Excel在线性代数课程教学中的应用

时间:2022-08-10 12:59:03

Excel在线性代数课程教学中的应用

【摘 要】线性代数课程在高等教育中占有重要的地位。本文借助于Excel软件,简化了线性代数中几种基本运算的步骤,有助于学生更深入地理解线性代数的理论基础,提高学生处理工程实际问题中大规模数据的能力。

【关键词】线性代数;Excel;矩阵

线性代数是理工科和经管类大学生的一门重要基础课[1]。它不仅在培养学生良好的数学能力上具有重要意义,同时作为一种强有力的数学工具,在工程技术、自然科学以及社会科学等各个领域中被普遍使用。但是,线性代数内容抽象,概念定理多,计算繁杂,难以激发学生对这门课程的学习兴趣。同时,线性代数中各种运算的复杂性,使得教师在课堂上也难以把它用于处理工程实际问题中规模庞大的数据。有鉴于此,如matlab、maple以及mathematic等数学软件被引入到线性代数的课堂教学中,以减轻面对实际问题时的计算强度。不过,这些软件固然功能强大,但由于其本身面向专业的科学计算,需要事先讲授相关的语法知识,这大大增加了课程的难度。因此,在实际教学中,相对于专业的数学软件,windows操作系统中最常见的Excel软件更受青睐。Excel虽然是处理表格的软件,但由于线性代数中的矩阵都可以通过表格的形式输入输出,因此相关计算可以利用软件自带的功能进行处理[2]。Excel软件不但获取方便,普及度广,在处理问题时还有着交互良好,易于操作的特点。下面就针对线性代数中几类基本的运算,通过几个数值实例,来展现如何利用Excel使计算得到简化。

1 矩阵转置

2 矩阵求和

3 矩阵求积

4 行列式计算

5 逆矩阵的计算

本文利用在计算机中广泛存在的Excel软件,讨论了简化线性代数中几种基本计算的方法。这样,借助于Excel,把学生从繁杂的计算中解放出来,使得他们可以把更多的精力放在学习线性代数的理论方法上,加深对其体系结构的理解,同时也训练了他们处理大规模数据的能力,使之与实际结合得更加紧密。

【参考文献】

[1]同济大学数学系.工程数学:线性代数[M].5版.北京:高等教育出版社,2007.

[2]苏华,等,编.Excel 2003 函数在办公中的应用[M].北京:人民邮电出版社,2007.

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