《數(shù)學(xué)軟件》課程教學(xué)大綱

PAGE5《數(shù)學(xué)軟件》課程簡介課程編號：08014031課程名稱：數(shù)學(xué)軟件/MathematicalSoftware學(xué)分:3學(xué)時：48（實驗：上機：24課外實踐：）適用專業(yè)：信息與計算科學(xué)、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)建議修讀學(xué)期：3開課單位：數(shù)理科學(xué)與工程學(xué)院先修課程：計算機文化基礎(chǔ)，數(shù)學(xué)分析，高等代數(shù)，解析幾何考核方式與成績評定標準：閉卷考試上機實驗50%期末考試50%教材與主要參考書目：MATLAB程序設(shè)計與應(yīng)用（第二版），劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社2006.6內(nèi)容概述：中文：本課程主要講授數(shù)學(xué)軟件Matlab一些初步知識，讓學(xué)生學(xué)會使用MATLAB基本命令求解所學(xué)到的數(shù)學(xué)問題，并能編程求解一些實際問題中的計算。基本內(nèi)容有Matlab基本操作，各種類型數(shù)組的處理，矩陣的基本運算，多項式計算，數(shù)據(jù)擬合與插值，使用向量編程和控制語句編程，繪制各類圖形，給學(xué)生打下了繼續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。《數(shù)學(xué)軟件》教學(xué)大綱課程編號：08014031課程名稱：數(shù)學(xué)軟件/MathematicalSoftware學(xué)分:3學(xué)時：48（實驗：上機：24課外實踐：）適用專業(yè)：信息與計算科學(xué)、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)建議修讀學(xué)期：3開課單位：數(shù)理科學(xué)與工程學(xué)院 先修課程：計算機文化基礎(chǔ)，數(shù)學(xué)分析，高等代數(shù)，解析幾何一、課程性質(zhì)、目的與任務(wù)本課程是信息與計算科學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是實踐性課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，可以使得本專業(yè)學(xué)生掌握數(shù)學(xué)軟件Matlab這一現(xiàn)代的科學(xué)計算和系統(tǒng)仿真語言的基本編程思想和方法，并利用Matlab對所學(xué)基礎(chǔ)課程進行上機模擬實驗和數(shù)值計算，從而通過Matlab編程實驗來驗證和鞏固所學(xué)的數(shù)學(xué)理論。二、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分配本課程總學(xué)時數(shù)為48學(xué)時，其中理論教學(xué)為24學(xué)時，實驗教學(xué)為24學(xué)時；課程教學(xué)共有章，具體內(nèi)容及學(xué)時安排等如下表所示：課程內(nèi)容教學(xué)要求重點（☆）難點（△）學(xué)時安排實驗學(xué)時上機學(xué)時備注第一章：Matlab概述

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§1Matlab的軟件界面介紹及主要功能B§2Matlab軟件菜單與各窗口功能與用法B

§3命令窗口的命令輸入、編輯,、運算、存儲及文件管理A☆

§4Matlab的用戶目錄及搜索路徑設(shè)置。A☆△第二章：數(shù)組（矩陣）及其數(shù)組運算A☆

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§1數(shù)組（矩陣）的創(chuàng)建。A§2數(shù)組（矩陣）尋訪，插入，賦值與變形。A☆△§3數(shù)組的算術(shù)運算與函數(shù)運算。A☆△§4數(shù)組的關(guān)系運算、邏輯運算與集合運算。A☆△第三章：數(shù)組（矩陣）的數(shù)學(xué)運算2§1對角陣與三角陣。B

§2矩陣轉(zhuǎn)置與旋轉(zhuǎn)。B§3行列式，矩陣的秩，矩陣的逆與偽逆。A☆§4矩陣的特征值、特征向量與矩陣的函數(shù)。A☆§5稀疏矩陣輸入及運算。B第四章：其他類型的數(shù)組。4§1字符串數(shù)組B§2高維數(shù)組B△§3元胞數(shù)組C△

§4結(jié)構(gòu)數(shù)組C△第五章：初等數(shù)值計算2§1數(shù)組的基本運算：最大、最小、平均等A§2多項式及其四則運算。§3數(shù)組的插值與擬合A☆△§4多項式求值、求根與求導(dǎo)。B☆第六章：Matlab程序設(shè)計6§1命令文件的建立與打開B§2人機交互的基本命令A(yù)

△§3程序控制結(jié)構(gòu)：順序、條件、循環(huán)結(jié)構(gòu)A☆△§4函數(shù)文件建立與調(diào)用A☆§5函數(shù)的輸入輸出參數(shù)可調(diào)性c△§6子函數(shù)與嵌套函數(shù)c

§7匿名函數(shù)的使用A

第七章：Matlab繪圖4§1二維數(shù)據(jù)繪制命令plot的繪制原理A☆§2設(shè)置曲線的樣式A§4對坐標軸標注與控制B§4ezplot的使用與其它二維圖形繪制B§5Matlab三維圖形的繪制原理A△☆§6Matlab三維網(wǎng)格圖與曲面圖A§7Matlab圖形的修飾C§8其它三維圖B（教學(xué)基本要求：A-掌握；B-熟悉；C-了解）三、建議實驗（上機）項目及學(xué)時分配實驗內(nèi)容學(xué)時實驗一、熟悉Matlab軟件輸入、運算、存儲等功能2實驗二、多維數(shù)組的輸入與生成，矩陣與向量的元素提取、刪除、替換，以及實現(xiàn)多維數(shù)組的各種變形。2實驗三、使用關(guān)系運算，邏輯運算實現(xiàn)向量編程。2實驗四、矩陣的四則運算；矩陣行列式、秩、特征值與特征向量、方程組求解。2實驗五、從文件中讀入一文本并對文本中各種字符的統(tǒng)計處理，將統(tǒng)計結(jié)果寫入數(shù)據(jù)文件。2實驗六、實現(xiàn)三維數(shù)組中各種操作，元胞數(shù)組與結(jié)構(gòu)數(shù)組的構(gòu)建及使用。2實驗七、實現(xiàn)多項式輸入，求根、求導(dǎo)，擬合，插值運算。2實驗八、編寫M-文件；使用條件、循環(huán)等控制語句，實現(xiàn)交互式輸入輸出。2實驗九、編寫函數(shù)文件；實現(xiàn)變參數(shù)輸入與輸出。2實驗十，在同一圖形上繪制多條曲線，分別用指定曲線的顏色、線型與線標，按要求繪制坐標軸刻度，控制圖形的范圍。2實驗十一、繪制以三維立體繞空間軸旋轉(zhuǎn)。（綜合性較強）4四、教學(xué)方法與教學(xué)手段教學(xué)方法：課堂講授與命令實現(xiàn)演示，提出要實驗的問題，引導(dǎo)學(xué)生上機計算求解。教學(xué)手段：使用多媒體教學(xué)和演示。五、考核方式與成績評定標準閉卷考試平時實驗考核50%期末考試50%六、教材與主要參考書目1MATLAB程序設(shè)計與應(yīng)用（第二版），劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社2006.62MATLAB從入門到精通周建興等人民郵電出版社20083精通MATLAB7亨塞爾曼利特菲爾德著，朱仁峰譯清華大學(xué)出版