数学实验第四版 教案-教学设计 1 准备实验1.1-1.5 MATLAB的基本用法-MATLAB符号计算

PAGEPAGE1授课题目(教学章、节或主题)1.1MATLAB的基本用法需用学时2学时教学目标（知识、能力、素养）1、掌握MATLAB的基本操作；2、会进行矩阵和数组的输入及数组的运算；3、了解MATLAB中的各种函数以及数据显示格式和帮助系统等；4、培养学生计算机操作的能力；5、初步建立用数学模型解决实际问题的思想。重点难点重点：1、MATLAB的基本操作；2、矩阵与数组的输入。难点：数组的运算课程思政元素1、通过MATLAB的发展史引导学生树立自己的人生理想，并为之不断努力；2、通过简单数学建模案例的讲解让学生知道数学无处不在。教学内容及过程1.1MATLAB的基本用法一、MATLAB简介1.MATLAB语言的发展2.MATLAB适用领域3.MATLAB语言的特点4.丰富的MATLAB工具箱5.MATLAB窗口二、矩阵的输入1.矩阵的输入2.矩阵的裁剪3.矩阵的拼接4.矩阵编辑器三、数组的输入及运算四、常量、变量与表达式五、函数六、帮助系统七、数据显示格式讨论、思考、作业1.熟悉MATLAB的窗口操作；利用demo命令演示MATLAB的使用方法。2.某公司有8种产品，其单件的成本、售价及一段时间的销售量如下表所示：计算这段时间的收入和利润；求出哪种产品利润最大，哪种产品利润最小；将各种产品的收入作一排序。3.对于自然对数e分别用各种不同的格式显示。参考资料（含参考书、文献等）：《数学实验》，萧树铁主编高等教育出版社《数学实验》，李尚志主编高等教育出版社教学过程设计：复习0分钟，授新课80分钟，安排讨论9分钟，布置作业1分钟授课类型：√理论课讨论课实验课练习课其他教学方式：√讲授讨论指导其他教学资源：√课件√在线课程动画其他

授课题目(教学章、节或主题)1.2矩阵的运算需用学时1学时教学目标（知识、能力、素养）1、掌握用MATLAB进行矩阵的各种运算的方法，理解矩阵运算与数组运算的区别；2、理解矩阵运算与数组运算的区别；3、培养学生计算机操作的能力。重点难点重点：矩阵的运算难点：矩阵运算与数组运算的区别课程思政元素事物之间的联系与区别教学内容及过程1.2矩阵的运算一、矩阵的四则运算二、矩阵的转置、行列式、秩和逆三、对角阵、上（下）三角阵和稀疏矩阵1.提取（产生）对角阵2.提取（产生）上（下）三角阵四、特征值与特征向量讨论、思考、作业1.自己输入一些简单的矩阵，并对矩阵进行四则运算，注意左除和右除的区别，以及矩阵的乘法、除法、乘方与数组相应运算的区别。2.自己输入一矩阵A，求出A的转置、行列式、逆矩阵和秩。3.求矩阵，，的特征值。参考资料（含参考书、文献等）：《数学实验》，萧树铁主编高等教育出版社《数学实验》，李尚志主编高等教育出版社教学过程设计：复习2分钟，授新课38分钟，安排讨论4分钟，布置作业1分钟授课类型：√理论课讨论课实验课练习课其他教学方式：√讲授讨论指导其他教学资源：√课件√在线课程动画其他

授课题目(教学章、节或主题)1.3M文件与程序设计需用学时2学时教学目标（知识、能力、素养）1、了解MATLAB中两种形式的M文件；2、掌握利用MATLAB的三种程序结构编写简单程序，处理实际问题的基本方法；3、通过程序编写锻炼学生的逻辑思维能力；4、初步建立用数学模型解决实际问题的思想。重点难点重点：三种程序控制结构难点：用MATLAB编写程序课程思政元素通过程序流程设计引导学生在学习生活中要做好规划和安排，从短期目标到长期目标，一步一步脚踏实地的去奋斗。教学内容及过程1.3M文件与程序设计一、M文件M文件概述M文件的建立与打开二、关系运算与逻辑运算1.关系运算符2.逻辑运算符三、程序控制结构顺序结构（1）数据的输入（2）数据的输出选择结构（1）if语句（2）switch语句（3）try语句循环结构（1）for语句（2）while语句四、函数文件函数文件的基本结构函数调用函数参数的可调性全局变量与局部变量讨论、思考、作业1.建立函数的M文件，并计算f(10)和f(100).2.若一个三位整数各位数字的立方和等于该数本身，则称该数位水仙花数，输出全部水仙花数.3.2018年10月1日起，我国将居民个人所得税起征点调整为5000元，即应纳税所得额=扣除三险一金后月收入-5000（注：三险一金指养老保险、失业保险、医疗保险和住房公积金）个人所得税税率表如下表所示：全月应纳税所得额税率速算扣除数（元）不超过3000元3%0超过3000元至12000元10%210超过12000元至25000元20%1410超过25000元至35000元25%2660超过35000元至55000元30%4410超过55000元至80000元35%7160超过80000元45%15160若某人扣除三险一金后月收入x，试建立应纳个人所得税税额y与之间的函数M文件．参考资料（含参考书、文献等）：《数学实验》，萧树铁主编高等教育出版社《数学实验》，李尚志主编高等教育出版社教学过程设计：复习2分钟，授新课80分钟，安排讨论7分钟，布置作业1分钟授课类型：√理论课讨论课实验课练习课其他教学方式：√讲授讨论指导其他教学资源：√课件√在线课程动画其他

