《Matlab程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

PAGEPAGE1《Matlab程序設(shè)計(jì)》實(shí)訓(xùn)教學(xué)大綱項(xiàng)目一：MATLAB運(yùn)算基礎(chǔ)一、目的和要求：Matlab操作環(huán)境、各種數(shù)據(jù)類型、常用運(yùn)算符的定義；MatlabMatlab編程語言的基本語法。二、主要內(nèi)容：Matlab程序設(shè)計(jì)的開發(fā)環(huán)境，了解工具欄菜單功能，測試常用操作命令；在命令行測試運(yùn)算表達(dá)式，調(diào)用基本函數(shù)，了解命令窗口的返回結(jié)果。三、教學(xué)方式和時(shí)間安排：教學(xué)方式：學(xué)生應(yīng)按照實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的內(nèi)容和要求，上機(jī)實(shí)踐操作完成，要求計(jì)算機(jī)安Matlab7.0及以上系統(tǒng)。時(shí)間安排：2學(xué)時(shí)。四、場所安排：校內(nèi)數(shù)學(xué)建模與仿真實(shí)驗(yàn)室或?qū)I(yè)機(jī)房。五、考核方式：強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作，本實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)采取開放式作業(yè)考查為主，要求課后提交相關(guān)的程序和文檔。六、成績評定：20%30%，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容完成情況、結(jié)50%，綜合評定給出實(shí)訓(xùn)成績；學(xué)期末根據(jù)完成的情況給出成績作為學(xué)生平時(shí)成績，按百分制給分。項(xiàng)目二：MATLAB矩陣分析與處理一、目的和要求：熟悉一維數(shù)組的操作及其運(yùn)算規(guī)則；掌握矩陣的創(chuàng)建、操作和各類運(yùn)算；能夠?qū)仃囘M(jìn)行分析重構(gòu)，利用矩陣求解線性方程組。二、主要內(nèi)容：建立一些數(shù)組和矩陣，對這些數(shù)組和矩陣進(jìn)行提取元素、擴(kuò)展、復(fù)制和重排等各類操作，并進(jìn)行加、減、乘、除、逆、行列式等運(yùn)算；用矩陣求逆法解線性方程組。三、教學(xué)方式和時(shí)間安排：教學(xué)方式：學(xué)生應(yīng)按照實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的內(nèi)容和要求，上機(jī)實(shí)踐操作完成，要求計(jì)算機(jī)安Matlab7.0及以上系統(tǒng)。時(shí)間安排：2學(xué)時(shí)。四、場所安排：校內(nèi)數(shù)學(xué)建模與仿真實(shí)驗(yàn)室或?qū)I(yè)機(jī)房。五、考核方式：強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作，本實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)采取開放式作業(yè)考查為主，要求課后提交相關(guān)的程序和文檔。六、成績評定：20%30%，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容完成情況、結(jié)50%，綜合評定給出實(shí)訓(xùn)成績；學(xué)期末根據(jù)完成的情況給出成績作為學(xué)生平時(shí)成績，按百分制給分。項(xiàng)目三：MATLAB符號計(jì)算一、目的和要求：了解單元數(shù)組和結(jié)構(gòu)數(shù)組的一般操作、用法；掌握符號對象與表達(dá)式的創(chuàng)建和運(yùn)算規(guī)則；能夠使用符號函數(shù)求解極限、導(dǎo)數(shù)、積分和級數(shù)，掌握代數(shù)方程和微分方向的符號解命令。二、主要內(nèi)容：利用結(jié)構(gòu)數(shù)組建立滿足實(shí)際應(yīng)用需求的數(shù)據(jù)；定義符號對象，運(yùn)用符號計(jì)算方法對函數(shù)表達(dá)式求極限、導(dǎo)數(shù)、積分和級數(shù)等，并對給定的代數(shù)方程和常微分方程求符號解。三、教學(xué)方式和時(shí)間安排：教學(xué)方式：學(xué)生應(yīng)按照實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的內(nèi)容和要求，上機(jī)實(shí)踐操作完成，要求計(jì)算機(jī)安Matlab7.0及以上系統(tǒng)。時(shí)間安排：2學(xué)時(shí)。四、場所安排：校內(nèi)數(shù)學(xué)建模與仿真實(shí)驗(yàn)室或?qū)I(yè)機(jī)房。五、考核方式：強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作，本實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)采取開放式作業(yè)考查為主，要求課后提交相關(guān)的程序和文檔。