《数学软件》课程教学大纲

PAGE5《数学软件》课程简介课程编号：08014031课程名称：数学软件/MathematicalSoftware学分:3学时：48（实验：上机：24课外实践：）适用专业：信息与计算科学、数学与应用数学建议修读学期：3开课单位：数理科学与工程学院先修课程：计算机文化基础，数学分析，高等代数，解析几何考核方式与成绩评定标准：闭卷考试上机实验50%期末考试50%教材与主要参考书目：MATLAB程序设计与应用（第二版），刘卫国主编，高等教育出版社2006.6内容概述：中文：本课程主要讲授数学软件Matlab一些初步知识，让学生学会使用MATLAB基本命令求解所学到的数学问题，并能编程求解一些实际问题中的计算。基本内容有Matlab基本操作，各种类型数组的处理，矩阵的基本运算，多项式计算，数据拟合与插值，使用向量编程和控制语句编程，绘制各类图形，给学生打下了继续学习的基础。《数学软件》教学大纲课程编号：08014031课程名称：数学软件/MathematicalSoftware学分:3学时：48（实验：上机：24课外实践：）适用专业：信息与计算科学、数学与应用数学建议修读学期：3开课单位：数理科学与工程学院 先修课程：计算机文化基础，数学分析，高等代数，解析几何一、课程性质、目的与任务本课程是信息与计算科学和应用数学专业的专业基础课程，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、教学内容及学时分配本课程总学时数为48学时，其中理论教学为24学时，实验教学为24学时；课程教学共有章，具体内容及学时安排等如下表所示：课程内容教学要求重点（☆）难点（△）学时安排实验学时上机学时备注第一章：Matlab概述

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§1Matlab的软件界面介绍及主要功能B§2Matlab软件菜单与各窗口功能与用法B

§3命令窗口的命令输入、编辑,、运算、存储及文件管理A☆

§4Matlab的用户目录及搜索路径设置。A☆△第二章：数组（矩阵）及其数组运算A☆

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§1数组（矩阵）的创建。A§2数组（矩阵）寻访，插入，赋值与变形。A☆△§3数组的算术运算与函数运算。A☆△§4数组的关系运算、逻辑运算与集合运算。A☆△第三章：数组（矩阵）的数学运算2§1对角阵与三角阵。B

§2矩阵转置与旋转。B§3行列式，矩阵的秩，矩阵的逆与伪逆。A☆§4矩阵的特征值、特征向量与矩阵的函数。A☆§5稀疏矩阵输入及运算。B第四章：其他类型的数组。4§1字符串数组B§2高维数组B△§3元胞数组C△

§4结构数组C△第五章：初等数值计算2§1数组的基本运算：最大、最小、平均等A§2多项式及其四则运算。§3数组的插值与拟合A☆△§4多项式求值、求根与求导。B☆第六章：Matlab程序设计6§1命令文件的建立与打开B§2人机交互的基本命令A

△§3程序控制结构：顺序、条件、循环结构A☆△§4函数文件建立与调用A☆§5函数的输入输出参数可调性c△§6子函数与嵌套函数c

§7匿名函数的使用A

第七章：Matlab绘图4§1二维数据绘制命令plot的绘制原理A☆§2设置曲线的样式A§4对坐标轴标注与控制B§4ezplot的使用与其它二维图形绘制B§5Matlab三维图形的绘制原理A△☆§6Matlab三维网格图与曲面图A§7Matlab图形的修饰C§8其它三维图B（教学基本要求：A-掌握；B-熟悉；C-了解）三、建议实验（上机）项目及学时分配实验内容学时实验一、熟悉Matlab软件输入、运算、存储等功能2实验二、多维数组的输入与生成，矩阵与向量的元素提取、删除、替换，以及实现多维数组的各种变形。2实验三、使用关系运算，逻辑运算实现向量编程。2实验四、矩阵的四则运算；矩阵行列式、秩、特征值与特征向量、方程组求解。2实验五、从文件中读入一文本并对文本中各种字符的统计处理，将统计结果写入数据文件。2实验六、实现三维数组中各种操作，元胞数组与结构数组的构建及使用。2实验七、实现多项式输入，求根、求导，拟合，插值运算。2实验八、编写M-文件；使用条件、循环等控制语句，实现交互式输入输出。2实验九、编写函数文件；实现变参数输入与输出。2实验十，在同一图形上绘制多条曲线，分别用指定曲线的颜色、线型与线标，按要求绘制坐标轴刻度，控制图形的范围。2实验十一、绘制以三维立体绕空间轴旋转。（综合性较强）4四、教学方法与教学手段教学方法：课堂讲授与命令实现演示，提出要实验的问题，引导学生上机计算求解。教学手段：使用多媒体教学和演示。五、考核方式与成绩评定标准闭卷考试平时实验考核50%期末考试50%六、教材与主要参考书目1MATLAB程序设计与应用（第二版），刘卫国主编，高等教育出版社2006.62MATLAB从入门到精通周建兴等人民邮电出版社20083精通MATLAB7亨塞尔曼利特菲尔德著，朱仁峰译清华大学出版