《Matlab程序設計》課程教學大綱一、課程基本信息課程編號：B022301課程名稱：Matlab程序設計英文名稱：ProgrammingwithMatlab先修課程：無適用專業(yè)：通信工程課程類別：專業(yè)教育選修課程課程總學時/學分：32/2（其中理論16學時，實驗16學時）二、課程目標通過本課程的學習，使學生具備下列能力：1．能夠準確理解Matlab程序設計的基本語法和程序設計的基本要素，包括基本語法、邏輯控制、矩陣處理、圖形繪制、計算結果可視化、圖形用戶界面設計等。2．能夠運用Matlab編程技術對一般應用問題進行有效的分析，得到合理的算法，設計出較為完善的應用程序。同時為將來學習后續(xù)課程的系統(tǒng)仿真打下基礎。3．能夠把握Matlab程序設計的基本方法和技術，認識Matlab程序設計的基本過程，培養(yǎng)其計算思維、程序設計與實現(xiàn)及用計算機求解問題等基本能力。4．從實際問題出發(fā)，從實際需求出發(fā)，掌握程序設計的基本過程，獨立寫出源程序，獨立上機調試程序，獨立運行程序和分析結果，強化學生專業(yè)核心意識，培養(yǎng)學生的動手能力和解決實際問題的能力。三、課程目標與畢業(yè)要求的關系畢業(yè)要求指標點課程目標2.問題分析：能夠綜合運用數(shù)學、物理與信息通信技術的基本原理與方法，識別、表達、并通過文獻研究分析信息通信領域的復雜工程問題，以獲得有效結論。2-3通過實驗、推理等方法，驗證解決方案的合理性，對復雜工程問題解決方案進行改進與優(yōu)化得到有效結論。課程目標2課程目標3課程目標43.設計/開發(fā)解決方案：能夠針對信息通信領域的復雜工程問題提出有效的解決方案，設計滿足功能需求、性能指標的軟硬件系統(tǒng)或功能單元，并能夠在設計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。3-4能夠對通信系統(tǒng)進行測試和評價、優(yōu)化和改進；課程目標1課程目標2課程目標34.研究：能夠基于科學原理并采用科學方法對信息通信領域復雜工程問題進行研究，包括設計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)，并通過信息綜合得到合理有效的結論。4-1針對信息通信領域復雜工程問題的關鍵因素，基于科學原理制定實驗目標和方法，設計實驗方案；課程目標2課程目標34-2選用、搭建或開發(fā)軟/硬件實驗環(huán)境，開展實驗并正確記錄、整理實驗數(shù)據(jù)；課程目標14-3能夠分析和解釋實驗數(shù)據(jù)，通過信息綜合得到合理有效的結論。課程目標1課程目標25.使用現(xiàn)代工具：能夠針對信息通信領域復雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當?shù)募夹g、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術工具，包括對復雜工程問題的預測與模擬，并能夠理解其局限性。5-2能夠選擇使用恰當?shù)募夹g，開發(fā)或利用軟硬件工具，分析并解決通信系統(tǒng)的復雜工程問題；課程目標15-3能夠選擇和使用恰當?shù)募夹g資源與工具，對通信工程復雜問題進行預測與模擬，并理解其局限性。課程目標1課程目標2四、教學內容、要求及重難點第一章Matlab概述（2學時）教學要求：了解Matlab的基本功能和特點。熟悉Matlab的用戶界面。掌握Matlab幫助系統(tǒng)的使用。掌握在Matlab環(huán)境下編輯、運行簡單命令的方法。掌握用戶目錄及搜索路徑的設置。教學重點：Matlab的用戶界面；Matlab環(huán)境下編輯、運行簡單命令的方法；用戶目錄及搜索路徑的設置。教學難點：Matlab環(huán)境下編輯、運行簡單命令的方法；用戶目錄及搜索路徑的設置；Matlab幫助系統(tǒng)的使用。[實驗名稱]熟悉Matlab工作環(huán)境[實驗類型]驗證性[實驗要求]1．熟悉Matlab用戶界面，為后續(xù)實驗做準備。2．學會在Matlab環(huán)境中輸入命令、運行命令的方法。3．熟悉用戶目錄及搜索路徑的設置。[實驗學時]1學時第二章Matlab矩陣及其運算（8學時）教學要求：了解Matlab變量及常量的概念。