《线性代数》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码：16106603 课程名称：线性代数 英文名称：Linear Algebra 课程类别：学科基础课 时：48 学 分：3 适用对象：创业教有学院本科生 老核方式：老试 先修课程：微积分1、微积分2 二、课程简介 《线性代数》是工、理、管理、经济诸学科都需开设的一门重要的基础理论课程，也是以 各专业的硕士研究生入学全国统一考试中数学科目中必考的数学课程之 本课程主要讲授行列 式、矩阵及其运算、矩阵的初等变换、向量组的线性相关性、矩阵的特征值和特征向量等内容。 该课程所体现的几何观念与代数方法之间的联系、从具体概念抽象出来的公理化方法、以及严谨 的逻辑推证、巧妙的归纳综合等，对于强化学生的数学训练，培养学生的逻辑推理和抽象思维能 力、空间直观和想象能力、数学工具的掌握与应用等各方面均具有重要的作用。另外作为一门重 要的方法和工具性课程，随着计算机及其应用技术的飞速发展，线性代数这门课程的作用与地 显得日益重要，比如小到天气预报， 大到智能计算、深度学习、云计算、大数据分析等等很多重 要领域都需要用到线性代数作为重要的计算和分析工具。作为离散化和数值计算理论基础的线性 代数，的确为解决实际问题提供了强有力的数学工具，并为进一步学习后继课程和将来的工作实 践奠定必要的数学基础。 Linear algebra a is an very rtant course for many specials such as financial specials management specials etc.And linear algebra is almost used as an entrance exam course for the master: degree learning.The coverage is standard:linear systems and Gauss'method.vector spaces.matrices determinants,and eigenvectors and eigenvalues.Prerequisites:two semesters of calculus.Students with two semesters of calculus can skip a few sections.Applications:Each chapter has some discussions of for independent study for small group work What makes it different?The approach is developmental.Although the presentation is f cused on covering the requisite material by proving things,it does not start with an assumption that students are already able at abstract work.Instead,it proceeds with a great deal of motivation,many computational examples,and exercises that range from routine verifications to (a few)challenges.The goal is,in the developing the usual material of the level of mathematical maturity of the as
