matlab与数值分析教学大纲()-正式版教案资料

M A T L A B与数值分析教学大纲(2012)-正式

版

《MATLAB与数值分析》课程教学大纲

课程编号：02072006 适用专业：电子信息工程、信息对抗技术、

电磁场与无线技术、电波传播与天线专业学时数：56 学分数：3.5 开课学期：第3学期

先修课程：高等数学，线性代数，C语言与高级程序设计

执笔者：程建编写日期：2012.04 审核人：吕明

一、课程性质和目标

授课对象：本科生

课程类别：学科基础课

教学目标：本课程主要介绍MATLAB软件平台的使用和编程技巧、数值计算方法的基础理论和基本算法，并在通用软件平台MATLAB上开展教学。通过该课程的学习，学生应了解MATLAB软件平台的基本特性、数值计算方法的基础理论，掌握MATLAB的使用、MATLAB的编程技巧和数值计算的基本方法，具备MATLAB软件平台的熟练编程能力和数值求解算法的MATLAB编程实现的能力。

二、课程内容安排和要求

（一）教学内容、要求及教学方法

本课程课堂教学内容主要包括两大部分：MATLAB软件平台及编程；数值分析基础理论与基本算法。

1. MATLAB软件平台及编程

（1）MATLAB概论

授课时数：2学时

教学内容：

1）MATLAB软件平台简介

MATLAB软件平台的历程、影响、特点和功能等的介绍。

2）MATLAB软件平台入门

MATLAB软件平台的命令窗口、当前目录浏览器窗口、工作空间浏览器窗口、历史命令窗口和数组编辑器窗口等的介绍。

3）MATLAB的常量、运算符和基本操作

MATLAB使用的常量值、各种运算符、基本操作命令和帮组命令与帮助窗口等的介绍，并以范例形式加以说明。

教学要求：

熟悉和了解MATLAB软件平台，掌握MATLAB的常量、运算符和基本操作。

（2）MATLAB基础知识

授课时数：4学时

教学内容：

1）MATLAB的数组与矩阵

数组与矩阵的概念；数组或矩阵元素的标识、访问与赋值；数组与矩阵的输入法；矩阵的特有运算。

2）字符串和符号矩阵

字符串变量和函数求值；符号变量；符号矩阵的创建方法；符号矩阵的运算；符号矩阵运算中特有命令的应用。

3）多项式及其运算

多项式运算函数；多项式运算举例。

教学要求：

熟悉和了解MATLAB的字符串、符号矩阵和多项式的操作和运算，掌握MATLAB的数组与矩阵的操作和运算。

（3）MATLAB程序设计

授课时数：2学时

教学内容：

1）M文件及函数编写

M文件的特点和编写技巧；MATLAB的函数特点和编写技巧；参数与变量；数据类型。

2）程序结构

MATLAB的选择结构；MATLAB的循环结构。

3）程序终止与异常

MATLAB程序的终止控制；MATLAB程序的异常处理。

教学要求：

掌握M文件和函数的编写，掌握MATLAB的数据类型和程序结构，了解MATLAB程序的终止控制和异常处理语句。

（4）MATLAB数据的图形表示

授课时数：2学时

教学内容：

1）MATLAB二维绘图

基本二维绘图；特殊的二维绘图函数；填充多边形。

2）MATLAB三维绘图

三维图形的基本函数；绘制三维折线及曲线；绘制三维网格曲面。

教学要求：

掌握MATLAB的二维绘图和三维绘图指令和编程技巧，了解MATLAB的二维绘图和三维绘图的应用。

（5）Simulink建模与仿真基础

授课时数：4学时

教学内容：

1）Simulink的基本操作与模型窗口

介绍Simulink的启动、Simulink模型库的打开、Simulink仿真模型建立、仿真参数设置等基本操作，以及模型窗口的组成和功能等。

2）模型创建与系统仿真

介绍模型创建的基本操作、信号线的操作、模型的文本注释，仿真模型库的基本模块和参数设置，以及复杂系统的仿真与分析。

3）子系统创建与封装

介绍子系统的创建、条件执行子系统，以及子系统的封装。

4）用MATLAB命令创建和运行Simulink模型

介绍用MATLAB命令创建Simulink模型的相关指令、模块和信号线添加的相关指令、模块参数与属性的操作指令等，以及用MATLAB命令运行Simulink模型的操作等。

教学要求：

熟悉和了解Simulink的基本操作与模型窗口功能，掌握模型创建与系统仿真的基本方法、子系统创建与封装的基本方法，了解用MATLAB命令创建和运行Simulink模型。

2. 数值分析基础理论与基本算法

（1）数值计算的基本概念

授课时数：3学时

教学内容：

1）数值分析简介

数值分析的原理和基本思想介绍；应用实例分析。

2）误差与有效数字

误差、误差限、相对误差、相对误差限和有效数字的定义及相互关系；误差的来源和误差的基本特性；误差的计算（估计）的基本方法。

3）算法的适定性问题与MATLAB中的数值计算精度

数值分析中的病态和不稳定性问题介绍；病态问题和不稳定算法的实例分析；避免误差危害的若干原则；MATLAB中的数值计算精度。

教学要求：

熟悉和了解数值分析的基本概念，掌握误差分析的基本方法，了解数值计算算法设计中应当关注的基本问题。

（2）线性方程组的数值方法

授课时数：6学时

教学内容：