曲阜师范大学：电子信息工程专业《Matlab语言及其应用》课程教学大纲

“Matlab语言及其应用”教学大纲教研室主任：黄勇坚执笔人：张明强一、课程基本信息开课单位：物理工程学院课程名称：Matlab语言及其应用课程编号：073205英文名称：Matlab Programming Language and applications课程类型：专业限选课总学时：55理论学时：36实验学时：16课外学时：3学分：3开设专业：电子信息工程专业先修课程：无二、课程任务目标（一）课程任务本课程是一门工科电子信息、通信类专业限选课程，Matlab是一种广泛应用于工程计算及数值分析领域的新型高级语言，现已称为国际公认的最优秀的工程应用开发环境。Matlab是线性代数、数值分析、数理统计、自动控制、信号处理、系统仿真、图像处理等课程的基本教学工具，同时也成为理工类大学生必须掌握的基本技能之一。本课程的任务是使学生从应用角度出发，在理论和实践上掌握MATLAB系统环境、MATLAB数据及其运算、MATLAB矩阵分析与处理、MATLAB程序设计方法、MATLAB绘图、MATLAB数值计算、MATLAB符号计算等基本内容，进而了解Matlab各种工具箱的使用，使学生具有利用Matlab进行工程计算和数值与信号分析的初步能力，为进一步的学习和科研奠定良好基础。（二）课程目标（本项编写要求：写明学生在知识和能力方面应达到的目标要求）在学完本课程之后，学生能够：1.掌握matlab语言的基本语法结构，能够熟练使用帮助；2.初步掌握matlab矩阵计算基本特点，能熟练应用matlab进行数值计算和符号计算3.熟练掌握matlab绘图功能，能熟练进行常见二维图形和曲线的绘制：4.能够根据实际问题，借助相关工具箱，设计相对复杂程序

“Matlab 语言及其应用”教学大纲 教研室主任： 黄勇坚 执笔人：张明强 一、课程基本信息 开课单位：物理工程学院 课程名称：Matlab 语言及其应用 课程编号：073205 英文名称：Matlab Programming Language and applications 课程类型：专业限选课 总 学 时： 55 理论学时：36 实验学时：16 课外学时：3 学 分：3 开设专业：电子信息工程专业 先修课程：无 二、课程任务目标 （一）课程任务 本课程是一门工科电子信息、通信类专业限选课程，Matlab 是一种广泛应用于工程计算及数值 分析领域的新型高级语言，现已称为国际公认的最优秀的工程应用开发环境。Matlab 是线性代数、 数值分析、数理统计、自动控制、信号处理、系统仿真、图像处理等课程的基本教学工具，同时也 成为理工类大学生必须掌握的基本技能之一。本课程的任务是使学生从应用角度出发，在理论和实 践上掌握 MATLAB 系统环境、MATLAB 数据及其运算、MATLAB 矩阵分析与处理、 MATLAB 程 序设计方法、MATLAB 绘图、MATLAB 数值计算、MATLAB 符号计算等基本内容，进而了解 Matlab 各种工具箱的使用，使学生具有利用 Matlab 进行工程计算和数值与信号分析的初步能力，为进一步 的学习和科研奠定良好基础。 （二）课程目标 （本项编写要求：写明学生在知识和能力方面应达到的目标要求） 在学完本课程之后，学生能够： 1.掌握 matlab 语言的基本语法结构，能够熟练使用帮助； 2.初步掌握 matlab 矩阵计算基本特点，能熟练应用 matlab 进行数值计算和符号计算； 3.熟练掌握 matlab 绘图功能，能熟练进行常见二维图形和曲线的绘制； 4.能够根据实际问题，借助相关工具箱，设计相对复杂程序