1 《线性代数》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码：16106603 课程名称：线性代数 英文名称：Linear Algebra 课程类别： 学科基础课 学 时： 48 学 分： 3 适用对象: 创业教育学院本科生 考核方式：考试 先修课程：微积分 1、微积分 2。 二、课程简介 《线性代数》是工、理、管理、经济诸学科都需开设的一门重要的基础理论课程，也是以上 各专业的硕士研究生入学全国统一考试中数学科目中必考的数学课程之一。本课程主要讲授行列 式、矩阵及其运算、矩阵的初等变换、向量组的线性相关性、矩阵的特征值和特征向量等内容。 该课程所体现的几何观念与代数方法之间的联系、从具体概念抽象出来的公理化方法、以及严谨 的逻辑推证、巧妙的归纳综合等，对于强化学生的数学训练，培养学生的逻辑推理和抽象思维能 力、空间直观和想象能力、数学工具的掌握与应用等各方面均具有重要的作用。另外作为一门重 要的方法和工具性课程，随着计算机及其应用技术的飞速发展，线性代数这门课程的作用与地位 显得日益重要，比如小到天气预报，大到智能计算、深度学习、云计算、大数据分析等等很多重 要领域都需要用到线性代数作为重要的计算和分析工具。作为离散化和数值计算理论基础的线性 代数，的确为解决实际问题提供了强有力的数学工具，并为进一步学习后继课程和将来的工作实 践奠定必要的数学基础。 Linear algebra is an very important course for many specials such as financial specials, management specials etc. And linear algebra is almost used as an entrance exam course for the masters degree learning. The coverage is standard: linear systems and Gauss' method, vector spaces, matrices, determinants, and eigenvectors and eigenvalues. Prerequisites: two semesters of calculus. Students with two semesters of calculus can skip a few sections. Applications: Each chapter has some discussions of additional topics and applications. These are suitable for independent study or for small group work. What makes it different? The approach is developmental. Although the presentation is focused on covering the requisite material by proving things, it does not start with an assumption that students are already able at abstract work. Instead, it proceeds with a great deal of motivation, many computational examples, and exercises that range from routine verifications to (a few) challenges. The goal is, in the context of developing the usual material of an undergraduate linear algebra course, to help raise the level of mathematical maturity of the class
三、课程性质与教学目的 线性代数该课程所体现的几何观念与代数方法之间的联系、从具体概念抽象出来的公理化方 法、以及严谨的逻辑推证、巧妙的归纳综合等，对于强化学生的数学训练，培养学生的逻辑推理 和抽象思维能力、空间直观和想象能力具有重要的作用。 线性代数包含求解方程组内容，在教学过程中，会引入和介绍古代中国的《九章算术》等重 要学术成果，它的思想和方程组的求解，有很多的关联。这会极大激发学生的爱国白豪感，有利 于培养学生们的爱国情怀 在矩阵乘法部分，可以形象化地引入中国人民众志成城抗击非典疫情和新冠病毒的伟大行为， 利用“小汤山”、“火神山”、“雷神山”描述为英雄的阵地，想象为左边的矩阵，将右边矩阵 则想象为一列列的来自四面八方和不同战线的祖国英雄，通过阵地和英雄的结合，完美诠释矩阵 的乘法。这将极大激发学生的爱国自豪感和爱国情怀，有利于培养学生们的报效祖国，不畏狠难 的爱国精神。 