《MATLAB数字实验》课程实验教学大纲 一、课程基本信息 课程代码：18010062 课程名称：MATLAB数字实验 英文名称：Mathematical Experiment with MATLAB 实验总学时：32 适用专业：物流管理 课程类别：专业选修 先修课程：计算机应用基础、微积分、线性代数、概率论与数理统计 二、实验教学的总体目的和要求 1、对学生的要求 学生在实验前应熟练掌握计算机应用基本知识，同时回顾已学微积分、线性 代数、概率论数理统计基础知识：在实验过程中应遵守实验室规则，听从老师的 安排，严格按实验操作规程进行操作，不损坏仪器设备，并注意安全：由于实验 是在计算机软件的控制下进行的，所以必须按所规定的程序来完成所做的实验。 2、对教师的要求 教师应至少提前一周通知学生实验课的时间和地点，实验室人员应准备好电 脑和投影等相关设备：在上实验课时，教师应对学生讲清实验目的和要求，在重 点和难点方面应做一些演示，在操作过程中教师应对学生进行指导，耐心回答学 生提出的问题，纠正学生的错误操作，记录实验过程中出现的主要问题，寻求相 应的解决措施。 3、对实验条件的要求 (1)硬件支持：教师机一台，学生机60台，投影仪一台： (2)软件支特：MATLAB R2013b以及上版本。 三、实验教学内容 实验项目一
《MATLAB 数字实验》课程实验教学大纲 一、课程基本信息 课程代码：18010062 课程名称：MATLAB 数字实验 英文名称: Mathematical Experiment with MATLAB 实验总学时：32 适用专业：物流管理 课程类别：专业选修 先修课程：计算机应用基础、微积分、线性代数、概率论与数理统计 二、实验教学的总体目的和要求 1、对学生的要求 学生在实验前应熟练掌握计算机应用基本知识，同时回顾已学微积分、线性 代数、概率论数理统计基础知识；在实验过程中应遵守实验室规则，听从老师的 安排，严格按实验操作规程进行操作，不损坏仪器设备，并注意安全；由于实验 是在计算机软件的控制下进行的，所以必须按所规定的程序来完成所做的实验。 2、对教师的要求 教师应至少提前一周通知学生实验课的时间和地点，实验室人员应准备好电 脑和投影等相关设备；在上实验课时，教师应对学生讲清实验目的和要求，在重 点和难点方面应做一些演示，在操作过程中教师应对学生进行指导，耐心回答学 生提出的问题，纠正学生的错误操作，记录实验过程中出现的主要问题，寻求相 应的解决措施。 3、对实验条件的要求 （1）硬件支持：教师机一台，学生机 60 台，投影仪一台； （2）软件支持：MATLAB R2013b 以及上版本。 三、实验教学内容 实验项目一
实验名称：基本介绍及软件使用基础 实验内容： 课程教学：(1)介绍MATLAB软件，以及数字实验内容等相关基本知识 (2)掌握MATLAB的基础语法知识（常变量、赋值操作、数据类型） (3)尝试运用MATLAB软件完成基础计算任务。 课程思政：(1)介绍MATLAB软件的起源和发展历史，诠释科学研究精神。 (2)介绍国外对我国的技术限制和封锁，讨论创新和自主可控意义。 实验性质：综合设计性 实验学时：4 实验目的与要求： 课程教学：(1)了解MATLAB软件的基础使用方法。 (2)会使用MATLAB编写基础的计算命令。 课程思政：(1)倡导学生具有求真务实的科研探索精神。 (2)倡导学生注重培养创新意识和独立自主精神。 实验条件： (1)硬件支持：教师机一台，学生机60台，投影仪一台 (2)软件支持：MATLAB R2013b以及上版本 研究与思考：MATLAB软件的特点，优势和劣势，语言风格。 实验项目二 实验名称：数组计算与矩阵计算 实验内容： (I)MATLAB数组的概念和实现方式。 (2)MATLAB数组计算和矩阵计算方法
实验名称：基本介绍及软件使用基础 实验内容： 课程教学：（1）介绍 MATLAB 软件，以及数字实验内容等相关基本知识。 （2）掌握 MATLAB 的基础语法知识（常变量、赋值操作、数据类型）。 （3）尝试运用 MATLAB 软件完成基础计算任务。 课程思政：（1）介绍 MATLAB 软件的起源和发展历史，诠释科学研究精神。 （2）介绍国外对我国的技术限制和封锁，讨论创新和自主可控意义。 实验性质：综合设计性 实验学时：4 实验目的与要求： 课程教学：（1）了解 MATLAB 软件的基础使用方法。 （2）会使用 MATLAB 编写基础的计算命令。 课程思政：（1）倡导学生具有求真务实的科研探索精神。 （2）倡导学生注重培养创新意识和独立自主精神。 实验条件： （1）硬件支持：教师机一台，学生机 60 台，投影仪一台； （2）软件支持：MATLAB R2013b 以及上版本。 研究与思考：MATLAB 软件的特点，优势和劣势，语言风格。 实验项目二 实验名称：数组计算与矩阵计算 实验内容： （1）MATLAB 数组的概念和实现方式。 （2）MATLAB 数组计算和矩阵计算方法
