信息技術(shù)與線性代數(shù)課程整合的實(shí)踐與探索

◆摘? 要：隨著國(guó)家的富強(qiáng)，信息技術(shù)領(lǐng)域也在飛速的發(fā)展，與此同時(shí)，日新月異的信息技術(shù)的進(jìn)步對(duì)教育也產(chǎn)生了不可或缺的影響。本文主要從信息技術(shù)和高校線性代數(shù)教學(xué)的現(xiàn)狀，研究如何將高校的線性代數(shù)課程與信息技術(shù)進(jìn)行整合，從而開展一系列信息技術(shù)和線性代數(shù)課程整合的實(shí)踐與探索，最后由實(shí)踐和探索對(duì)兩者聯(lián)合發(fā)展的未來(lái)進(jìn)行展望和規(guī)劃。

◆關(guān)鍵詞：信息技術(shù);線性代數(shù);實(shí)踐探索

1信息技術(shù)與線性代數(shù)課程整合的現(xiàn)狀

隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，信息技術(shù)不斷的應(yīng)用到人們生活的方方面面，尤其是在教育領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛。由于我國(guó)在教育領(lǐng)域正在不斷的進(jìn)行教學(xué)改革，因此，信息技術(shù)的發(fā)展極大地為教育改革事業(yè)提供了創(chuàng)新前沿的途徑，其主要體現(xiàn)在工科數(shù)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用上，而線性代數(shù)課程是工科數(shù)學(xué)的必修課程之一，但線性代數(shù)課程具有極強(qiáng)的抽象性，包括線性方程組，二次型，矩陣，特征值，特征向量等抽象內(nèi)容，傳統(tǒng)的口頭教學(xué)模式在此課程中顯得力不從心，收效甚微，也越來(lái)越加重了學(xué)生學(xué)習(xí)這門課的難度。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，高校教育領(lǐng)域開始利用信息技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)的線性代數(shù)教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新，高校教師在線性代數(shù)的課堂上，學(xué)生成為課堂的主體部分，而老師成為輔助部分，學(xué)生自身利用信息技術(shù)讓線性代數(shù)的抽象知識(shí)具體化，這樣既調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，也增加了學(xué)生的思考能力和時(shí)間，又極大的程度上利用了信息技術(shù)等先進(jìn)資源。例如在求解線性方程組3X1+5X2+4X3=0，4X1+7X2+X3=0，8X1+3X2+2X3=0時(shí)，同學(xué)們進(jìn)行筆算會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間，而且不能檢驗(yàn)結(jié)果的正確性。再利用相關(guān)軟件求解時(shí)，可解出復(fù)雜的線性方程組的X1，X2，X3。

2信息技術(shù)與線性代數(shù)課程整合的實(shí)踐與探索

進(jìn)入信息技術(shù)的發(fā)展時(shí)代，各高校也轉(zhuǎn)化了自己培養(yǎng)人才的教育模式，將培養(yǎng)創(chuàng)新型的應(yīng)用人才作為自己追求的目標(biāo)。由此開始對(duì)信息技術(shù)與線性代數(shù)課程的整合進(jìn)行實(shí)踐與探索。在實(shí)踐與探索的過(guò)程中，逐漸顯露出以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。首先存在的問(wèn)題是信息技術(shù)與線性代數(shù)教學(xué)內(nèi)容整合的不夠。由于高校的相關(guān)管理人員對(duì)信息技術(shù)在線性代數(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)不足，導(dǎo)致信息技術(shù)和線性代數(shù)整合的構(gòu)架體系不夠完善，在課堂實(shí)踐過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)大大小小的誤差，例如在特征值，特征向量的求解上，由3X2+4X+7=0可知特征值為–1和–1/3，但這是僅僅是對(duì)于齊次方程的來(lái)說(shuō)的特征根，如果要求非齊次線性方程的全解，還要求其全解，在這個(gè)問(wèn)題上，信息技術(shù)與線性代數(shù)課程的整合在課堂上沒(méi)有出現(xiàn)偏差，在課堂實(shí)踐上不能無(wú)法顯示其通解。