另外作为一门重要的方法和工具性课程，随着计算机及其应用技术的飞速发展，线性代数这 门课程的作用与地位显得日益重要，比如小到天气预报，大到智能计算等等很多重要领域都需要 用到线性代数作为重要的计算和分析工具。作为离散化和数值计算理论基础的线性代数，的确为 解决实际问题提供了强有力的数学工具，在讲解过程中，要充分引导学生认识到科技兴国的重要 性，为学生们在将来工作实践奠定必要的科技兴国、科学社会主义发展观的理性认识。 四、教学内容及要求 第一章行列式 (一)目的与要求 1.了解行列式的概念，理解行列式的子式、余子式及代数余子式的概念 2.掌握行列式的性质 3.掌握行列式的展开定理、Gramer法则 (二)教学内容 (1)排列与逆序 (2)n阶行列式： (3)行列式的性质 (4)行列式的展开： (5)Gramer 法则 其中教学重点包括： (1)·知道n阶行列式定义。需要让学生认识到科技兴国和科学发展观的重要性。 (2),了解行列式的性质，掌握行列式的计算 (3)·掌握克莱姆法则及齐次线性方程组的若干重要结论。 (三)思考与实践 行列式这一部分可以较好培养学生数学思维和理性思维的训练。这一部分的课
2 三、课程性质与教学目的 线性代数该课程所体现的几何观念与代数方法之间的联系、从具体概念抽象出来的公理化方 法、以及严谨的逻辑推证、巧妙的归纳综合等，对于强化学生的数学训练，培养学生的逻辑推理 和抽象思维能力、空间直观和想象能力具有重要的作用。 线性代数包含求解方程组内容，在教学过程中，会引入和介绍古代中国的《九章算术》等重 要学术成果，它的思想和方程组的求解，有很多的关联。这会极大激发学生的爱国自豪感，有利 于培养学生们的爱国情怀。 在矩阵乘法部分，可以形象化地引入中国人民众志成城抗击非典疫情和新冠病毒的伟大行为， 利用“小汤山”、“火神山”、“雷神山”描述为英雄的阵地，想象为左边的矩阵，将右边矩阵 则想象为一列列的来自四面八方和不同战线的祖国英雄，通过阵地和英雄的结合，完美诠释矩阵 的乘法。这将极大激发学生的爱国自豪感和爱国情怀，有利于培养学生们的报效祖国，不畏艰难 的爱国精神。 另外作为一门重要的方法和工具性课程，随着计算机及其应用技术的飞速发展，线性代数这 门课程的作用与地位显得日益重要，比如小到天气预报，大到智能计算等等很多重要领域都需要 用到线性代数作为重要的计算和分析工具。作为离散化和数值计算理论基础的线性代数，的确为 解决实际问题提供了强有力的数学工具，在讲解过程中，要充分引导学生认识到科技兴国的重要 性，为学生们在将来工作实践奠定必要的科技兴国、科学社会主义发展观的理性认识。 四、教学内容及要求 第一章 行列式 （一）目的与要求 1．了解行列式的概念，理解行列式的子式、余子式及代数余子式的概念。 2．掌握行列式的性质 3．掌握行列式的展开定理、Gramer 法则。 （二）教学内容 （1）排列与逆序； （2） n 阶行列式； （3）行列式的性质； （4）行列式的展开； （5）Gramer 法则； 其中教学重点包括： （1）．知道 n 阶行列式定义。需要让学生认识到科技兴国和科学发展观的重要性。 （2）．了解行列式的性质，掌握行列式的计算。 （3）．掌握克莱姆法则及齐次线性方程组的若干重要结论。 （三）思考与实践 行列式这一部分可以较好培养学生数学思维和理性思维的训练。这一部分的课
程内容所体现的几何观念与代数方法之间的联系、从具体概念抽象出来的公理化方 法、以及严谨的逻辑推证、巧妙的归纳综合等，对于强化学生的数学训练，培养学 生的逻辑推理和抽象思维能力、空间直观和想象能力具有重要的作用。有利于培养 学生认识到理性思维的重要性，科学补会主义发展观的面要指导意义。 (四)教学方法与手段 本章教学主要采用的方法和手段，包括课堂讲授、多媒体教学、网络辅助教学、分 组讨论、课堂讨论、第二课堂布置、课后作业检查等等。 第二章矩阵 (一)目的与要求 通过本章学习，使学生理解矩阵以及几种特殊矩阵的概念和性质：掌摆矩阵 的各种运算规律。理解逆矩阵的概念，掌握逆矩阵的性质以及矩阵可逆的充要条件， 理解伴随矩阵的概念，掌握伴随矩阵的性质，会用伴随矩阵法求矩阵的逆矩阵。掌 握矩阵的初等变换、初等矩阵的性质，会用初等变换法求矩阵的秩及逆矩阵：理解 矩阵等价的概念。理解分块矩阵，掌握分块阵的运算及初等变换。 