《MATLAB程序设计》教学大纲

《MATLAB程序设计》教学大纲

一、课程性质和任务

《MATLAB程序设计》是计算机专业的一门重要的专业课，它是目前国际上最流行、应用最广泛的科学与工程计算软件，它广泛应用于自动控制、数学运算、信号分析、计算机技术、图像处理、财务分析、航天工业、汽车工业、生物医学工程、语音处理和雷达工程等各行各业，是国内外高校和研究部门进行许多科学研究的重要工具。理论与实践相结合是学好本课程的主要途径。要求学生在学习理论知识的同时，积极上机实践，以达到对理论知识的熟练简明应用。

本课程设置的主要任务是通过对MATLAB6.5环境、MATLAB矩阵及其运算、MATLAB程序设计、MATLAB文件操作、MATLAB绘图、MATLAB数据分析与多项式计算、MATLAB解方程与函数极值、MATLAB数值积分与微分、MATLAB符号计算、MATLAB图形句柄、MATLAB图形用户界面设计、Simulink动态仿真集成环境、在Word环境下使用MATLAB等的学习，掌握应用MATLAB进行科学运算的能力；进行简单程序设计的技能；了解MATLAB在Simulink仿真环境中的应用；了解MATLAB与其它应用程序的接口；掌握在Notebook中使用MATLAB的方法。培养学生利用MATLAB软件处理问题的思维方式和程序设计的基本方法，启发学生主动将MATLAB引入到其它基础课和专业课。为其它专业课的学习，为进行各种实用程序的开发，毕业设计的实施以及将来走上工作岗位的实际应用打下良好的基础。

二、课程教学目标

（一）、知识教学目标

1、 熟悉（或了解）：指能正确理解和阐述MATLAB科学运算与工程应用相关的术语、概念和定义。

2、 掌握（或能够）：指在正确理解基本概念的基础上，进一步深入各概念之间的区别和联系，正确的使用规则等。

3、 熟练掌握：指能灵活运用学到的MATLAB，解决实际问题并在计算机上编程，调试并得出正确的结果。

（二）、能力培养目标

1、培养学生结构化程序设计的能力。

2、培养学生用MATLAB解决实际问题的能力。

三、教学时数分配建议表

章次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 名 称 教学时数 MATLAB操作基础 MATLAB矩阵及其运算 MATLAB数据分析与多项式计算 MATLAB程序设计 MATLAB文件操作 MATLAB绘图 MATLAB图形句柄 MATLAB图形用户界面设计 在Word环境下使用MATLAB 机动 合计 4 12 8 10 4 12 4 8 4 68 2 6 4 4 2 6 2 4 4 34 三年制 理论教学 实验 2 6 4 6 2 6 2 4 2 34 机动 四、教学内容 第一章 MATLAB操作基础

一、教学目的和要求

了解 MATLAB的发展与特点；了解MATLAB6.5环境设置及其它管理；通过不断练习，达到熟练掌握MATLAB6.5中常用的9个窗口的使用。

二、教学内容 1、MATLAB概述

2、MATLAB的运行环境与安装 3、MATLAB的集成环境 4、MATLAB帮助系统 三、教学重点与难点

MATLAB的集成环境和MATLAB帮助系统的使用

第二章 MATLAB矩阵及其运算

一、教学目的和要求

掌握变量的定义与使用；掌握内存变量的管理；熟练掌握MATLAB常用数学函数的使用；掌握MATLAB矩阵的建立、拆分以及特殊矩阵的使用；掌握MATLAB的算术运算、关系运算和逻辑运算等；掌握矩阵分析；了解矩阵的超越函数；掌握字符串的使用；了解结构数据、单元数据和稀疏矩阵的使用。

二、教学内容 1、变量和数据操作 2、MATLAB矩阵

3、MATLAB运算 4、矩阵分析 5、矩阵的超越函数 6、字符串

7、结构数据和单元数据 8、稀疏矩阵 三、教学重点与难点

MATLAB矩阵、矩阵分析、结构数据与单元数据的定义与使用。

第三章 MATLAB数据分析与多项式计算

一、教学目的和要求

掌握MATLAB的数据统计处理方法：最大值和最小值、求和与求积、平均值和中值、累加和与累乘积、标准方差与相关系数、排序等；掌握数据的一维数据插值与二维数据插值；掌握曲线拟合；掌握多项式计算。

二、教学内容 1、数据统计处理 2、数据插值 3、曲线拟合 4、多项式计算 三、教学重点与难点

数据统计处理、数据插值、曲线拟合与多项式计算。

第四章 MATLAB程序设计

一、教学目的和要求

掌握M文件的建立与打开；掌握MATLAB的顺序结构、选择结构和循环结构的程序设计；掌握函数的定义、调用和参数传递；掌握全局变量和局部变量的使用。了解内联函数的使用；了解程序性能剖析窗口的使用。

二、教学内容 1、M文件 2、程序控制结构 3、函数文件 4、程序举例

5、程序调试 三、教学重点与难点

M文件和函数文件的区别与联系、定义与使用及调试；。

第五章 MATLAB文件操作

一、教学目的和要求

掌握文件的打开与关闭；了解二进制文件和文本文件的读写操作；了解数据的定位。 二、教学内容 1、文件的打开与关闭 2、文件的读写操作 3、数据文件的定位 三、教学重点与难点

文件的打开与关闭、文件的读写操作、数据文件的定位。

第六章 MATLAB绘图

一、教学目的和要求

掌握MATLAB二维曲线的绘制；掌握图形的修饰；掌握三维图形的绘制；了解各种特殊图形的绘制；了解图像处理与动画制作。

二、教学内容 1、二维数据曲线图 2、其他二维图形 3、隐函数绘图 4、三维图形 5、图形修饰处理 6、图像处理与动画制作 三、教学重点与难点

二维图形、三维图表的绘制与处理；图像处理与动画制作。

第七章 MATLAB图形句柄 一、教学目的和要求

了解图形对象及其句柄；掌握常用图形对象的属性；掌握图形对象的创建。 二、教学内容 1、图形对象及其句柄 2、图形对象属性

3、图形对象的创建 三、教学重点与难点 图形对象的创建。

第八章 MATLAB图形用户界面设计

一、教学目的和要求

掌握菜单设计；掌握对话框设计；熟悉图形用户界面设计工具的使用。 二、教学内容 1、菜单设计 2、对话框设计

3、图形用户界面设计工具 三、教学重点与难点 图形用户界面设计及编码。

第九章 在Word环境下使用MATLAB

一、教学目的和要求

掌握Notebook的安装、启动、使用及其在MATLAB中的使用。 二、教学内容 1、Notebook操作基础 2、单元的使用 3、输出格式控制 三、教学重点与难点

Notebook的安装、启动；单元的使用；输出格式控制。

五、本课程与其它课程的联系

1、本课程的先修课程为《计算机数学基础》、《运筹学》和《面向对象程序设计》。 2、本课程的后续课程是《MATLAB工具箱》、《MATLAB与外部程序接口》、《计算机控制与仿真技术》和《SPSS统计分析方法及应用》。

六、课程教学实验、实训安排

实验实训一 MATLAB操作基础

[学时] 2学时

[目的]熟练掌握MATLAB的启动和退出；熟悉MATLAB的命令窗口；熟悉常用选单和工具栏；熟悉MATLAB桌面的其他窗口；使用“帮助”查找帮助信息。

[内容]启动MATLAB；使用命令窗口；查看历史窗口；查看工作空间窗口；数组编辑器窗口的使用；修改搜索路径(命令方式与选单方式)；帮助窗口的使用；交互界面分类窗口的

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