《Matlab程序设计与应用》课程教学大纲.docx

Matlab程序设计与应用教学大纲课程英文名Matlab Programming and Application课程代码02M0042学分2总学时32理论学时20实验/实践学时12课程类别学科基础课课程性质任选先修课程高等数学、线性代数适用专业测控技术与仪器测控技术与仪器（卓越）开课学院计量测试工程学院注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。一、课程地位与课程目标（一）课程地位Matlab是用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级计算软件。在工科类 大学，是学生必须掌握的计算机语言之一；在研究设计单位和工业部门，是研究和解决工程计算 问题的主要手段，是工程技术人员必备的工具之一。通过Matlab程序设计与应用课程的学 习，将培养学生利用Matlab软件分析数据、建立模型以及研究科学问题的观念，使学生初步具 备基于Matlab解决数理问题的能力。（二）课程目标本课程以全面提升课程质量与工程实践相结合为核心，培养学生利用Matlab解决测控领域 与测量中数据计算的相关问题。通过专业实验课程，突出培养学思结合、知行统一、勇于探索的 精神、善于解决问题的实践能力。培养学生形成科学和工程思维，激发学生创新意识。通过该课 程的学习，使学生能够使用Matlab进行一般的工程计算，使Matlab成为学生学习专业知识、课 程设计、毕业设计及课外科技活动的重要辅助工具。具体课程目标如下：1 ,使学生熟练掌握Matlab语言的基础概念、基本内容，包括数值计算、符号运算、图形处 理、绘图功能、程序设计方法及数值仿真。（L2）2,使学生掌握Matlab在数据处理、计算和建模中的应用，并利用Matlab工具箱进行相关 领域的科学研究。（2.1）3.通过Matlab编程实习，使学生理解实际问题与模型、模型与软件算法、算法与问题数值 解的内在联系，并建立利用Matlab解决简单工程问题的意识和能力。（5.1）二、课程目标达成的途径与方法课程目标将通过课堂教学、课堂讨论、课后作业、上机实践、编程大作业的途径来实现，具 体内容见下表：课程目标达成的途径与方法学生的预期获得目标1课堂教学Matlab语言的基础概念、基本内容课后作业Mat lab基本功能上机实践Mat lab基本操作技能目标2课堂教学Mat lab数据处理、计算和建模课堂讨论Mat lab理论与专业问题的结合上机实践专业问题中的应用Mat lab的能力目标3上机实践基于Mat lab的建模与仿真的能力编程大作业利用Matlab进行单工程问题的求解的能力三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求1.2毕业要求2.1毕业要求5. 1课程目标1M课程目标2M课程目标3M注：1.支撑强度分别填写H、M或L （其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）。2.毕业要求应根据课程所在专业培养方案进行描述。3.通识选修课程可不填写上表。四、课程主要内容与基本要求1、Matlab 简介了解Matlab语言的基本功能和特点，熟悉Matlab基本界面，掌握路径搜索 方法。2、基本使用方法掌握利用Matlab的命令窗口进行简单的数学运算,掌握常用的操作命令和快 捷键，了解Matlab基本操作符、常用数学函数，了解脚本编程方法。3、数组和数组运算掌握数组创建方法，掌握数组寻址和排序，掌握数组数值运算和关系逻辑运 算，了解多维数组创建方法。4、Matlab的数学运算掌握向量和矩阵的运算，掌握线性方程组求解方法，矩阵常用函数，掌握多 项式创建、四则运算及多项式拟合和插值方法。5、字符串、单元数组和结构体掌握字符串的生成与操作，了解单元数组和结构体的生成及操作。6、Matlab程序设计熟悉Matlab编程环境，掌握Matlab变量类型、流程控制语句、函数类型及 函数操作，能熟练编写完整Matlab应用程序，包括脚本程序和函数程序。