《MATLAB与测量数据处理》课程教学大纲.docx

《MATLAB与测量数据处理》课程教学大纲课程英文名称：Matlab Programming for Surverying
课程编号：HZ 190070课程类别：个性化培养平台 课程性质：选修课
学 分：1.5学 时：24 （其中：讲课学时：24实验学时：0上机学时：0）
适用专业：测绘工程 开课部门：环资学院测绘与地理信息工程系先修课程：高等数学A1/A2、线性代数、大学计算机A、测量学基础、测量程序 设计等
后续课程：测绘工程专业毕业设计（论文）一、课程目标
通过教学使学生掌握Matlab的基本理论和方法，理论与实践相结合的教学 环节，培养学生在数据和图形图像处理方面的分析问题和解决问题的能力，以适 应信息化测绘人才培养的需要。通过学习，学生要具备如下知识和能力：
1 . 了解Matlab的主要功能及特点，熟悉系统工作环境，掌握Matlab的软 件的具体操作过程，了解它在测绘工程专业中的应用。
2 .掌握Matlab编程的方法，熟悉程序设计的基本流程，提高程序设计与计 算能力。
3.通过这门课程的学习，掌握基本的工程计算、建模、数据分析、工程绘图 等基本技能。具有运用该科学计算语言对数据、图像进行分析加工、综合、提取 有用信息的能力。
二、本课程与毕业要求的对应关系三、课程目标与教学内容和教学方法的对应关系
课程目标
指标点
毕业要求
课程目标 1
1.3具备计算机科学的基础知识，能 针对工程问题进行工程设计、数据处 理与图形表达
1.掌握数学、自然科学、地理信息基 础和专业知识，具备地球空间数据采 集、获取与应用能力、地球空间信息 数据处理与建库能力。
课程目标 2
5.3能够针对复杂测绘工程问题，基 于计算机科学、信息技术与专业知 识，开发相关测绘软件或工具；
5.使用现代工具：能够针对复杂的测 绘工程问题，合理地选择、开发与使 用现代测绘工具、技术与资源，包括对 工程问题的模拟与预测，并能够理解 其局限性。
课程目标
3
5.4能选用专业工具与软件，针对复 杂测绘工程问题完成建模、预测与模 拟分析，并理解其局限性；

单元
Matlab与测量数据处理
教学内容
教学环节

1
绪论
授课4学时
1
2
Mat I ab基础知识
授课8学时
1、2
3
Mat I ab可视化基础
授课4学时
1、3
4
Mat I ab编程基础
授课8学时
2、3
么!
、课程的主要内容及基本要求
（一）理论学时局部第一单元绪论（4学时，支撑课程目标1） ［知识点］
Mat lab开展史、Mat lab功能特点、主要商品化数学处理软件、Mat lab操 作环境、Matlab开发的常用方法、简单应用程序的开发例如，帮助系统。
［重 点］
Matlab的安装、启动和退出、Mat I ab集成开发环境、窗体和常用控件、简 单程序的开发例如。
［难 点］
Matlab集成开发环境、简单程序的开发例如。
［基本要求］
1、识 记：Mat I ab编程基础概念；
2、领 会：Matlab的安装、启动和退出、Mat I ab集成开发环境；
3、简单应用：简单程序的开发例如；
4、综合运用：设计第一个Matlab的数学运算的简单程序。
第二单元 Matlab基础知识（8学时支撑，课程目标1、2）［知识点］
Mat lab基本数据类型、常量与变量、运算符和表达式、常用内部函数、数值类型、结构、函数句柄、映射容器、数据类型识别与转换；Mata lb的算术运 算、关系运算、逻辑运算；字符串构造、比拟、查找与替换及类型的转换。Mata lb
矩阵基础［重 点］
基本数据类型、常量与变量、运算符和表达式，掌握矩阵、向量、数组、字 符串和多项式的构造和运算方法。
［难 点］
运算符和表达式、常用内部函数、数据的输入输出，向量、数组和多项式的 构造和运算方法。
［基本要求］
1、识 记：基本数据类型、常量与变量、运算符和表达式；Matlab数值运算的内容和设计的思路；
2、领 会：常用内部函数、数据的输入输出的应用；矩阵、向量、数组 和多项式的构造和运算方法；
3、简单应用：常变量的定义、内部函数的使用、程序输入输出的应用；简 单的矩阵运算的Mat lab应用；
4、综合运用：不同数据类型数据之间的转换以及各类数据之间的数学与关 系运算。
第三单元Mat lab的绘图功能（4学时，支撑课程目标1、3）［知识点］
二维图形和三维图形的绘制方法、常用的数据可视化处理。
［重 点］
二维图形和三维图形的绘制方法。
［难 点］
数据源的选择，图形绘制参数的设定。
［基本要求］
1、识 记：二维图形、三维、四维和特殊图形的绘制方法，图形绘制参 数的设定；
2、领 会：两种绘制方法的异同；
3、简单应用：二、三维和特殊图形的绘制；
4、综合运用：四维图形在测量上的应用我。
第四单元 Matlab编程基础（8学时，支撑课程目标2、3）［知识点］
文件的翻开与关闭、读写二进制文件、读写文本文件、读写位置控制、导入 数据。M文件、程序控制结构、函数文件、程序举例、程序调试
［重 点］
文件的翻开与关闭、读出与写入二进制文件，读写文本文件；M文件和函数 文件的区别与联系、定义与使用及调试。
［难 点］
文件的翻开与关闭、读出与写入二进制文件，读写文本文件、数值文件的定 位；M文件和函数文件的区别与联系、定义与使用及调试。
［基本要求］
1、识 记：翻开和关闭文件、写和读二进制文件，读和写文本文件，函 数及用法；Mata lb的控制流结构种类及函数的分类；
2、领 会：翻开、关闭、读与写文件的区别；M文件与函数的区别，程 序控制的几种结构；
3、简单应用：翻开、关闭、读出与写入到一个文件；M文件的定义；
4、综合运用：从一个文件中读出指定字段；掌握M文件的建立与翻开；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。
［学时分配］五、教学方法与手段
知识单元
理论学时
第一单元绪论
4
第二单元 Mat 1 ab基础知识
8
第三单元Mat lab可视化基础
4
第四单元Mat 1 ab编程基础
8
合计
24
1、坚持理论联系实际的教学方法，将生产中遇到的具体问题引入到课堂中， 不断提高学生发现、分析和解决问题的能力。
2、坚持传统教学手段与现代教学手段相结合，教学内容安排要突出重点和 难点，尽可能边演示边讲解，化繁为简，努力提高学生的学习兴趣。
3、注重应用启发式教学、开展课堂讨论等教学方法，引导学生积极思考问 题、分析问题，拓展学生的思维。
4、注重课后练习，大力培养学生动脑、动手、独立解决问题的能力。
六、考核要求、方式与成绩评定
考核要求：覆盖大纲中各知识单元全部教学内容，理解讲授内容，掌握基本 内容，能够独立或合作完成较复杂的测量程序设计开发。
考核形式：考试+考查
成绩评定：课程考核选择百分制模式，期末考试与实验考查相结合。课程考 核总评成绩由两局部构成，具体计算为总评成绩=期末考试成绩x50%+作业训练 成绩x50%。
期末考试范围不超过大纲的内容，考试时间为100分钟，成绩定为百分制。

