MATLAB程序设计教案(2007-2008).doc

教 案2007 2008 学年 第 一 学期学 院、 系 室 机电学院物理电子科学技术系课 程 名 称 MATLAB程序设计与应用专业、年级、班级 电科2005级主 讲 教 师 高克芳福 建 农 林 大 学教案编写说明教案又称课时授课计划,是任课教师的教学实施方案。任课教师应遵循专业教学计划制订的培养目标，以教学大纲为依据，在熟悉教材、了解学生的基础上，结合教学实践经验，提前编写设计好每门课程每个章、节或主题的全部教学活动。教案可以按每堂课（指同一主题连续14节课）设计编写。教案编写说明如下：1、编号：按施教的顺序标明序号。2、教学课型表示所授课程的类型，请在理论课、实验课、习题课、实践课及其它栏内选择打“”。3、题目：标明章、节或主题。4、教学内容：是授课的核心。将授课的内容按逻辑层次，有序设计编排，必要时标以“*”、“#”“？”符号分别表示重点、难点或疑点。5、教学方式、手段既教学方法，如讲授、讨论、示教、指导等。教学媒介指教科书、板书、多媒体、模型、标本、挂图、音像等教学工具。6、讨论、思考题和作业：提出若干问题以供讨论，或作为课后复习时思考，亦可要求学生作为作业来完成，以供考核之用。7、参考书目：列出参考书籍、有关资料。8、日期的填写系指本堂课授课的时间。福 建 农 林 大 学 教 案 编号：1课时安排： 3 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第一章 MATLAB概述绪论教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 了解MATLAB语言历史，主要功能及使用环境，熟悉MATLAB语言使用环境。学会MATLAB的安装与基本的操作教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）： 1、 MATLAB的安装与使用2、 MATLAB的主要功能 * 1） 数值计算功能2） 符号计算功能3） 数据分析和可视化功能4） SIMULINK动态仿真功能3、 MATLAB命令窗口*4、 MATLAB文件管理*5、 如何获得帮助*教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。板书设计： PPT课件 板书（对重点和难点举例进行分析和说明，加深学生对重点和难点的理解）讨论、思考题、作业： 熟悉MATLAB的安装与基本操作参考书目： MATLAB程序设计与应用 刘卫国，陈昭平，张颖等，高等教育出版社。 基于MATLAB的系统分析与设计系列丛书 西安电子科技大学出版社教师姓名：高克芳 职称：讲师 2007年 9 月 3 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：2课时安排： 3 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 2.1 变量2.2 MATLAB运算教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 掌握变量定义的原则，如何使用变量，MATLAB中变量与其它程序中变量的不同点。掌握各种运算的功能和运算函数，各种操作符号的使用。教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）： 6、 内存变量的管理 显示变量 删除变量 保存变量7、 矩阵变量的建立 矩阵建立的原则 矩阵建立的方法8、 MATLAB运算*1） 矩阵的加减运算2） 矩阵的乘法3） 矩阵的除法4） 矩阵的乘方5） .点运算6） 关系运算7） 逻辑运算教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。板书设计： PPT课件板书（对重点和难点举例进行分析和说明，加深学生对重点和难点的理解）讨论、思考题、作业： 用学习的方法建立矩阵；当x=0.1,0.4,0.7,1时，分别求y=sin（x）cos（x）的值参考书目： MATLAB程序设计与应用 刘卫国，陈昭平，张颖等，高等教育出版社。 基于MATLAB的系统分析与设计系列丛书 西安电子科技大学出版社教师姓名：高克芳 职称：讲师 2007年 9 月 5 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：3课时安排： 3 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第二章 MATLAB程序设计2.3 MATLAB程序设计 1、M文件 2、数据的输入输出 3、选择结构 4、循环结构 5、函数文件教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 要求学生结合以前学过的计算机语言如C语言掌握MATLAB中控制流语句的特点，掌握函数的建立和使用，能熟练的运用各种语句和函数进行简单的程序设计；了解M文件的建立，数据的输入输出方式。 教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：1、 M文件的建立方式2、 数据的输出输入方式*3、 选择结构语句的语法及使用* 1）、if语句 2）switch语句 3）try语句4、 循环结构语句的语法及使用#1） for语句2） while语句5、 循环的嵌套#6、函数文件建立的方法*教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。板书设计： PPT课件板书（对重点和难点举例进行分析和说明，加深学生对重点和难点的理解）讨论、思考题、作业： 1、对任意十个数从大到小排序 2、输入一个字符,若为大写字母,则输出其后继字符,若为小写字母,则输出其前导字符,若为数字则输出其对应的数值,若为其它字符,则原样输出。