《MATLAB的工程應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

《MATLAB的工程應(yīng)用》課程教學(xué)大綱課程名稱：MATLAB的工程應(yīng)用課程代碼：TELE3006英文名稱：MATLABApplication課程性質(zhì)：專業(yè)選修課程學(xué)分/學(xué)時：1.5/36開課學(xué)期：第5學(xué)期適用專業(yè)：通信工程、電子信息工程、電子科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)先修課程：高等數(shù)學(xué)，線性代數(shù)，c語言后續(xù)課程：信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理等課程性質(zhì)和教學(xué)目標(biāo)課程性質(zhì)：工程數(shù)學(xué)（復(fù)變函數(shù)）是電子信息工程、通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)一門重要的專業(yè)教學(xué)課程，是工程應(yīng)用類的一門主干課。它的理論與方法在自然科學(xué)和工程技術(shù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用.本課程通過教師講授與學(xué)生練習(xí)討論相結(jié)合，旨在讓學(xué)生掌握矩陣運算的程序設(shè)計知識,為后期的專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定扎實的計算基礎(chǔ)。教學(xué)目的：《MATLAB的工程應(yīng)用》是為電子信息學(xué)院各專業(yè)同學(xué)開設(shè)的一門選修課，旨在向本專業(yè)學(xué)生介紹一種解決專業(yè)問題的快速有效且具有強大功能的科學(xué)與工程計算軟件。通過本課程的學(xué)習(xí)，希望學(xué)生獲得一種從專業(yè)問題中抽象出數(shù)學(xué)模型進而運用MATLAB語言去求解的思維方法，訓(xùn)練綜合運用語言和專業(yè)知識去解決問題的能力。本課程的具體教學(xué)目標(biāo)如下：培養(yǎng)學(xué)生的理解力與程序設(shè)計能力,使學(xué)生掌握計算機程序語言在自然科學(xué)和工程技術(shù)中的廣泛應(yīng)用基礎(chǔ)?！?.1】將所學(xué)程序設(shè)計知識應(yīng)用到信息領(lǐng)域具體工程問題中，識別和判斷其關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)，為解決復(fù)雜問題提供可靠的應(yīng)用工具?！?.1】課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)1、工程知識1-1能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程科學(xué)的語言工具用于電子信息領(lǐng)域工程問題的表述。教學(xué)目標(biāo)12、問題分析2-1能運用相關(guān)科學(xué)原理，識別和判斷電子信息領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)。教學(xué)目標(biāo)2課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分配（重點內(nèi)容：；難點內(nèi)容：）第一章MATLAB概述課時：2課時教學(xué)內(nèi)容1.Matlab簡介與開發(fā)環(huán)境了解Matlab的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、特點，掌握Matlab的環(huán)境設(shè)置、菜單及工具欄。2.簡單實例及幫助系統(tǒng)了解Matlab的簡單示例，掌握Matlab的幫助系統(tǒng)的使用。第二章MATLAB的基本運算課時：7課時教學(xué)內(nèi)容1.數(shù)據(jù)類型掌握Matlab的常用數(shù)據(jù)類型。2.矩陣和數(shù)組運算掌握數(shù)組和矩陣的創(chuàng)建及算術(shù)運算。3.字符串、時間日期掌握Matlab的字符串的創(chuàng)建及字符串函數(shù)，掌握Matlab的日期和時間的表示格式及函數(shù)。4.結(jié)構(gòu)體、元胞數(shù)組掌握結(jié)構(gòu)體和元胞數(shù)組的創(chuàng)建及使用。5.多維數(shù)組，關(guān)系運算和邏輯運算了解多維數(shù)組的創(chuàng)建及使用，掌握Matlab的關(guān)系運算和邏輯運算。6.多項式計算掌握多項式的求根和求值、算術(shù)運算以及擬合、插值。第三章數(shù)據(jù)的可視化課時：3課時教學(xué)內(nèi)容1.二維繪圖掌握二維圖形的繪制。2.特殊圖形和坐標(biāo)的繪制掌握Matlab特殊圖形和坐標(biāo)的繪制，設(shè)置曲線繪制方式、坐標(biāo)軸和圖形注釋的方法。3.Matlab的圖形窗口掌握Matlab的窗口界面及圖形輸出。4.基本三維繪圖掌握三維圖形的繪制。第四章符號運算課時：2課時教學(xué)內(nèi)容1.符號對象掌握符號對象的創(chuàng)建和使用。2.符號對象的運算掌握對象的基本運算，符號表達式的變換，符號微積分、極限和級數(shù)。第五章程序設(shè)計和M文件課時：4課時教學(xué)內(nèi)容1.