数字经济基本概念范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的5篇数字经济基本概念范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

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第一章 光接入网

1.1

基本概念和参考配置

1.1.1 基本概念 ………………………………………… 1

1.1.2 参考配置…………………………………………… 1

1.1.3 功能块简介………………………………………… 2

1.1.4 应用类型………………………………………… 3

1.2

双向传输技术

1.2.1空分复用…………………………………………

4

1.2.2 波分复用 ……………………………………………4

1.2.3 副载波复用………………………………………… 5

1.2.4 时分复用………………………………………… 5

第二章 宽带接入技术选择

2.1

必然趋势

……………

5

2.2

主要的宽带接入技术

2.2.1 ADSL技术 ………………………………………… 6

2.2.2以太网接入技术…………………………………… 7

2.2.3基于ATM的无源光网络（ATM PON）………………7

2.2.4光纤同轴电缆混合接入网HFC …………………… 8

第三章 HFC网

3.1

网络结构

………………………………… 9

3.2

频谱安排

…………………………………… 10

3.3

HFC的调制方式

3.3.1 频分复用（FDM）调制方式……………………… 11

3.3.2 副载波调制方式…………………………………… 11

3.4

HFC接入网的三种方式

3.4.1 HFC方式…………………………………………… 12

3.4.2 交互式数字图象系（SDV）…………………………13

3.4.3 综合数字通信和视像方式（IDV）…………………14

3.5

供电问题

……………………………………… 14

3.6

网络管理

…………………………………… 14

第四章

HFC的应用—商住楼用户接入网的设计

4.1

CABLE MODEM介绍

4.1.1 CABLE MODEM 概念……………………………… 14

4.1.2 CABLE MODEM 技术………… ……… ………

15

4.2

调制技术………………………………………… 16

4.3

频谱安排………………………………………… 17

4.4

网络配置及控制软件 …………………………… 18

4.5

系统安全与扩展性…………………………………18

4.6

商住楼机房的选址及设备及线缆估算

4.6.1 商住楼配线房的选址及线缆的估算………………19

4.6.2主要设备清单 ……………………………

20

结束语…………………………………………………………21

参考文献…………………………………………………………21

内容摘要

本文先从光接入网的基本概念入手，介绍了OAN系统的情况，了解了它对于

接入网宽带化的意义，再深入浅出地通过比较各种宽带接入技术， 最后选择HFC

作为本设计的组网方式，以实现任务书要求的：为一商住楼的200个用户，提供宽

带网络，实现“模拟电视，高速双向数据，INTERNET浏览，VOD等多媒体业

务”。

本文共分四部分来论述：

l 第一部分，介绍光接入网的基本概念、参考配置、应用类型以及双

向传输技术。

l 第二部分，通过比较各种接入技术的特点，选择组建”商住楼

用户接入网”的最佳接入方式.

l 第三部分，描述了HFC网的特性以及实现全业务

的优势.

l 第四部分，选配设备(主要介绍

CABLE MODEM)，设计网络.

前言

社会的进步，高科技的发展，人类对信息业务的新需求，打破了近百年来

一直统治电信业的铜线用户线的一统天下的局面。近年来，交换层、传送层设备已

逐步实现了数字化、宽带化，但接入层因其所占电信网络投资比重大、接入手段单

一落后、入户带宽及城市管道限制等因素，已成为现代电信网发展的瓶颈。因此利

用接入网实现网络结构的优化及接入层设备的数字化、宽带化、综合化已成为电信

网络发展的重要任务。

电信网按功能可分为交换网、传送网、接入网三部分，接入网处于整个电信

网的网络边缘，用户的各种业务通过接入网进入核心网。根据ITU-T的新建议G.

