科學(xué)計(jì)算與Matlab編程課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

《科學(xué)計(jì)算與Matlab編程》課堂實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐指導(dǎo)書課程中文名稱：科學(xué)計(jì)算與Matlab編程課程英文名稱：ScientificComputingandMatlabProgramming課程編號：021060340適用專業(yè)：新能源科學(xué)與工程學(xué)時(shí)數(shù)：32學(xué)分?jǐn)?shù)：2課程類別：專業(yè)課程應(yīng)開課學(xué)期：第六學(xué)期實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐一：MATLAB基礎(chǔ)操作實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類型：驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)：2實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐要求：1人/組一、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐目的1．熟悉MATLAB開發(fā)環(huán)境；2．掌握矩陣、變量、表達(dá)式的各種基本運(yùn)算；二、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐內(nèi)容1．學(xué)習(xí)使用help命令，例如在命令窗口輸入helpeye，然后根據(jù)幫助說明，學(xué)習(xí)使用指令eye（其它不會用的指令，依照此方法類推）；2．學(xué)習(xí)使用clc、clear，觀察commandwindow、commandhistory和workspace等窗口的變化結(jié)果；3．初步程序的編寫練習(xí)，新建M-file，保存（自己設(shè)定文件名，例如exerc1、exerc2、exerc3……），學(xué)習(xí)使用MATLAB的基本運(yùn)算符、數(shù)組尋訪指令、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)組生成函數(shù)和數(shù)組操作函數(shù)；注意：每一次M-file的修改后，都要存盤。三、儀器設(shè)備1．局域網(wǎng)多媒體微機(jī)實(shí)驗(yàn)室；2．MATLAB2016a以上版本的軟件；四、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐原理、方法、手段和步驟1．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)1MATLAB系統(tǒng)環(huán)境與運(yùn)算基礎(chǔ)；2．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)2MATLAB矩陣處理五、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐結(jié)果處理1．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)1MATLAB系統(tǒng)環(huán)境與運(yùn)算基礎(chǔ)；2．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)2MATLAB矩陣處理；六、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐注意事項(xiàng)1．實(shí)驗(yàn)采用教師課堂演示、學(xué)生上機(jī)驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)方式；2．上機(jī)實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生應(yīng)認(rèn)真預(yù)習(xí)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；3．學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后須撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；七、預(yù)習(xí)與思考題1．MATLAB軟件界面環(huán)境包括哪些部分？它們分別具備的功能是什么？2．MATLAB常用的命令、變量與運(yùn)算符都有哪些？與C語言有何區(qū)別？實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐二：MATLAB程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類型：驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)：2實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐要求：1人/組一、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐目的1．掌握M腳本文件和函數(shù)文件的創(chuàng)建方法，理解兩者在形式上和運(yùn)行上的區(qū)別；2．理解基本空間和函數(shù)空間的含義；3．掌握以控制流進(jìn)行MATLAB程序設(shè)計(jì)的方法以及向量化程序設(shè)計(jì)方法，了解兩者之間的異同；二、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐內(nèi)容1．熟悉MATLAB程序編輯與設(shè)計(jì)環(huán)境；2．掌握各種編程語句語法規(guī)則及程序設(shè)計(jì)方法；3．函數(shù)文件的編寫和設(shè)計(jì)；4．了解和熟悉跨空間變量傳遞和賦值；三、儀器設(shè)備1．局域網(wǎng)多媒體微機(jī)實(shí)驗(yàn)室；2．MATLAB2016a以上版本的軟件；四、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐原理、方法、手段和步驟1．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)3順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)；2．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)4選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)3．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)5循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)；4．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)6函數(shù)文件；五、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐結(jié)果處理1．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)3順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)；2．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)4選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)；3．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)5循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)；4．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)6函數(shù)文件；六、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐注意事項(xiàng)1．實(shí)驗(yàn)采用教師課堂演示、學(xué)生上機(jī)驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)方式；2．上機(jī)實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生應(yīng)認(rèn)真預(yù)習(xí)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；3．學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后須撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；七、預(yù)習(xí)與思考題1．如何創(chuàng)建M腳本文件和函數(shù)文件？兩者在形式上和運(yùn)行上有何區(qū)別？2．如何理解基本空間和函數(shù)空間的含義？3．MATLAB的程序控制與C語言有何區(qū)別？實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐三：MATLAB圖形處理實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類型：驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)：2實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐要求：1人/組一、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐目的1．掌握MATLAB繪圖的基本步驟和相關(guān)指令調(diào)用的先后順序；2．掌握MATLAB繪圖指令的調(diào)用方法；二、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐內(nèi)容1．學(xué)習(xí)MATLAB圖形繪制的基本方法；2．熟悉和了解MATLAB圖形繪制程序編輯的基本指令；3．熟悉掌握利用MATLAB圖形編輯窗口編輯和修改圖形界面，并添加圖形的各種標(biāo)注；4．掌握plot、subplot的指令格式和語法；三、儀器設(shè)備1．局域網(wǎng)多媒體微機(jī)實(shí)驗(yàn)室；2．