MATLAB编程及应用课程教学大纲.doc

《Matlab编程及应用》课程教学大纲
MatlabLanguageandApplication
课程代码：课程性质：专业基础理论课/必修
适用专业：信息计算、信息安全、统计开课学期：4
总学时数：32总学分数：2
编写年月：2004年7月修订年月：2007年7月
执笔：徐圣兵
一、课程的性质和目的
数值计算与MATLAB语言是信息科学与技术平台必修课程，注重锻炼学生的数学建模、分析能力等所需的基础知识和基本能力。MATLAB是一种以数值计算和数据图示为主的计算机软件，并包含适应多个学科的专业软件包，以及完善程序开发功能。本课程要求学生掌握MATLAB的数据类型、矩阵输入和操作方法、语法结构、函数的使用以及二维、三维绘图功能，并能够熟练地将MATLAB应用于学习中，解决相关课程中的复杂的数学计算问题。上机操作是本课程重要的教学环节，学生只有通过上机实习，才能领会MATLAB中众多功能，才能达到熟练应用的程度。本课程将一半的课时用于安排学生上机实习。
二、课程教学内容及学时分配
第一章MATLAB系统简介（2学时）
了解MATLAB软件的发展历史，MATLAB的基本情况，以及学习的意义。熟练掌握启动和退出MATLAB的方法。熟练掌握MATLAB的各种功能介绍。熟练掌握命令窗口的使用。熟练掌握MATLAB帮助。
本章内容：MATLAB软件的发展历史，MATLAB的基本情况，MATLAB启动和退出MATLAB，功能介绍，命令窗口，MATLAB帮助。
第二章矩阵与数组运算（8学时，其中实验4学时）
掌握矩阵创建、保存和提取方法。掌握矩阵元素标识。掌握矩阵函数。熟练掌握矩阵的运算。熟练掌握数组的运算和数组函数。掌握数据的输出。
本章内容：矩阵创建、保存和提取方法；矩阵元素标识、矩阵函数、矩阵运算、数组运算、数组函数、数据的输出。
第三章计算结果可视化（8学时，其中实验4学时）
了解图形窗口。熟练掌握二维平面图形与坐标系。熟练掌握三维绘图。了解四维表现图。了解特殊图形。熟练掌握极坐标系和球坐标系下绘图。掌握坐标轴的控制和图形标注。
本章内容：图形窗口；二维平面图形与坐标系；三维绘图；四维表现图；特殊图形；极坐标系和球坐标系下绘图；坐标轴的控制；图形标注。
第四章程序设计基本知识（10学时，其中实验6学时）
掌握变量类型。掌握基本表达式。掌握数据类型。掌握运算符与操作符。掌握关系运算与逻辑运算。熟练掌握三种程序结构。熟练掌握程序流控制语句。熟练掌握两种M文件和M文件的调试方法。
基本内容：变量类型；基本表达式；数据类型；运算符与操作符；关系运算与逻辑运算；三种程序结构；程序流控制语句；两种M文件；M文件的调试。
第五章符号计算及工具箱（4学时，其中实验2学时）
掌握符号变量的创建方法。掌握符号表达式和符号方程。掌握符号矩阵的引用、修改与基本运算。掌握三种数据类型的相互转换。掌握符号数学函数的创建方法。了解可视化的符号函数分析界面。
了解MAPLE的符号资源的使用。
基本内容：符号变量的创建方法；符号表达式；符号方程；符号矩阵的引用、修改与基本运算；三种数据类型的相互转换；符号数学函数的创建方法；可视化的符号函数分析界面；、MAPLE的符号资源使用。
三、课程教学的基本要求
本课程是信息与计算专业的专业基础课程，操作性较强，是本专业的软件基础课程。在教学方法上，主要采用课堂讲授，实验，课后自学等教学形式。
(一)课堂讲授
数值计算与MATLAB语言是信息科学与技术平台必修课程，课堂讲授要注重锻炼学生的数学建模、分析能力等所需的基础知识和基本能力，强调实际操作性，培养学生实际动手的动力。
（二）课后自学
为了培养学生实际动手操作能力，教师给出一些有代表性的课后上机和实践任务，以增强学生运用Matlab软件编程的能力。
（三）平时测验
为及时了解教学情况，教师可适当挑选有代表性的学生进行软件操作测试。
（四）实验
上机操作实验是本课程重要的教学环节，学生只有通过上机实习，才能领会MATLAB中众多功能，才能达到熟练应用的程度。
（五）考试
教师可根据学生的情况灵活采用考核的形式，主要考核学生的实际动手操作能力，可以采用开卷考试形式或上机实际操作形式。开卷的试题题型可采用填空，选择，编程等方式，开卷考试采用笔试，难度可适当加大。上机实际操作考核形式，事先给学生布置大量的实际操作题（至少30小题），考核时可从中随机挑选三、四题让单个学生上机操作（不同学生尽量采用不同操作题组合），根据学生的表现采用五级积分制（优秀、良好、中等、及格、不及格）。
总评成绩：课外作业，平时测验，实验占20%；期末考核占80%。
四、本课程与其它课程的联系与分工
先修课程：数学分析，高等代数，一至两门程序设计语言。