六、成績評定：20%30%，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容完成情況、結(jié)50%，綜合評定給出實(shí)訓(xùn)成績；學(xué)期末根據(jù)完成的情況給出成績作為學(xué)生平時(shí)成績，按百分制給分。項(xiàng)目四：二維圖形繪制一、目的和要求：繪制二維圖形的基本函數(shù)；能夠?qū)D形窗體元素如：坐標(biāo)、標(biāo)注、子圖等進(jìn)行設(shè)置，對二維圖形進(jìn)行對數(shù)化等處理。二、主要內(nèi)容：使用基本函數(shù)繪制二維圖形；將圖形窗體劃分成多個(gè)子圖，并在不同子圖中繪制二維圖形；對數(shù)比例化坐標(biāo)軸，并使用交互式圖形命令輸出參數(shù)。三、教學(xué)方式和時(shí)間安排：教學(xué)方式：學(xué)生應(yīng)按照實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的內(nèi)容和要求，上機(jī)實(shí)踐操作完成，要求計(jì)算機(jī)安Matlab7.0及以上系統(tǒng)。時(shí)間安排：2學(xué)時(shí)。四、場所安排：校內(nèi)數(shù)學(xué)建模與仿真實(shí)驗(yàn)室或?qū)I(yè)機(jī)房。五、考核方式：強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作，本實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)采取開放式作業(yè)考查為主，要求課后提交相關(guān)的程序和文檔。六、成績評定：20%30%，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容完成情況、結(jié)50%，綜合評定給出實(shí)訓(xùn)成績；學(xué)期末根據(jù)完成的情況給出成績作為學(xué)生平時(shí)成績，按百分制給分。項(xiàng)目五：三維特殊圖形繪制一、目的和要求：熟悉各類三維圖形如：曲線圖、曲面圖、網(wǎng)格圖、柱形圖和球體圖的繪制；了解特殊圖形如：極坐標(biāo)圖、條形圖、直方圖、餅形圖、散點(diǎn)圖、階梯圖、等高線圖和莖干圖等繪制。二、主要內(nèi)容：調(diào)用函數(shù)繪制常用的三維圖形和某些特殊三維圖；對三維圖形進(jìn)行視角控制和色圖控制，調(diào)試三維圖形顯示效果。三、教學(xué)方式和時(shí)間安排：教學(xué)方式：學(xué)生應(yīng)按照實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的內(nèi)容和要求，上機(jī)實(shí)踐操作完成，要求計(jì)算機(jī)安Matlab7.0及以上系統(tǒng)。時(shí)間安排：2學(xué)時(shí)。四、場所安排：校內(nèi)數(shù)學(xué)建模與仿真實(shí)驗(yàn)室或?qū)I(yè)機(jī)房。五、考核方式：強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作，本實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)采取開放式作業(yè)考查為主，要求課后提交相關(guān)的程序和文檔。六、成績評定：20%30%，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容完成情況、結(jié)50%，綜合評定給出實(shí)訓(xùn)成績；學(xué)期末根據(jù)完成的情況給出成績作為學(xué)生平時(shí)成績，按百分制給分。項(xiàng)目六：MATLAB程序設(shè)計(jì)一、目的和要求：掌握條件判斷語句，多分支選擇結(jié)構(gòu)語句的使用；ForWhile循環(huán)結(jié)構(gòu)語句的構(gòu)造；MatlabMatlab程序設(shè)計(jì)開發(fā)。二、主要內(nèi)容：ifswitch語句實(shí)現(xiàn)條件判斷和多分支選擇結(jié)構(gòu)；forwhile循環(huán)實(shí)現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)；Matlab程序，實(shí)現(xiàn)一個(gè)具體的功能，如：對數(shù)列排序或者求階乘的和等。三、教學(xué)方式和時(shí)間安排：教學(xué)方式：學(xué)生應(yīng)按照實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的內(nèi)容和要求，上機(jī)實(shí)踐操作完成，要求計(jì)算機(jī)安Matlab7.0及以上系統(tǒng)。時(shí)間安排：2學(xué)時(shí)。四、場所安排：校內(nèi)數(shù)學(xué)建模與仿真實(shí)驗(yàn)室或?qū)I(yè)機(jī)房。五、考核方式：強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作，本實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)采取開放式作業(yè)考查為主，要求課后提交相關(guān)的程序和文檔。