setstr:将数字转换为字符abs函数可以得到一个字符的ASCII码1已知 s=1+2+22+263分别用循环语句和调用MATLAB的sum函数求s的值 解：1）cankao64s=1;i=1;while i64 s=s+2.i; i=i+1;enddisp(s)2）am n=63; i=0:n; f=2.i; s=sum(f)1、 写出下列程序的输出结果1）s=0;a=12,13,14;15,16,17;18,19,20;21,22,23;for k=a for j=1:4 if rem(k(j),2)=0 s=s+k(j); end end end s解：s=1082）命令文件ex82.m global x;x=1:2:5;y=2:2:6;exsub(y);xy 函数文件 exsub.mfunction fun =sub(z)global x;z=3*x;x=x+z;解: x = 4 12 20 y = 2 4 63)函数文件 mult.mfunction a=mult(var)a=var1;for i=2:length(var) a=a*vari;end命令文件pp.mp=17,-6;35,-12;p=mult(p;p;p;p)参考书目： MATLAB程序设计与应用 刘卫国，陈昭平，张颖等，高等教育出版社。 基于MATLAB的系统分析与设计系列丛书 西安电子科技大学出版社教师姓名：高克芳 职称：讲师 2007年 9 月 10 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：4课时安排： 3 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第二章 MATLAB程序设计2.3 MATLAB程序设计 6、文件操作 第三章 MATLAB数值计算 3.1 矩阵运算教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 了解各种不同类型文件的输入与输出方法，掌握矩阵变换的函数，矩阵的逆，秩，矩阵的范数和条件数，特征值和特征向量的计算函数和计算方法教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：1、 打开文件*2、 关闭文件*3、 读二进制文件*4、 写二进制数据 *5、 有格式文件的读取6、 有格式文件的写7、 fgets和fgetl函数8、 特殊矩阵9、 矩阵变换*10、 矩阵的逆与秩*11、 矩阵的范数和条件数12、 矩阵的特征值和特征向量*教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。板书设计： PPT课件板书（对重点和难点举例进行分析和说明，加深学生对重点和难点的理解）讨论、思考题、作业：求下列矩阵的逆矩阵、行列式的值、秩、范数、条件数、特征值和特征向量参考书目： MATLAB程序设计与应用 刘卫国，陈昭平，张颖等，高等教育出版社。 基于MATLAB的系统分析与设计系列丛书 西安电子科技大学出版社教师姓名：高克芳 职称：讲师 2007年 9 月 12 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：5课时安排： 3 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第三章 MATLAB数值计算 3.2稀疏矩阵 3.3数据处理与多项式运算教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 掌握稀疏矩阵的存储方式、稀疏存储与全元素存储的转换，稀疏矩阵的建立，数据处理与多项式运算方法教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：1、 稀疏矩阵的存储方式2、 稀疏存储与全元素存储的转换*3、 稀疏矩阵的建立*4、 数据统计与分析5、 曲线拟合*6、 数值插值*7、 数值积分*8、 多项式及其运算* 教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。板书设计： PPT课件板书（对重点和难点举例进行分析和说明，加深学生对重点和难点的理解）讨论、思考题、作业： 已知多项式，求：1）2）的全部根3）计算x=0.2i，i=0，1，2，。10各点上的参考书目： MATLAB程序设计与应用 刘卫国，陈昭平，张颖等，高等教育出版社。 基于MATLAB的系统分析与设计系列丛书 西安电子科技大学出版社教师姓名：高克芳 职称：讲师 2007年 9 月 17 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：6课时安排： 3 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第四章MATLAB符号计算4.1 符号计算基础4.2 微分运算4.3 积分运算教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 了解创建符号的方法、基本的符号运算，掌握符号的微分、积分运算。能够运用符号计算的方法解决实际工程中出现的问题教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：1、 符号对象的创建*2、 创建符号表达式*3、 创建符号矩阵*4、 基本的符号计算5、 符号函数的极限6、 符号函数的微分*7、 符号函数的不定积分*8、 符号函数的定积分*教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。