中國海洋大學(xué)MATLAB語言課程大綱理論0001

1、中國海洋大學(xué)MATLA晤言 課程大綱（理論+實(shí)驗(yàn)課程）英文名稱（Matlab Language ）【開課單位】物理系【課程模塊】 學(xué)科基礎(chǔ)【課程編號】【課程類別】 選修【學(xué)時數(shù) 】64 （理論32實(shí)踐32 ）【學(xué)分?jǐn)?shù) 】3一、課程描述本課程大綱根據(jù)2011年本科人才培養(yǎng)方案進(jìn)行修訂。由于MATLAB軟件強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計(jì)算和圖形處理能力，使其近年來在科學(xué)計(jì)算、工程設(shè)計(jì)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，同樣也成為物理系本科學(xué)生今后學(xué)習(xí)、科研和工作中幾乎不可缺少的一門專業(yè)技能，正因如此，MATLAB語言成為物理系專業(yè)學(xué)生的主要課程之"o本課程總學(xué)時46,包括32學(xué)時的理論課和32學(xué)時的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練

2、課。理論課與實(shí)驗(yàn)課同步進(jìn)行、有機(jī)結(jié)合。教學(xué)中采用解決實(shí)例問題與講授基礎(chǔ)知識相結(jié)合的教學(xué)模式，以培養(yǎng)學(xué)生程序化的思維模式及利用程序解決問題的能力。本課程與線性代數(shù)、C語言、數(shù)值分析等課程有著較強(qiáng)的聯(lián)系，它們之間內(nèi)容上相輔相成，學(xué)習(xí)時可以相互促進(jìn)加深理解。（一） 教學(xué)對象本課程是物理學(xué)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程，授課對象為大一學(xué)生。 （二）教學(xué)目標(biāo)本課程的目標(biāo)是讓學(xué)生掌握利用MA TLAB編程解決實(shí)際問題的思路、方法和技巧，熟悉MATLAB中的各項(xiàng)主要功能及實(shí)現(xiàn)方式，開展對實(shí)際問題解決的訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的編程思 維的形成和編程技能的提高，培養(yǎng)能夠在科學(xué)計(jì)算及各專業(yè)領(lǐng)域從事借助MATLAB編程和開發(fā)解決實(shí)際問

3、題的專門人才。具體內(nèi)容上，一方面通過解讀實(shí)例程序的編寫思路，讓學(xué)生從多層面（MA TLAB解決問題的流程、數(shù)值化的解題思路、程序化的流程控制方式）領(lǐng)會并逐漸形成計(jì)算機(jī)編程的思維模 式，并更深刻的意識到除編程工具本身之外，基礎(chǔ)理論在解決實(shí)際問題中同樣發(fā)揮著重要的意義；另一方面通過對 MATLAB程序的學(xué)習(xí)、跟做和練習(xí)，讓學(xué)生掌握MATLAB的主要內(nèi)容，包括：MATLAB編程解決實(shí)際問題的整個過程和MATLAB的代碼執(zhí)行方式、基本的矩陣操作和數(shù)值分析函數(shù)、程序控制語句和圖形繪制方法、圖形用戶界面和MATLAB程序編譯方法，以及幾種專業(yè)的工具箱的使用。（三）先修課程 無二、教學(xué)內(nèi)容第一篇MATLAB

4、初級-學(xué)會使用MATLAB 2（一）第1章 計(jì)算機(jī)編程應(yīng)用概述1、教學(xué)目的和要求了解計(jì)算機(jī)編程在科學(xué)計(jì)算仿真和應(yīng)用軟件開發(fā)上的概括；了解 MATLAB在實(shí)際應(yīng)用中的 價值及應(yīng)用領(lǐng)域。2、講授內(nèi)容1）科學(xué)計(jì)算及仿真2）應(yīng)用軟件開發(fā)3） MA TLAB的應(yīng)用領(lǐng)域3、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：MATLAB在實(shí)際應(yīng)用中的價值。難點(diǎn)：MATLAB與其他科學(xué)計(jì)算平臺、軟件開發(fā)工具的各種特點(diǎn)。（二）第緋領(lǐng)會、跟做第一個 MATLA眼序1、教學(xué)目的和要求通過跟做完整的MATLAB!序領(lǐng)會MATLA解決實(shí)際問題的流程和思路，掌握從文件讀取、數(shù)據(jù) 處理、數(shù)據(jù)顯示到結(jié)果存儲的整個過程。2、講授內(nèi)容1） MATLAB2）