902定义：接入网由业务节点接口（SNI）和用户网络接口（UNI）之间的一系列

传送实体组成，为供给电信业务而提供所需传送承载能力的实施系统，可经由管理

接口（Q3）配置和管理。近年来，核心网上的可用带宽由于SDH的发展而迅速

增长，用户侧的业务量也由于Internet业务的爆炸式增长而急剧增加，作为用户与核

心网之间桥梁的接入网则由于入户媒质的带宽限制而跟不上骨干网和用户业务需求

的发展。骨干网上的巨大带宽如果得不到充分利用，也是一种投资的浪费。因而，

接入网的宽带化成为亟待解决的问题。尽管在接入网的建设中存在不少的争议问

题，但毋庸置疑的一点是：发展光纤接入是解决接入网宽带化的最根本和行之有效

的办法，光纤应尽量向用户延伸，尽量靠近用户。光接入网由于频带宽、容量大、

扩容升级方便、运维费用低、质量高，从而适合高速数据和宽带业务的发展。当前

其发展的主要目标是用光纤作传输媒介，经济地提供有的基于STM的窄带综合数

字业务和CATV宽带业务，同时要还要考虑到将来能顺利过渡到基于ATM的宽带

综合数字业务。

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一、信息经济的内涵

“信息经济”的概念可以追溯到20世纪六、七十年代美国经济学家马克卢普和波拉特对于知识生产的有关研究。马克卢普1962年在《美国知识的生产和分配》中建立了一套关于信息产业的核算体系，奠定了研究“信息经济”概念的基础。1977年，波拉特在其博士论文中提出按照农业、工业、服务业、信息业分类的四次产业划分方法，获得广泛认可。20世纪80年代，美国经济学家保尔・霍肯在《未来的经济》中明确提出信息经济概念，并描述信息经济是一种以新技术、新知识和新技能贯穿于整个社会活动的新型经济形式，其根本特征是经济运行过程中信息成分大于物质成分占主导地位，以及信息要素对经济的贡献。

在上述研究的基础上，自20世纪90年代开始，全球范围内拉开了讨论“信息经济”概念及理论体系的序幕。目前，比较成熟的研究观点认为信息经济可以从微观和宏观角度理解。从宏观经济角度看，主要研究信息作为生产要素在经济系统中的运作规律。这种观点同知识经济相通，属于同一个范畴；而从微观经济角度看，信息经济所涉及到的重点研究内容是分析信息产业和信息产品的特征、以及信息产业对国民经济的贡献力度。这种观点强调信息经济是信息产业部门经济。由于信息技术对经济社会的微观领域产生重要影响，因而相当多的专家学者更倾向认为信息经济一定程度上主要是指信息产业经济。

二、网络经济的内涵

“网络经济”概念的提出同上个世纪90年代全球范围内因特网的兴起有着密切的联系。因此，网络经济又被称为因特网经济，是指基于因特网进行资源的生产、分配、交换和消费为主的新形式的经济活动。在网络经济的形成与发展过程中，互联网的广泛应用及电子商务的蓬勃兴起发挥了举足轻重的作用。一方面，伴随国际互联网的发展，大量新兴行业不断涌现，资源配置得以进一步优化，构成网络经济不可缺少的一部分；另一方面，电子商务带来虚拟网络交易模式，传统交易活动演变成通过国际互联网进行的网络交易活动，构成网络经济的重要组成部分。

与知识经济、信息经济和数字经济相比，网络经济这一术语的区别在于它突出了因特网，并将基于国际互联网进行的电子商务看视作网络经济的核心内容。

三、知识经济的内涵

二次世界大战后，由于科技进步，全球知识生产、流通速度不断提高，分配范围不断扩大，社会经济面貌焕然一新。在此背景之下，相当多的学者也开始关注知识与经济社会之间的联系，知识经济的概念逐渐形成。例如，美国丹尼尔・贝尔和日本屋太一等学者分别从“后工业社会”、“知识价值社会”的角度论述了知识在社会经济中的作用。这些论述虽然还没有提出知识经济的基本概念，但却已经涉及到了知识经济的基本内容。

