生的实用技能,能将所学知识应用到具体的生活中解决实际问题,学以致用; (3)通过分组讨论、练习,培养学生与人团结协作、相互沟通能力。 表4 课程教学目标和内容 序号 | 毕业要求指标点 | 思政目标 | 知识目标 | 技能目标 | 教学内容 | 1 | 考 核 合 格 | 培养学生在遇到困难时,保持冷静、不怕挫折,勇于进取的良好心理素质; 培养学生的实用技能,能将所学知识应用到具体的生活中解决实际问题,学以致用; 培养学生与人团结协作、相互沟通能力。 | 1.掌握行列式的概念 2.掌握行列式的性质与计算 3.了解求解线性方程组的克拉默法则 | 1.熟练计算二阶、三阶行列式 2、理解行列式中元素的余子式和代数余子式的概念,了解行列式按其第一列展开的递归定义,熟记三角行列式的计算公式 3.掌握并会熟练运用行列式的性质计算高阶行列式的一般方法 4.掌握适用克拉默法则的线性方程组有唯一解的条件 | 行列式 | 2 | 考 核 合 格 | 1.掌握矩阵的概念,理解矩阵的定义,知道几种特殊方阵的定义 2.掌握矩阵运算及其运算规律,理解转置矩阵的定义和运算律,了解对称矩阵的定义; 3.理解可逆矩阵的概念和性质,熟练掌握方阵可逆的条件和求逆运算律,了解方阵的伴随矩阵的定义,会用初等行变换求逆矩阵; 4.了解初等矩阵的概念理,解矩阵的初等变换,知道矩阵等价的概念和矩阵的等价标准形 5.理解矩阵的秩的定义,知道方阵满秩的概念及性质,会用矩阵的初等行变换求矩阵的秩; | 1.知道矩阵与行列式的区别,会计算方阵的行列式; 2.能够进行矩阵相等、加、减法、乘法、转置等基本运算; 3.能够利用初等变换熟练地求解矩阵的逆; 4.能够熟练进行矩阵的初等变换; 5.能够熟练地利用初等变换求解矩阵的秩; | 矩阵 | 3 | 考 核 合 格 | 1.理解向量的定义与向量组的线性组合,掌握向量的线性运算及运算法则; 2.理解向量组的线性相关性与线性无关性,掌握判断向量组相关性的方法; 3.了解两个向量组等价的概念,理解向量组的最大无关组的定义及其与原向量组的等价关系,理解向量组的秩的概念;
| 1.能够进行向量的线性运算; 2.能够判断向量组相关性与无关性; 3.会利用矩阵的初等变换求解向量组的最大无关组,会求解向量组的秩;
| 向量空间 | 4 | 考 核 合 格 | 1.理解齐次线性方程组有非零解的充要条件; 2.理解齐次线性方程组解的性质,理解齐次线性方程组解空间的概念; 3.理解齐次线性方程组的基础解系的定义,会判定基础解系所含向量的个数,掌握用初等行变换法求齐次线性方程组的基础解系的方法; 4.理解非齐次线性方程组有解的判别定理,掌握非齐次线性方程组有唯一解,有无穷多解的判别方法; 5.理解非齐次线性方程组的解与它对应的齐次线性方程组的解之间的关系,熟练掌握非齐次线性方程组的通解的求法; | 1.能够求解齐次线性方程组的基础解系与通解,了解讨论含参数的齐次线性方程组存在解的情况的方法; 2.能够写出齐次线性方程组解的通解形式:一般式、解空间的向量形式; 3.会判定基础解系所含向量的个数,能够用初等行变换法求齐次线性方程组的基础解系的方法,; 4.能够求解非齐次线性方程组的通解; | 线性方程组 | 5 | 考 核 合 格 | 培养学生在遇到困难时,保持冷静、不怕挫折,勇于进取的良好心理素质; 培养学生的实用技能,能将所学知识应用到具体的生活中解决实际问题,学以致用; 培养学生与人团结协作、相互沟通能力。 | 1.理解实方阵的特征值和特征向量的概念与性质; 2.理解矩阵相似的概念和相似矩阵的基本性质; 3.了解实方阵相似于对角矩阵的充要条件,了解用相似变换化方阵为对角矩阵的方法; 4.理解向量内积的定义和基本性质,向量的长度(范数)的概念,掌握两个向量正交的概念,熟练掌握正交矩阵的定义及其性质,了解线性无关向量组的施密特正交化方法; 5.了解实对称矩阵的特征值和特征向量的性质,知道实对称矩阵必正交相似于对角矩阵;
| 1.会求给定矩阵的特征值和特征向量; 2.能够用相似变换化方阵为对角矩阵 3.会计算向量的内积,会判定两个非零向量是否正交,了解线性无关向量组的施密特正交化方法;
| 特征值与特征向量 |