三、教学内容和要求（一）理论教学的内容及要求第一章Matlab概述第一节概述1．了解Matlab的发展历史；2.了解Matlab，基本特点及安装方法。第二节Matlab开发环境1.握开发环境窗口的基本组成：2.理解Matlab文件管理方法；3.举握Matlab环境帮助使用方法。重点：Matlab开发环境的组成，文件管理方法和帮助使用方法；难点：窗口具体功能以及帮助的使用。第二章Matlab数据第一节变量和赋值1：了解Matlab数据的特点。2．掌握变量的命名和赋值方法。3．理解内存变量的管理方法。4.理解全局和局部变量的含义和使用。第二节Matlab矩阵1.举握矩阵建立的方法。2．掌握矩阵的拆分方法。3.了解多维矩阵的建立和使用方法。第三节Matlab运算1.掌握算术运算；2.掌握关系运算；3.辈握逻辑运算。第四节字符串、结构和单元数据1.举握字符串的使用方法：2．了解结构和单元的使用方法。3.掌握函数重载及运算符重载的基本方法

三、教学内容和要求 （一）理论教学的内容及要求 第一章 Matlab 概述 第一节 概述 1．了解 Matlab 的发展历史； 2．了解 Matlab，基本特点及安装方法。 第二节 Matlab 开发环境 1．掌握开发环境窗口的基本组成； 2．理解 Matlab 文件管理方法； 3．掌握 Matlab 环境帮助使用方法。 重点：Matlab 开发环境的组成，文件管理方法和帮助使用方法； 难点：窗口具体功能以及帮助的使用。 第二章 Matlab 数据 第一节 变量和赋值 1．了解 Matlab 数据的特点。 2．掌握变量的命名和赋值方法。 3．理解内存变量的管理方法。 4. 理解全局和局部变量的含义和使用。 第二节 Matlab 矩阵 1．掌握矩阵建立的方法。 2．掌握矩阵的拆分方法。 3．了解多维矩阵的建立和使用方法。 第三节 Matlab 运算 1．掌握算术运算； 2．掌握关系运算； 3．掌握逻辑运算。 第四节 字符串、结构和单元数据 1．掌握字符串的使用方法； 2．了解结构和单元的使用方法。 3．掌握函数重载及运算符重载的基本方法

重点：变量命名与赋值，矩阵建立与拆分，Matlab基本运算。难点：矩阵运算第三章Matlab程序设计第一节M文件1.掌握M文件的建立与使用方法2．了解M文件的分类。第二节数据的输入输出1.掌握input，disp和pause函数的用法第三节选择结构1.掌握if语句的使用方法2.了解switch语句和try语句的使用方法。第四节循环结构1.理解循环结构的特点；2.举握for、while两种循环的使用方法。3．理解循环的嵌套第五节函数文件1.掌握函数文件的建立和调用方法。2.理解函数参数的可调性第六节文件操作1.了解文件操作的相关函数。2．掌握二进制文件、文本文件的读写方法重点：M文件的建立与使用，程序设计的基本结构，函数文件的建立和使用。难点：函数文件的建立与使用。第四章Matlab绘图第一节二维图形1：掌握二维曲线的绘制方法。2.举握二维曲线绘图的辅助操作。3．了解二维图形绘制的其他函数。第二节三维图形1.了解三维图形的绘制方法。2.了解三围曲面的绘制

重点：变量命名与赋值，矩阵建立与拆分，Matlab 基本运算。 难点：矩阵运算 第三章 Matlab 程序设计 第一节 M 文件 1．掌握 M 文件的建立与使用方法 2．了解 M 文件的分类。 第二节 数据的输入输出 1．掌握 input，disp 和 pause 函数的用法 第三节 选择结构 1．掌握 if 语句的使用方法 2．了解 switch 语句和 try 语句的使用方法。 第四节 循环结构 1．理解循环结构的特点； 2．掌握 for、while 两种循环的使用方法。 3. 理解循环的嵌套 第五节 函数文件 1．掌握函数文件的建立和调用方法。 2. 理解函数参数的可调性 第六节 文件操作 1．了解文件操作的相关函数。 2. 掌握二进制文件、文本文件的读写方法 重点：M 文件的建立与使用，程序设计的基本结构，函数文件的建立和使用。 难点：函数文件的建立与使用。 第四章 Matlab 绘图 第一节 二维图形 1．掌握二维曲线的绘制方法。 2．掌握二维曲线绘图的辅助操作。 3．了解二维图形绘制的其他函数。 第二节 三维图形 1．了解三维图形的绘制方法。 2．了解三围曲面的绘制

