Matlab软件工具引入高职院校线性代数教学与实践

Matlab软件工具引入高职院校线性代数教学的探索与实践摘要：线性代数是一门重要的基础课程，线性代数具有较强的逻辑性、抽象性和广泛的实用性，在教学中引入matlab数学软件工具，搭建了理论与实践教学的桥梁，创新教学模式，激发学生的学习兴趣，提高学生的推理能力、计算能力和应用能力。

关键词：高职 matlab软件工具线性代数应用能力

中图分类号：g64 文献标识码：a 文章编号：1673-9795（2013）03（a）-0075-01

1 matlab软件工具引入高职线性代数教学的必要性

线性代数是一门重要的基础课程，具有很强的抽象性和逻辑性，目前，线性代数教学主要是以理论为主导，过多强调推导和证明，而轻视了在工程技术方面的应用，本门课程的特点是抽象性强、概念多、人工计算量大，高职学生在计算能力和理解能力上相对薄弱，因此，学生学习该课程具有一定的困难，学生学习线性代数的兴趣也不高，在教学上给教师也增加一定的教学难度，基于这种现状，在教学中如何解决这些问题，是每位教师长期思考和亟待要解决的问题。引入matlab软件工具可大大提高行列式、矩阵的运算效率，并能实现数据的连续运算，有助于理解线性代数中的理论问题，matlab软件工具的引入为理论与实践搭建了平台，打通了理论与实践间的壁垒，将理论与实践融为一体，matlab软件工具具有强大的数值计算和数据图形可视化功能，把线性代数中的一些理论、计算以及建模等通过数学实验方式得以实现。学生学有所用，培养了学

生的应用意识和实践动手能力，为后续专业课程的学习和可持续发展奠定了基础。

2 引入matlab软件工具，创新教学模式

matlab是以矩阵运算为基础的交互式程序语言，简介智能，书写方便，对线性代数课程尤为适用，且可以与其他计算机语言兼容，对后续课程也起到很好的示范作用。但对于刚入学的新生来说，由于其计算机知识的掌握还很有限，因此，在引入matlab软件工具前，我们首先让学生了解matlab的工作界面和简单的菜单功能，以及编程的知识介绍，然后再利用matlab软件工具进行行列式、矩阵的计算及解线性方程组。因此，在教学过程中要改变以往的教学模式，创新教学模式，使学生易于接受新知识，新事物。

传统的教学模式以教师为主导，常采用知识讲授+习题演练，线性代数课程计算量大，概念多，学生感到枯燥乏味，难以激发学生的学习兴趣，数学软件matlab为线性代数软件实验的平台，采用案例引入，理实一体化交融的教学模式，将抽象的理论形象化、生动化，让学生在教师的指导下进行实验，可大大增强学生的好奇心，激发学生的探索和创造的欲望，使学生的学习过程变为自己动手实验，自主学习的过程，学生易学易会，提高教育教学质量，在此教学模式下，培养了学生的计算能力、应用能力和自主学习能力。教学从单纯的教师讲课、学生听练的模式发展到利用matlab软件工具实现师生共同参与的学习模式，通过“教、学、做”一体化的教学过程，根据不同的教学内容，采取切实可行的教学模式，使学生

的职业能力产生“质”的飞跃。

3 以matlab软件工具为平台，数学建模思想融入线性代数课程线性方程组是贯穿于线性代数的一条主线，其应用范围极其广范，如电路中电流电压的计算、交通流量的分析、平板稳态温度的计算等多方面都要涉及到线性方程组的解法，构建以线性方程组为数学模型，将其融入到课程中，更容易使学生理解和掌握。

在每章课程结束时增加一次数学实验课，先让学生将该章的一些基本概念与matlab中最基本的命令对应起来，学生熟练掌握之后老师再给出一些学生感兴趣的实际问题，让学生进行数学建模、求解。这种做法，一方面可提高学生的计算机应用、操作技能；另一方面有助于学生对理论的理解和消化，理论与实践融为一体，提高学生的应用能力，学生的综合能力有了很大的提升。

通过实验教学，将数学建模思想融入到线性代数的课程中，学生数学建模能力有了很大的提升。学生在近几年的数学建模竞赛中取得可喜的成绩。数量上由原来的只有两队参赛到目前的10队参赛，级别上由省赛到国赛，奖项上由成功参赛到获二等奖的好成绩，从参赛的规模、级别、质量、成绩等方面都有显著的变化，实践证明学生运用数学工具解决实际问题的能力有了显著的提高。

4 matlab软件工具引入改革评价机制

传统的学生成绩考核大多都是采用闭卷考试，考试内容存在比较明显的局限性，且考试内容大多是知识导向性的，缺乏对学生综合能力和素质的评价，不利于培养学生的动手能力与素质；通过

matlab软件工具引入，将数学建模思想融入到线性代数中，学生成绩考核由单一向多元化发展，将单一考核与多元考核相结合，开卷与闭卷相结合，上机操作与笔试相结合，改革评价机制，全方位的评价学生的学习状况，提高学生的数学素养，培养学生较强的综合能力，为学生与企业零距离接轨打下坚实的基础。

新的评价机制，全方位的评价学生，激发学生学习的积极性，新的教学模式的运用，有助于提高学生的数学建模能力，使教学质量逐年提高，学生成绩的合格率和优秀率稳步提升，教学改革初见成效。

总之，matlab数学软件工具的引入，为数学实验和理论教学打通了壁垒，架起了理论与实践相结合的桥梁，在线性代数教学中，加深了学生对抽象的数学概念的理解，使一些复杂的计算和推导过程在计算机上得以实现，极大地提高了学生的学习积极性，激发学生的学习兴趣。学生不但学习到了有关的数学知识，同时也提高了应用数学方法、借助计算机技术解决实际问题的能力，学生的创造性思维能力得到了开发，为今后的深入学习奠定了坚实的基础。

参考文献

[1] 李绍刚，段复建，陈利霞.线性代数中matlab实验教学的探索与实践[j].长春大学学报，2010（6）：21-24.

[2] 陈佩宁.引入matlab软件工具提高线性代数教学应用水平[j].石家庄职业技术学院学报，2010（4）：53-54.