1996年经济合作与发展组织（OECD）在年度报告《以知识为基础的经济》中认为，知识经济是以知识为基础的经济，直接依赖于知识和信息的生产、传播和应用。从生产要素的角度看，知识要素对经济增长的贡献高于土地、劳动力、资本等，因而“知识经济”是一种知识为基础要素和增长驱动器的经济模式。特别是随着现代信息和通信技术的发展，知识和信息的传播和应用达到了空前的规模，知识对经济增长的影响更加明显，已成为提高劳动生产率和实现经济增长的引擎。正如美国学者美唐・泰普斯科特（Don Tapscott）所言：信息科技强化了以知识为基础的经济。换言之，知识经济最重要的特征是知识的创造以及其对经济发展的贡献比重大幅度地增加了。

四、比较及总结

通过上述各概念分析，知识经济、信息经济、网络经济和数字经济之间的确存在差异。知识经济强调知识作为要素在经济发展中的作用；信息经济强调信息技术相关产业对经济增长的影响；网络经济强调因特网进行资源分配、生产、交换和消费为主的经济活动；数字经济则突出表现在整个经济领域的数字化。但正是存在差异，才产生必然联系性。虽然知识在经济发展中的作用早已提出，但是“知识经济”概念的提出并受到重视却是最近几十年的事情。知识经济的产生是人类发展过程中知识积累到一定程度的结果，并最终孕育了信息技术和因特网的诞生。同时，信息技术和因特网的广泛应用更加促进人类知识的积累，并加速人类向数字时代的过渡。知识经济、信息（产业）经济、网络（因特网）经济这些概念在同一个时代提出并不是相互矛盾或重复，而是从不同方面描述当前正处于变化中的世界。“知识经济――信息（产业）经济、网络（因特网）经济――数字经济”之间的关系是“基础内容――催化中介――结果形式”。知识的不断积累是当今世界变化的基础；信息产业、网络经济的蓬勃发展是当代社会发生根本变化的催化剂；数字经济是发展的必然结果和表现形式。因而这几个概念相辅相成，一脉相传。

图1 数字经济等相关概念的区别与联系

参考文献

[1]乌家培，肖静华.信息经济学［M］.北京：高等教育出版社，2007.

[2]吴季松.知识经济学［M］.北京：首都经济贸易大学出版社，2007.

[3]乌家培.信息社会与网络经济［M］.长春：长春出版社，2002.

[4]纪玉山.网络经济学引论［M］.长春：吉林教育出版社，1998.

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Zhao ran

（School of Electronics and Information Engineering， Shanghai University of Electric Power， Shanghai，200090，China）

Abstract：Digital signal processing is the basic course of electronic and information specialties. The target of “outstanding engineers” is to train students’ ability of innovation and engineering application. This paper explores teaching reform from three aspects： integrating teaching content， reforming teaching method and experiment content for the purpose of exciting students’ studying interest and improving ability of innovation and engineering application.. Integrating the teaching content means that adjusting the course concept and teaching emphasis. Reforming the teaching method is to change the method from students and teachers. Reforming experiments is to replace the individual experiments with a big project.

Key words：digital signal processing；teaching reform；experimental reform；outstanding engineers

数字信号处理在信号处理类课程体系中占有重要的地位，许多高校教师经过多年的教学后，在课程教学和改革上有自己的看法[1-3]。姜恩华等人利用概念图和思维导图归纳和总结了数字信号处理课程的教学线索；同时从题型设置三方面总结了数字信号处理课程解题教学的方法和思路[1]；在文献[2]中，陈纯锴等人探讨了课程内容优化、实践教学体系的构建及有效的教学手段三个有效策略；文献[3]则研究了数字信号处理在双语教学中，如何处理好推进双语教学与保障教学效果的关系，以及处理好引进外文原版教材和选用优秀中文教材的关系。

“卓越工程师教育培养计划”的主要目标是培养一批创新能力强，适应经济社会发展需要的各类型高素质工程技术人才，即卓越工程师后备人才[4-7]。我校电子信息工程专业在2013年入选卓越工程师教育培养计划第三批学科专业名单，2014年迎来了第一级新生。围绕工程应用能力这一核心目标，卓越工程师班的人才培养模式需要进行全方位改革，要强化学生的创新能力和工程应用能力。借助学校启动的教师教育教学能力提升“1+1+1+6”培养计划，通过与上海大学等高校教师进行交流学习，完成针对卓越工程师班所做的调整课程教学内容，修订实验项目等任务。下面本文从整合教学内容，探索教学方法和改革实验内容三方面对卓越工程师班的数字信号处理课程进行教学改革研究和探索。

