《MATLAB编程与实践》教学大纲 课程性质 专业必修课 课程编号 XX417208课程名称MATLAB编程与实践 适用专业 电子信息科学与技术 先修课程 高等数学、线性代数 总学时32其中理论16学时，实验16学时学分数2 一、课程简介 本课程是电子信息科学与技术的一门专业必修课，MATLAB是美国MATHWORKS推出 的一种优秀数学软件，现已发展为一种多学科、多工作平台的大型软件，逐渐成为数字信号 处理、动态系统仿真、自动控制等课程的基本教学工具，是本科以上学历的理工科学生必须掌握 的基本技能。 本课程的目的和任务是使学生掌握MATLAB的数据类型、矩阵输入、基本操作方法、语法 结构、函数的使用以及二维、三维绘图功能，并能熟练使用相关工具箱，为后续课程的学习，工 程设计和科学研究打下基础。 二、课程教学目标 通过本课程的学习，学生应实现如下目标： 1、知识目标： 了解：MATLAB仿真软件的发展历史，软件的系统要求、工作环境及各种功能， MATLAB的在线帮助方法，编程设计的基本原则，控制系统的仿真，在不同领域的应用。 掌握：矩阵的定义和表示方法，数据类型及各数组和多项式的运算，微积分、线性 代数运算及方程求解，基本的编程设计方法，基本的二维、三维图形的绘制，简单系统 的数学模型建立及转化为系统仿真模型进行分析。 2、能力目标： (I)对MATLAB软件有初步的认识和了解： (2)掌握MATLAB文件、函数库与控制语句等程序设计基础： (3)掌握MATLAB基本的数值计算、符合运算方法；
1 《MATLAB 编程与实践》教学大纲 课程性质 专业必修课 课程编号 XX417208 课程名称 MATLAB 编程与实践 适用专业 电子信息科学与技术 先修课程 高等数学、线性代数 总学时 32 其中理论 16 学时，实验 16 学时 学分数 2 一、课程简介 本课程是电子信息科学与技术的一门专业必修课，MATLAB 是美国 MATHWORKS 推出 的一种优秀数学软件，现已发展为一种多学科、多工作平台的大型软件,逐渐成为数字信号 处理、动态系统仿真、自动控制等课程的基本教学工具，是本科以上学历的理工科学生必须掌握 的基本技能。 本课程的目的和任务是使学生掌握MATLAB 的数据类型、矩阵输入、基本操作方法、语法 结构、函数的使用以及二维、三维绘图功能，并能熟练使用相关工具箱，为后续课程的学习，工 程设计和科学研究打下基础。 二、课程教学目标 通过本课程的学习，学生应实现如下目标： 1、知识目标： 了解：MATLAB 仿真软件的发展历史，软件的系统要求、工作环境及各种功能， MATLAB 的在线帮助方法，编程设计的基本原则，控制系统的仿真，在不同领域的应用。 掌握：矩阵的定义和表示方法，数据类型及各数组和多项式的运算，微积分、线性 代数运算及方程求解，基本的编程设计方法，基本的二维、三维图形的绘制，简单系统 的数学模型建立及转化为系统仿真模型进行分析。 2、能力目标： （1）对 MATLAB 软件有初步的认识和了解； （2）掌握 MATLAB 文件、函数库与控制语句等程序设计基础； （3）掌握 MATLAB 基本的数值计算、符合运算方法 ；
(4)掌握MATLAB二维、三维图形的绘制基础和图形控制方法： (5)能利用Simulink软件进行较简单的系统建模仿真并分析处理。 三、课程教学基本要求 为了更好地掌握本课程的知识，必须先修《高等数学》、《线性代数》等课程，要求 同学们课前预习、课后复习及按要求完成老师布置的作业。 