MATLAB程序设计与工程应用教学大纲

-PAGE4-《通信原理MATLAB程序设计与工程应用（含实验）》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称MATLAB程序设计与工程应用MATLABProgrammingandEngineeringApplication课程代码课程性质选修开课单位****学院课程类型☑通识课GeneralEducationCourses□新生研讨课FreshmanSeminar□公共基础课PublicBasicCourses□专业基础课SpecialtyFoundationalCourses专业课SpecializedCourses□实验课ExperimentalCourses□课程设计CurriculumDesign☑多元化课程DiversifiedCourses□实习实训PracticalTraining授课学期学分/学时2/40课内学时40理论学时24实践学时16课外学时0课程负责人课程团队适用专业授课语言中文先修课程后续课程课程中文简介本课程主要面向具有计算机基础，但还没有编程基础的所有理工科专业低年级学生。从基础的程序设计开始，紧扣理工科专业的人才培养方案和必备专业知识结构，介绍计算机程序设计的概念和方法及其在工程中的典型应用。内容涵盖MATLAB程序设计、高等数学、线性代数、复变函数、概率论与数理统计等工程数学。通过本课程的学习，使学生掌握计算机程序设计的相关概念和方法，了解计算机程序在工程实践问题分析和求解过程中的典型应用，逐步引导学生进入专业基础课和专业课程的学习。课程英文简介Thiscourseismainlyforalllowergradesofscienceandengineeringmajorswhohaveacomputerfoundationbutdonotyethaveaprogrammingfoundation.Startingfromthebasicprogramming,theconceptsandmethodsofcomputerprogramminganditstypicalapplicationinengineeringareintroduced,closelyaccordingtothetalenttrainingprogramandthenecessaryprofessionalknowledgestructureofscienceandengineeringmajor.ThecontentcoversMATLABprogramming,highermathematics,linearalgebra,complexfunctionfunction,probabilitytheoryandmathematicalstatisticsandotherengineeringmathematics.Throughthestudyofthiscourse,studentscanmastertherelevantconceptsandmethodsofcomputerprogramdesign,understandthetypicalapplicationofcomputerprogramintheprocessofengineeringpracticeproblemanalysisandsolution,andgraduallyguidestudentsintothestudyofprofessionalbasiccoursesandprofessionalcourses.二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑序号课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求1了解程序设计的基本概念，掌握MATLAB程序设计的基本方法及其在工程中的典型应用。1.3掌握电子信息工程专业知识，能够通过电子系统分析与设计、算法设计和软件开发解决电子信息工程领域复杂工程问题。毕业要求1工程知识：具备数学、自然科学、电子信息基础和专业知识，并能够将其用于描述、分析和解决电子信息工程领域的复杂工程问题。2掌握典型工程问题的分析和数学描述方法，并利用计算机程序实现问题求解，以获得合理有效的结论。2.1能够运用数学、自然科学的基本原理，能够识别和判断电子信息工程领域典型系统的基本结构和关键环节，并初步建立数学模型。毕业要求2问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析电子信息工程领域的复杂工程问题，以获得有效结论。3了解工程问题仿真分析、算法设计的基本思想，掌握MATLAB程序在设计和开发解决方案中的基本方法和，培养创新意识。3.2综合应用电子信息工程基础和专业知识，通过仿真或计算分析，设计/开发解决方案（含系统设计或单元设计）。毕业要求3设计/开发解决方案：能够设计针对电子信息工程领域的复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件），并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。4具备利用计算机程序对复杂工程问题进行实验研究、实验数据分析的能力。4.1具备基于科学原理，采用科学方法开展实验、仿真和实验数据分析的能力。毕业要求4研究：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂电子信息工程问题进行研究，包括设计实验、分析、处理与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。