在矩阵乘法部分，可以形象化地引入申国人民众志成城抗击非典疫情和新冠病 毒的伟大行为，利用“小汤山” “火神山”、 “雷神山”描述为英雄的阵地，想 象为左边的矩阵 ,将右边矩阵则想象》 一列列的来自四面八方和不同战线的 国到 雄，通过阵地和英雄的结合，完美诠释矩阵的乘法。这将极大激发学生的爱国自豪 感和爱国情怀，有利于培养学生们的报效祖国，不畏艰难的爱国精神。 (二)教学内容 (1)矩阵的概念 (2)矩阵的运算 (3)方阵的行列式、逆矩阵： (4)分块矩阵： (5)矩阵的初第变换与初等阵： (6)矩阵的秩 其中教学重点包括： (1)·理解矩阵的概念.熟练掌握矩阵的线性运算、乘法运算、转置及其运算规律。 熟悉常用方阵（如：单位矩阵、对角矩阵、对称矩阵、反对称矩阵等）的概 念及其相关性质：掌握单位矩阵的作用，掌握方阵行列式的性质。 (2) 理解逆矩阵的概念 性质及其存在的充要条件 捏求逆矩阵的方法 会求 逆矩阵的伴随矩阵：熟练掌握利用逆矩阵求解矩阵方程：理解正交矩阵的定 义及其性质。 (3).掌握矩阵的初等变换以及利用初等变换求逆矩连的方法 (4),了解分块矩阵的定义及其运算。 (5).理解矩阵秩的概念，掌握阶梯型矩阵的特征，会利用初等变换求矩阵的秩 3
3 程内容所体现的几何观念与代数方法之间的联系、从具体概念抽象出来的公理化方 法、以及严谨的逻辑推证、巧妙的归纳综合等，对于强化学生的数学训练，培养学 生的逻辑推理和抽象思维能力、空间直观和想象能力具有重要的作用。有利于培养 学生认识到理性思维的重要性，科学社会主义发展观的重要指导意义。 （四）教学方法与手段 本章教学主要采用的方法和手段，包括课堂讲授、多媒体教学、网络辅助教学、分 组讨论、课堂讨论、第二课堂布置、课后作业检查等等。 第二章 矩阵 （一）目的与要求 通过本章学习，使学生理解矩阵以及几种特殊矩阵的概念和性质；掌握矩阵 的各种运算规律。理解逆矩阵的概念，掌握逆矩阵的性质以及矩阵可逆的充要条件。 理解伴随矩阵的概念，掌握伴随矩阵的性质，会用伴随矩阵法求矩阵的逆矩阵。掌 握矩阵的初等变换、初等矩阵的性质，会用初等变换法求矩阵的秩及逆矩阵；理解 矩阵等价的概念。理解分块矩阵，掌握分块阵的运算及初等变换。 在矩阵乘法部分，可以形象化地引入中国人民众志成城抗击非典疫情和新冠病 毒的伟大行为，利用“小汤山”、“火神山”、“雷神山”描述为英雄的阵地，想 象为左边的矩阵，将右边矩阵则想象为一列列的来自四面八方和不同战线的祖国英 雄，通过阵地和英雄的结合，完美诠释矩阵的乘法。这将极大激发学生的爱国自豪 感和爱国情怀，有利于培养学生们的报效祖国，不畏艰难的爱国精神。 （二）教学内容 （1）矩阵的概念； （2）矩阵的运算； （3）方阵的行列式 、逆矩阵； （4）分块矩阵； （5）矩阵的初等变换与初等矩阵； （6）矩阵的秩； 其中教学重点包括： （1）．理解矩阵的概念. 熟练掌握矩阵的线性运算、乘法运算、转置及其运算规律。 熟悉常用方阵（如：单位矩阵、对角矩阵、对称矩阵、反对称矩阵等）的概 念及其相关性质；掌握单位矩阵的作用，掌握方阵行列式的性质。 （2）．理解逆矩阵的概念、性质及其存在的充要条件，掌握求逆矩阵的方法；会求 逆矩阵的伴随矩阵；熟练掌握利用逆矩阵求解矩阵方程；理解正交矩阵的定 义及其性质。 （3）．掌握矩阵的初等变换以及利用初等变换求逆矩阵的方法。 （4）．了解分块矩阵的定义及其运算。 （5）. 理解矩阵秩的概念，掌握阶梯型矩阵的特征，会利用初等变换求矩阵的秩
(三)思考与实践 矩阵是线性代数课程非常重要的基础工具，也是核心教学内容。通过本章学 习，使学生理解矩阵以及几种特殊矩阵的概念和性质：掌握矩阵的各种运算规律」 理解逆矩阵的概念，掌握逆矩阵的性质以及矩阵可逆的充要条件。理解伴随矩阵的 概念，堂握伴随矩阵的性质，会用伴随矩阵法求矩阵的逆矩阵。堂握矩阵的初等变 换、初等矩阵的性质，会用初等变换法求矩阵的秩及逆矩阵：理解矩阵等价的概念。 理解分块矩阵，掌握分块阵的运算及初等变换。 本章环节可以非常好引入很多思政元素，比如在矩阵乘法部分， 可以形象化地 引入中国人民众志成城抗击非典疫情和新冠病毒的伟大行为，利用“小汤山” 神山”、“雷神山”描述为英雄的阵地，想象为左边的矩阵，将右边矩阵则想象为 一列列的来自四面八方和不同战线的祖国英雄，通过阵地和英雄的结合，完美诠释 矩降的乘法。这将极大激发学生的爱国自豪成和爱国情怀，有利于培养学生们的报 效祖国，不畏艰难的爱国精神。 (四)教学方法与手段 本章教学主要采用的方法和手段，包括课堂讲授、多媒体教学、网络辅助教学、分 组讨论、课堂讨论、第二课堂布置、课后作业检查等等。 