(3)MATLAB数组化编程案例分析。 实验性质：综合设计性 实验学时：6 实验目的与要求 (1)了解掌握数组的含义以及MATLAB丰富的数组类型 (2)掌握数组运算与矩阵运算的区别和练习。 实验条件： (1)硬件支持：教师机一台，学生机60台，投影仪一台： (2)软件支持：MATLAB R2013b以及上版本。 研究与思考：数组计算方法如何方便计算程序设计 实验项目三 实验名称：符号运算与数值分析 实验内容： (1)符号变量、符号函数、符号矩阵的创建，基本符号运算命令。 (2)符号微积分与数值微积分运算。 (3)MATLAB统计分析实验。 实验性质：综合设计性 实验学时：4 实验目的与要求： (1)掌握符号运算与数值运算操作，能够正确区分两者。 (2)利用MATLAB进行基础统计分析和统计推断。 实验条件： (1)硬件支持：教师机一台，学生机60台，投影仪一台： (2)软件支持：MATLAB R2013b以及上版本
（3）MATLAB 数组化编程案例分析。 实验性质：综合设计性 实验学时：6 实验目的与要求： （1）了解掌握数组的含义以及 MATLAB 丰富的数组类型 （2）掌握数组运算与矩阵运算的区别和练习。 实验条件： （1）硬件支持：教师机一台，学生机 60 台，投影仪一台； （2）软件支持：MATLAB R2013b 以及上版本。 研究与思考： 数组计算方法如何方便计算程序设计 实验项目三 实验名称：符号运算与数值分析 实验内容： （1）符号变量、符号函数、符号矩阵的创建，基本符号运算命令。 （2）符号微积分与数值微积分运算。 （3）MATLAB 统计分析实验。 实验性质：综合设计性 实验学时：4 实验目的与要求： （1）掌握符号运算与数值运算操作，能够正确区分两者。 （2）利用 MATLAB 进行基础统计分析和统计推断。 实验条件： （1）硬件支持：教师机一台，学生机 60 台，投影仪一台； （2）软件支持：MATLAB R2013b 以及上版本
研究与思考：符号运算与数值计算间的练习和区别 实验项目四 实验名称：可视化操作和控制 实验内容： (I)运用MATLAB绘制基本的图形（可视化命令和操作流程）。 (2)对输出图形进行控制和编辑。 实验性质：综合设计性 实验学时：4 实验目的与要求 (1)掌握MATLAB绘图的基础命令和操作过程。 (2)掌握对MATLAB输出图形的控制和编辑方法。 实验条件： (1)硬件支持：教师机一台，学生机60台，投影仪一台： (2)软件支持：MATLAB R2013b以及上版本。 研究与思考：2D和3D图形的绘图原理、如何使输出的图形更具观赏性。 实验项目五 实验名称：程序控制流 实验内容： 课程教学：(1)MATLAB脚本文件和函数文件，函数调用，函数句柄。 (2)程序控制结构：顺序结构、条件结构、循环结构。 课程思政：(1)练习程序控制结构，诠释实践出真知和热能生巧。 (2)通过对课程知识的雕琢，诠释工匠精神在新时代的意义。 实验性质：综合设计性 实验学时：8
研究与思考：符号运算与数值计算间的练习和区别 实验项目四 实验名称：可视化操作和控制 实验内容： （1）运用 MATLAB 绘制基本的图形（可视化命令和操作流程）。 （2）对输出图形进行控制和编辑。 实验性质：综合设计性 实验学时：4 实验目的与要求： （1）掌握 MATLAB 绘图的基础命令和操作过程。 （2）掌握对 MATLAB 输出图形的控制和编辑方法。 实验条件： （1）硬件支持：教师机一台，学生机 60 台，投影仪一台； （2）软件支持：MATLAB R2013b 以及上版本。 研究与思考：2D 和 3D 图形的绘图原理、如何使输出的图形更具观赏性。 实验项目五 实验名称：程序控制流 实验内容： 课程教学：（1）MATLAB 脚本文件和函数文件，函数调用，函数句柄。 （2）程序控制结构：顺序结构、条件结构、循环结构。 课程思政：（1）练习程序控制结构，诠释实践出真知和熟能生巧。 （2）通过对课程知识的雕琢，诠释工匠精神在新时代的意义。 实验性质：综合设计性 实验学时：8