MATLAB2016a以上版本的軟件；四、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐原理、方法、手段和步驟1．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)7繪圖操作；五、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐結(jié)果處理1．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)7繪圖操作；六、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐注意事項(xiàng)1．實(shí)驗(yàn)采用教師課堂演示、學(xué)生上機(jī)驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)方式；2．上機(jī)實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生應(yīng)認(rèn)真預(yù)習(xí)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；3．學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后須撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；七、預(yù)習(xí)與思考題1．二維曲線繪圖基本指令有哪些？2．三維曲線繪圖基本指令有哪些？實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐四：MATLAB數(shù)值計(jì)算及符號計(jì)算實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類型：驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)：2實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐要求：1人/組一、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐目的1．掌握多項(xiàng)式的基本運(yùn)算2．會求解代數(shù)方程3．掌握創(chuàng)建符號表達(dá)式和矩陣的方法4．掌握符號表達(dá)式的微分和積分運(yùn)算二、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐內(nèi)容1．?dāng)?shù)據(jù)分析與多項(xiàng)式計(jì)算；2．?dāng)?shù)值微分與積分；3．方程數(shù)值求解；4．符號計(jì)算對象與符號微積分；5．級數(shù)與方程符號求解；三、儀器設(shè)備1．局域網(wǎng)多媒體微機(jī)實(shí)驗(yàn)室；2．MATLAB2016a以上版本的軟件；四、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐原理、方法、手段和步驟1．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)8數(shù)據(jù)分析與多項(xiàng)式計(jì)算；2．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)9數(shù)值微分與積分；3．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)10方程數(shù)值求解；4．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)11符號計(jì)算對象與符號微積分；5．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)12級數(shù)與方程符號求解；五、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐結(jié)果處理1．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)8數(shù)據(jù)分析與多項(xiàng)式計(jì)算；2．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)9數(shù)值微分與積分；3．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)10方程數(shù)值求解；4．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)11符號計(jì)算對象與符號微積分；5．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)12級數(shù)與方程符號求解；六、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐注意事項(xiàng)1．實(shí)驗(yàn)采用教師課堂演示、學(xué)生上機(jī)驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)方式；2．上機(jī)實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生應(yīng)認(rèn)真預(yù)習(xí)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；3．學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后須撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；七、預(yù)習(xí)與思考題1．符號矩陣的概念？如何定義？2．符號表達(dá)式和符號函數(shù)的操作方法有哪些？3．符號微積分的基本方法是什么？符號積分變換的基本方法是什么？實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐五：圖形用戶界面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類型：驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)：2實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐要求：1人/組一、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐目的1．掌握建立控件對象的方法；2．掌握對話框的設(shè)計(jì)方法；3．掌握菜單設(shè)計(jì)方法；二、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐內(nèi)容1．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)14對話框與菜單設(shè)計(jì)；三、儀器設(shè)備1．局域網(wǎng)多媒體微機(jī)實(shí)驗(yàn)室；2．MATLAB2016a以上版本的軟件；四、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐原理、方法、手段和步驟1．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)14對話框與菜單設(shè)計(jì)；五、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐結(jié)果處理1．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)14對話框與菜單設(shè)計(jì)；六、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐注意事項(xiàng)1．實(shí)驗(yàn)采用教師課堂演示、學(xué)生上機(jī)驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)方式；2．上機(jī)實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生應(yīng)認(rèn)真預(yù)習(xí)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；3．學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后須撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；七、預(yù)習(xí)與思考題1．如何建立控件對象？2．如何設(shè)計(jì)對話框？3．如何設(shè)計(jì)菜單？實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐六：Simulink仿真實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類型：驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)：2實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐要求：1人/組一、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐目的1．熟悉Simulink工作環(huán)境及特點(diǎn)；2．掌握線性系統(tǒng)仿真常用基本模塊的用法；3．掌握Simulink的建模與仿真方法；4．子系統(tǒng)的創(chuàng)建和封裝設(shè)計(jì)；二、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐內(nèi)容1．掌握Simulink組件模塊操作的基本方法；2．掌握常用連續(xù)系統(tǒng)模塊的使用方法；3．掌握連續(xù)系統(tǒng)建模的基本方法；4．理解Simulink仿真的基本配置方法與內(nèi)在運(yùn)行機(jī)制。三、儀器設(shè)備1．局域網(wǎng)多媒體微機(jī)實(shí)驗(yàn)室；2．MATLAB2016a以上版本的軟件；四、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐原理、方法、手段和步驟1．參見《MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第3版）》（劉衛(wèi)國主編，高等教育出版社）實(shí)驗(yàn)篇——實(shí)驗(yàn)15Simulink的應(yīng)用；五、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐結(jié)