程序設(shè)計熟悉程序的基本結(jié)構(gòu)，掌握程序控制語句的使用和設(shè)計方法。2.M文件掌握M文件的創(chuàng)建和使用。教學(xué)方法通過簡要矩陣運算的基礎(chǔ)知識，闡述MATLAB程序設(shè)計的相關(guān)知識點，提高學(xué)習(xí)效率；并將MATLAB的基本語法，應(yīng)用等與線性代數(shù)中矩陣的對應(yīng)知識點進行聯(lián)系，利用關(guān)聯(lián)教學(xué)法，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)兩者的聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并加深對線性代數(shù)知識的理解。對于一些重點知識，如數(shù)組的創(chuàng)建及運算、可視化、M文件與函數(shù)等，增加講授與動手時間，介紹應(yīng)用技巧，通過反復(fù)學(xué)習(xí)和運用，掌握及鞏固所學(xué)重點難點。采用多媒體課件、實驗練習(xí)教學(xué)相結(jié)合進行教學(xué)，將內(nèi)容大綱，基本語法，程序設(shè)計與調(diào)試過程等利用多媒體課件和現(xiàn)場演示，提高教學(xué)效率，增強課程的趣味性。考核及成績評定方式考核方式：平時成績（實驗報告），閉卷筆試（期末）成績評定方式：平時測試50%（支撐教學(xué)目標(biāo)1、2），期末筆試成績50%（支撐教學(xué)目標(biāo)1、2）考試考核評價標(biāo)準：實驗考核評價標(biāo)準基本要求達成情況評價標(biāo)準成績比例（%）優(yōu)秀>0.9良好>0.7合格>0.6不合格<0.6教學(xué)目標(biāo)1掌握并了解Matlab的數(shù)據(jù)類型、矩陣輸入和操作方法、語法結(jié)構(gòu)、函數(shù)的使用以及二維、三維繪圖功能。語法清晰，能準確地掌握基本Matlab數(shù)據(jù)、函數(shù)和繪圖功能。語法清晰，但對Matlab數(shù)據(jù)、函數(shù)和繪圖功能不完全了解。了解基本語法，知道Matlab數(shù)據(jù)、函數(shù)和繪圖功能。不清楚基本語法，并對Matlab數(shù)據(jù)、函數(shù)和繪圖功能。20教學(xué)目標(biāo)2能運用知識點對Matlab涉及的基本問題進行簡單分析；并能針對相關(guān)問題進行程序設(shè)計與調(diào)試能熟練運用地Matlab程序設(shè)計方法，能完成應(yīng)用問題的分析，并進行程序設(shè)計與調(diào)試。能清楚Matlab程序設(shè)計方法，但在完成對特定的應(yīng)用問題的分析還不熟練，對程序設(shè)計與調(diào)試不夠熟練。了解基本Matlab程序設(shè)計方法，但對在完成對簡單的應(yīng)用問題的分析還不熟練，僅能完成簡單的程序設(shè)計與調(diào)試任務(wù)。不清楚基本Matlab程序設(shè)計方法，無法完成簡單的程序設(shè)計與調(diào)試任務(wù)。30期末考試考核評價標(biāo)準基本要求達成情況評價標(biāo)準成績比例（%）優(yōu)秀>0.9良好>0.7合格>0.6不合格<0.6教學(xué)目標(biāo)1掌握并了解Matlab的數(shù)據(jù)類型、矩陣輸入和操作方法、語法結(jié)構(gòu)、函數(shù)的使用以及二維、三維繪圖功能。語法清晰，能準確地掌握基本Matlab數(shù)據(jù)、函數(shù)和繪圖功能。語法清晰，但對Matlab數(shù)據(jù)、函數(shù)和繪圖功能不完全了解。了解基本語法，知道Matlab數(shù)據(jù)、函數(shù)和繪圖功能。不清楚基本語法，并對Matlab數(shù)據(jù)、函數(shù)和繪圖功能。20教學(xué)目標(biāo)2能運用知識點對Matlab涉及的基本問題進行簡單分析；并能針對相關(guān)問題進行程序設(shè)計能熟練地運用Matlab程序設(shè)計方法，能完成對應(yīng)用問題的分析，并進行程序設(shè)計。能清楚Matlab程序設(shè)計方法，但在完成對特定的應(yīng)用問題的分析還不熟練，對程序設(shè)計不夠熟練。了解基本Matlab程序設(shè)計方法，但對在完成對簡單的應(yīng)用問題的分析還不熟練，僅能完成簡單的程序設(shè)計任務(wù)。不清楚基本Matlab程序設(shè)計方法，無法完成簡單的程序設(shè)計任務(wù)。30參考書目《MATLAB編程與工程應(yīng)用》StormyAttaway著，魚濱趙元哲王國華覃春鈺譯電子工業(yè)出版社2017《MATLAB語言及實踐教程》朱衡君、肖燕彩、邱成北京交通大學(xué)出版社2005《精通MATLAB6.5版》張志涌北京航空航天大學(xué)出版社2003《MATLAB實用教程》曹弋趙陽清華大學(xué)出版社2005《MatLab工程數(shù)學(xué)應(yīng)用》許波劉征清華大學(xué)出版社2000年4月《高等應(yīng)用數(shù)學(xué)問題的MATLAB求解》薛定宇陳陽泉清華大學(xué)出版社2004年《MATLAB在數(shù)字信號處理中的應(yīng)用》薛年喜清華大學(xué)出版社2003年11月第一版《掌握和精通MATLAB》張志涌劉瑞楨機械工業(yè)出版社2002年《MATLAB教程》張志涌徐彥琴北京航空航天大學(xué)出版社2002《精通MATLAB6》D.Hanselman,B.Littlefield，張航黃攀譯清華大學(xué)出版社2002《數(shù)學(xué)物理方程的MATLAB解法與可視