5、MATLA敢裝3）解決實(shí)際問題流程4）實(shí)際問題5）文件讀取6）數(shù)據(jù)的存在方式-變量7）數(shù)據(jù)的顯示方式-查看、繪圖8）數(shù)據(jù)的處理9）結(jié)果的顯木與存儲3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）跟做第一個MATLAB序2）第一個MATLAB!序的衍生練習(xí)3）各種格式文件數(shù)據(jù)讀取與存儲4）不同形式的二維圖形繪制5）圖形窗口的柵格顯示、放大等屬性設(shè)置4、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：MATLAB解決問題流程的理解和整個過程的掌握。難點(diǎn)：利用計(jì)算程序解決問題的認(rèn)識和變量作為程序操作核心對象的領(lǐng)會。3（三）第3章MATBLAB 三種代碼執(zhí)行方式1、教學(xué)目的和要求了解 MATLAB的三種代碼書寫及執(zhí)行方式；掌握由Command Window命令

6、到m腳本，再到m函數(shù)的演變過程；掌握三種代碼執(zhí)行方式的異同和各自優(yōu)缺點(diǎn)及適用特點(diǎn)。2、講授內(nèi)容1） Command Window 命令2）腳本編程3）函數(shù)編程3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）跟做實(shí)例程序由Command Window命令到m腳本，再到m函數(shù)的演變過程2）感受Command Window命令與m腳本程序共用 Work Space變量，并相互干擾3）練習(xí)m腳本中clear all, clc命令應(yīng)用4）練習(xí)m函數(shù)中調(diào)用MATLAB庫函數(shù)，及庫函數(shù)追蹤查看5）練習(xí)m函數(shù)的主從函數(shù)結(jié)構(gòu)，自己編寫子函數(shù)并調(diào)用6）學(xué)習(xí)擴(kuò)展MATLAB的函數(shù)搜索路徑4、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：學(xué)習(xí)三種代碼執(zhí)行方式及其特點(diǎn)。難點(diǎn)：

7、m腳本和m函數(shù)在對待變量上的不同。第二篇MATLAB中級-理論函數(shù)并重、嚴(yán)謹(jǐn)技巧兼顧（四）第4章 矩陣分析與函數(shù)實(shí)現(xiàn)1、教學(xué)目的和要求了解矩陣及其運(yùn)算理論對于MATLAB編程的指導(dǎo)意義；掌握 MATLAB中的矩陣創(chuàng)建及基本操作函數(shù)；了解MATLAB其他矩陣分析函數(shù)及功能。2、講授內(nèi)容1）矩陣的概念與運(yùn)算2） MATLAB中矩陣的創(chuàng)建與操作3）跟做2:二維矩陣分析與圖形展示3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）跟做實(shí)例程序22）跟做程序的衍生練習(xí)3）各種矩陣運(yùn)算的函數(shù)實(shí)現(xiàn)4）不同形式的三維圖形繪制44、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：領(lǐng)會理論基礎(chǔ)對于編程的意義；MATLAB中對于矩陣的可控操作。難點(diǎn)：MATLAB對于矩陣中任意元

8、及多元模塊的準(zhǔn)確操作。（五）第5章數(shù)值分析與函數(shù)實(shí)現(xiàn)1、教學(xué)目的和要求：領(lǐng)會數(shù)值方法求解數(shù)學(xué)問題的思維模式；掌握MATLAB中的基本數(shù)值分析函數(shù)；了解MATLAB的其他數(shù)值分析功能。2、講授內(nèi)容：1）數(shù)學(xué)問題求解的數(shù)值化思維2） MATLAB中的數(shù)值分析函數(shù)3）跟做3:擬合、插值對比與應(yīng)用3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）跟做實(shí)例程序32）跟做程序的衍生練習(xí)3）各種數(shù)值分析的函數(shù)實(shí)現(xiàn)4、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：數(shù)值方法解決數(shù)學(xué)問題的思維模式；基本的 MATLAB數(shù)值分析函數(shù)。難點(diǎn)：數(shù)值化處理問題思維模式的形成；擬合和插值的異同。（六）第郵程序設(shè)計(jì)思路與技巧1、教學(xué)目的和要求：了解程序化的流程控制方式；掌握MATLA

