《matlab程序设计》教学大纲。
一、课程基本信息。
二、课程性质与作用。
matlab程序设计》是工科大学非计算机类理、工专业学生的一门计算机专业必修课。matlab 作为一种高级科学计算软件,是进行算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的交互式应用开发环境。本课程注重实际能力的培养,使学生能够运用matlab进行一般的工程计算,掌握matlab的基本技术。
课程的指导思想是“学以致用”,课程知识点系统全面,能锻炼学生的动手能力。课堂教学结合实际问题,探索 “理论结合实践”的教学模式,注重精讲多练,培养学生利用matlab解决专业实际工程问题的能力。课堂教学覆盖不到之处通过实验课让学生在实践中学习,力求实现“教学与自学相结合”的教学原则,重视创新能力和综合能力的培养。
三、教学目标。
通过本课程教学,学生应:
1. 掌握matlab**帮助功能的使用、熟悉matlab运行环境;
2. 掌握matlab的基本运算,如算术运算、关系运算、逻辑运算等;
3. 掌握应用matlab实现二维和三维图形的绘制方法;
4. 学会m文件的建立和使用方法,并具有使用matlab语言编程和调试的能力;
5. 掌握simulink的基本**应用;
6. 熟练对常用matlab工具箱函数的运用,能够综合数学知识与matlab编程实现综合性实际问题的编程。
四、教学安排。
五、教学内容。
教学单元一、matlab概述。
教学目的】1、 熟练掌握matlab集成开发环境的使用;
2、 了解matlab的命令格式;
3、 学会将matlab程序发布为各种文档文件;
4、 学会使用matlab的“帮助”查找帮助信息。
教学时数】3课时。
教学内容】1、 matlab集成开发环境。
2、 matlab的文件格式及设置搜索路径。
3、 matlab的发布功能。
4、 matlab的帮助系统。
教学重点】1、掌握matlab的搜索路径的设置方法及其原因;
2、掌握简单的命令行操作方法。
教学难点】1、matlab的菜单、工具栏和通用操作界面;matlab帮助文件的使用;
2、掌握matlab简单的命令行操作方法。
教学单元二、matlab的基本运算。
教学目的】1、 掌握变量的定义与使用;掌握内存变量的管理;
2、 掌握matlab矩阵的建立、拆分以及特殊矩阵的使用;
3、 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;
4、 掌握matlab的算术运算、关系运算和逻辑运算;
5、 掌握多项式的计算。
教学时数】6学时。
教学内容】1、数据类型。
2、矩阵和数组的算术运算。
3、字符串。
4、关系运算和逻辑运算。
5、数组的信息获取。
6、多项式计算。
教学重点】1、掌握变量的命名方法,掌握矩阵的输入方法;
2、掌握数组与矩阵的创建,掌握矩阵运算和数组运算;
3、掌握多项式的计算。
教学难点】1、掌握变量的命名方法;
2、掌握矩阵运算和数组运算;
3、掌握多项式的计算。
教学单元。三、数据的可视化。
教学目的】1、 掌握matlab二维曲线的绘制;
2、 掌握matlab图形的修饰;
3、 掌握matlab三维图形的绘制;
4、 了解各种特殊图形的绘制;
5、 了解图像处理与动画制作。
教学时数】9学时。
教学内容】1、二维绘图;
2、特殊图形和坐标的绘制;
3、matlab的图形窗口;
4、基本三维绘图命令。
教学重点】1、掌握matlab二维曲线的绘制;
2、掌握matlab三维图形的绘制。
教学难点】1、掌握matlab二维曲线的绘制;
2、掌握matlab三维图形的绘制。
教学单元。四、符号运算。
教学目的】1、 理解符号计算的内涵,掌握符号变量的定义方法;
2、 掌握符号矩阵的基本运算,掌握符号微分、积分运算,了解化简和替代命令;
3、 掌握符号表达式的创建,了解符号代数方程求解,了解符号微分方程求解;
4、 掌握符号分析可视化。
教学时数】9学时。
教学内容】1、 符号对象的创建和使用。
2、 符号对象的运算。
3、 符号表达式的变换。
4、 符号微积分、极限和级数。
5、 符号积分变换。
6、 符号方程的求解。
7、 符号函数的可视化。
教学重点】1、掌握符号变量的定义方法;
2、掌握符号矩阵的基本运算;
3、掌握符号微分、积分运算;
4、掌握符号表达式的创建。
教学难点】1、 掌握符号变量的定义方法;
2、 掌握符号矩阵的基本运算。
教学单元。五、程序设计和m文件。
教学目的】1、 掌握常用的语言结构:for循环、if语句、while循环、break语句、switch和case语句等;
2、 掌握m文件和函数的编程方法;理解函数m文件和脚本m文件的不同;
3、 了解提高程序运行速度的方法;
4、 掌握使用matlab 基本命令编制实现一些常用算法的程序和函数;
5、 理解matlab 函数的调用机制。
教学时数】9学时。
教学内容】1、程序控制。
2、m文件结构。
3、函数的使用。
4、函数句柄和inline对象。
教学重点】1、 掌握常用的语言结构;
2、 掌握m文件的编程方法;
3、 掌握使用matlab 基本命令编制实现一些常用算法的程序和函数。
教学难点】1、 掌握常用的语言结构;
2、 掌握m文件的编程方法;
教学单元六、simulink**应用。
教学目的】1、 熟悉simulink的工作环境;
2、 熟练掌握simulink的使用;
3、 熟练掌握simulink**模型搭建方法及步骤;
4、 了解simulink在电路原理中的应用。
教学时数】12学时。
教学内容】1、 simulink的概述。
2、 simulink的工作环境。
3、 创建simulink**模型。
4、 simulink的应用实例。
教学重点】1、 熟悉simulink的工作环境;
2、 掌握simulink文件操作和模型窗口界面的操作和系统的**与分析。
教学难点】1、 掌握simulink模块库;
2、掌握simulink在电路原理中的应用。
六、教学方法。
本课程是采用课堂教学和上机实验相结合的教学模式。其中,理论和实践是在计算机模拟实验室同步进行,各教学环节的重点都是在于培养学生综合运用matlab解决实际问题的能力上,讲授主要通过多**和计算机同步操作等教学手段讲解软件基本命令的使用方法和技巧,结合高等数学、线性代数和概率统计等数学专业课的应用实例,使学生掌握matlab的使用及编程思想和技巧。上机实验是通过计算机操作完成,通过具体实例编程,使学生反复练习融会贯通。
七、考核方式。
1.课程考核方式:以平时考核(考勤、课堂组织纪律、课堂讨论发言)、平时实训完成度和期末考试相结合的方式进行,综合评价学生的学习成绩。
2.课程考核形式:实践操作。
3.成绩评定:平时成绩(20%)+实训操作成绩(30%)+期末成绩(50%)
八、参考书目。
1. bruce eckel等著。matlab教程。北京:北京航空航天大学出版社,2015.
2. 周建兴等著。matlab从入门到精通(第2版). 北京:人民邮电出版社出版,2012.
3. cleve moler等著。 matlab数值计算。北京:北京航空航天大学出版社,2015.
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教学大纲 高级程序设计
课程编号 3510006课程类型 必修课。开课学期 第5学期学分 4 学分。本课程课内总学时 72学时,理论讲授46学时,上机实验26学时。适用对象 计算机科学技术专业本科学生。先修课程 程序设计基础。使用教材及参考书 采用教材 c 应用程序设计,韦鹏程,中国铁道出版社,2011.7 采用主要参考书...