《数学软件》课程教学大纲

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1、本科教学大纲学院（部）：信息工程学院课程名称：数学软件教务处二○一七年十月13《数学软件》课程教学大纲课程名称：（中文）数学软件（英文）MathematicsSoftware课程类别学科基础课课程编号210730310学时数51归属学院（部）信息工程学院授课对象信息与计算科学专业完成人王国兴职称副教授审定人王国兴完成日期2017年10月20日课程简介在现实世界中，由许多实际问题需要用数学方法来解决，通过建立数学模型是将这些问题转化为数学问题的有效途径，建立了数学模型之后必须寻求有效的求解方法，而现实问题往往是复杂的，能够求解得到解析表达式的数学模型只有极

2、少数的一部分，因此我们必须依靠数学软件在计算机上来实现求解。MATLAB是一种商业化的数学运算工具，能够有效地进行复杂的数学运算，包括Maple和Mathematica等部分。MATLAB主要适用于数值计算，特别是在矩阵运算和数据图形化方面，随着MATLAB版本的不断更新，其功能越来越强大，使它在诸如一般数值计算、数字信号处理、系统识别、自动控制、时序分析与建模、优化设计、神经网络控制、动态仿真系统、特殊函数和图形领域表现出一般高级语言难以比拟的优势，并可以方便地用于几乎所有的科学和工程计算的各个方面。可以说，MATLAB不仅是一种编程语言，而且在广义上

3、是一种语言开发系统，它有友好的界面，通过交互式的命令可以十分简单地实现许多复杂的计算，并且具有相当完善的图形功能，它以矩阵为基本运算对象，应用范围主要包括：数值计算，算法设计，建模、仿真和原型设计，数据的可视化分析，科学与工程图形，应用开发（包括图形用户界面）。13一、课程目的与教学基本要求《数学软件》是信息与计算科学专业学生的学科基础课，数学软件以研究MATLAB及其应用为主要目标。目的是使学生掌握基本语法、常用函数及编程方法，且具备利用数学软件解决实际问题的能力。并能熟练掌握MATLAB等软件的语法规则、掌握常用的程序结构、掌握常用的函数及功能实现以

4、及能较好的利用MATLAB等软件解决实际问题的能力。通过《数学软件》课程的学习使学生熟悉MATLAB这一常用的数学软件，熟练使用MATLAB进行数值计算与数据处理，会利用软件求解的结果对数学基本概念与基本理论的理解；会用数学知识建立简单问题的数学模型，并能利用MATLAB软件进行求解，观察结果、得出结论。二、课程内容及学时分配（一）学时分配：课程总学时51，具体学时分配见下表：教学时数分配表序号教学内容课时分配1第1章MATLAB7.x概述62第2章MATLAB基础知识63第3章矩阵运算64第4章MATLAB7.x编程基础85第5章数据可视化66第6章数

5、据分析67第7章符号计算78第8章文件读取I/O6（二）课程内容第1章MATLAB7.x概述一、教学目的与基本要求介绍MATLAB基本计算方法，以及如何使用这些方法解决实际问题。介绍MATLAB环境和帮助系统。二、教学重点和难点MATLAB的运行环境。13三、课程内容1.1MATLAB简介1.1.1MATLAB的发展1.1.2MATLAB的主要特点1.2MATLAB7.x的安装1.3MATLAB7.x的运行环境1.3.1MATLAB7.x的启动1.3.2MATLAB7.x的工作环境1.3.3命令窗口(CommandWindow)1.3.4历史命令(His

6、toryCommand)窗口1.3.5目录和文件管理1.3.6搜索路径管理1.3.7工作空间和数组编辑器1.3.8工作空间数据的保存1.4MATLAB7.x的帮助系统1.4.1命令行帮助查询1.4.2演示帮助查看1.4.3内容帮助浏览1.4.4索引方式查询帮助文件1.4.5查询帮助文件第2章MATLAB基础知识一、教学目的与基本要求了解MATLAB的基本计算，掌握数值数据类型，掌握关系和逻辑运算。二、教学重点和难点数值数据类型，关系和逻辑运算。三、课程内容2.1MATLAB计算的介绍2.1.1简单的计算示例2.1.2基本的数学运算符号2.1.3命令行中的

7、常用标点132.1.4命令窗口中的常用操作和编辑命令2.1.5命令窗口的显示2.2数值、变量和表达式2.3数值数据类型2.3.1整数2.3.2浮点数2.3.3整型浮点数间的操作函数2.3.4复数2.3.5常见的数学函数2.4数组2.4.1一维数组的创建2.4.2多维数组的创建2.4.3数组的运算2.4.4常用的标准数组2.4.5低维数组的寻址和搜索2.4.6低维数组的处理函数2.4.7高维数组的处理和运算2.5单元数组和结构体2.5.1单元数组的创建和操作2.5.2单元数组函数2.5.3结构体创建2.5.4结构体函数2.6字符串2.6.1字符串创建和简单

8、操作2.6.2正则表达式搜索字符串2.7关系和逻辑运算2.7.1关系运算符2.7