3.了解三维图形的精细处理方法。第三节图像与动画1.了解图像的读写显示方法。2．了解动画的读写显示方法。2．了解低层绘图操作方法。重点：二维图形、曲线的绘制方法难点：二维图形绘制及辅助标注第五章Matlab数值计算第一节矩阵分析1.掌握常用特殊矩阵的生成方法。2.举握矩阵的秩、行列式的含义与计算。3.掌握逆矩阵、范数、特征值、特征向量的含义与求解4.了解matlab在三维向量中的应用。第二节矩阵分解与线性方程组求解1.掌握矩阵分解的方法。2.举握线性方程组的求解方法。第三节数据处理与多项式计算1.了解数据统计与分析方法；2.掌握数值插值和曲线拟合方法：3．了解多项式计算方法。第四节数值微积分1.了解数值微分的计算方法：2.了解数值积分的计算方法：第五节常微分方程的数值求解1.掌握常微分方程的表示方法：2．了解龙格-库塔方法的实现。第六节非线性方程的数值求解1.了解数学选代法。2．了解非线性方程组的求解方法。重点：矩阵分析与相关计算，数值插值与曲线拟合，常微分方程的使用。难点：矩阵分析与相关计算曲线拟合方法

3．了解三维图形的精细处理方法。 第三节 图像与动画 1．了解图像的读写显示方法。 2．了解动画的读写显示方法。 2．了解低层绘图操作方法。 重点：二维图形、曲线的绘制方法 难点：二维图形绘制及辅助标注。 第五章 Matlab 数值计算 第一节 矩阵分析 1．掌握常用特殊矩阵的生成方法。 2．掌握矩阵的秩、行列式的含义与计算。 3．掌握逆矩阵、范数、特征值、特征向量的含义与求解 4．了解 matlab 在三维向量中的应用。 第二节 矩阵分解与线性方程组求解 1．掌握矩阵分解的方法。 2．掌握线性方程组的求解方法。 第三节 数据处理与多项式计算 1．了解数据统计与分析方法； 2．掌握数值插值和曲线拟合方法； 3．了解多项式计算方法。 第四节 数值微积分 1．了解数值微分的计算方法； 2．了解数值积分的计算方法； 第五节 常微分方程的数值求解 1．掌握常微分方程的表示方法； 2．了解龙格-库塔方法的实现。 第六节 非线性方程的数值求解 1．了解数学迭代法。 2．了解非线性方程组的求解方法。 重点：矩阵分析与相关计算，数值插值与曲线拟合，常微分方程的使用。 难点：矩阵分析与相关计算 曲线拟合方法

第六章Matlab符号计算第一节符号计算基础1.了解符号计算的特点；2.掌握符号对象和基本运算方法：3.理解符号表达式中变量的确定。第二节符号导数与符号积分1.了解函数的极限；2.了解符号函数求导及其应用：3：了解不定积分的计算方法，及符号函数的定积分计算方法。第三节代数方程的符号求解1：举握线性方程组的符号求解方法：2.理解非线性方程组的符号求解方法第四节常微分方程的符号求解1.举握常微分方程的通解与特解的符号求解方法：2了解常微分方程组的符号求解方法。重点：符号对象的创建与基本运算，线性方程组和常微分方程的符号求解难点：线性方程组和常微分方程的符号求解（二）实践教学的内容及要求1.Matlab环境介绍了解Matlab环境使用方法，掌握开发环境窗口的布局和功能。2.Matlab基本运算掌握变量命名与赋值，掌握Matlab基本数值运算、关系运算、逻辑运算方法。3．选择结构程序设计掌握if语句的使用方法，了解switch及其他分支结构的使用。4.循环结构程序设计掌握For循环以及while循环的使用方法。了解循环的嵌套。5.Matlab绘图掌握二维绘图函数的使用方法，以及二维图形的标注方法。6.函数与文件理解函数的特点，掌握函数的创建与调用方法，理解文件的操作方法，7.线性代数中的数值计算