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表5 课程教学安排 序 号 | 项目(模块) | 任务(单元) | 教学内容 | 重点难点考核点 | 学时 | 1 | 行列式 | 行列式 | 1、二阶与三阶行列式 2、n阶行列式 3、行列式的性质 4、行列式的展开 | 重点: 1、n阶行列式的递推概念 2、行列式的性质 3、行列式的展开 难点: 行列式的性质、展开定理、代数余子式 考核点: 数据型行列式的计算 | 8 | 克莱姆法则 | 1、克莱姆法则
| 重点: 1、克莱姆法则 2、齐次方程组存在非零解的条件 难点: 齐次方程组存在非零解的条件 考核点: 1、讨论齐次方程组的解 | 2 | 矩阵 | 矩阵的概念与运算 | 1、矩阵的概念 2、矩阵的运算 3、分块矩阵 4、逆矩阵概念 5、矩阵的秩 | 重点: 1、矩阵的运算 2、逆矩阵概念 矩阵秩的概念
难点: 1、逆矩阵的概念 2、矩阵秩的概念 考核点: 1、矩阵的运算 | 10 | 矩阵的初等变换及其应用 | 1、矩阵的初等变换与初等矩阵 2、矩阵初等变换求逆矩阵 3、矩阵的初等变换求秩
| 重点: 1、矩阵的初等行变换 2、矩阵初等变换的应用 难点: 矩阵的初等行变换 考核点: 1、矩阵初等行变换 2、逆矩阵求解 3、秩的求解 | 3 | 线性方程组 | 线性方程组 | 1、线性方程组解的讨论 2、初等变换解线性方程组 3、线性方程组解的结构 | 重点: 1、线性方程组解的讨论 2、初等变换解线性方程组 3、线性方程组解的结构 难点: 1、含参数方程解的讨论定 2、基础解系求解 考核点: 1、线性方程组通解求解 | 8 | 向量组的线性相关性 | 1、向量组及其线性组合 2、向量组的线性相关性 3、向量组的秩 | 重点: 1、向量组的线性组合 2、向量组的线性相关性 难点: 1、极大线性无关组的确定 2、向量组的线性相关性判定 考核点: 1、向量组的线性组合 2、相关性判定 3、向量组的秩 | 4 | 矩阵的特征值与特征向量 二次型 | n维向量空间 | 1、向量空间 2、向量的内积 3、向量的正交 4、正交矩阵 | 重点: 1、向量的内积运算 2、向量的正交 3、正交矩阵 难点: 1、施密特正交化 2、正交矩阵 考核点: 1、内积运算 2、正交矩阵判定 | 6 | 方阵的特征值与特征向量 | 1、矩阵的特征值与特征向量 2、相似矩阵与矩阵的对角化 | 重点: 1、矩阵的特征值求解 2、特征向量的计算 3、矩阵的对角化 难点: 1、特征向量的求解 2、矩阵的对角化 考核点: 1、特征值求解 2、特征向量的求解 3、矩阵的对角化 | 合计 |
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四、课程考核 本课程为考查科目,考核注重学生学习过程的形成性评价,促使学生注重平时的学习过程,在循序渐进的学习过程中产生进一步学习数学的兴趣和意识,最终达到激励学生自主学习和不断自我提高的考核目标。 总评成绩=平时成绩*50%+两次次平时考核成绩*50% 1、平时成绩:主要包含学生的出勤、课堂表现、作业等 2、两次平时考核成绩:1)行列式与矩阵知识考核;2)向量与线性方程组知识考核。 五、实施要求 1. 授课教师基本要求 1)要求授课教师具有数学教学背景,从事数学课程教学多年或具有本科以上学历,具有教师资格证书的教师担任主讲教师;既要了解现代数学教育思想和线性代数的特点,又能把线性代数和经济实际应用紧密结合起来; 2)要求授课教师身心健康、热爱教育工作,热爱学生。 3)要求教师具有制作多媒体课件进行教学设计的能力,并具有应用现代教育技术进行教学的能力。 2.教学方法与策略 由于课时少,建议利用《线性代数》在线课程进行线上向下混合式教学。 3.教材、数字化资源选用 表6 《线性代数》课程教材选用表 序号 | 教材名称 | 教材类型 | 出版社 | 主编 | 出版日期 | 1 | 线性代数 |
| 北京出版社 | 薛海波 | 2023.8 |
表7 《线性代数》课程参考教材选用表 序号 | 教材名称 | 教材类型 | 出版社 | 主编 | 出版日期 | 1 | 线性代数 |
| 北京出版社 | 金桂堂 | 2022.8 |
表8 《线性代数》课程数字化资源 序号 | 资源名称 | 资源类型 | 平台 | 课程负责人 | 日期 | 1 | 线性代数(在线课程) | 在线课程 | 学习通 | 翟龙余 | 2023.08 |
六、其他 1.教学所需硬件和技术支持:投影、多媒体教室。 2.有关说明:任课教师按照本标准拟定授课计划,编写教案和授课笔记。 |