四、课程教学模块（或教学内容）与学时分配 理论教学部分 序号 教学模块 知识点 学时 了解：MATLAB的发展、主要功能、运行环境及 安装 MATLAB概述 理解：MATLAB的文件管理和帮助系统 2 掌握：MATLAB的命令窗口操作和功能演示 了解：MATLAB的数据特点 理解：MATLAB的变量及管理 2 ATLAB数据 掌握：MATLAB的矩阵建立拆分，ATLAB的算术 2 关系、透辑运算 实验一 了解：MATLAB的命令窗口组成 3 MATLAB运算 掌握：MATLAB的矩阵建立拆分，各种表达式的 2 基础 书写规则及常用函数的使用 了解：M文件和函数文件的区别 MATI AB程序 理解：全局变量、局部变量、类、对象 4 设计 掌握：选择结构、循环结构的语法规则，M文 4 件、函数文件的建立和调用 实玲二选择 掌握：建立和执行M文件的方法，利用if语句 结构程序设 实现选择结构的方法，利用switch语句实现多 2 计 分支选择结构的方法，try语句的使用 6 实验三循环理解：利用向量运算来代替循环操作的方法 2
2 （4）掌握 MATLAB 二维、三维图形的绘制基础和图形控制方法； （5）能利用 Simulink 软件进行较简单的系统建模仿真并分析处理。 三、课程教学基本要求 为了更好地掌握本课程的知识，必须先修《高等数学》、《线性代数》等课程，要求 同学们课前预习、课后复习及按要求完成老师布置的作业。 四、课程教学模块（或教学内容）与学时分配 理论教学部分 序号 教学模块 知识点 学时 1 MATLAB 概述 了解：MATLAB 的发展、主要功能、运行环境及 安装 理解：MATLAB 的文件管理和帮助系统 掌握：MATLAB 的命令窗口操作和功能演示 2 2 MATLAB 数据 了解：MATLAB 的数据特点 理解：MATLAB 的变量及管理 掌握：MATLAB 的矩阵建立拆分，MATLAB 的算术、 关系、逻辑运算 2 3 实验一 MATLAB 运算 基础 了解：MATLAB 的命令窗口组成 掌握：MATLAB 的矩阵建立拆分，各种表达式的 书写规则及常用函数的使用 2 4 MATLAB 程序 设计 了解：M 文件和函数文件的区别 理解：全局变量、局部变量、类、对象 掌握：选择结构、循环结构的语法规则，M 文 件、函数文件的建立和调用 4 5 实验二 选择 结构程序设 计 掌握：建立和执行 M 文件的方法，利用 if 语句 实现选择结构的方法，利用 switch 语句实现多 分支选择结构的方法，try 语句的使用 2 6 实验三 循环 理解：利用向量运算来代替循环操作的方法 2
结构程序设 掌握：利用for语句、hile语句实现循环结 计 构的方法 1 实验四函数 掌握：定义和调用MATLAB函数的方法，MATLAB 与文件 文件的基本操作方法 2 了解：低层绘图操作 8 ATLAB绘图 学握：二维、三维图形操作方法，基本绘图函 2 数操作方法 实验五高层 掌握：绘制二维、三维图形的常用函数，绘制 9 2 绘图操作 图形的辅助操作方法 了解：特殊矩阵、矩阵的范数，IATLAB在三维 向量中的应用 0 ATLAB计算 理解：数值插值，曲线拟合，符合计算 2 掌握：线性、非线性方程组的数值、符合求解 多项式的计算方法 实验六数据 掌握：数据统计和分析的方法，数值插值与曲 处理和多项 线拟合的方法及其应用，多项式的常用运算 2 式计算 MATLAB环境掌握：Simulink的基本操作，几类基本模块， 下的仿真软 仿真模型参数的设置，子系统的建立及封装， 4 件Simulink S-函数的设计与应用等。 实验七 了解：Simulink的操作环境 Simulink的 掌握：Simulink中子系统模块的建立与封装技 2 应用 术 实验八综合掌握：利用MATLAB解决实际问题的方法 14 实验 2 实践教学部分 号 实验项目名称 实验目的 实验 实验类型 开出要求 学时 1 MATLAB运算基掌握：MATLAB的矩阵建立 2 设计性 必做
