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数学专业《数学软件》（《MATLAB》）教学大纲

一．课程说明
课程总学时32学时（讲授12学时、上机练习20学时）
1.课程性质
《数学软件》（《MATLAB》）是数学专业选修课，本课程主要介绍MATLAB软件的使用，MATLAB软件在数学专业中的应用。
2.课程教学目的与要求
（1）通过学习掌握一种对数学专业比较适合的计算工具，加强学生的计算机应用能力和计算机编译能力，提高应用计算机处理数学问题的能力。
(2)学会使用MATLAB进行逻辑运算、数值分析、符号计算和图形的绘制。
3.教学内容

第一章基础准备及入门
第二章数值数组及其运算
第三章字符串数组、元胞数组和构架数
第四章数值计算
第五章符号计算
第六章数据和函数的可视化
第七章 M文件和函数句柄
第九章句柄图形
第十章图形用户界面制作

4.课程教学重点与难点
重点：学习和掌握MATLAB软件基础知识和基本理论，熟练运用软件解决如解微分方程、符号计算、数据和函数作图等数学实际问题。
难点：数值计算、符号计算、三维图形处理。
5.课程教学方法与手段
采用多媒体课件网上教学和网上辅导。
6.课程作业与考核方法
平时作业为各实验题目的上机实验报告。
各次实验报告综合成绩即为期未考核成绩。

二、教学内容纲要
第0章概论
了解数学软件分类、MATLAB的作用及其发展历史。
1． MATLAB的产生、发展与影响
2． MATLAB的基本组成

第一章基础准备及入门
掌握MATLAB软件环境的使用。
1．软件的安装与启动
2．指令窗运行入门
3．控制指令窗的指令、操作和标点
4．操作是实录指令和M 脚本文件
5．在线自学引导和演示指令
6．帮助系统
7．文件管理
第二章数值数组及其运算
掌握二维数组和多维数组的创建、寻访；数组、矩阵运算。
1．引导
2．一维数组的创建和寻访
3．二维数组的创建
4．二维数组元素的标识
5．二维数组的子数组寻访和赋值
6．执行数组运算的常数函数
7．数组运算和矩阵运算
8．多项式的表达式
9．标准数组生成函数和数组操作函数
10．数组构作技法综合
11．高维数组
12． "非数"和"空"数组
13．关系操作和逻辑操作
第三章字符串数组、元胞数组和构架数组
掌握字符串、元胞数组、构架数组数据类型的使用。
1．字符串数组
2．元胞数组
3．构架数组
第四章数值计算
掌握利用MATLAB软件解决常见的数值计算问题。
1．引言
2． IU分解和恰定方程组的解
3．矩阵特征值和矩阵函数
4．奇异值分解
5．函数的数值异常和切平面
6．函数的零点
7．函数极值点
8．数值积分
9．随机数据的统计描述
10．多项式拟和非线性最小二乘
11．插值和样条
12．样条函数及其应用
13． Fourier分析
14．常微分方程
15．稀疏矩阵
第五章符号计算
掌握常见的符号计算的方法
1．符号对象和符号表达式
2．符号表达式和符号函数的操作
3．符号微积分
4．符号积分变换
5．符号代数方程的求解
6．符号微分方程的求解
7．利用MAPLE的深层符号计算资源
8．可视化数学分析界面
第六章数据和函数的可视化
掌握二维、三维等曲线的绘制方法
1．二维曲线的绘图操作
2．三维绘图的基本操作
3．特殊图形的高维可视化
4．三维图形的精细控制
5．图象
6．图形窗的图形编辑功能
7．函数绘图的简捷指令
8．图形的打印和输出
9．绘图指令介绍
第七章M文件和函数句柄
掌握在MATLAB中进行面向对象编程的方法
1． M文件编辑器
2． MATLAB控制流
3．脚本文件和函数文件
4．变量的检测传递和权限使用函数
5．串演算函数
6．创建用户工程箱
7．调试和剖析
8．面向对象编程
第八章SIMULINK交互式仿真集成环境（自学）
第九章句柄图形（自学）
掌握句柄图形的建立和操作,掌握其设置的方法和动画设置
1.句柄图形体系
2.图形对象操作
3.对象属性的获取和设置
4.为低层指令准备图/轴
5.轴对象
6.实时动画
第十章图形用户界面(GUI)制作（自学）
掌握图形用户界面的设计原则,设计工具,界面菜单,用户控件
1.图形用户界面的设计原则和一般步聚
2.界面菜单
3.用户控件
4.图形用户界面设计工具
四、上机实验内容安排
1．MATLAB软件的安装和使用初步
2．数值数组及其运算
3．数值计算
4．符号计算
5．数据和函数的可视化
6．M文件和函数句柄

(责任编辑：泉水)

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