安徽师范大学自动化本科专业《matlab程序设计》课程大纲本科教学大纲

理论类课程大纲
课程名称:Matlab 程序设计
一、课程概况
所属专业: 自动化 开课单位： 物理与电子信息学院
课程类型: 专业方向课程 课程代码: 0845600
开课学期: 5 学分： 2.5
学时： 36 核心课程: 否
拟使用教材：
郑阿奇.《matlab 实用教程》电子工业出版社.2012
国内(外)现有教材：
郑阿奇.《matlab 实用教程》电子工业出版社.2012
学习参考资料
1.于润伟.《matlab 基础及应用》机械工业出版社.2012
二、课程描述（300 字以内）
本门课程是电子信息类、自动化类等专业方向课，为学习后续课程准备必要
的 matlab 程序设计知识，主要培养学生掌握掌握 Matlab 语言的编程方法，并能
够熟练地将 Matlab 应用于学习中，解决相关课程中的复杂的数学计算问题，为
后续多门课程使用该语言奠定基础。
三、课程目标
通过本课程的学习，要求学生掌握 Matlab 的数据类型、矩阵输入和操作方
法、语法结构、函数的使用以及二维、三维绘图功能，掌握工具箱的使用方法，
初步具有综合运用 matlab 编程知识，分析并解决工程技术问题的能力。
四、教学要求
授课教师将按照学校本科教学工作有关要求做好课程教学各项工作，严格按
照课表规定的时间、地点上课，不迟到、不早退，将根据本大纲要求，认真备课
完成教案与讲稿编写等各项课前准备工作；授课过程力求内容充实、概念准确、
思路清晰、详略得当、逻辑性强、重难点突出，力戒平铺直叙、照本宣科，同时
重视对学生的学习方法指导和课堂教学效果信息的反馈，实现教与学的双向互
动；同时将结合课程目标要求，做好考核内容设计，并严格按照本大纲要求做好
出勤率统计、作业评价等各项工作。
学习是大学生自己的责任和义务，学生应根据课程大纲要求制定本门课程学
习计划，加强学业管理，严格自我要求，提升自主学习能力，主动适应课程学习
要求。参与课堂教学活动不迟到、不早退，无正当理由不请假，上课认真听讲，
不做任何与课堂教学无关事宜，不使用手机，积极与授课教师进行教学互动，同
时利用课余时间做好预习、复习、课外书籍阅读等工作，主动与同学开展合作学
习，认真完成任课教师布置的课程作业。
五、考核方式及要求
为实现课程教学目标，本门课程考核方式及要求为：出勤率及课程作业占
10%，点到不少于 3 次，其中缺席 1 次，按无成绩计算；随堂测验 1 次，测验成
绩按 10%折算后计入总成绩；实验成绩按 20%折算后计入总成绩；期末考试为
卷面考试，占总成绩的 60%。
六、 课程内容
第一章：Matlab 语言概述
（授课时间：第五学期第 1 周）
教学目标：通过本章教学，使学生熟悉 matlab 的基本功能、发展历史、运行环
境以及上机运行方法。
教学重点：matlab 的基本功能；命令行及脚本运行方法。
教学难点：matlab 脚本的概念及编写；matlab 的命令行指令。
学 时：课堂教学 2 学时，课外自主学习时间不少于 2 学时
教学方法：讲授法、演示法
主要内容：
1) MATLAB 简介
一、 matalb 功能和特点 二、matlab 发展历史
2) MATLAB 环境设置
3) MATLAB 帮助
4) 其他管理
学习方法：小组讨论、实验操作
课后作业：
1. 什么是高级语言？什么是低级语言？
2. Matlab 语言的优点是什么？Matlab 程序如何运行？怎样查看帮助？
第二章：Matlab 数值计算
（授课时间：第五学期第 2,3,4 周）
教学目标：通过本章教学，使学生掌握 matlab 语言中的矩阵、数组、多项式的
应用，掌握 matlab 常用的数据分析函数。
教学重点：矩阵和向量的定义及使用。
教学难点：各种多项式函数及数据分析函数的掌握
学 时：课堂教学 6 学时，课外自主学习时间不少于 6 学时
教学方法：讲授法、演示法
主要内容：
1) 变量和数据
2) 矩阵和数组
一、矩阵输入 二、矩阵元素 三、字符串 四、矩阵和数组运算 五、
多维数组
3) 日期和时间
一、日期和时间的表示格式 二、日期和时间函数
4) 稀疏矩阵
一、 稀疏矩阵的建立 二、稀疏矩阵的运算
5) 多项式