5熟练掌握MATLAB的基本使用方法，掌握程序设计和调试的基本方法，具备合理选用现代工具进行工程问题分析和求解的能力。5.2掌握电子信息工程领域主要行业软、硬件的开发使用技术，掌握主要工程工具的使用方法，并能够用于解决实际工程问题。毕业要求5使用现代工具：能够针对电子信息工程领域的复杂工程问题，选择、使用与开发恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。三、教学内容及进度安排序号教学内容学生学习预期成果课时（理论/实践）支撑课程目标1第1章MATLAB与程序设计1.1算法和程序1.2MATLAB入门1.3MATLAB的内置函数1.4MATLAB的帮助系统（1）了解算法和程序的基本概念（2）熟悉MATLAB的基本操作（3）了解MATLAB帮助系统的功能及使用方法2/2目标12第2章基本数据类型及运算2.1基本数据类型2.2变量及其属性2.3数组2.4数据的的基本运算2.5字符与字符串2.6数据的输入和输出（1）了解MATLAB程序中的基本数据类型，掌握变量及其属性，重点掌握数组、向量和数值序列的概念及其创建方法，掌握数组元素的访问及获取数组大小的常用方法。了解MTALAB中标量和数组的基本运算方法及常用运算符。（3）了解MATLAB程序中字符和字符串、字符向量与字符串数组的区别、联系及其用法，熟悉字符串的各种基本运算和操作方法。（4）掌握MATLAB程序中实现数据输入输出的基本方法，熟悉常用的数值显示格式，掌握数据格式化输出的基本方法。2/2目标13第3章MATLAB基本结构程序设计3.1面向过程程序设计简介3.2逻辑数据类型及其运算3.3分支结构程序设计3.4循环结构程序设计（1）了解面向过程程序设计的基本概念。（2）掌握MALTAB程序中的逻辑数据类型，熟悉各种逻辑运算符和关系运算符以及逻辑表达式和关系表达式的构成和运算方法。（3）了解分支程序的基本结构，掌握if语句和switch语句的基本格式及实现程序分支的基本方法。（4）了解循环程序的基本结构，掌握for语句和while语句的基本格式及实现程序循环的基本方法，了解break和continue语句在循环程序的功能及其用法。4/2目标2,34第4章函数4.1函数的基本概念4.2函数的创建与调用4.3局部函数、嵌套函数和匿名函数4.4函数之间的数据共享4.5函数的参数验证（1）了解函数和函数文件的概念，函数文件的特点及其与脚本文件的区别。熟悉函数的基本结构，掌握函数声明语句的基本格式。（2）掌握创建函数的基本方法，了解函数调用的概念，掌握MALTAB中函数调用的基本方法和常用格式。（3）了解局部函数、嵌套函数和匿名函数的概念，各种函数的创建和使用方法。（4）掌握函数之间数据共享的基本方法及其应用，熟悉局部变量、永久变量、全局变量的概念及用法上的区别。（5）了解函数参数验证的概念，了解位置参数、可选位置参数、重复参数、名值对参数等概念，掌握各种参数的声明及使用方法。4/2目标2,35第5章排序、索引和搜索5.1排序5.2索引5.3搜索（1）了解冒泡法和选择法排序的基本原理，掌握实现排序的MATLAB程序设计方法，掌握利用MATLAB内置函数sort()和sortrows()实现排序的方法。（2）了解索引排序的概念，掌握自行编制MATLAB程序和利用内置函数实现索引排序的方法。（3）了解搜索的概念，了解顺序搜索和对分搜索的基本原理，掌握自行编制MTALAB程序和利用内置函数find()实现搜索的基本方法。2/2目标2,3,46第6章MATLAB中的高级数据类型6.1元胞数组6.2结构体数组6.3表（1）了解元胞数组的概念、作用及其与普通数组的区别，掌握元胞数组的创建及访问方法，了解元胞数组在函数定义中的应用。（2）了解结构体和结构体数组的概念和基本组成，掌握结构体数组的创建和访问方法，了解嵌套结构体的概念及应用，掌握结构体数组作为函数参数的使用方法。（3）掌握表的基本结构组成，掌握表的创建、查看和数据访问的常用方法，掌握表数据的常见处理方法。4/2目标4,57第7章文件及文件操作7.1MATLAB中常用的文件格式7.2MAT文件7.3文件文件和电子表格文件7.4低级文件操作（1）了解文件的概念以及MATLAB中常用的文件格式。（2）了解MAT文件的作用及其与M文件的区别，掌握利用MAT文件实现MATLAB工作区中变量的保存、加载以及文件内容的查看方法。（3）了解文本文件和电子表格文件的概念及数据的导入和导出方法。（4）掌握文本模式和二进制模式下文件的低级操作和基本访问方法。4/2目标4,58第8章数据的可视化8.1图形窗口8.2二维线图及属性设置8.3图形的交互8.4图形的导出与保存（1）了解图形窗口的概念，掌握图形窗口的打开和关闭方法，掌握图形窗口的常用属性及设置方法，了解子图和图块的概念，掌握图形叠加显示的基本方法。（2）掌握二维线图的绘制及plot()函数的基本使用方法，了解对数坐标图的概念及绘制方法，熟悉常用的图形和坐标区属性及其设置方法。（3）了解图形窗口中图形的常用交互方法以及数据提示和刷亮的概念及相关交互操作方法。（4）了解图形窗口中图形的导出和保存方法，以及相关内置函数的基本使用方法。2/2目标4,5四、课程考核序号课程目标（支撑毕业要求指标点）评价依据及成绩比例成绩比例(%)考察考试1了解程序设计的基本概念，掌握MATLAB程序设计的基本方法及其在工程中的典型应用。（1.3）10102掌握典型工程问题的分析和数学描述方法，并利用计算机程序实现问题求解，以获得合理有效的结论。（2.1）1020303了解工程问题仿真分析、算法设计的基本思想，掌握MATLAB程序在设计和开发解决方案中的基本方法和，培养创新意识。（3.2）1020304具备利用计算机程序对复杂工程问题进行实验研究、实验数据分析的能力。（