评价环节
评估课程目标
对应毕业要求
平时成绩（100分）
作业1
课程目标1
1.3 （20 分）
作业2
课程目标2
5.3 （20 分）
作业3
课程目标2
5.3 （40 分）
作业4
课程目标3
5.4 （20 分）
期末考试（100分）
判断，填空，计算， 综合等题型
课程目标1、2、3
1.3> 5. 3、5. 4
平时成绩由提交作业成果与作业说明文档的评定，作业会随教学进度屡次上交评分，每次评分在作业总成绩中所占比重由授课教师根据作业量和难度确定, 评分参考标准如下表：
作业成绩评定标准
考核内容
90-100 分
75-89 分
60-74 分
低于60分
按时提交作业 （权重0.1）
按时完成并提交。
按时提交，但作业提 交不全。
补交作业，作业齐全。
补交作业，且作 业资料不齐
成果质量 （权重0.5）
程序编写完成，运 行结果正确，界面 美观，代码冗余低， 人机交互友好，有 创新。
程序编写完成，运行 结果正确，代码少量 冗余，人机交互友好。
程序编写完成，正常 运行，代码冗余明显， 人机交互差。
程序编写未完 成，无法正常运 行，代码冗余明 显。
作业说明文档 （权重0.4）
文档思路清晰，结 构合理，表述完整， 实事求是，有思考， 有特色。
文档思路清晰，表述 完整，有思考，实事 求是。
文档表述完整，思路 较乱，无问题思考， 有少量抄袭现象。
文档思潞不清， 表述不完整，抄 袭明显。
七、选用教材、讲义和主要参考书
选用教材：
1 .《Matlab语言及测绘数据处理应用》，董春来主著，西南交通大学出版社, 2012 年。
主要参考书：
2 .《Mat lab宝典》，陈杰，电子工业出版社，2007年。
3 .《Matlab工程与科学绘图》，周博、薛世峰编著，清华大学出版社，2015 年。
4 .《Matlab8.0从入门到精通》，温正编著，清华大学出版社，2013年。 七、大纲说明
Mat lab程序设计语言是地理信息系统工程专业的一门专业选修课，在教学 中提倡特色教学，应精选内容，打好基础，加强实践，培养学生的问题分析、推 导和应用能力。教学中鼓励教师采用多媒体课件与板书相结合授课，注意结合教 学内容安排习题，要求学生及时、独立完成，并安排不少于4学时的习题讲解课, 以到达巩固所学内容之目的。