《Matlab语言程序设计》教学大纲(本科).pdf

46 Matlab 语言程序设计 一、课程简介 MATLAB 是由美国 mathworks 公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如 C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。MATLAB 可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。MATLAB 解决计算问题要比用 C 语言等完成相同的事情简捷得多，并且 MATLAB 也吸收了像 Maple 等软件的优点，使 MATLAB 成为一个强大的数学软件。MATLAB 已经成为国际、国内许多知名大学专科、本科及研究生的必须课程，可以辅助高等代数、数学分析、高通量数据处理等多门学科的学习，为本科毕业设计和进一步科研提供帮助。二、理论教学内容 1.MATLAB基础 掌握内容：MATLAB用户界面；MATLAB基本用法；基本运算；常用的操作命令和快捷键；MATLAB支持的数据结构与数据类型。了解内容：MATLAB发展史；复数表示及运算；数字数据类型操作函数。2.向量、数组和矩阵 掌握内容：向量、数组与矩阵的创建；注意区分矩阵和数组的差别，特别是运算符的差别。矩阵运算和数组运算；注意区分矩阵和数组的差别，特别是运算符的差别。了解内容：多项式的创建方法和基本运算。3.MATLAB程序设计 掌握内容：循环语句、分支语句的编写；脚本M文件；函数M文件；程序的调试；函数M文件的结构、规则；函数变量；函数参数与调用。了解内容：人机交互语句；程序的错误处理；程序的分析和优化；函数的递归调用。4.图形绘制 掌握内容：图形窗口的创建与控制，以及图形窗口的基本操作。二维图形的绘制以及图形控制；线性、颜色、坐标轴的控制；字符串的生成；字符串函数。了解内容：三维图形的绘制；图形的高级控制；特殊图形的绘制（如面积图、直方图、饼图等）。5.字符串与文件操作 掌握内容：字符串函数；文本操作。了解内容：字符串的运算；字符串和数值的转换；符号运算的特点。6.生物信息学工具箱 掌握内容：利用Matlab进行基因表达分析和网络分析。了解内容：利用Matlab进行基因功能研究。7.符号运算 掌握内容：符号矩阵；符号表达式的运算。了解内容：符号运算的特点。三、实验教学内容 1.MATLAB基础 47 掌握内容：MATLAB用户界面；MATLAB基本用法；基本运算；常用的操作命令和快捷键；MATLAB支持的数据结构与数据类型。了解内容：复数表示及运算；数字数据类型操作函数。2.Matlab程序设计 掌握内容：循环语句、分支语句的编写；脚本M文件；函数M文件；程序的调试；函数M文件的结构、规则；函数变量；函数参数与调用。了解内容：人机交互语句；程序的错误处理；程序的分析和优化；函数的递归调用。3.图形绘制 掌握内容：图形窗口的创建与控制，以及图形窗口的基本操作。二维图形的绘制以及图形控制；线性、颜色、坐标轴的控制；字符串的生成；字符串函数。了解内容：三维图形的绘制；图形的高级控制；特殊图形的绘制（如面积图、直方图、饼图等）。4.生物信息学工具箱 掌握内容：利用Matlab进行基因表达分析和网络分析。了解内容：利用Matlab进行基因功能研究。5.符号运算 掌握内容：符号矩阵；符号表达式的运算。了解内容：符号运算的特点。四、参考资料 MATLAB实用教程第一版.张德喜著.中国铁道出版社.2016年出版 五、学时分配 序号 教学内容 参考学时 总学时 理论学时 实验学时 1 MATLAB 基础 8 4 4 2 向量、数组和矩阵 4 4 0 3 MATLAB 程序设计 10 6 4 4 图形绘制 8 4 4 5 字符串与文件操作 6 4 2 6 符号运算 4 2 2 7 Matlab 的生物信息学应用 4 4 4 合计 48 28 20