9、B中的程序流程控制語句；掌握 MATLAB中程序調(diào)試的技巧。2、講授內(nèi)容：1）生活中的流程與程序化2）程序流程控制語句3）跟做4:嚴(yán)謹(jǐn)?shù)某绦蛄鞒?）程序調(diào)試與優(yōu)化3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）跟做實(shí)例程序42）跟做程序的衍生練習(xí)3）練習(xí)程序的調(diào)試4）程序優(yōu)化的測試練習(xí)54、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：流程的程序控制方式及 MATLAB中的控制語句。難點(diǎn)：針對實(shí)際問題的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)某绦蛄鞒炭刂圃O(shè)計(jì)（七）第7章圖形屬性與靈活繪圖1、教學(xué)目的和要求：掌握圖形屬性設(shè)置方法和多圖繪制方法；了解圖形對象的句柄控制。2、講授內(nèi)容：1）圖形屬性設(shè)置2）多圖繪制3）圖形對象操控3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）跟做多圖繪制實(shí)例程序2）跟做程序的衍生練習(xí)3）

10、圖形屬性的m函數(shù)及屬性編輯工具更改練習(xí)4）圖形對象的句柄操作練習(xí)4、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：圖形屬性的個性化設(shè)置及多圖繪制方法。難點(diǎn)：圖形對象的句柄操控。第三篇MATLAB高級-可視界面、交互編程、專業(yè)應(yīng)用（八）第8章可視化用戶界面（GUI ）1、教學(xué)目的和要求：了解圖形用戶界面的用途和設(shè)計(jì)方法；掌握 GUI的制作方法；了解GUI文件的含義和功能。2、講授內(nèi)容：1）友好的用戶界面設(shè)計(jì)2） GUI文件3）跟做5: GUI界面設(shè)計(jì)3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）跟做實(shí)例程序52）跟做程序的衍生練習(xí)3）各種GU控件練習(xí)64、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：圖形用戶界面的用途和制作方法。難點(diǎn)：GU各控件參數(shù)的傳遞及 GUI文件的功能

11、。（九）第郵不同語言交互編程1、教學(xué)目的和要求：了解多語言交互編程的模式和思路；掌握程序語言編譯的含義及exe、dll的含義、用途；了解MATLAB使用其他語言程序的方法；了解 MATLAB與Word、Excel混合使用的方法。2、講授內(nèi)容：1）供其他語言使用的 MATLAB!序2） MATLA限用的其他語言程序3）與Word Excel混合使用3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）跟做m函數(shù)編譯實(shí)例程序2）跟做程序的衍生練習(xí)3）練習(xí)Notebook使用4、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：多語言交互編程的模式和思路；MATLAB語言的編譯。難點(diǎn)：多語言交互編程接口的理解。（十）第10章MATLAB勺專業(yè)應(yīng)用1、教學(xué)目的和要求：了解MATLAB在專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用概括及工具箱的含義；掌握三種以上專業(yè)工具箱的函數(shù)意義和使用方法。2、講授內(nèi)容：1）符號代數(shù)2）圖像處理3）通信仿真4）統(tǒng)計(jì)分析5）通信仿真6）金融分析7）人工智能3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）跟做專業(yè)應(yīng)用實(shí)例程序72）跟做程序的衍生練習(xí)3）各種專業(yè)工具箱函數(shù)練習(xí)4、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：學(xué)會應(yīng)用MATLAB工具箱解決專業(yè)實(shí)際問題的思路和方法。難點(diǎn)：專業(yè)理論與 MATLA函數(shù)的相互融合；利用 MATLA編程解決專業(yè)問題的思路形成。三、教學(xué)環(huán)節(jié)及學(xué)時分配本課程總學(xué)時 64學(xué)時（理論 32實(shí)踐32 ）課程教學(xué)學(xué)時分總學(xué)時課堂教學(xué)學(xué)時課外輔導(dǎo)/課外實(shí)踐備注配表教學(xué)內(nèi)容學(xué)時理