第三章向量和线性方程组 (一)目的与要求 通过本章学习，使学生理解齐次线性方程组有非零解的充要条件及非齐次线性 方程组有解的充要条件。理解齐次线性方程组的基础解系、通解及解空间的概念。 理解齐次线性方程组和非齐次线性方程组解的结构。掌握用行初等变换求线性方程 组通解的方法。掌握几何向量及其线性运算，坐标系，维向量空间，掌握向量的 线性相关与线性无关的定义，并会判断向量组是否线性相关。 本章包含求解方程组内容，在教学过程中引入和介绍古代中国的《九章算术》 等重要学术成果，它的思想和方程组的求解，有很多的关联。这会极大激发学生的 爱国自豪感，有利于培养学生们的爱国情怀。 (二)教学内容 (1)清消元法： (2)n维向量空间 (5)齐次线性方程组解的结构： (6)非齐次线性方程组解的结构： 其中教学重点有： (1)理解n维向量的 (2)·理解向量组线性相关与线性无关的定义，并掌握相关的重要结论：
4 （三）思考与实践 矩阵是线性代数课程非常重要的基础工具，也是核心教学内容。通过本章学 习，使学生理解矩阵以及几种特殊矩阵的概念和性质；掌握矩阵的各种运算规律。 理解逆矩阵的概念，掌握逆矩阵的性质以及矩阵可逆的充要条件。理解伴随矩阵的 概念，掌握伴随矩阵的性质，会用伴随矩阵法求矩阵的逆矩阵。掌握矩阵的初等变 换、初等矩阵的性质，会用初等变换法求矩阵的秩及逆矩阵；理解矩阵等价的概念。 理解分块矩阵，掌握分块阵的运算及初等变换。 本章环节可以非常好引入很多思政元素，比如在矩阵乘法部分，可以形象化地 引入中国人民众志成城抗击非典疫情和新冠病毒的伟大行为，利用“小汤山”、“火 神山”、“雷神山”描述为英雄的阵地，想象为左边的矩阵，将右边矩阵则想象为 一列列的来自四面八方和不同战线的祖国英雄，通过阵地和英雄的结合，完美诠释 矩阵的乘法。这将极大激发学生的爱国自豪感和爱国情怀，有利于培养学生们的报 效祖国，不畏艰难的爱国精神。 （四）教学方法与手段 本章教学主要采用的方法和手段，包括课堂讲授、多媒体教学、网络辅助教学、分 组讨论、课堂讨论、第二课堂布置、课后作业检查等等。 第三章 向量和线性方程组 （一）目的与要求 通过本章学习，使学生理解齐次线性方程组有非零解的充要条件及非齐次线性 方程组有解的充要条件。理解齐次线性方程组的基础解系、通解及解空间的概念。 理解齐次线性方程组和非齐次线性方程组解的结构。掌握用行初等变换求线性方程 组通解的方法。掌握几何向量及其线性运算，坐标系，n 维向量空间，掌握向量的 线性相关与线性无关的定义，并会判断向量组是否线性相关。 本章包含求解方程组内容，在教学过程中引入和介绍古代中国的《九章算术》 等重要学术成果，它的思想和方程组的求解，有很多的关联。这会极大激发学生的 爱国自豪感，有利于培养学生们的爱国情怀。 （二）教学内容 （1）消元法； （2） n 维向量空间； （3）向量的线性相关与线性无关； （4）线性方程组解的存在性； （5）齐次线性方程组解的结构； （6）非齐次线性方程组解的结构； 其中教学重点有： （1）．理解 n 维向量的概念。 （2）．理解向量组线性相关与线性无关的定义, 并掌握相关的重要结论；
会根据定义判断具体向量组的线性相关性。 (3),理解向量组等价、向量组的极大线性无关组以及向量组的秩的概念， 掌握矩降的秩与向量组秩的关系。 (4),了解向量空间、基与维数的定义，掌握向量在某一组基下的坐标的定义 及其基变换公式与坐标变换公式 (5).了解内积的定义，理解并掌握正交向量组和正交单位向量组的定义： 了解正交矩阵和正交单位向量组之间的关系：熟练掌握将线性无关的 向量组化为正交向量组或者正交单位向量组的施密特正交化方法。 (6)·熟练掌握用初等行变换解线性方程组理解线性方程组有解的判定 并会判断线性方程组解的情况。 (7),理解齐次线性方程到 1的基础解系、通解等概念及解的结构 (8)·理解非齐次线性方程组与其对应齐次线性方程组解之间的关系 非齐次线性方程组的通解及解的结构。 (三)思考与实践 本章包含求解方程组内容，在教学过程中引入和介绍古代中国的《九章算术》 等重要学术成果，它的思想和方程组的求解，有很多的关联。这会极大微发学生的 爱国自豪感，有利于培养学生们的爱国情怀。 同时方程组的求解，可以利用“小汤山”、“火神山”、“雷神山”描述为英 雄的阵地，阵地想象为系数矩阵，将变量的向量X则想象为某一列来自祖国四面八 方和不同战线的祖国英雄，通过阵地和英雄的结合，完美诠释方程组的求解。