1 整合教学内容

数字信号处理是信号处理类课程体系中的核心课程，与信号与系统这门课程有着千丝万缕的联系。信号与系统安排在大二第二学期，数字信号处理安排在大三第一学期。因此对两门课程的教学内容进行整合，可以在教学中达到事半功倍的效果。

经过梳理，信号与系统和数字信号处理两门课程重叠的教学内容包括：离散信号与系统的基本概念，采样定理，Z变换及其性质。离散信号与系统的基本概念包括离散信号与系统的定义，分类等内容在信号与系统中已经详细介绍，但学生经过了漫长的暑假后有些内容有所忘记，因此在数字信号处理教学中还是需要对这部分内容简单复习，使得学生回忆起相关概念。Z变换及其性质以及离散系统的Z域分析是信号与系统中的重点内容。数字信号处理里则侧重于如何利用Z变换分析系统的频域特性，因此上课时需要对Z变换内容较为具体的复习才能使学生进一步掌握离散系统的频域特性。采样定理在信号与系统中只是在第三章最后一部分提到，在信号与系统中只讲了基本概念，因此采样定理以及模拟信号数字处理方法需要在数字信号处理课程中详细重点讲述。

3 探索教学方法

数字信号处理课程的理论性较强，因此教师容易在上课时陷入公式推导，照本宣科的困局。为达到激发学生的学习兴趣，使得学生主动学习的目的，对该门课程的教学方法做如下改变。

3.1 使学生学习变被动为主动

根据课程内容的不同，选择将理论课堂划分为：教师讲；学生讲；课内研讨；习题课等多种形式，激发学生的学习主动性。

由于课程内容偏难，因此大部分理论课程还是由主讲教师进行讲解。但部分简单的内容或者与信号与系统重叠的内容（例如Z变换及其性质）可以选择学生进行讲解。先由学生主动报名，通过回答问题的形式选择对该部分内容理解较好的学生在课堂上进行讲解，讲的时间不超过20 min，然后由主讲教师对内容进行适当的补充，同时对学生讲课进行点评。课内研讨主要是选择一些学生感兴趣的项目（例如扫地机器人等项目），由学生主动思考该项目中哪些部分是数字信号处理的范畴。习题课则由教师或者学生对课后习题进行深入的讲解和分析。

在平时课堂最后10 min增加小测验，便于随时了解学生的学习情况，调整教学内容和进行。同时将课内研讨，学生讲等内容纳入平时成绩的范畴。鼓励学生积极参加课内讨论，主动申请当课堂小老师。

3.2 教师主动探索教学方法

鼓励教师积极参加全国高校教师网络培训，学习新的教学方法和内容；鼓励教师到其他高校访学，听课，与其他高校教师进行沟通交流，从而对课程教学有所启发。

定期组织相关课程的主讲教师进行课程研讨，每次研讨设置不同的主题。例如在讲解模拟信号数字处理方法中，为了使学生更容易理解采样定理，经过大家研讨，确定以音频信号为例，对音频进行采样，分别满足采样定理和不满足采样定理的音频，使学生直接感受到频谱混叠。

4 改革实验内容

为了在卓越工程师班的教学中达到提高学生学习兴趣，增强学生动手能力的目的，对数字信号处理课程的实验以项目为导向对实验内容进行改革。

（1）卓越班的培养计划中增加MATLA

B课程，学生在做数字信号处理实验之前已具备基本的MATLAB编程能力，可以根据算法编写程序。这样在课程实验中只需讲解与项目相关的内容即可，因此在实验课上可以给予学生更多内容上的指导。

