MATLAB数学实验数学实验教案

MATLAB数学实验数学实验教案教师教案(2022—2022学年第二学期)课程名称：数学实验授课学时：32授课班级：2007级任课教师：钟尔杰教师职称：副教授教师所在学院：应用数学学院电子科技大学数学实验教案第1页共11页2022-2007（1）第1周至第16周数学实验教案第2页共11页第一章MATLAB使用入门本章数学实验方法教学时数为6学时，指导学生完成实验报告为2学时，共8学时。分四次课完成本章教学任务。一、教学内容及要求1．教学内容：（1）MATLAB命令操作方法、向量创建与一元函数图形（2学时）；（2）矩阵创建与二元函数图形（2学时）；（3）数据显示格式与字符串数组（2学时）。2．教学要求：（1）熟悉MATLAB的命令操作方式，掌握向量创建方法和一元函数图形绘制方法；（2）掌握矩阵创建方法与二元函数图形绘制方法；（3）熟悉MATLAB数据显示格式几种常用格式，掌握字符串数组操作方法。二、教学重点与难点1．教学重点：MATLAB向量创建，矩阵创建方法，一元函数和二元函数图形绘制方法，字符串数组的使用和操作。2．教学难点：MATLAB二元函数图形绘制，字符串操作。三、教学设计1．通过简单表达式使用创建向量和矩阵；2．一元函数的图形是曲线，在二维空间中表示；通过衰减振荡曲线绘制例子，介绍曲线的线型、颜色控制方法；3．二元函数的图形是曲面，在三维空间中表示。介绍典型问题——数字地球绘制使学生了解绘三维图形的三个重要环节；四、作业1．熟悉MATLAB命令操作方式，表达式和常用函数使用，简单的数学模型求解；2．计算国际象棋发明人的报酬问题。用MATLAB计算说明明国际象棋发明人想要索取的大麦几乎可以覆盖整个地球；3．熟悉MATLAB基本绘图命令，在多个图形窗口中绘制曲线图形和曲面图形；4．熟悉字符串数组的操作，设计一段程序计算农历年，将计算结果显示为字符串；5．完成数学实验报告一：抛射曲线问题的数学实验1．张志涌等编，精通MATLAB6.5，北京航空航天大学出版社，2004数学实验教案第3页共11页六、教学后记1．本章介绍数学软件MATLAB使用的基本方法，向量和矩阵创建，一元函数和二元函数绘图方法。顺利完成了教学内容，教学效果较好；2．矩阵操作是MATLAB教学中最有特色的内容，MATLAB可作为向量机，支持矩阵和向量运算，针对数据块进行整体的计算。数学实验需要培养学生设计矩阵完成实验任务。3．抛射曲线问题的数学实验报告完成过程中，学生实验报告反映出很好的操作技巧和新的想法（如：计算问题采用对数据的块进行操作，建议制做抛射曲线动态演示等）。第二章MATLAB程序设计方法本章数学实验方法教学时数为4学时，指导学生完成实验报告2学时，共用6学时。分三次课完成本章教学任务。一、教学内容及要求1．教学内容：（1）变量与表达式用途和创建，算术运算、关系运算和逻辑运算三类运算符使用；（2）顺序结构、分支结构和循环结构这三种程序结构；（3）MATLAB程序文件编写方法；（4）MATLAB的函数文件编写方法。2．教学要求：（1）熟悉MATLAB的编程环境；（2）掌握MATLAB表达式用途和创建方法掌握三类运算符；（3）了解程序的三种结构，掌握程序文件编写方法；（4）掌握MATLAB的函数文件编写方法。二、教学重点与难点1．教学重点：MATLAB程序设计的方法和风格、变量和表达式的规范化。2．教学难点：MATLAB循环结构的程序和分支结构的程序设计。三、教学设计以典型问题的算法实现开展教学1．条件控制的循环语句while-end介绍角谷猜想问题的实验2．数控制的循环语句for-end介绍四边形旋转图形实验3．条件语句if-end介绍素数判别的试商算法实现四、作业1．熟悉MATLAB求解方程组命令；数学实验教案第4页共11页2．完成上机实验报告二：《飞行航程计算实验》实验报告六、教学后记1.MATLAB对矩阵的处理有很多简单的命令操作尽可能让学生了解，例如已知三角形三个顶点的坐标，可以通过二阶（或三阶）行列式计算三角形面积。顺利完成了教学内容，教学效果较好。3．昆虫繁殖问题的数学实验报告完成情况很好，莱斯利矩阵的主特征值研究和应用还应挖掘，另一方面有学生对于杀虫剂的使用提出了新的想法，例如“时间越长，杀虫剂的药效会降低”，数学模型应该做适当修改。第三章符号计算与微积分实验本章数学实验方法教学时数为2学时，指导学生完成实验报告2学时，共用4学时。分两次课完成本章教学任务。一、教学内容及要求1．教学内容：（1）MATLAB中符号变量与符号表达式创建方法和命令；（2）符号代数方程求解方法和命令；（3）级数求和与符号微积分方法和命令；（4）常微分方程符号解方法和命令。2．教学要求：（1）熟悉MATLAB中符号变量与符号表达式创建方法和命令；（2）掌握符号代数方程求解方法和命令；（3）掌握级数求和与符号微积分方法和命令；（4）了解常微分方程符号解方法和命令。