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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

《数学软件》课程教学大纲

课程名称：(中文)数学软件

(英文) Mathematics Software

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)。

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

6

2

第2章 MATLAB基础知识

6

3

第3章 矩阵运算

6

4

第4章 MATLAB7.x编程基础

8

5

第5章 数据可视化

6

6

第6章 数据分析

6

7

第7章 符号计算

7

8

第8章 文件读取I/O

6

(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。

三、课程内容

1.1 MATLAB简介

1.1.1 MATLAB的发展

1.1.2 MATLAB的主要特点

1.2 MATLAB7.x的安装

1.3 MATLAB7.x的运行环境

1.3.1 MATLAB7.x的启动

1.3.2 MATLAB7.x的工作环境

1.3.3 命令窗口(CommandWindow)

1.3.4 历史命令(HistoryCommand)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

1.4 MATLAB7.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

2.1 MATLAB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