六、成績評定：20%30%，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容完成情況、結(jié)50%，綜合評定給出實(shí)訓(xùn)成績；學(xué)期末根據(jù)完成的情況給出成績作為學(xué)生平時(shí)成績，按百分制給分。項(xiàng)目七：M文件的使用一、目的和要求：了解函數(shù)自變量作用域范圍，掌握內(nèi)聯(lián)函數(shù)、M函數(shù)文件的定義和調(diào)用；M腳本文件編寫程序求解實(shí)際問題。二、主要內(nèi)容：M文件函數(shù)，并在命令窗口調(diào)用這些函數(shù)，觀察函數(shù)輸出結(jié)果；M腳本文件，并在命令窗口調(diào)用執(zhí)行。三、教學(xué)方式和時(shí)間安排：教學(xué)方式：學(xué)生應(yīng)按照實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的內(nèi)容和要求，上機(jī)實(shí)踐操作完成，要求計(jì)算機(jī)安Matlab7.0及以上系統(tǒng)。時(shí)間安排：2學(xué)時(shí)。四、場所安排：校內(nèi)數(shù)學(xué)建模與仿真實(shí)驗(yàn)室或?qū)I(yè)機(jī)房。五、考核方式：強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作，本實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)采取開放式作業(yè)考查為主，要求課后提交相關(guān)的程序和文檔。六、成績評定：20%30%，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容完成情況、結(jié)50%，綜合評定給出實(shí)訓(xùn)成績；學(xué)期末根據(jù)完成的情況給出成績作為學(xué)生平時(shí)成績，按百分制給分。項(xiàng)目八：MATLAB數(shù)據(jù)分析一、目的和要求：熟悉數(shù)據(jù)的讀取、導(dǎo)入等預(yù)處理步驟；進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合和數(shù)據(jù)插值的工具包用法；能夠針對實(shí)際問題進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)分析和預(yù)測處理。二、主要內(nèi)容：MatlabMatlab進(jìn)行一維或二維數(shù)據(jù)點(diǎn)插值，對樣本數(shù)據(jù)作出有效預(yù)測。三、教學(xué)方式和時(shí)間安排：教學(xué)方式：學(xué)生應(yīng)按照實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的內(nèi)容和要求，上機(jī)實(shí)踐操作完成，要求計(jì)算機(jī)安Matlab7.0及以上系統(tǒng)。時(shí)間安排：2學(xué)時(shí)。四、場所安排：校內(nèi)數(shù)學(xué)建模與仿真實(shí)驗(yàn)室或?qū)I(yè)機(jī)房。五、考核方式：強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作，本實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)采取開放式作業(yè)考查為主，要求課后提交相關(guān)的程序和文檔。六、成績評定：20%30%，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容完成情況、結(jié)50%，綜合評定給出實(shí)訓(xùn)成績；學(xué)期末根據(jù)完成的情況給出成績作為學(xué)生平時(shí)成績，按百分制給分?！稊?shù)值分析》實(shí)訓(xùn)教學(xué)大綱學(xué)時(shí)：12學(xué)分：-適用專業(yè)：數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)項(xiàng)目一：Matlab基礎(chǔ)一、目的和要求：matlab掌握對矩陣的各種運(yùn)算，如求逆，特征值、矩陣的正交三角分解學(xué)會畫簡單的二維圖形學(xué)會畫簡單的三維圖形。二、主要內(nèi)容：plot()函數(shù)作簡單的二維圖形：已知矩陣，其它的轉(zhuǎn)置、逆、乘積、特征值和特征向量、矩陣的正交三角分解；畫三維網(wǎng)格曲面。三、教學(xué)方式和時(shí)間安排：WindowsMATLAB22四、場所安排：江灣校區(qū)校內(nèi)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)樓206室五、考核方式：采取開放式作業(yè)考查為主，要求課后提交相關(guān)的程序和文檔。六、成績評定：50%，綜合評定給出實(shí)訓(xùn)成績；學(xué)期末根據(jù)完成的情況給出成績作為學(xué)生平時(shí)成績，按百分制給分。一、目的和要求：