熟悉Matlab的基本數(shù)學函數(shù)、三角函數(shù)和反三角函數(shù)的使用。掌握Matlab數(shù)組與矩陣的概念和性質。掌握Matlab數(shù)組與矩陣的創(chuàng)建與運算規(guī)則。掌握特殊矩陣的創(chuàng)建與操作。熟悉矩陣的特殊操作。教學重點：Matlab的基本數(shù)學函數(shù)的使用；Matlab數(shù)組與矩陣的概念和性質；Matlab數(shù)組與矩陣的創(chuàng)建與運算。教學難點：Matlab數(shù)組與矩陣的概念和性質；Matlab數(shù)組與矩陣的創(chuàng)建與運算。特殊矩陣的創(chuàng)建與操作；矩陣的特殊操作。[實驗名稱]Matlab矩陣及數(shù)組操作[實驗類型]驗證性[實驗要求]定義常量和變量，并練習使用。練習常用函數(shù)的使用。練習三角函數(shù)和反三角函數(shù)的使用。創(chuàng)建兩個數(shù)組，并進行加、減、乘、除運算。創(chuàng)建兩個矩陣，并進行加、減、乘、除、轉置、求逆等運算。創(chuàng)建數(shù)組與矩陣，練習關系運算和邏輯運算。創(chuàng)建特殊矩陣，練習矩陣的特殊操作，了解實際應用場合。[實驗學時]4學時第三章Matlab數(shù)值計算（4學時）教學要求：掌握多項式的創(chuàng)建與加、減、乘、除、多項式展開等運算方法。掌握線性方程及代數(shù)方程組的求解方法。掌握微分方程及微分方程組的求解方法。熟悉曲線擬合與插值。教學重點：多項式的創(chuàng)建與運算；線性方程及線性方程組求解方法。教學難點：微分方程及微分方程組求解方法；曲線擬合與插值。[實驗名稱]Matlab數(shù)值計算[實驗類型]驗證性[實驗要求]1．創(chuàng)建兩個多項式的創(chuàng)建，練習它們加、減、乘、除、求值、多項式展開等運算方法。2．練習線性方程及代數(shù)方程組的求解方法。3．練習微分方程及微分方程組的求解方法。4．練習曲線擬合與插值。[實驗學時]2學時第四章Matlab圖形繪制（6學時）教學要求：熟悉Matlab的圖形窗口。掌握Matlab二維圖形的繪制及基本操作。熟悉Matlab特殊圖形的繪制。掌握Matlab三維圖形的繪制及基本操作。掌握Matlab圖形的控制與修飾。教學重點：二維圖形的繪制及基本操作；三維圖形的繪制及基本操作；圖形的控制與修飾。教學難點：三維圖形的繪制及基本操作；圖形的控制與修飾。[實驗名稱]Matlab圖形繪制[實驗類型]驗證性[實驗要求]練習二維圖形的繪圖方法。練習三維圖形的繪圖方法。練習圖形的控制與修飾。[實驗學時]3學時第五章Matlab程序設計（6學時）教學要求：掌握M文件的建立和打開。掌握Matlab順序結構、選擇結構和循環(huán)結構的程序設計。熟悉Matlab程序文件的調試方法。掌握函數(shù)的定義、調用和參數(shù)傳遞。教學重點：M文件的建立和打開；Matlab順序結構、選擇結構和循環(huán)結構的程序設計；Matlab程序文件的調試方法。教學難點：Matlab順序結構、選擇結構和循環(huán)結構的程序設計；函數(shù)的定義、調用和參數(shù)傳遞。[實驗名稱]Matlab程序設計[實驗類型]驗證性[實驗要求]練習M文件的建立和調用方法。練習Matlab程序設計的三種邏輯控制結構，練習for、while循環(huán)結構和if、switch分支結構。練習break、continue語句的使用。練習函數(shù)的定義、調用方法。練習M文件調試方法。[實驗學時]3學時第六章Matlab圖形用戶界面設計（6學時）教學要求：認識圖形用戶界面的開發(fā)環(huán)境。熟悉幾何位置排列工具的使用。掌握屬性編輯器、菜單編輯器、對象瀏覽器、對話框設計的使用。熟悉按鈕、菜單回調函數(shù)的定義方法，能夠添加按鈕、菜單的功能。教學重點：圖形用戶界面的開發(fā)環(huán)境；屬性編輯器、菜單編輯器、對象瀏覽器、對話框設計的使用。教學難點：屬性編輯器、菜單編輯器、對象瀏覽器、對話框設計的使用。[實驗名稱]圖形用戶界面設計[實驗類型]驗證性[實驗要求]熟悉圖形用戶界面的開發(fā)環(huán)境。能夠熟練使用屬性編輯器、菜單編輯器、幾何位置排列等工具設計一個圖形用戶界面。能夠給按鈕、菜單等添加代碼，實現(xiàn)用戶界面的互動。