一、多项式的求值、求根和部分分式展开 二、多项式的乘除法和
微积分 三、多项式拟合和插值
6) 数据分析
7) 算术运算符和算术表达式
学习方法：小组讨论、实验操作
课后作业：
1. 怎样用 matlab 求解线性方程组？
2. 如何用 matlab 进行二次函数拟合？
第三章：Matlab 符号计算
（授课时间：第五学期第 5,6 周）
教学目标：通过本章教学，使学生掌握符号表达式的建立，掌握符号表达式的代
数运算以及符号积分变换。
教学重点：符号表达式的概念及使用。
教学难点：符号表达式的建立以及符号表达式的代数及微积分运算，符号积分变
换的应用。
学 时：课堂教学 6 学时，课外自主学习时间不少于 6 学时
教学方法：讲授法、演示法
主要内容：
1) 符号表达式的建立
2) 符号表达式的代数运算
3) 符号表达式的操作和转换
4) 符号极限、微积分和级数求和
5) 符号积分变换
6) 符号方程的求解
学习方法：小组讨论、实验操作
第四章：Matlab 的计算可视化和 GUI 设计
（授课时间：第五学期第 7,8,9 周）
教学目标：通过本章教学，使学生掌握图表绘制的方法，熟悉图形绘制工具，掌
握图形用户界面的设计方法。
教学重点：图表绘制及图形用户界面设计。
教学难点：多个图形的绘制方法；三维图形绘制；可视化的 GUI 设计界面环境
使用。
学 时：课堂教学 6 学时，课外自主学习时间不少于 6 学时
教学方法：讲授法、演示法
主要内容：
1) 二维曲线的绘制
2) 特殊图形绘制
3) 三维图形绘制
4) 图形绘制工具
5) 图形用户界面设计
学习方法：小组讨论、实验操作
第五章：Matlab 程序设计
（授课时间：第五学期第 10,11 周）
教学目标：通过本章教学，使学生掌握程序的三种基本结构，熟悉 m 文件的编
制，掌握函数的设计与使用方法，掌握性能优化方法和性能分析工具。
教学重点：m 脚本文件和 m 函数文件；流程控制语句。
教学难点：函数参数传递；函数句柄的使用。
学 时：课堂教学 6 学时，课外自主学习时间不少于 6 学时
教学方法：讲授法、演示法
主要内容：
1) 程序流程控制
2) M 文件
3) 函数调用和参数传递
4) 函数句柄
5) 数值分析
6) 内联函数
7) 性能优化和加速
学习方法：小组讨论、实验操作
第六章：线性控制系统分析与设计
（授课时间：第五学期第 12,13 周）
教学目标：通过本章教学，使学生掌握 matlab 中与控制系统相关的函数，熟悉
相关工具箱的使用，掌握熟悉如何应用 matlab 对线性系统进行时域及
频域分析。
教学重点：线性系统描述；模型之间的转换，控制系统工具箱。
教学难点：线性控制系统时域分析；频域分析。
学 时：课堂教学 4 学时，课外自主学习时间不少于 4 学时
教学方法：讲授法、演示法
主要内容：
1) 程序流程控制
2) M 文件
3) 函数调用和参数传递
4) 函数句柄
5) 数值分析
6) 内联函数
7) 性能优化和加速
学习方法：小组讨论、实验操作
第七章：Simulink 仿真环境
（授课时间：第五学期第 14,15 周）
教学目标：通过本章教学，使学生掌握 matlab 中 simulink 仿真工具的使用，掌
握模型创建方法，掌握子系统建立与封装方法，掌握 simulink 模型的
运行方法。
教学重点：模型创建；模型仿真与分析。
教学难点：常用模块的参数与属性设置；连续系统仿真；离散系统仿真；混合系
统仿真。
学 时：课堂教学 4 学时，课外自主学习时间不少于 4 学时
教学方法：讲授法、演示法
主要内容：
1) Simulink 简单程序演示
2) 模型创建
3) Simulink 基本模块
4) 复杂系统仿真与分析
5) 子系统与封装
学习方法：小组讨论、实验操作
第八章：matlab 高级应用
（授课时间：第五学期第 16 周）
教学目标：通过本章教学，使学生了解 matlab 的应用接口，了解低级文件的输
入输出方法。
教学重点：应用接口；文件输入与输出。
教学难点：mex 文件的使用。
学 时：课堂教学 2 学时，课外自主学习时间不少于 2 学时
教学方法：讲授法、演示法
主要内容：
1) Matlab 应用接口
2) 低级文件输入输出
学习方法：小组讨论、实验操作