第六章 Matlab 符号计算 第一节 符号计算基础 1．了解符号计算的特点； 2．掌握符号对象和基本运算方法； 3．理解符号表达式中变量的确定。 第二节 符号导数与符号积分 1．了解函数的极限； 2．了解符号函数求导及其应用； 3．了解不定积分的计算方法，及符号函数的定积分计算方法。 第三节 代数方程的符号求解 1．掌握线性方程组的符号求解方法； 2．理解非线性方程组的符号求解方法 第四节 常微分方程的符号求解 1．掌握常微分方程的通解与特解的符号求解方法； 2．了解常微分方程组的符号求解方法。 重点：符号对象的创建与基本运算，线性方程组和常微分方程的符号求解 难点：线性方程组和常微分方程的符号求解 （二）实践教学的内容及要求 1．Matlab 环境介绍 了解 Matlab 环境使用方法，掌握开发环境窗口的布局和功能。 2．Matlab 基本运算 掌握变量命名与赋值，掌握 Matlab 基本数值运算、关系运算、逻辑运算方法。 3．选择结构程序设计 掌握 if 语句的使用方法，了解 switch 及其他分支结构的使用。 4．循环结构程序设计 掌握 For 循环以及 while 循环的使用方法。了解循环的嵌套。 5．Matlab 绘图 掌握二维绘图函数的使用方法，以及二维图形的标注方法。 6．函数与文件 理解函数的特点，掌握函数的创建与调用方法，理解文件的操作方法。 7．线性代数中的数值计算

掌握矩阵分析的相关计算，掌握线性方程组数值求解方法，了解非线性方程组的求解方法。8.符号计算基础掌握定义符号对象的方法，以及符号表达式的运算规则：掌握微分方程和代数方程的符号计算方法。四、学时分配各教学环节学时分配章次小讲实习讨课上备注外计授机论验题o52第一章Matlab概述325第二章Matlab数据8412第三章Matlab程序设计729第三章Matlab绘图4913第五章Matlab数值计算862第六章Matlab符号计算5536163合计五、考核说明考核方法：考查成绩评定：平时成绩（20%），实验成绩（40%），综合程序设计作业（40%）六、主要教材及教学参考书目（一）主要教材1.刘卫国，MATLAB程序设计与应用（第2版）高等教育出版社：第2版（2006年7月1日）（二）主要参考书目1.张志涌，杨祖樱等，MATLAB教程R2012a，北京航空航天大学出版社；第1版（2010年8月 1 日)

掌握矩阵分析的相关计算，掌握线性方程组数值求解方法，了解非线性方程组的求解方法。 8．符号计算基础 掌握定义符号对象的方法，以及符号表达式的运算规则；掌握微分方程和代数方程的符号计算 方法。 四、学时分配 章 次 各教学环节学时分配 小 计 讲 授 实 验 上 机 习 题 讨 论 课 外 备 注 第一章 Matlab 概述 5 3 2 第二章 Matlab 数据 5 3 2 第三章 Matlab 程序设计 12 8 4 第三章 Matlab 绘图 9 7 2 第五章 Matlab 数值计算 13 9 4 第六章 Matlab 符号计算 8 6 2 合 计 55 36 16 3 五、考核说明 考核方法：考查 成绩评定：平时成绩(20%),实验成绩(40%),综合程序设计作业（40%） 六、主要教材及教学参考书目 （一）主要教材 1．刘卫国, MATLAB 程序设计与应用(第 2 版)高等教育出版社; 第 2 版 (2006 年 7 月 1 日) （二）主要参考书目 1．张志涌，杨祖樱等，MATLAB 教程 R2012a，北京航空航天大学出版社; 第 1 版 (2010 年 8 月 1 日)