3 结构程序设 计 掌握：利用 for 语句、while 语句实现循环结 构的方法 7 实验四 函数 与文件 掌握：定义和调用 MATLAB 函数的方法，MATLAB 文件的基本操作方法 2 8 MATLAB 绘图 了解：低层绘图操作 掌握：二维、三维图形操作方法，基本绘图函 数操作方法 2 9 实验五 高层 绘图操作 掌握：绘制二维、三维图形的常用函数，绘制 图形的辅助操作方法 2 10 MATLAB 计算 了解：特殊矩阵、矩阵的范数，MATLAB 在三维 向量中的应用 理解：数值插值，曲线拟合，符合计算 掌握：线性、非线性方程组的数值、符合求解， 多项式的计算方法 2 11 实验六 数据 处理和多项 式计算 掌握：数据统计和分析的方法，数值插值与曲 线拟合的方法及其应用，多项式的常用运算 2 12 MATLAB 环境 下的仿真软 件 Simulink 掌握：Simulink 的基本操作，几类基本模块， 仿真模型参数的设置，子系统的建立及封装， S-函数的设计与应用等。 4 13 实验七 Simulink 的 应用 了解：Simulink 的操作环境 掌握：Simulink 中子系统模块的建立与封装技 术 2 14 实验八 综合 实验 掌握：利用 MATLAB 解决实际问题的方法 2 实践教学部分 序 号 实验项目名称 实验目的 实验 学时 实验类型 开出要求 1 MATLAB 运算基 掌握：MATLAB 的矩阵建立 2 设计性 必做
础 拆分，各种表达式的书写 规则及常用函数的使用 掌握：建立和执行M文件 的方法，利用if语句实 选择结构程序 现选择结构的方法，利用 2 设计 switch语句实现多分支 2 设计性 选做 选择结构的方法，try语 句的使用 掌握：利用for语句、 循环结构程序 hile语句实现循环结构 设计 2 设计性 选做 的方法 掌握：定义和调用MATLAB 函数与文件 函数的方法，MATLAB文件 设计性 必做 的基本操作方法 掌握：绘制二维、三维图 高层绘图操作 形的常用函数，绘制图形 5 2 设计性 必做 的辅助操作方法 掌握图像对象属性的基 设计性 底层绘图操作 本操作，利用图像对象进 2 选做 行绘图的方法 线性代数中的 掌握矩阵分析的方法，线 设计性 数值计算问题 性方程组的求解方法 选做 掌握：求数值导数、数值 设计性 数值微积分与 积分、常微分方程、非线 方程数值求解 2 选做 性代数方程的求解方法 掌握：符合表达式的运算 符合计算基础 9 法则，符合函数定积分与 与符合微积分 2 设计性 适做 不定积分的方法 10数据处理和多 掌握：数据统计和分析的 2 综合性 必做
4 础 拆分，各种表达式的书写 规则及常用函数的使用 2 选择结构程序 设计 掌握：建立和执行 M 文件 的方法，利用 if 语句实 现选择结构的方法，利用 switch 语句实现多分支 选择结构的方法，try 语 句的使用 2 设计性 选做 3 循环结构程序 设计 掌握：利用 for 语句、 while 语句实现循环结构 的方法 2 设计性 选做 4 函数与文件 掌握：定义和调用 MATLAB 函数的方法，MATLAB 文件 的基本操作方法 2 设计性 必做 5 高层绘图操作 掌握：绘制二维、三维图 形的常用函数，绘制图形 的辅助操作方法 2 设计性 必做 6 底层绘图操作 掌握图像对象属性的基 本操作，利用图像对象进 行绘图的方法 2 设计性 选做 7 线性代数中的 数值计算问题 掌握矩阵分析的方法，线 性方程组的求解方法 2 设计性 选做 8 数值微积分与 方程数值求解 掌握：求数值导数、数值 积分、常微分方程、非线 性代数方程的求解方法 2 设计性 选做 9 符合计算基础 与符合微积分 掌握:符合表达式的运算 法则，符合函数定积分与 不定积分的方法 2 设计性 选做 10 数据处理和多 掌握：数据统计和分析的 2 综合性 必做