授课题目(教学章、节或主题)1.4MATLAB绘图需用学时2学时教学目标（知识、能力、素养）1、掌握用MATLAB作二维、三维几何图形及其他常用图形的方法；2、会对所作图形进行简单地处理；3、培养学生计算机操作的能力。重点难点重点：用MATLAB绘制二维、三维图形难点：曲面的绘制课程思政元素通过对各种不同绘图命令的探究，培养学生的探索精神。教学内容及过程1.4MATLAB绘图二维数据曲线图绘制单根二维曲线（1）fplot（2）plot绘制多根二维曲线设置曲线样式图形标注与坐标控制图形的可视化编辑图形窗口的分割其他二维图形1.极坐标图polar2.二维统计分析图隐函数绘图三维图形1.三维曲线plot32.三维曲面3.标准三维曲面4.其他三维图形图形修饰处理讨论、思考、作业1.自选函数，熟悉基本绘图函数plot,plot3,mesh,surf的用法。2.画出的图形，由此总结幂函数的性质．3．在极坐标系中画出心形线，阿基米德螺线，对数螺线，四叶玫瑰线的图形．4.绘制下面的参数方程所表示的曲面：（1）双曲抛物面（2）正螺面5.画出函数，的图形，从各种不同的视角观察图形.参考资料（含参考书、文献等）：《数学实验》，萧树铁主编高等教育出版社《数学实验》，李尚志主编高等教育出版社教学过程设计：复习2分钟，授新课80分钟，安排讨论7分钟，布置作业1分钟授课类型：√理论课讨论课实验课练习课其他教学方式：√讲授讨论指导其他教学资源：√课件√在线课程动画其他

授课题目(教学章、节或主题)1.5MATLAB符号计算需用学时2学时教学目标（知识、能力、素养）1、掌握MATLAB的符号功能；2、会利用MATLAB进行各种微积分的计算；3、初步建立用数学模型解决实际问题的思想。重点难点重点：用MATLAB进行各种符号计算难点：用MATLAB求解代数方程、常微分方程课程思政元素通过连续复利等实例的讲解培养学生树立正确的金融观、理财观。教学内容及过程1.5MATLAB符号计算一、MATLAB的符号功能二、求极限limit(f)当符号变量x（或最接近字母x）→0时函数f的极限limit(f,t,a)当符号变量t→a时函数f的极限limit(f,t,a,”left”)；limit(f,t,a,”right”)指左右极限三、求导数diff(f)函数f对符号变量x或（字母表上）最接近字母x的符号变量求（偏）导数diff(f,’t’)函数f对符号变量t求导数diff(f,n)求n阶导数四、求积分int(f)函数f对符号变量x或最接近字母x的符号变量求不定积分int(f,’t’)函数f对符号变量t求不定积分int(f,a,b)函数f对符号变量x或最接近字母x的符号变量求从a到b的定积分int(f,’t’,a,b)函数f对符号变量t求从a到b的定积分五、级数的和symsum(s,t,a,b)：表达式s中的符号变量t从a到b的级数和（t缺省时，设定为x或最接近x的字母）六、泰勒多项式taylor(f,x,a)：函数f对符号变量x在a点的5阶泰勒多项式taylor(f,x,a,’Order’,n)：求函数f对符号变量x在a点的n-1阶泰勒多项式（a缺省时设定为0）七、解代数方程（组）solve(eqn,var)solve(eqn,var,name,value)solve(eqns,vars)solve(eqns,vars,name,value)八、解常微分方程（组）dsolve(eqn)，dsolve(eqn,cond),九、其他讨论、思考、作业1．求极限：（1）；（2）；（3）；（4）.2．求导数：（1）；（2）；（3），求；（4）的50阶导数.3．求积分：（1）；（2）；（3）；（4）；（5）；（6）.4．解方程（组）：；（2）5.解微分方程（组）：(1)；(2)；(3)(4)，；（5）6．某城市现有人口总数为100万人，如