线性代数教学专业化

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【摘 要 】线性代数是大学基础数学中的一门主要理论课程,传统的线性代数强调基本定义、定理及其证明,导致这门课程的专业服务性价值没有很好地体现出来,本文以线性代数中的矩阵在计算机图形学中的应用为例,对线性代数的专业化探索起到抛砖引玉的效果.

【关 键 词 】线性代数；专业化；图形学

本论文由“上海市高校青年教师培养资助计划”支持

项目名称“高校线性代数课程教学专业化研究”

项目编号ssy11021

线性代数是大学基础数学中的一门主要理论课程,在普通高等院校本科各专业中普遍开设,在培养具有良好数学素质及应用型人才方面起着特别重要的作用.因此,线性代数的教学内容和方向一直是高校数学教师们十分关心的问题.

传统的线性代数教学偏重自身的理论体系,强调线性代数的基本定义、定理及其证明,教学内容层层递进,逻辑性非常强,学生可以学到完整的线性代数知识体系,但由于教学中缺乏与专业相关的内容,各种版本教材也甚少与学生所学专业领域相关,导致这门课程的专业服务性价值没有很好地体现出来.因此,在统一教材的基础上,开发出具有专业特色的线性代数教学模块变得尤为重要,本文正是线性代数在计算机专业的教学中进行探索.

计算机图形学是计算机科学的一个重要分支领域和应用方向,不仅包含了从三维图形建模、绘制到动画的过程,同时也包括了对二维矢量图形以及图像视频融合处理的研究.计算机图形学的应用十分广泛,包括计算机辅助设计与制造、影视动漫、军事仿真、医学图像处理、气象、地质、财经和电磁等的科学可视化.

线性代数的思想贯穿于计算机图形学.事实上,只要牵涉到几何数值表示法,就常常抽象出例如x,y,z坐标之类的数值,我们称之为矢量.图形学自始至终离不开矢量和矩阵.用矢量和矩阵来描述旋转、平移或者缩放是最为合适和有效的.

【参考文献】

[1]Did C. Lay,著,刘深泉,译.线性代数及其应用[M].北京：机械工业出版社,2005.

[2]Donald Hearn,等著,蔡士杰,等译.计算机图形学（第三版）[M].北京：电子工业出版社,2005.