这将 极大激发学生的爱国自豪感和爱国情怀，有利于培养学生们的报效祖国，不畏艰难 的爱国精神。 (四)教学方法与手段 本章教学主要采用的方法和手段，包括课堂讲授、多媒体教学、网络辅助教学、分 组讨论、课堂讨论、第二课堂布置、课后作业检查等等。 第四章矩阵的特征值与矩阵的对角化 (一)目的与要求 理解矩阵的特征值和特征向量的概令及性质，会求矩连的特征值和特征向量 了解相似矩阵的概念、性质及矩阵可相似对角化的充分必要条件。掌握用相似变换 化实对称矩阵为对角矩阵的方法。 矩阵的特征值和特征向量 这一重要工具在人工智能和深度学习中有非常重 和精彩的应用，比如深度学习中的启发式信息里面的核函数表达，就和特征值和特 征向量有非常好的结合，发挥了核心重要作用。可以充分引导学生认识到：线性代 数的确为解决实际问题提供了强有力的数学工具，在讲解过程中，要充分引导学生 认识到科技兴国的重要性，为学生们在将来工作实践奠定必要的科技兴国、竖立正 确的科学社会主义发展观及其理性认识。 5
5 会根据定义判断具体向量组的线性相关性。 （3）．理解向量组等价、向量组的极大线性无关组以及向量组的秩的概念, 掌握矩阵的秩与向量组秩的关系。 （4）．了解向量空间、基与维数的定义，掌握向量在某一组基下的坐标的定义 及其基变换公式与坐标变换公式。 （5）. 了解内积的定义，理解并掌握正交向量组和正交单位向量组的定义； 了解正交矩阵和正交单位向量组之间的关系；熟练掌握将线性无关的 向量组化为正交向量组或者正交单位向量组的施密特正交化方法。 （6）．熟练掌握用初等行变换解线性方程组,理解线性方程组有解的判定, 并会判断线性方程组解的情况。 （7）．理解齐次线性方程组的基础解系、通解等概念及解的结构。 （8）．理解非齐次线性方程组与其对应齐次线性方程组解之间的关系、 非齐次线性方程组的通解及解的结构。 （三）思考与实践 本章包含求解方程组内容，在教学过程中引入和介绍古代中国的《九章算术》 等重要学术成果，它的思想和方程组的求解，有很多的关联。这会极大激发学生的 爱国自豪感，有利于培养学生们的爱国情怀。 同时方程组的求解，可以利用“小汤山”、“火神山”、“雷神山”描述为英 雄的阵地，阵地想象为系数矩阵，将变量的向量 X 则想象为某一列来自祖国四面八 方和不同战线的祖国英雄，通过阵地和英雄的结合，完美诠释方程组的求解。这将 极大激发学生的爱国自豪感和爱国情怀，有利于培养学生们的报效祖国，不畏艰难 的爱国精神。 （四）教学方法与手段 本章教学主要采用的方法和手段，包括课堂讲授、多媒体教学、网络辅助教学、分 组讨论、课堂讨论、第二课堂布置、课后作业检查等等。 第四章 矩阵的特征值与矩阵的对角化 （一）目的与要求 理解矩阵的特征值和特征向量的概念及性质，会求矩阵的特征值和特征向量。 了解相似矩阵的概念、性质及矩阵可相似对角化的充分必要条件。掌握用相似变换 化实对称矩阵为对角矩阵的方法。 矩阵的特征值和特征向量，这一重要工具在人工智能和深度学习中有非常重要 和精彩的应用，比如深度学习中的启发式信息里面的核函数表达，就和特征值和特 征向量有非常好的结合，发挥了核心重要作用。可以充分引导学生认识到：线性代 数的确为解决实际问题提供了强有力的数学工具，在讲解过程中，要充分引导学生 认识到科技兴国的重要性，为学生们在将来工作实践奠定必要的科技兴国、竖立正 确的科学社会主义发展观及其理性认识
(二)教学内容 (1)特征值与特征向量 (2)相似矩阵的概念 性质 (3)实对称阵的正交相似对角化： 其中教学重点有： (1).理解矩阵的特征值与特征向量的概念，并掌握其求法。 (2),理解相似矩阵的概今及性质堂握矩阵对角化的充要条件 (3)掌握相似矩阵的对角化方法， 及用正交矩阵化实对称矩阵为对角形矩阵 (三)思考与实践 钜阵的特征值和持征向量，概是一个重要工县，也是线性代数中一种重要表认 平台，这一重要工具在人工智能和深度学习中有非常重要和精彩的应用。 比如深度 学习中的启发式信息里面的核函数表达，就和特征值和特征向量有非常好的结合， 发挥了核心重要作用。可以充分引导学生认识到：线性代数的确为解决实际问题提 供了强有力的数学工具，在讲解过程中，要充分引导学生认识到科技兴国的重要性， 为学生们在将来工作实践奠定必要的科技兴国、竖立正确的科学社会主义发展观及 其理性认识。有利于培养学生认识到理性思维的重要性，正确认识科学社会主义发 展观的重要指导意义 (四)教学方法与手段 本章教学主要采用的方法和手段，包括课堂讲授、多媒体教学、网络辅助教学、分 组讨论、课堂讨论、第二课堂布置、课后作业检查等等。 五、各教学环节学时分配和具体教学进度计划 周次 教学内容 教学方式教学媒体学时 线性代数背景、学科体系介绍 多媒体 11二阶、三阶行列式 1 1.2n阶行列式 讲授 多媒体 2 1.3行列式的性质 讲授 多媒体 2 1.4行列式按行（列）展开 讲授 多媒体 2 1.5克莱姆法则 讲授 多媒体2 3 习题误 讲授 多媒体 2