7、Matlab的符号计算功能了解符号对象基本知识，掌握符号变量和表达式的生成方法，掌握符号常用 运算函数，掌握符号方程求解方法。8、Matlab 绘图了解Matlab的图形窗口，掌握Matlab基本二维图形和三维图形绘制方法及 图形基本操作。9、Simulink建模与仿真了解Simulink文件操作、模型窗口、模块库，掌握基本建模方法，并对建立 的模型进行仿真和分析。五、课程学时安排章节号教学内容学时 数学生任务对应课程目 标第1章Matlab 简介21 .作业：完成Matlab软件安装2 .复习：熟悉软件界面及各窗口功能课程目标1第2章基本使用 方法41 .作业：完成第2章课后习题2 .复习：掌握Mat lab的基本运算方法、操作命令 及基础函数3 .讨论：通过Mat lab软件解决基本运算问题课程目标1第3章数组和数 组运算3L作业：完成第3章课后习题2 .复习：掌握数组、向量的创建和操作方法3 .讨论：“测量领域”如何创建数组实现数据保存课程目标1 课程目标2第4章Matlab 的 数学运算31 .作业：完成第4章课后习题2 .复习：掌握多项式和函数的相关运算方法3 .讨论:如何利用Mat lab解决复杂的数学运算问题课程目标1课程目标2第5章字符串、单 元数组和 结构体21.作业：完成第5章课后习题2,复习：掌握字符串、单元数组和结构体的创建及 操作方法课程目标1第6章Matlab 程 序设计61.作业：完成第6章课后习题2,复习：熟悉Matlab的编程环境3.大作业：针对复杂工程问题，利用Matlab建模、 仿真、求解课程目标1 课程目标2 课程目标3第7章Matlab 的 符号计算 功能41 .作业：完成第7章课后习题2 .复习：熟悉符号表达式、函数，掌握符号微积分、 求解的方法3 .自学：熟悉符号积分变换、创建符号函数计算器课程目标1课程目标2第8章Matlab 绘图4L作业：完成第8章课后习题2 .复习：掌握二维、三维绘图的绘图方法3 .大作业：对前期复杂工程问题的解进行绘图， 并给出分析课程目标1 课程目标2 课程目标3第9章Simulink 建 模与仿真4L作业：完成第11章课后习题2.复习：熟悉Simulink模块库，基本掌握建模和 仿真的基本方法课程目标1 课程目标2 课程目标3六、实践环节及基本要求序 号实验项目名称学 时基本要求学生任务实验性 质实验 类别序 号实验项目名称学时基本要求学生任务实验性 质实验 类别1Matlab的基本使用方法2掌握基本使用方法上机验证演示性必做2数组、向量及数学运算2掌握数组、向量的操作， 以及数学运算的方法上机验证演示性必做3Mat lab程序设计2掌握程序设计的基本方法设计程 序，提交 脚本设计性必做4符号运算2掌握符号运算的法方上机验证演示性必做5数据绘图及函数绘图2掌握各类绘图方法上机验证验证性必做6Matlab综合实验2综合运用Mat lab知识解 决复杂问题设计程 序，提交 脚本综合性必做注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。七、考核方式及成绩评定（-）考核方式与评价考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、课堂讨论发言、平 时作业等1 .平时表现登记20%2 .作业情况10%3 .大实验报告10%40%期末考核闭卷卷面成绩60%考核类别考查成绩登记方式百分制（-）课程目标考核环节和达成标准课程目标教学环节考核环节合格标准课程目标1讲授 上机实验作业（课后习题）A0.6期末考试B （填空、判断题）目标达成度=0.6 X (B/B0)+ 0.4 X (A/A()课程目标2讲授 上机实验作业（课后习题）A0.6作业（大作业）C期末考试D （编程题）目标达成度=0.6 X (D/D0)+ 0.2 X (A/A()+ 0.2 X (C/C()课程目标3上机实验作业（大作业）C0.6期末考试D （编程题）目标达成度=0.6 X (D/Do)+ 0.4 X (C/Co)八、推荐教材与主要参考书（-）推荐教材：Matlab基础教程，薛山编著，清华大学出版社，2017,第三版（-）主要参考书：Matlab基础与应用教程，蔡旭晖、刘卫国、蔡立燕编著，人民邮电出版社，2009