項(xiàng)目二：線性方程組的數(shù)值解法GaussMatlab了解影響線性方程組解的精度的因素——方法與問題的性態(tài)；學(xué)會對投入產(chǎn)出模型進(jìn)行分析；Matlab程序，給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果(可以用表格展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果)，分析和討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果并提出可能的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。二、主要內(nèi)容：Ax=b的解；matlab中的“\1方程中的數(shù)值解，并比較他們的結(jié)果；matlab中的“\程。1 1 1 1 鰷x

?1?? 2

n 麋1÷ ?÷1 1

1 麋x2÷ 2÷?

麋x

÷=?3÷2 3

n+1麋3÷ ?÷?

麋÷ ?÷1 1

1 ??

÷ ?÷èn n+1è

n+2

2n-1麒xn

èn?的解，分別討論當(dāng)n=10,20,30時(shí)的數(shù)值解，分析方程組的數(shù)值解和精確解的誤差。三、教學(xué)方式和時(shí)間安排：WindowsMATLAB22四、場所安排：江灣校區(qū)校內(nèi)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)樓206室五、考核方式：采取開放式作業(yè)考查為主，要求課后提交相關(guān)的程序和文檔。六、成績評定：50%，綜合評定給出實(shí)訓(xùn)成績；學(xué)期末根據(jù)完成的情況給出成績作為學(xué)生平時(shí)成績，按百分制給分。項(xiàng)目三：插值法一、目的和要求：LagrangeRungeMatlabMatlab程序，給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果(可以用表格展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果)，分析和討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果并提出可能的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。二、主要內(nèi)容：MATLABMATLAB利用編寫好的函數(shù)計(jì)算若干算例并結(jié)果并比較它們的異同。已知函數(shù)在下列各點(diǎn)的值為：xx0.20.40.60.81.0if(x)0.980.920.810.640.38i試用 4 次牛頓插值多項(xiàng)

(x)

對數(shù)據(jù)進(jìn)行插值，根據(jù)｛(i,ii=2+i,i=,,,,01,1

n=10,

用兩組等距節(jié)點(diǎn)對龍格函數(shù)f(x)形。

11+25x2

,(-1￡x￡1)作多項(xiàng)式插值，對不同n值，分別畫出插值函數(shù)及f(x)的圖三、教學(xué)方式和時(shí)間安排：WindowsMATLAB32學(xué)時(shí)；四、場所安排：江灣校區(qū)校內(nèi)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)樓206室五、考核方式：采取開放式作業(yè)考查為主，要求課后提交相關(guān)的程序和文檔。六、成績評定：50%，綜合評定給出實(shí)訓(xùn)成績；學(xué)期末根據(jù)完成的情況給出成績作為學(xué)生平時(shí)成績，按百分制給分。項(xiàng)目四：數(shù)值積分一、目的和要求：bòab

f(x)dx的近似值;SimpsonMatlab函數(shù)名含義函數(shù)名含義trapz梯形求積法dblquad二重積分quadSimpson求積法triplequad三重積分Matlab程序，給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果(可以用表格展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果)，分析和討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果并提出可能的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。二、主要內(nèi)容：1sinxx用復(fù)合梯形、復(fù)合Simpson和龍貝格方法計(jì)算一元積分的近似值，如求ò dxx0取不同的步長hhh計(jì)算二重積分，如蝌e-xydxdyD（1）若積分區(qū)域D={0￡x￡1,0￡y￡1}；（2）若積分區(qū)域D={x2+y2￡1,x30,y30}三、教學(xué)方式和時(shí)間安排：WindowsMATLAB42學(xué)時(shí)；四、場所安排：江灣校區(qū)校內(nèi)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)樓206室五、考核方式：采取開放式作業(yè)考查為主，要求課后提交相關(guān)的程序和文檔。六、成績評定：50%，綜合評定給出實(shí)訓(xùn)成績；學(xué)期末根據(jù)完成的情況給出成績作為學(xué)生平時(shí)成績，按百分制給分。項(xiàng)目五：常微分方程問題初值問題數(shù)值解法一、目的和要求：EulerEulerRunge－Kutta?ìy￠(x)=f(x,y),x?[a,b]?的數(shù)值解。

íy(a)=y1利用圖形直觀分析近似解和準(zhǔn)確解之間的誤差。Matlab（組）各種函數(shù)的使用方法。MatlabMatlab程序，給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果(可以用表格展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果)，分析和討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果并提出可能的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。二、主要內(nèi)容：EulerEulerRunge－KuttaMatlabplot(x,y)繪制精確解和近似解的比較圖形。matlabode45Matlab三、教學(xué)方式和時(shí)間安排：WindowsMATLAB52學(xué)時(shí)；四、場所安排：江灣校區(qū)校內(nèi)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)樓206室五、考核方式：采取開放式作業(yè)考查為主，要求課后提交相關(guān)的程序和文檔。六、成績評定：50%，綜合評定給出實(shí)訓(xùn)成績；學(xué)期末根據(jù)完成的情況給出成績作為學(xué)生平時(shí)成績，按百分制給