内容发布更新时间 : 2025/1/7 8:09:05星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
《matlab程序设计语言》课程教学大纲
课程名称:matlab程序设计语言 英文名称:Programming Language
一、课程的性质、目的和任务
MATLAB是MathWorks公司推出的一套高性能的数值计算和可视化软件,可以解决工程、科学计算和数字信号处理、通信、数学等学科中许多问题。本课程是数学相关专业基础的必修课程,是统计学,金融数学的重要实践性课程(学科基础课)。
通过本课程的学习,可以使得本专业学生掌握MATLAB这一现代的科学计算和系统仿真语言的基本编程思想和方法,并利用MATLAB对所学基础课程进行上机模拟实验和数值计算,从而通过MATLAB编程实验来验证和巩固所学的数学和工程理论。
本课程主要介绍MATLAB语言的应用环境、调试命令,各种基本命令和高级操作命令,绘图功能函数,控制流语句,数据可视化,符号数学计算,概率统计,图形用户界面和文件读取I/O 等相关内容。本课程以讲课为主,结合上机实验,使学生通过编程实例掌握MATLAB语言的编程基础与技巧。
二、课程教学的基本要求
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、函数的使用以及常用的绘图功能,并在后续的学习过程中能较熟练地应用MATLAB解决相关课程中的复杂的数学计算问题。
三、课程的教学内容、重点和难点
第一章 MATLAB概述
教学重点与难点
重点:掌握MATLAB的搜索路径的设置方法及其原因,掌握简单的命令行操作方法。
难点:掌握MATLAB简单的命令行操作方法。 教学时数 2
教学内容MATLAB 的主要特点,系统组成,目录结构,工作环境,通用命令,文件管理,搜索路径及其设置。
教学方式讲授,投影演示。
教学要求了解MATLAB语言的基本特点及其主要功能、语言结构,掌握MATLAB的搜索路径的设置方法及其原因,掌握简单的命令行操作方法;
第二章 MATLAB基础知识
教学重点与难点
重点:掌握变量的命名方法,掌握矩阵的输入方法,掌握矩阵运算和数组运
算,掌握数组与矩阵的创建、矩阵运算与数组运算。
难点:掌握矩阵运算与数组运算。 教学时数4
教学内容 MATLAB数据类型,基本矩阵操作,运算符,字符串处理函数,数组运算,矩阵操作,矩阵元素的运算,矩阵运算,稀疏矩阵。
教学方式 讲授,投影演示。
教学要求掌握变量的命名方法,掌握矩阵的输入方法,理解矩阵和数组的不同,掌握矩阵运算和数组运算,了解文本的操作命令,掌握关系、逻辑运算,了解数据的输出格式;掌握数组与矩阵的创建、矩阵运算与数组运算。
第三章 MATLAB编程基础
教学重点与难点
重点:掌握常用的语言结构,掌握M文件的编程方法,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。
难点:掌握常用的语言结构。 教学时数12
教学内容 M 文件编辑器 ,MATLAB 的控制流,控制程序流的其他常用指令,脚本和函数,M 文件中变量的检测与传递 ,MATLAB 程序的调试。
教学方式 讲授,投影演示。 教学要求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;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;了解提高程序运行速度的方法;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;理解MATLAB 函数的调用机制。
第四章 MATLAB数据可视化
教学重点与难点
重点:掌握plot命令,掌握线型、颜色、标示等属性的设置,掌握二维图形命令。
难点:掌握线型、颜色、标示等属性的设置。 教学时数 4
教学内容图形绘制,二维图形绘制,三维图形绘制,四维图形可视化 教学方式讲授,投影演示。
教学要求掌握plot命令,掌握线型、颜色、标示等属性的设置,掌握二维图形命令,理解图形属性,了解三维图形的绘制命令;掌握二维图形的绘制;掌握一元函数图形的绘制;了解三维曲线图和三维曲面图形的绘制;了解二元函数图形的绘制;掌握图形的标注;了解图像表现函数、色彩的控制。
第五章 MATLAB数据分析
教学重点与难点
重点:掌握多项式求根,四则运算、导数、积分与估值、运算函数及操作指令、掌握一维数据插值,掌握求极限的函数,掌握一元函数的数值积分。
难点:掌握多项式求根,四则运算、导数、积分与估值、运算函数及操作指令。
教学时数 4
教学内容多项式及其函数,数据插值,函数的极限,函数数值积分。 教学方式讲授,投影演示。
教学要求 了解多项式的表达式和创建,掌握多项式求根,四则运算、导数、积分与估值、运算函数及操作指令;掌握一维数据插值;了解二维数据插值;掌握求极限的函数;理解数值积分问题的数学表述,掌握一元函数的数值积分。
第六章 MATLAB符号计算
教学重点与难点
重点:掌握符号变量的定义方法,掌握符号矩阵的基本运算,掌握符号微分、积分运算,掌握符号表达式的创建。
难点:掌握符号变量的定义方法,掌握符号矩阵的基本运算。 教学时数 4
教学内容MATLAB 符号计算概述,符号对象和符号表达式,符号表达式操作,符号表达式替换,符号微积分,符号代数方程求解,符号微分方程求解,符号分析可视化。
教学方式讲授,投影演示。
教学要求理解符号计算的内涵,掌握符号变量的定义方法,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。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。掌握符号分析可视化。
第七章 概率统计
教学重点与难点
重点:掌握随机变量的产生,掌握统计特征,掌握统计作图。 难点:掌握统计特征。 教学时数 4
教学内容随机变量的产生,概率密度计算,累积概率分布,统计特征,统计作图
教学方式讲授,投影演示。
教学要求理解随机变量的产生,了解概率密度计算,了解累积概率分布,掌握统计特征,掌握统计作图。
第八章 图形用户界面
教学重点与难点
重点:掌握图形用户界面控件,理解对话框对象,掌握界面菜单。 难点:掌握图形用户界面控件。 教学时数 4
教学内容图形用户界面控件,对话框对象,界面菜单,图形界面创建工具。 教学方式讲授,投影演示。
教学要求掌握图形用户界面控件,理解对话框对象,掌握界面菜单,了解图