《Matlab程序设计》课程教学大纲.docx

Matlab程序设计
Matlab Program Design
一、课程基本情况课程类别：专业任选课
课程学分：2学分课程总学时：32学时，其中讲课：24学时，实验（含上机）：8学时
课程性质：选修开课学期：第4学期
先修课程：计算机基础，高等数学，线形代数适用专业：电子科学与技术
教 材：MATLAB程序设计教程，中国水利水电出版社，刘卫国，2010,第2版 开课单位：电子与信息工程学院电子科学与技术系 二、课程性质、教学目标和任务
MATLAB程序设计是电子与电气信息类相关专业的专业任选课程之一。MATLAB是由 MathWorks公司1985年推出的一种面向科学与工程的计算软件，它具有极强的数值计算、 图形文字处理、数据分析、动态仿真、信号处理等功能，涉及了数值分析、自动控制、信号 处理、图像处理等十几个领域的计算和图形显示，功能强大。因此，将MATLAB引入教学， 强化应用能力培养，学生在学习专业基础课程时，增加工程应用背景，在打好专业基础的同 时，提高学生的应用、创新意识。通过本课程的学习，使学生学习和掌握如何利用MATLAB 对所学理论、原理和方法进行计算机仿真，通过仿真，加深对所学知识的理解和掌握，解决 学习相关课程中遇到的抽象问题，为后续专业课程的学习奠定基础。通过工程软件在电气类 专业基础课程的应用，提高学生动手能力、分析问题与解决问题的能力，到达对学生的工程 意识培养的目的。
三、教学内容和要求第1章MATLAB系统环境（2学时）
（1）了解MATLAB的影响及其开展历史和MATLAB 7.0的主要功能；（2）理解MATLAB 7.0的运行环境与安装过程，熟悉菜单栏、工具栏的使用；
（3）掌握命令窗口、历史记录窗口、当前目录窗口的使用方法； 重点：命令窗口、历史记录窗口、当前目录窗口的使用方法； 难点：MATLAB 7.0的辅助局部和MATLAB的数学函数库。
第2章MATLAB数据及其运算（2学时）（1）了解元胞数组、结构与结构数组；
（2）理解一、二维数组的创立方法；（3）掌握数值表示、变量表达式、矩阵的表示、字符串矩阵的算术运算、数组运算；
重点：矩阵线性运算；创立数组、数组的算术运算；难点：数组运算。
第3章MATLAB矩阵分析与处理（2学时）（1）了解矩阵分解：矩阵的三角分解、矩阵的正交分解、矩阵的平方根分解、稀疏矩阵；
（2）理解矩阵的初等变换；（3）掌握矩阵分析：矩阵结构变换、矩阵的逆与伪逆、方阵的行列式；
重点：矩阵线性运算：矩阵的特征值、矩阵的正交基、矩阵的二次型和秩；创立数组、数组 的算术运算；难点：矩阵线性运算。
第4章MATLAB程序设计（4学时）（1）了解程序的调试、良好的编程习惯；
（2）理解脚本和函数M文件的建立和使用、数据类型：
（3）掌握程序设计中的变量与语句、程序控制语句：
重点:Matlab数据类型;难点：程序控制语句。
第5章MATLAB绘图（4学时）（1）了解图像与动画，了解底层绘图操作；
（2）理解三维图形的绘制，熟悉三维图形的精细处理；（3）掌握二维图形的绘制；
重点：二维曲线和三维曲线的绘制；难点：三维图形的绘制。
第6章MATLAB数值计算（4学时）（1）了解傅里叶展开；
（2）理解非线性方程与非线性方程组的数值求解、数值微分与积分运算、常微分方程的数 值求解、级数的求和与收敛；（3）掌握线性方程与线性方程组的数值求解、多项式数值计算，掌握数据的数值计算； 重点：线性方程和方程组求解、多项式数值计算；
难点：数据分段插值和曲线拟合。
第7章MATLAB符号运算（2学时）（1）了解符号函数的显示；
（2）理解符号矩阵与符号函数的创立、符号矩阵与符号函数的基本运算、符号微积分；（3）掌握符号解方程；
重点：符号矩阵和函数的建立；难点：方程和方程组的符号求解。
第8章MATLAB图形用户界面设计（2学时）（1）了解图形用户界面、图形对象和图形对象的句柄；
（2）理解图形用户界面设计工具GUIDE、对话框；（3）掌握GUI设计过程；
重点：图形用户界面设计工具的使用、对话框的使用；难点：句柄在调用函数中的使用
第10章 MATLAB Simulink仿真软件（2学时）（1） 了解Simulink及相关产品及Simulink仿真的应用
（2）理解功能模块函数库及Simulink模块的操作（3）掌握自定义功能模块
重点：Simulink模块的操作、自定义功能模块难点：仿真参数的设定
四、课程考核（1）作业等：作业：常规书面作业与上机报告相配合。次数根据与实际需要情况定夺，估 计为约3次常规书面作业与1〜2次上机报告；
（2）考核方式：开卷考试；（3）总评成绩计算方式：平时成绩20%,实验成绩10%、末考试成绩70%,其中平时成绩 中上课占10%,作业占10%。
五、参考书目
1、MATLAB 7.0从入门到精通，人民邮电出版社，刘保柱，2010,修订版
2、MATLAB及在电子信息类课程中的应用，电子工业出版社，唐向宏2011,第2版
3、MATLAB仿真技术与应用，清华大学出版社，张德丰2012