《MATLAB程序设计》教学大纲

《MATLAB程序设计》教学大纲
一、课程介绍
本课程是一门针对计算机科学和工程学专业的研究生开设的课程，旨在通过教授MATLAB编程语言的基础知识和应用技能，培养学生掌握利用MATLAB解决实际问题的能力。

二、课程目标
1.熟悉MATLAB编程语言的基本语法和数据类型；
2.掌握MATLAB的函数定义和调用，以及文件的读写操作；
3.理解MATLAB中的控制结构，包括条件语句和循环语句；
4.学会使用向量和矩阵进行数据处理和分析；
5.能够利用MATLAB进行图形绘制和数据可视化；
6.培养独立解决问题和团队合作能力。

三、教学内容和安排
1.MATLAB简介和基本操作（2学时）
-MATLAB的历史和应用领域；
-MATLAB的安装和界面介绍；
-MATLAB的基本操作和运行脚本文件。

2.MATLAB的变量和数据类型（4学时）
-MATLAB变量的定义和赋值；
-MATLAB的基本数据类型和操作；
-字符串处理和函数调用。

3.MATLAB的函数和文件操作（6学时）
-函数定义和调用；
-函数输入和输出参数；
-文件的读写操作和数据存储。

4.MATLAB的控制结构（8学时）
-条件语句和逻辑运算；
-循环语句和迭代算法；
-MATLAB中的异常处理和调试技巧。

5.MATLAB中的向量和矩阵操作（10学时）-向量和矩阵的定义和运算；
-矩阵的乘法和求逆；
-线性方程组的求解。

6.MATLAB的数据处理和分析（8学时）
-数据的导入和清洗；
-数据的统计和分布；
-数据可视化和图形绘制。

7.MATLAB的高级应用（6学时）
-符号计算和数值积分；
-离散信号处理和滤波器设计；
-优化算法和机器学习。

8.MATLAB的项目实践（6学时）
-小组项目的选题和设计；
-项目实施和数据分析；
-结果展示和总结。

四、教学方法
1.理论讲授：通过课堂教学讲解MATLAB的基本语法和概念；
2.实例演示：结合真实案例和实际问题，演示如何使用MATLAB进行编程和数据处理；
3.实践操作：针对每个知识点，布置对应的编程练习和项目实践，加强学生的实际操作能力；
4.小组讨论：鼓励学生在小组内讨论和合作解决问题，提高团队合作和沟通能力；
5.课程实践：通过开展项目实践，提供学生实践应用MATLAB解决实际问题的机会。

五、课程评估
1.平时成绩占比：40%
-编程练习和项目实践的成绩；
-课堂参与和作业完成情况。

2.期末考试占比：60%
-考察学生对课程基本知识的掌握程度；
-考察学生的问题分析和解决能力。

六、参考教材
1. MATLAB Primer，Kermit Sigmon et al.，2024；
2. MATLAB: An Introduction with Applications，Amos Gilat，2024；
3. MATLAB for Dummies，Jim Sizemore et al.，2024。