其次，在高校的課堂上，老師遇到一些復(fù)雜的問(wèn)題，可以利用信息技術(shù)來(lái)解決，比如用同學(xué)們理解的計(jì)算機(jī)C語(yǔ)言，C++語(yǔ)言來(lái)編寫程序進(jìn)行簡(jiǎn)便計(jì)算，在大型的相關(guān)比賽中，相關(guān)公式推導(dǎo)計(jì)算是一個(gè)難點(diǎn)，光依靠同學(xué)們手算，在有限的時(shí)間內(nèi)幾乎是不可能的事，這便依靠于信息技術(shù)來(lái)進(jìn)行計(jì)算。比如在全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中，采用的線性回歸方程或者是神經(jīng)算法等，需要進(jìn)行大量的計(jì)算，要求的精確程度高，這片依靠于matlab軟件的使用，達(dá)到在短時(shí)間內(nèi)完成計(jì)算的目的。比如在進(jìn)行矩陣的運(yùn)用時(shí)，假設(shè)a矩陣是從三家不同的商店購(gòu)買的糖果及價(jià)格，而三家分別有糖果A，糖果B和糖果C，當(dāng)問(wèn)到如果糖果店對(duì)糖果的單價(jià)進(jìn)行加倍，則矩陣會(huì)是怎樣的變化時(shí)，此類實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題用matlab軟件很容易進(jìn)行計(jì)算。

最后，信息技術(shù)的發(fā)展還為教師和同學(xué)之間的交流提供了平臺(tái)和橋梁，比如建立qq群，微信群等，當(dāng)同學(xué)們遇到什么問(wèn)題或者是需要了解什么知識(shí)時(shí)，可以及時(shí)的向老師問(wèn)詢，這樣不但使學(xué)生增長(zhǎng)了知識(shí)，也是增加了同學(xué)們學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

3信息技術(shù)與線性代數(shù)課程整合的展望與規(guī)劃

就信息技術(shù)與先進(jìn)帶書課程整合的實(shí)踐與探索來(lái)看，未來(lái)的信息技術(shù)會(huì)一步一步發(fā)展起來(lái)，同時(shí)，國(guó)家對(duì)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才的要求也會(huì)逐漸提高，這就要求各高校著力培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，培養(yǎng)他們的自主研發(fā)能力，未來(lái)的高效課堂將逐漸利用信息技術(shù)來(lái)代替黑板，代替老師的傳統(tǒng)性講解，學(xué)生將作為課堂的主體部分，自主地利用信息技術(shù)進(jìn)行線性代數(shù)課程的學(xué)習(xí)，而老師只是起到引導(dǎo)的作用。與此同時(shí)在進(jìn)行學(xué)習(xí)的過(guò)程中，題目的難度會(huì)增大，這就要求同學(xué)們勇于開拓，在信息技術(shù)的基礎(chǔ)上利用軟件進(jìn)行求解，每位同學(xué)都具有自己的解題思路，培養(yǎng)了同學(xué)創(chuàng)新，探索的能力，因此在未來(lái)的時(shí)間里，信息技術(shù)與線性代數(shù)整合的實(shí)踐與探索不斷進(jìn)行，最終會(huì)趨于完善。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，信息技術(shù)與線性代數(shù)的整合勢(shì)在必行，對(duì)于其整合的整體框架與方式，在各高校的課堂上，教師也在逐步進(jìn)行實(shí)踐，高校的相關(guān)管理人員也在進(jìn)行摸索，同時(shí)在實(shí)踐和探索的過(guò)程中，教師應(yīng)該注意不可一味的追求結(jié)果與成效，要循序漸進(jìn)，掌握客觀規(guī)律，將目標(biāo)放在學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)上，線性代數(shù)與信息技術(shù)相融合的教學(xué)模式目前還不成熟，仍然需要大量的實(shí)踐與探索，找出現(xiàn)存在的問(wèn)題與不足進(jìn)行改進(jìn)。相信在不久的將來(lái)，線性代數(shù)課程與信息技術(shù)整合的前景一片蔚藍(lán)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

張婷（1982.07—），女，漢，陜西榆林人，碩士，延安大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院講師，研究方向：實(shí)函數(shù)逼近論。