（2）为培养学生的自学能力以及动手能力，将每次独立的课内实验改为利用8学时实验课设计开发一个较为复杂的项目。在第一次实验课上统一讲解实验内容和要求，由学生4～5人自由组队并确定组长，确定具体项目。第二次实验课上交项目的具体方案。第三次实验课完成整个项目并调试，第四次实验课项目答辩。

（3）实验项目的选择。经过前期的准备，按照难易程度，实验项目选择为：基于双音多频（dual-tone multi frequency， DTMF）的电话拨号音合成与识别系统和图像去噪系统的设计与实现。在每个项目中给出开放性的思考题，要求学生在做项目的过程中思考这些问题，并将结果写在项目报告中。音频信号是一维信号，对一维信号做时域和频域分析比较容易；图像是二维信号，它的傅里叶变换和一维信号略有不同，这个课题可以供学有余力或对图像处理感兴趣的学生选择。

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1 大数据时代的基本概念与基本特征

1.1大数据时代的基本概念

要想深入了解大数据时代企业竞争情报的具体情况和内容，就必须先对大数据时代的基本概念和内涵进行了解。笔者认为，对于大数据的基本概念的理解可以是一种全新的描述，并非是真正的定义或概念。随着大数据时代的到来与逐渐发展，人们对海量的数据进行了挖掘和应用，这也就预示着在一定程度上将产生新一轮的生产率增长、消费者盈余，其实这就是对大数据时代最好的解释与诠释。大数据具有5V的特征。

1.2大数据时代的基本特征

1.2.1在大?稻菔贝?下所有的物质实现了数字化

相关统计资料显示，2015年全球一天的全网流量已经可以装满1.88亿张DVD光盘，还有专家曾经预测到2020年，我国仅仅一个普通家庭的一年所产生的数据就相当于半个国家图书馆的信息储量。在大数据时代，淘宝实现了商品的数字化，微信实现了人际关系的数字化，微博实现了人们心情的数字化。通过这些数字化的过程，人们周边的物质已经成了各种不同的数据，而这些不同的数据经过汇集后又形成了大数据，这也充分体现出大数据的多样性、大量性。

1.2.2数据分析是大数据时代的核心特征

在大数据时代，在不同领域汇总进行决策已经不能再简简单单依赖管理者自己的经验、直觉等来完成，而是需要从海量的数据中进行挑选，充分体现出大数据的高价值性和真实性。如：沃尔玛公司对客户购物习惯的数据进行营销分析，最后得出“啤酒+纸尿裤”的搭配方式。

1.2.3大数据时代实现了前瞻性与实时性的统一

在大数据时代，人们获取信息的形式呈现出多元化的方式，信息来源更加广泛，并具有实时性。另外，大数据时代的到来，使得各行业更具备前瞻性。例如：谷歌就曾经利用网民检索中的一些高频词汇、时间的分布等对2009年的流感爆发与迅速传播进行了提前预测，为医院提供了相关的信息，使医院提前做好防御准备，并配备了大量的人员、设备、药品。大数据时代不仅促进了各领域的发展与变革，更为这些领域未来的发展指明了方向。可见，只要存在大数据，就会为企业的发展带来全新的机遇和挑战。

2 大数据时代企业竞争情报所面临的主要问题

情报研究的主要目的就是从大量繁杂的数据信息中提取出更有价值的情报，并为企业的发展提供决策与支撑，使企业的各项决策更加精准化，便于企业对各种纷繁复杂的数据信息进行搜集、分析、阐释，并努力挖掘这些数据的内在联系，最终将其转化为能够为企业提升竞争力的有利用价值的情报。在企业竞争情报的分析中，对企业竞争环境、对手等各方面的信息做出了详尽地分析，制定出符合企业发展的竞争情报策略。可见，在大数据环境下，企业的竞争情报更加清晰化、明朗化，企业对市场的把握也更加准确。