板书设计： PPT课件板书（对重点和难点举例进行分析和说明，加深学生对重点和难点的理解）讨论、思考题、作业：求函数的符号导数1）2）参考书目： MATLAB程序设计与应用 刘卫国，陈昭平，张颖等，高等教育出版社。 基于MATLAB的系统分析与设计系列丛书 西安电子科技大学出版社教师姓名：高克芳 职称：讲师 2007年 9 月 19 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：7课时安排： 3 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第四章MATLAB符号计算 4.4 泰勒级数 4.5 求解方程 4.6 积分变换 第五章 MATLAB绘图 5.1 二维图形 教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 了解泰勒级数、各种积分变换的函数，求解方程的方法和函数，掌握常规二维图形的绘制方法 教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：1、 泰勒级数*2、 求解代数方程*3、 求解代数方程组*4、 微分方程和微分方程组*5、 傅立叶变换和逆变换6、 拉普拉斯变换和逆变换7、 基本二维图形*plot(x,y,选项)plotyy（x1，y1，x2，y2，fun1，fun2）特殊坐标二维图形 8、图形处理 图形标注 坐标控制 图形窗口的分割教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。板书设计： PPT课件板书（对重点和难点举例进行分析和说明，加深学生对重点和难点的理解）讨论、思考题、作业：1、 求空间曲线c从点（0，0，0）到点（3，3，2）的长度。设曲线的方程是：2、 用数值与符号两种方法计算下列函数的定积分（1）（2）3、假设一曲线采样点为 x = 0:2:4*pi;y = sin(x).*exp(-x/5);试将 x 的间距调成 0.1，并用下列方法进行内插： a. 线性内插法 (method=linear)。 b. Spline 内插法 (method=spline)。 c. 三次多项式内插法 (method=cubic)。 d. 多项式拟合法：直接利用 6 次多项式去通过 7 个采样点。 请将这些内插的结果及原先的采样点画在同一个图。参考书目： MATLAB程序设计与应用 刘卫国，陈昭平，张颖等，高等教育出版社。 基于MATLAB的系统分析与设计系列丛书 西安电子科技大学出版社教师姓名：高克芳 职称：讲师 2007年 9 月 24 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：8课时安排： 3 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）：第五章 MATLAB绘图5.2三维图形5.3专用图形5.4图象与动画第六章 SIMULINK程序设计 6.1 SIMULINK的基本操作教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 掌握基本三维图形、专用图形的绘制，掌握图形界面的设计；了解图像与动画的设计，SIMULINK的基本操作教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：1、 三维图形基本函数 Mesh2、 专用图形的基本函数*bar barh histpiecontourstairstem3、 图像的读取4、 图像的保存5、 图像的显示6、 图形用户界面设计 * 1）图形窗口的建立 2）get函数的调用格式 3）用户菜单的建立7、SIMULINK的基本操作教学方式、手段、媒介：教学方式：讲授。手段、媒介：多媒体、板书。板书设计： PPT课件板书（对重点和难点举例进行分析和说明，加深学生对重点和难点的理解）讨论、思考题、作业： 假设清华大学信息系在2001、2002及2003年的人员组成如下表所示： 类别 大一 大二 大三 大四 硕一 硕二 博士班 教职员 年份 2001 10 21 23 14 35 26 47 48 2002 21 32 33 24 35 26 17 48 2003 15 23 23 44 25 34 27 38 1）请用bar指令以子图的形式在同一图形窗口画出上述数据的条形图。2）请用各种你可以想到的方法，在上述图形中加入各种解释和说明的文字。参考书目： MATLAB程序设计与应用 刘卫国，陈昭平，张颖等，高等教育出版社。 基于MATLAB的系统分析与设计系列丛书 西安电子科技大学出版社教师姓名：高克芳 职称：讲师 2007年 9 月 26 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：9课时安排： 3 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第六章 SIMULINK程序设计6.2 SIMULINK的基本模块6.3仿真模型参数的设置6.4数字电路仿真教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 了解SIMULINK的基本模块，掌握利用SIMULINK的基本模块进行简单的数字电路的建模和仿真。 教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：1、 SIMULINK的基本模块1） 连续系统功能模块*2） 离散系统功能模块*3） 数学运算功能模块*4） 非线性功能模块*5） 信号与系统功能模块6） 接受功能模块7） 输入源功能模块*2、 逻辑门电路的设计3、 8线3线编码器的设计*4、 3线8线译码器的设计*5、 BCD七段数码