6 （二）教学内容 （1）特征值与特征向量； （2）相似矩阵的概念、性质； （3）实对称阵的正交相似对角化； 其中教学重点有： （1）．理解矩阵的特征值与特征向量的概念, 并掌握其求法。 （2）．理解相似矩阵的概念及性质.掌握矩阵对角化的充要条件. （3）．掌握相似矩阵的对角化方法，及用正交矩阵化实对称矩阵为对角形矩阵。 （三）思考与实践 矩阵的特征值和特征向量，既是一个重要工具，也是线性代数中一种重要表达 平台，这一重要工具在人工智能和深度学习中有非常重要和精彩的应用，比如深度 学习中的启发式信息里面的核函数表达，就和特征值和特征向量有非常好的结合， 发挥了核心重要作用。可以充分引导学生认识到：线性代数的确为解决实际问题提 供了强有力的数学工具，在讲解过程中，要充分引导学生认识到科技兴国的重要性， 为学生们在将来工作实践奠定必要的科技兴国、竖立正确的科学社会主义发展观及 其理性认识。有利于培养学生认识到理性思维的重要性，正确认识科学社会主义发 展观的重要指导意义。 （四）教学方法与手段 本章教学主要采用的方法和手段，包括课堂讲授、多媒体教学、网络辅助教学、分 组讨论、课堂讨论、第二课堂布置、课后作业检查等等。 五、各教学环节学时分配和具体教学进度计划 周次 教学内容 教学方式 教学媒体 学时 1 线性代数背景、学科体系介绍 1.1 二阶、三阶行列式 讲授 多媒体 2 1 1.2 n 阶行列式 讲授 多媒体 2 2 1.3 行列式的性质 讲授 多媒体 2 2 1.4 行列式按行（列）展开 讲授 多媒体 2 3 1.5 克莱姆法则 讲授 多媒体 2 3 习题课 讲授 多媒体 2
21矩阵的概念 讲授 多媒体 2 2.2矩阵的运算(1) 22矩阵的运算(2) 讲授 多媒体 2 23几种特殊的矩 讲授 多媒体 2 2.5逆矩阵 讲授 多媒体 2 6 2.6矩阵的初等变换(1) 讲授 多媒体 2 6 2.6矩阵的初等变换(2) 讲授 多媒体 2 2.7矩阵的秩 讲授 多媒体 习题课 讲授 多媒体 2 31线性方程组的消元解法(1) 讲授 多媒体 31线性方程组的消元解法(2) 讲授 多媒体 2 9 3.2向量与向量组的线性组合 讲授 多媒体 2 3.3向量组的线性相关性 讲授 多媒体 2 10 3,4向量组的秩 讲授 多媒体 2 10 35线性方程组解的结构(1) 讲授 多媒体 2 11 35线性方程组解的结构(2) 讲授 多媒体 2 11 习题课 讲授 多媒体 2 12 期中考试 考试 多媒体 2 机动学时 讲授 多媒体 (可作课堂讨论、明中试卷讲解等等) 3 4,1矩阵的特征值与特征向量 讲授 多媒体 2 3 4.2相似矩阵与矩阵对角化(1) 讲授 多媒体 14 42相似矩阵与矩阵对角化(2 讲授 多煤体 机动学时 讲授 多媒体 (可作误堂讨论、课程总结等等) 15 43实对称矩阵特征值和特征向量(1)讲授 多媒体 2 夕 4.3实对称矩阵特征值和特征向量(2) 讲授 多媒体 习思课 讲授 多媒体 2 7
7 4 2.1 矩阵的概念 2.2 矩阵的运算（1） 讲授 多媒体 2 4 2.2 矩阵的运算（2） 讲授 多媒体 2 5 2.3 几种特殊的矩阵 讲授 多媒体 2 5 2.5 逆矩阵 讲授 多媒体 2 6 2.6 矩阵的初等变换（1） 讲授 多媒体 2 6 2.6 矩阵的初等变换（2） 讲授 多媒体 2 7 2.7 矩阵的秩 讲授 多媒体 2 7 习题课 讲授 多媒体 2 8 3.1 线性方程组的消元解法（1） 讲授 多媒体 2 8 3.1 线性方程组的消元解法（2） 讲授 多媒体 2 9 3.2 向量与向量组的线性组合 讲授 多媒体 2 9 3.3 向量组的线性相关性 讲授 多媒体 2 10 3.4 向量组的秩 讲授 多媒体 2 10 3.5 线性方程组解的结构（1） 讲授 多媒体 2 11 3.5 线性方程组解的结构（2） 讲授 多媒体 2 11 习题课 讲授 多媒体 2 12 期中考试 考试 多媒体 2 12 机动学时 （可作课堂讨论、期中试卷讲解等等） 讲授 多媒体 2 13 4.1 矩阵的特征值与特征向量 讲授 多媒体 2 13 4.2 相似矩阵与矩阵对角化（1） 讲授 多媒体 2 14 4.2 相似矩阵与矩阵对角化（2） 讲授 多媒体 2 14 机动学时 （可作课堂讨论、课程总结等等） 讲授 多媒体 2 15 4.3 实对称矩阵特征值和特征向量（1） 讲授 多媒体 2 15 4.3 实对称矩阵特征值和特征向量（2） 讲授 多媒体 2 16 习题课 讲授 多媒体 2