2.1竞争情报研究机构的职能存在缺失

目前，很多企业的竞争情报工作都是由不同的业务部门负责人具体实施的，虽然在企业内部可以构建一个稳定的、专门的竞争情报机构，然而，与之相适应的配套的职能定位往往处于缺失的状态中，特别是在竞争情报搜集工作制度的制定方面存在很大的随意性，如有的企业从事竞争情报搜集工作的部门包括企业的市场部门、人力资源部门、销售部门等。随着市场竞争环境的日趋激烈，很多企业为了在竞争中立于不败之地，纷纷建立了属于自己的竞争情报机构，并出台了一系列较为系统的部门职能制度，这些成功的经验值得各个企业借鉴。

2.2竞争情报研究工作人员缺乏必要的业务素质

企业竞争情报工作人员的基本素质主要包括：业务技能素质、竞争情报意识和素质、团队协作意识、对组织的忠诚、遵纪守法的素质，但是就目前各企业从事竞争情报的工作人员现状来看，企业的情报工作者缺乏这方面的综合素养，特别是企业的中层以上领导者，更是只关注能够为企业带来经济效益的工作，对于能够间接促进企业经济效益增长的各种隐性因素并不关注，竞争情报搜集缺乏主动意识。另外，各企业的竞争情报搜集人员并未经过任何系统性的、信息管理类的培训，特别是对于搜集到的各种情报信息不善于管理、分析、加工，使得情报资料的应用价值不高。

2.3竞争情报信息管理缺乏科学性

目前，很多企业的竞争情报管理工作缺乏科学性，建立在现代信息管理理论基础上的信息管理工作更是尚未建立完善的体系。如：企业的中层领导管理人员在竞争情报的搜集工作中缺乏科?W的行动规划，对于企业层面的规划也考虑不全；在情报的存储、分析方面问题更加突出，对于搜集来的竞争情报没有及时进行归类整理、存储，更未将相关的资料建立相应的数据库，很多信息在了解、使用之后就随意丢弃；在竞争情报的内部共享方面严重不足，有的企业的中层管理人员搜集到的信息仅供个人工作时使用，并未向其他部门或者领导进行汇报，这也就是事实上的信息共享壁垒问题；由于很多企业没有进行系统性的竞争情报信息工作，再加之管理层缺乏必要的重视，导致迄今为止很多企业并未建立完善的、科学的竞争情报管理制度。

3 大数据环境下现代企业竞争情报工作的创新措施

3.1为企业竞争情报工作提供坚强的组织保障

各企业应根据自身的实际情况、未来的战略发展规划成立独立的竞争情报机构；如果没有条件或者在短时期内无法成立独立的竞争情报机构，企业可以在保证业务正常运转的情况下从内部各部门抽调一名信息工作人员，组成规模为10人左右的竞争情报工作小组，并由企业的主要领导牵头，担任该机构的主要负责人，各成员分别根据本企业的业务职能开展对应的情报搜集工作。

3.2为企业竞争情报工作提供坚强的财力保障

经济基础决定着上层建筑，这是一项普适性的哲学原理。对于企业竞争情报工作也具有同样的指导性意义。如果没有强大的财务基础作支撑和保障，那么竞争情报工作就如同是空中楼阁，因此，为了保证企业的竞争情报工作的顺利进行，必须将该项工作的经费纳入到企业的预算中，并设定相应的临时划拨制度作保证。如企业竞争情报搜集设备与工具建设的经费、企业竞争情报工作人员的薪酬与激励经费、企业竞争情报搜集资料信息购置经费、企业竞争情报工作人际关系的攻关经费。

3.3为企业竞争情报工作提供强大的物力支撑

在大数据环境下，要想保证企业竞争情报研究工作的顺利进行、保证竞争情报工作方案的有效实施，物力保障必不可少。从物质条件的充裕程度来讲，各企业应该积极为企业竞争情报工作提供必要的、充足的物质条件；从企业的发展实际来看，在为企业竞争情报工作提供必要的物质条件的同时，一定要本着投入与产出相匹配的基本原则，选择性地对企业竞争情报工作进行物力支持。如必要的交通运输物品（小轿车等）、信息采集工具（摄像机、录音笔等）、信息管理设备（移动硬盘、U盘、互联网计算机等）等。

