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1、数学软件课程教学大纲英文名称：Mathematics Software 课程编码：070120105总学时：48 实验学时：16 学分：3适用对象：信息与计算科学专业三年级学生先修课程：数学分析，高等代数 大纲主撰人：大纲审核人：一、 课程性质、目的和任务 本课程是信息与计算科学专业的专业选修课程，也是实践性课程。通过本 课程的学习，可以使得本专业学生掌握数学软件 Matlab 这一现代的科学计算和 系统仿真语言的基本编程思想和方法，并利用 Matlab 对所学基础课程进行上机 模拟实验和数值计算，从而通过 Matlab 编程实验来验证和巩固所学的数学理论。二、 教学内容及要求 第 1 章 M
2、ATLAB 概述授课学时： 4基本要求： 1-1 了解 MATLAB 的主要功能，熟悉 MATLAB 命令窗口及文件管理，MATLAB 帮助系统。 1-2 掌握命令行的输入及编辑，用户目录及搜索路径的设置。 重点：命令行的输入，用户目录及搜索路径的设置 难点：命令行的输入，用户目录及搜索路径的设置 第 2 章 MATLAB 数据和数值计算授课学时：8基本要求： 2-1 了解 MATLAB 数据的特点。 2-2 熟悉 MATLAB 变量的命名，赋值语句，数据的输出格式。 2-3 掌握矩阵的建立、拆分及冒号表达式，MATLAB 运算，结构数据和单元数据，字符 串。 2-4 熟悉傅立叶分析，常微分方
3、程的数值求解，非线性方程度数值求解。 2-5 掌握矩阵分析，数据处理与多项式计算。 重点: MATLAB 点运算，关系运算及逻辑运算，冒号表达式。 难点：掌握矩阵分析，数据处理与多项式计算。 第 3 章 MATLAB 程序设计授课学时：8基本要求： 3-1 了解 M 文件的建立与编辑，全局变量和局部变量。 3-2 熟悉数据的输入输出。 3-3 掌握选择结构及循环结构程序设计，函数文件的调用。 重点: 选择结构及循环结构程序设计 难点：选择结构及循环结构程序设计，函数文件的调用 第 4 章 MATLAB 绘图授课学时：6基本要求： 4-1 了解三维图形的精细处理，图像和动画。 4-2 熟悉创建二
4、维图形的其他函数及其他三维图形。 4-3 掌握绘制二维图形、三维图形及三维曲面的基本函数。 重点: 绘制二维图形、三维图形及三维曲面。 难点：绘制三维图形 第 5 章 介绍仿真软件 Simulink 工具箱授课学时：6基本要求： 5-1 了解 Simulink 的基本操作。 5-2 熟悉 Simulink 的几类基本模块，子系统的建立与封装。 5-3 掌握模型参数的设置，在命令窗口中创建模型。 重点：在命令窗口中创建模型 难点：学会分析仿真结果。三、三、实验实验实验项目一览表序号实验项目名称学时实验类别实验要求实验类型每组人数1熟悉 Matlab 工作环境2 专业 选修2：综合502Matla
5、b 数值数组及其矩阵操作的运用2 专业 选修2：综合503Matlab 程序的设计4 专业 选修2：综合504Matlab 绘图4 专业 选修2：综合505Simulink 工具箱的运用4 专业 选修2：综合502、实验项目目的和要求：1 熟悉 Matlab 工作环境实验目的:熟悉 Matlab 工作环境，为进一步学习 Matlab 软件奠定基础。 实验要求: 了解 MATLAB 的主要功能，熟悉 MATLAB 命令窗口及文件管理，MATLAB 帮助 系统。 2 Matlab 数值数组及其矩阵操作的运用 实验目的:学会运用 Matlab 软件进行数值及其矩阵的计算。 实验要求:利用 Matla
6、b 软件学习数据的操作，包括矩阵的生成、数组运算数据分析和 统计分析函数、矩阵运算多项式运算、代数方程求解、函数的极值问题求解、函数的微积 分问题求解、数据插值运算。 3 Matlab 程序的设计 实验目的:学会设计一些简单的 Matlab 程序。实验要求:学会 M 文件的建立与编辑，全局变量和局部变量；数据的输入输出；选择结 构及循环结构程序设计，函数文件的调用。 4 Matlab 绘图 实验目的:掌握 Matlab 绘图命令和技巧。 实验要求: 绘制二维图形、三维图形及三维曲面。 5 Simulink 工具箱的运用（4 学时） 实验目的:利用 Simulink 工具箱进行分析控制系统的性能
7、及其稳定性。 实验要求: 利用 Simulink 工具箱的模块建立数学模型；控制系统的性能分析；控制系 统的根轨迹分析方法；控制系统的频域分析方法等。3、考核方式（参照南工发201062 号文和南工教字200956 号） 考核对象：信息与计算科学专业本科生。 考核方式：以上机考核方式为主，平时上机实验能力约占 30%-40%，最终的上机考试 成绩约占 60%-70%。时间 100 分钟。 考核内容：以程序设计为主。四、 学时分配课程总学时为 48，其中理论学时 32，实验学时 16。 内容讲课习题课讨论课实验课上机总计 MATLAB 概述42 MATLAB 数据和数值计算82 MATLAB 程
8、序设计84 MATLAB 绘图64 仿真软件 Simulink 工具 箱64合计321648 五、 推荐教材及参考书 教 材：MATLAB 基础及应用 张学敏主编 中国电力出版社 2009 年 参考书目：MATLAB 程序设计与应用 ，刘卫国主编，高等教育出版社 2006 年MATLAB 语言实用教程 ，马莉编，清华大学出版社 2009 年MATLAB 宝典(第 3 版) ，陈杰主编，电子工业出版社 2011 年精通 MATLAB R2011a ， 张志涌主编，北京航空航天大学出版社 2011 年六、课程考核 1、考核对象：信息与计算科学专业本科生。 2、考核方式：以上机考核方式为主，平时成绩（包括作业、课堂回答、以及平时上机 实验能力）约占 30%-40%，最终的上机考试成绩约占 60%-70%。时间 100 分钟。 3、考核内容：以程序设计为主。