实验目的与要求： 课程教学：(1)掌握函数文件的编写方法，以及函数文件的多种调用方式。 (2)掌握条件结构和循环结构的语法格式，实现复杂的运算逻辑。 课程思政：(1)倡导学生勤动手，多实践，培养探索能力。 (2)在学生心中根植工匠精神种子，倡导深入探究、工作严谨。 实验条件： (1)硬件支持：教师机一台，学生机60台，投影仪一台： (2)软件支持：MATLAB R2013b以及上版本。 研究与思考：程序控制结构的混合使用方法。 实验项目六 实验名称：最优化建模与求解 实验内容： 课程教学：(l)MATLAB优化工具箱中最优化函数及功能讲解(fminbnd、linprog)。 (2)实现无约束最优化计算，以及线性规划问题的建模、求解和分析。 (3)YALMIP工具安装和使用，基于YALMIP的最优化建模和求解。 课程思政：(1)通过对最优化问题的分析和案例介绍，诠释成本节约的意义。 (2)团体协作的重要性。 实验性质：综合设计性 实验学时：6 实验目的与要求： 课程教学：(1)掌握无约束优化和线性规划问题的建模求解方法及操作过程。 (2)了解YALMIP优化工具的使用方法，实现IP/MIP模型求解。 课程思政：(1)培养学生成本节约意识，为资源节约型社会努力学习相关知识。 (2)倡导学生团体协作，实现更优的学习效果和工作成果
实验目的与要求： 课程教学：（1）掌握函数文件的编写方法，以及函数文件的多种调用方式。 （2）掌握条件结构和循环结构的语法格式，实现复杂的运算逻辑。 课程思政：（1）倡导学生勤动手，多实践，培养探索能力。 （2）在学生心中根植工匠精神种子，倡导深入探究、工作严谨。 实验条件： （1）硬件支持：教师机一台，学生机 60 台，投影仪一台； （2）软件支持：MATLAB R2013b 以及上版本。 研究与思考：程序控制结构的混合使用方法。 实验项目六 实验名称：最优化建模与求解 实验内容： 课程教学：（1）MATLAB 优化工具箱中最优化函数及功能讲解（fminbnd、linprog）。 （2）实现无约束最优化计算，以及线性规划问题的建模、求解和分析。 （3）YALMIP 工具安装和使用，基于 YALMIP 的最优化建模和求解。 课程思政：（1）通过对最优化问题的分析和案例介绍，诠释成本节约的意义。 （2）团体协作的重要性。 实验性质：综合设计性 实验学时：6 实验目的与要求： 课程教学：（1）掌握无约束优化和线性规划问题的建模求解方法及操作过程。 （2）了解 YALMIP 优化工具的使用方法，实现 IP/MIP 模型求解。 课程思政：（1）培养学生成本节约意识，为资源节约型社会努力学习相关知识。 （2）倡导学生团体协作，实现更优的学习效果和工作成果
实验条件： (1)硬件支持：教师机一台，学生机60台，投影仪一台： (2)软件支持：MATLAB R2013b以及上版本， 研究与思考：MATLAB优化命令与YALMIP工具的各自特点，优劣势， 四、考核方式 本课程实验采取考查的考核方式，其中，期末实验成绩占60%，平时成绩占 40%。 五、推荐实验教材和教学参考书 实验教材：张志涌、杨祖樱等.MATLAB教程.北京航空航天大学出版社， 2015年1月第1版。 参考书：Cleve Moler..Experiments with MATLAB(MATLAB之父：编程实 践).北京航空航天大学出版社，2013年12月第1版。 六、其他需说明的 大纲修订人：吕盛祥 修订日期：2020年12月 大纲审定者：张杰 审定日期：2020年12月
实验条件： （1）硬件支持：教师机一台，学生机 60 台，投影仪一台； （2）软件支持：MATLAB R2013b 以及上版本。 研究与思考：MATLAB 优化命令与 YALMIP 工具的各自特点，优劣势。 四、考核方式 本课程实验采取考查的考核方式，其中，期末实验成绩占 60%，平时成绩占 40%。 五、推荐实验教材和教学参考书 实验教材：张志涌、杨祖樱 等. MATLAB 教程. 北京航空航天大学出版社， 2015 年 1 月第 1 版。 参考书：Cleve Moler. Experiments with MATLAB（MATLAB 之父：编程实 践）. 北京航空航天大学出版社, 2013 年 12 月第 1 版。 六、其他需说明的 大纲修订人：吕盛祥 修订日期:2020 年 12 月 大纲审定者：张杰 审定日期:2020 年 12 月