3.4为企业竞争情报工作提供制度保障

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中图分类号：G622 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）24-057-02

一、引言

线性代数是大学理、工、管等学科的共同开设的一门重要基础理论课，在大学数学中占有重要地位，随着计算技术的发展和计算机的普及，线性代数作为理工科的一门基础课程日益受到重视，如何使线性代数的教学内容与各个学院专业相结合一直是研究热点。由于线性代数内容的偏抽象性，而各个学校一般课时安排偏少，如何提高线性代数课程的教学方法值得进一步研究和探讨。

传统的线性代数教学偏重于自身理论体系，强调线性代数的基本概念、定理和证明，对线性代数的数值计算方法和应用重视不够。对于软件学院学生来说，将来的培养目标是应用性开发人员，更多的学生将从事一线软件开发工作，这与计算机学院以及其他一本理工科院系学生有很大不同。所以，如何更好的将线性代数课程内容与后期计算机专业课结合起来，如何将线性代数中的抽象数据处理与数学模型建立方法应用到软件开发过程中，是线性代数课程教学过程中要思考的问题。

数字图像直观的说就是计算机和各类智能机上显示的图片，这些图像如何实现？和线性代数的哪些内容有关系？把这些联系融合在教学内容中，既增加学生对线性代数课程的兴趣，又降低了课程的抽象性。线性方程组是学习线性代数课程的基本内容，也是学生中学时代学习过的内容，在线性代数教学课程中以线性方程组组求解为主线进行教学，可以更好的降低学习难度，提高教学效果。

在新课标下，高等数学的核心内容微积分知识学生在中学已学过，而且微积分的导数可以理解为切线的斜率、运动的速度，定积分可以理解为求图像的面积、由速度求路程，这都比较自然，容易理解。而线性代数核心概念矩阵对学生来讲是陌生的，有关矩阵的知识让他们感到不好理解，比如线性相关、线性无关是什么意思，有什么用？所以抽象是线性代数学习的拦路虎，由此导致学生学起来困难，对该课程不感兴趣。

本文以我校软件学院的线性代数课程教学为基础，以我院二本学生作为实验对象，结合数字图像处理概念和线性方程组求解问题，对线性代数课程进行教学研究。通过实际教学测试，结合了数字图像和方程组的线性代数课程教学效果有很大提高。

二、线性代数概述

线性代数（linear algebra）涉及的运算主要是称为加减和数乘的线性运算，这些线性运算须满足一定的性质进而构成线性空间。线性代数需要解决的第一个问题就是求解来源于实际应用问题的线性方程组。从广义的角度看，线性代数研究线性科学中的“线性问题”。矩阵和向量是重要的代数工具，在一定的意义上，它们以及其上的一些运算本身就构成线性空间。因此，线性代数的主要内容分别是线性方程组、向量空间、矩阵代数，以及与线性变换密切相关的方阵的特征值和二次型这种线性空间之间特殊的双线性函数等。线性代数的特点是内容较抽象、概念和定理较多，前后联系紧密，环环相扣，相互渗透。

为何要学习线性代数？线性代数是一种数学建模方法，科研工作者必须掌握。线性化是重要的数学方法，在高等数学特别是优化问题的讨论中会用到。在计算机程序设计语言特别是MATLAB中，矩阵是最基本的数据结构。在微积分（高等数学）、微分方程、离散数学、算法分析与设计、计算机图形图像处理及数字信号处理等课程中，矩阵、向量、线性变换是经常要用的知识。随着计算机的普及，线性代数在理论和实际应用中的重要性更加突出，这使得诸如计算机专业、电子信息专业、自动控制专业以及经济管理专业等对线性代数的内容从深度和广度方面都提出了更高的要求。

三、线性代数教学探讨

1、数字图像与线性代数关系

数字图像学生并不陌生，在智能手机普遍使用的条件下，学生基本人手一部，智能手机的拍照功能基本每一个学生都在用，拍出来的照片就是数字图像。数字图像恰恰以矩阵的形式存储，当我们说一副灰度图像 的像素为 时，实质指的是这幅图像有一个 的矩阵组成，即