项式计算 方法，数值插值与曲线拟 合的方法及其应用，多项 式的常用运算 了解：Simulink的操作环 Simulink的应 用 掌握：Simulink中子系统 2 综合性 必做 模块的建立与封装技术 掌握：利用MATLAB解决 12 综合实验 实际间题的方法 综合性 必做 五、教学方法与策略 1、讲授法：以解决实际问题为目的，以MATLAB程序设计及仿真贯彻始终，重点 讲授MATLAB的强大计算功能和作图功能。在程序设计中注意培养学生的独立编写程 序的能力，在常见应用中注意培养学生的创新能力和进取精神。 2、实验课：通过上机实操，掌握MATLAB程序设计的方法和相关应用实例，领会 MATLAB的众多功能。从学生的兴趣和实际能力出发，引导学生熟练地将MATLAB应 用于学习中，解决相关课程中的复杂的数学计算问题、作图问题及仿真分析。 六、学生学习成效考核方式 考核环节构成 占总成绩 评分依据 (均为100分制) 的比重 上课出勤20分 上课缺席一次扣2分，缺课达13取消资格。 实验成绩主要取决于上机操作表现及提交的实验 实验成绩30分 预目(8个)所对应的Matlab程序文档，视程序文档 内容达到当次实验要求的程度决定分数高低。 期末测评开卷上机操作，根据考核试题所对应的 期末测评成绩50分 编程对错给分。其中，数值及符号计算题占30%，作 图题占30%，实际应用编程题占40%。 七、选用教材
5 项式计算 方法，数值插值与曲线拟 合的方法及其应用，多项 式的常用运算 11 Simulink 的应 用 了解：Simulink 的操作环 境 掌握：Simulink 中子系统 模块的建立与封装技术 2 综合性 必做 12 综合实验 掌握：利用 MATLAB 解决 实际问题的方法 2 综合性 必做 五、教学方法与策略 1、讲授法：以解决实际问题为目的，以 MATLAB 程序设计及仿真贯彻始终，重点 讲授 MATLAB 的强大计算功能和作图功能。在程序设计中注意培养学生的独立编写程 序的能力，在常见应用中注意培养学生的创新能力和进取精神。 2、实验课：通过上机实操，掌握 MATLAB 程序设计的方法和相关应用实例，领会 MATLAB 的众多功能。从学生的兴趣和实际能力出发，引导学生熟练地将 MATLAB 应 用于学习中，解决相关课程中的复杂的数学计算问题、作图问题及仿真分析。 六、学生学习成效考核方式 七、选用教材 考核环节构成 （均为 100 分制） 评分依据 占总成绩 的比重 上课出勤 20 分 上课缺席一次扣 2 分，缺课达 1/3 取消资格。 实验成绩 30 分 实验成绩主要取决于上机操作表现及提交的实验 项目（8 个）所对应的 Matlab 程序文档，视程序文档 内容达到当次实验要求的程度决定分数高低。 期末测评成绩 50 分 期末测评开卷上机操作，根据考核试题所对应的 编程对错给分。其中，数值及符号计算题占 30%，作 图题占 30%，实际应用编程题占 40%
[1]刘卫国，《MATLAB程序设计与应用》（第二版），高等教有出版社，2001 [2]朱衡君、肖燕彩、邱成，《ATLAB语言及实践教程》，北京交通大学出版社，2005 八、参考资料 [1]张志浦，《精通MATLAB6.5版》，北京航空航天大学出版社，2003 [2]梁虹，《信号与系统分析及MATLAB实现》，电子工业出版社，2002 大纲起草人：朱高峰 大纲审核人：李铭华 大纲批准人：谢四连 日期：2017年06月18日 6
6 [1] 刘卫国，《MATLAB 程序设计与应用》（第二版），高等教育出版社，2001 [2] 朱衡君、肖燕彩、邱成，《MATLAB 语言及实践教程》，北京交通大学出版社，2005 八、参考资料 [1] 张志涌，《精通 MATLAB6.5 版》，北京航空航天大学出版社，2003 [2] 梁虹，《信号与系统分析及 MATLAB 实现》，电子工业出版社，2002 大纲起草人：朱高峰 大纲审核人：李铭华 大纲批准人：谢四连 日期：2017 年 06 月 18 日