6 总复习 讲授多媒体2 六、课程考核 (一)考核方式：闭卷期末考试 (二)成绩构成 平时成绩占比：40%期末考试占比：60% 七、推荐教材和教学参考资源 采用教材：线性代数（第四版）赵树嫖编。中国人民大学出版社，2013年。 参考教材：1，线性代数，粪德思编，四川人民出版社，2006.10 2,线性代数，西安电子科技大学理学院数学科学系。高等教自出版社，2005年， 3,线性代数，（第三版），同济大学数学教研室，同济大学出版社，2002年。 八、其他说明 本次线性代数大纲修订，主要添加了很多思政元素。 比如求解方程组内容部分，在教学过程中，会引入和介绍古代中国的《九章算术》等重要学 术成果，它的思想和方程组的求解，有很多的关联。这会极大激发学生的爱国自豪感，有利于培 养学生们的爱国情怀。 比如在矩阵乘法部分，可以形象化地引入中国人民众志成城抗击非典疫情和新冠病毒的伟大 行为，利用“小汤山 “火神山” “雷神山”描述为英雄的阵地，想象为左边的矩阵 将右 边矩阵看为一列列元素拼构而成，对应想象为一列列的来自四面八方和不同战线的祖国英雄， 过阵地和英雄的结合，完美诠释矩阵的乘法。这将极大激发学生的爱国自豪感和爱国情怀，有利 于培养学生们的报效祖国，不畏艰难的爱国精神。 另外作为一门面要的方法和丁且性课程，随若计算机乃其应用技术的飞速发展，线性代粉这 门课程的作用与地位显得日益重要，比如小到天气预报， 大到智能计算等等很多重要领域都需婴 用到线性代数作为重要的计算和分析工具。作为离散化和数值计算理论基础的线性代数，为解决 这些实际问题提供了强有力的数学工具，在讲解过程中，要充分引导学生认识到科技兴国的重要 性，为学生们在将来工作实践奠定必要的科技兴国、科学社会主义发展观的理性认识。有利于培 学生正确的科学社会主义发展观。 大纲修订人：阳宁光 修订日期：2020.12.25 大纲审定人： 审定日期：
8 16 总复习 讲授 多媒体 2 六、课程考核 （一）考核方式：闭卷期末考试 （二）成绩构成 平时成绩占比：40% 期末考试占比：60% 七、推荐教材和教学参考资源 采用教材：线性代数（第四版）赵树嫄编。中国人民大学出版社，2013 年。 参考教材：1，线性代数，龚德恩编，四川人民出版社，2006.10 2，线性代数，西安电子科技大学理学院数学科学系，高等教育出版社，2005 年。 3，线性代数，（第三版），同济大学数学教研室, 同济大学出版社，2002 年。 八、其他说明 本次线性代数大纲修订，主要添加了很多思政元素。 比如求解方程组内容部分，在教学过程中，会引入和介绍古代中国的《九章算术》等重要学 术成果，它的思想和方程组的求解，有很多的关联。这会极大激发学生的爱国自豪感，有利于培 养学生们的爱国情怀。 比如在矩阵乘法部分，可以形象化地引入中国人民众志成城抗击非典疫情和新冠病毒的伟大 行为，利用“小汤山”、“火神山”、“雷神山”描述为英雄的阵地，想象为左边的矩阵，将右 边矩阵看为一列列元素拼构而成，对应想象为一列列的来自四面八方和不同战线的祖国英雄，通 过阵地和英雄的结合，完美诠释矩阵的乘法。这将极大激发学生的爱国自豪感和爱国情怀，有利 于培养学生们的报效祖国，不畏艰难的爱国精神。 另外作为一门重要的方法和工具性课程，随着计算机及其应用技术的飞速发展，线性代数这 门课程的作用与地位显得日益重要，比如小到天气预报，大到智能计算等等很多重要领域都需要 用到线性代数作为重要的计算和分析工具。作为离散化和数值计算理论基础的线性代数，为解决 这些实际问题提供了强有力的数学工具，在讲解过程中，要充分引导学生认识到科技兴国的重要 性，为学生们在将来工作实践奠定必要的科技兴国、科学社会主义发展观的理性认识。有利于培 养学生正确的科学社会主义发展观。 大纲修订人： 阳宁光 修订日期：2020.12.25 大纲审定人： 审定日期：