而在某些讨论中，可用传统矩阵表示方法，即

矩阵中每一个元素的值从0-255之间取。所以我们在介绍线性代数知识的时候将数字图像作为例子加以引入，会让学生觉得知识不再那么抽象，让学生感觉到知识用在什么地方，从而对这门课增加兴趣。

当介绍线性代数运算时，有矩阵的加、减、乘和数乘，以数乘为例，其定义为，

若 为常数，则

每当学生学到这个定义的时候都会问，这个定义有什么用？这时我们以数字图像为例来给学生解释。假设 是一个灰度图像， 则是将 中每一个元素的值变为原来的 ，反应到图像上则是变暗。例如A为下图

另外向量组的线性相关性、极大线性无关组及向量组的秩是非常抽象的概念，一个向量组对应一个矩阵，而现在基于低秩稀疏理论的图像处理正是建立在这些概念之上，我们可以以图像去噪或图像分割为例告诉学生这些概念的用处，从让这些概念不再那么抽象。当然，将这些概念用在图像处理上，还需要知道别的知识，学生只需了解这些概念在图像处理领域是怎么处理的就可以了，至于如何建模去解决问题，则是另外的知识点，这样做的目的是为了让学生看到抽象概念的实际应用，从而激发他们对线性代数知识的兴趣。

2、线性方程组与线性代数关系

线性方程组是线性代数课程研究的基本内容，以此为主线，我们把行列式、矩阵运算、矩阵初等变化以及向量组的线性相关性有机的结合在一起。行列式只能求解一类特殊的线性方程组，矩阵行初等变换可以求解所有的线性方程组，向量组的线性相关性对方程组无穷解的解空间进行描述。所以，利用线性方程组这条主线，能够更好的贯穿整个教学过程，从而降低学习难度，提高教学效果。

3、具体教学方法探讨

（1）在学习线性代数过程中，常有学生问到这门课的作用以及和本专业的关系，我院教授本课程教师过程老师多为计算机专业。利用这个特点，我们将线性代数课程内容与后续专业课紧密联系，如各类计算机语言编程、数据结构、算法分析等课程，真正给学生讲清线性代数与专业课的关系，从而增加学生兴趣和提高教学效果。

（2）根据数字图像在智能机上存储和实现，结合线性代数课程中的矩阵、矩阵运算、向量组线性相关性等知识点，将线性代数课程与实际应用相结合，激发学生对本课程的兴趣，降低课程抽象性，提高教学效果。同时在教学过程中融入数学建模的思想和方法，使学生体会到运用线性代数的知识能够解决实际问题，学会数学建模的方法，从而“发现问题――分析问题――解决问题”。

（3）根据二本学生特点，简化教学内容，利用线性方程组求解为主线，将线性代数基本内容，即行列式、矩阵及其运算、矩阵的初等变换和向量组的线性相关性完美地结合起来，从而建立新的课程体系、教学内容和教学方式，更好培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力、运算能力和解决实际问题的能力。具体包括：将数学建模的思想和方法融入线性代数的课堂教学中，将抽象的数学知识与实际应用和日常生活相结合，用建立的数学模型描述客观事物的特征及其内在的联系，从而为将来进行软件开发打下深厚基础。

（4）改革教学内容，提高教学的实用性。在一般数学课程内容中有大量的定理证明与推演，但对于软件学院二本学生来说，提高实用性显得更加重要，因此线性代数课程内容不应过分强调定理的证明与理论的完整性，而应将注意力集中于基本概念与基本理论、方法的应用。基于此种理念，线性代数课程将重点放在基本概念和计算以及与本专业其它的应用上。

四、结束语

本文结合软件学院教学和办学特点，通过对数字图像和线性方程组求解讨论，对线性代数课程的教学过程和教学方法进行了探讨。同时，通过本届学生的课程改革试验，线性代数课程的教学效果有了较大提高，学生的学习积极性得到了一定提高。