[實驗學時]3學時五、課程教學內容、教學方式對課程目標的支撐序號課程內容框架教學內容教學方式學時支撐課程目標1Matlab概述Matlab的基本功能和特點；Matlab的用戶界面；Matlab幫助系統(tǒng)的使用；在Matlab環(huán)境下編輯、運行簡單命令的方法；用戶目錄及搜索路徑的設置。講授、課堂討論、課堂引導與啟發(fā)下的課堂訓練和學生動手實驗、課外作業(yè)布置相結合2課程目標12Matlab矩陣及其運算Matlab變量及常量的概念；Matlab的基本數(shù)學函數(shù)、三角函數(shù)和反三角函數(shù)的使用；Matlab數(shù)組與矩陣的概念和性質；Matlab數(shù)組與矩陣的創(chuàng)建與運算規(guī)則；特殊矩陣的創(chuàng)建與操作；矩陣的特殊操作。講授、課堂討論、課堂引導與啟發(fā)下的課堂訓練和學生動手實驗、課外作業(yè)布置相結合8課程目標1課程目標33Matlab數(shù)值計算多項式的創(chuàng)建與加、減、乘、除、多項式展開等運算方法；線性方程及代數(shù)方程組的求解方法；微分方程及微分方程組的求解方法；曲線擬合與插值。講授、課堂討論、課堂引導與啟發(fā)下的課堂訓練和學生動手實驗、課外作業(yè)布置相結合4課程目標1課程目標34Matlab圖形繪制Matlab的圖形窗口；Matlab二維圖形的繪制及基本操作；Matlab特殊圖形的繪制；Matlab三維圖形的繪制及基本操作；Matlab圖形的控制與修飾。講授、課堂討論、課堂引導與啟發(fā)下的課堂訓練和學生動手實驗、課外作業(yè)布置相結合6課程目標1課程目標35Matlab程序設計M文件的建立和調用方法；Matlab程序設計的三種邏輯控制結構，for、while循環(huán)結構和if、switch分支結構；break、continue語句的使用；函數(shù)的定義、調用方法；M文件調試方法。講授、課堂討論、課堂引導與啟發(fā)下的課堂訓練和學生動手實驗、課外作業(yè)布置相結合6課程目標1課程目標2課程目標3課程目標46Matlab圖形用戶界面設計圖形用戶界面的開發(fā)環(huán)境；幾何位置排列工具的使用；屬性編輯器、菜單編輯器、對象瀏覽器、對話框設計的使用；按鈕、菜單回調函數(shù)的定義方法，添加按鈕、菜單的功能。講授、課堂討論、課堂引導與啟發(fā)下的課堂訓練和學生動手實驗、課外作業(yè)布置相結合6課程目標1課程目標2課程目標3課程目標4六、課程目標與考核內容課程目標考核內容課程目標1：能夠準確理解Matlab程序設計的基本語法和程序設計的基本要素，包括基本語法、邏輯控制、矩陣處理、圖形繪制、計算結果可視化、圖形用戶界面設計等。1.基本語法、邏輯控制、矩陣處理、圖形繪制、計算結果可視化、圖形用戶界面設計等基礎知識。2.平時成績。3.期末考試成績。課程目標2：能夠運用Matlab編程技術對一般應用問題進行有效的分析，得到合理的算法，設計出較為完善的應用程序。同時為將來學習后續(xù)課程的系統(tǒng)仿真打下基礎。1.利用Matlab提供的基本編程思想和方法來分析解決問題。2.平時成績。3.期末考試成績。課程目標3：能夠把握Matlab程序設計的基本方法和技術，認識Matlab程序設計的基本過程，培養(yǎng)其計算思維、程序設計與實現(xiàn)及用計算機求解問題等基本能力。1.針對實際應用問題，設計相應的Matlab編程方案來解決。2.平時成績。3.期末考試成績。課程目標4：從實際問題出發(fā)，從實際需求出發(fā)，掌握程序設計的基本過程，獨立寫出源程序，獨立上機調試程序，獨立運行程序和分析結果，強化學生專業(yè)核心意識，培養(yǎng)學生的動手能力和解決實際問題的能力。1.綜合利用本課程知識解決較復雜問題，設計合理算法，利用Matlab程序設計思想完成較綜合程序設計。2.平時成績。3.期末考試成績。七、考核方式與評價細則考核方式比例考核/評價細則平時成績20%嚴格按照平時成績設定的考核標準與評價細則進行。期末考試80%嚴格按照《Matlab程序設計》期末統(tǒng)考成績。八、課程及課程目標達成評價1．課程目標達成評價本課程分目標達成度=0.8*(試題分目標平均成績/試題分目標總分)+0.2*(平時成績分目標平均成績/平時成績分目標總分),