《数学软件》课程教学大纲
《数学建模(一)》课程教学大纲
《数学建模（一）》课程教学大纲课程名称：数学模型Mathematical Modeling课程编码：07241506 课程类型：专业必修课或选修课课程性质：数学应用课适用范围：适合于修过高等数学的任何专业学时数：36 先修课程：高等数学考核方式：考查或考试制定单位：数学与信息科学学院制定日期：2008年4月执笔者：冯永平一、教学大纲说明（一）课程的地位、作用和任务随着科学技术和计算机的迅速发展，数学向各个领域的广泛渗透已日趋明显，数学不仅在传统的物理学、电子学和工程技术领域继续发挥着重要的作用，而且在经济、人文、体育等社会科学领域也成为必不可少的解决问题的工具。
因此，设立数学建模课程是课程的主要目的是：提高学生的数学素质和应用数学知识解决实际问题的能力，大力培养应用型人才。
本课程是沟通实际问题与数学工具之间联系的必不可少的桥梁。
将数学方法应用到任何实际问题中去，主要是通过机理分析，根据客观事物的性质分析因果关系，在适当的假设条件下，利用合适的数学工具得到描述其特征的数学模型。
学习本课程的大部分内容只需要大学的微积分、线性代数、概率论等基本数学知识。
教材选用的是高教出版社出版，姜启源主编的《数学模型》等教材。
（二）教学目的及要求逐步培养学生利用数学工具解决实际问题的能力。
能够将实际问题“翻译”为数学语言，并予以求解，然后再解释实际现象，甚至应用于实际。
培养学生的综合能力，包括创造、数学、计算机应用、应变、写作、自学、领导等能力以及团队精神和献身精神等。
最终提高学生的数学素质和应用数学知识解决实际问题的能力。
掌握：应用数学解决实际问题。
理解：各种模型适用范围、条件和运用。
了解：数学建模的综合能力。
（三）课程教学方法与手段本课程的教学采用讲授、讨论、多媒体和实验等方法。
教师讲授约占75%，10%为讨论课，15%为实验课。
讲授时可用多媒体或黑板，讨论课内容由教师提出，实验课主要是数学软件的上机实践。
（四）课程教学与其它课程的联系数学模型涉及到微积分、线性代数、微分方程、概率统计和运筹学等，因此在高等数学教学时应注意包含这些内容，否则要在讲授本课程时补上。
数学课本教学大纲模板
一、课程基本信息1. 课程名称：2. 课程代码：3. 课程性质：4. 课程学分：5. 适用专业：6. 先修课程：7. 教学目标：（1）知识目标：（2）能力目标：（3）素质目标：二、教学内容及目标1. 章节一：[章节名称]（1）知识点：1.1 知识点一 1.2 知识点二 1.3 知识点三（2）教学目标：2.1 知识目标： 2.2 能力目标： 2.3 素质目标：2. 章节二：[章节名称]（1）知识点：2.2 知识点二 2.3 知识点三（2）教学目标：2.1 知识目标： 2.2 能力目标：2.3 素质目标：3. 章节三：[章节名称]（1）知识点：3.1 知识点一 3.2 知识点二 3.3 知识点三（2）教学目标：3.1 知识目标： 3.2 能力目标： 3.3 素质目标：……n. 章节n：[章节名称]（1）知识点：n.1 知识点一 n.2 知识点二 n.3 知识点三（2）教学目标：n.2 能力目标： n.3 素质目标：三、教学方法与手段1. 讲授法2. 案例分析法3. 讨论法4. 实验法5. 多媒体教学四、教学进度安排1. 章节一：[课时安排]2. 章节二：[课时安排]3. 章节三：[课时安排]……n. 章节n：[课时安排]五、考核方式1. 平时成绩（30%）2. 作业（20%）3. 期中考试（30%）4. 期末考试（20%）六、教材与参考书目1. 教材：2. 参考书目：七、教学资源1. 网络资源2. 实验室资源3. 教学软件八、教学反馈与评价1. 学生反馈2. 同行评价3. 教学质量评估九、教学研究1. 教学改革2. 教学研究项目3. 教学成果注：以上模板仅供参考，具体内容需根据实际情况进行调整。
《数学软件》教学大纲
数学软件Mathematical Software课程编号：课程性质：开课系（部）：数学科学与应用学院授课对象：数学科学与应用学院专业三年级先修要求：高等数学线性代数概率论与数理统计开课学期：大学三年级第一学期课时数：72学时学分数：一、课程性质、目的和教学要求数学软件是普通高等院校数学类各专业的一门重要课程，其目的是使学生掌握数学软件的基本思想与方法，培养学生从问题出发，借助计算机及数学软件，通过学生亲自设计和动手，体验解决问题的全过程，培养学生进行数值计算与数据处理的能力。
从实验中去学习，探索和发现数学规律，激发学生学习数学的兴趣。
通过本课程学习，使学生深入理解数学基本概念和基本理论，熟悉Matlab、几何画板、Lingo等常用的数学软件，以问题为载体，通过上机实验，在老师的指导下，探索建立模型解决问题的方法，观察实验结果，在失败与成功中获得真知。
二、教学内容、要点和课时安排第一章Matlab软件简介及其基本操作 36学时1. MATLAB界面及主要窗口介绍；2. Command Window操作；3. 数组的赋值与访问；4. 矩阵和数组的常见运算函数；5. M文件简介；6. MATLAB函数文件的编写；7. 循环与控制；8. 二维图形绘制；9. 三维图形绘制；10.MATLAB求解线性代数问题；11.MATLAB求解微积分问题；12. MATLAB求解概率论与数理统计问题；13. MATLAB与Office软件的交互使用；14. 数值计算；要求：熟练掌握MATLAB中数组和矩阵的常见运算函数，会编写M文件，掌握for循环、while循环、if—else—end结构，能绘制常见的二维、三维图形；会用MATLAB求解线性代数、微积分和概率论与数理统计问题；了解MATLAB 与Office软件的交互使用。
第二章Lingo软件简介及其基本操作 14学时1. LINGO软件介绍；2. LINGO求解优化问题；要求：熟练掌握LINGO软件的使用，理解LINGO中的集、数据段、初始段和计算段，会使用LINGO中的运算符和函数，能利用LINGO求解简单的优化问题。
课程教学大纲_数学软件与应用
《数学软件与应用》教学大纲课程编号：121153B课程类型：□通识教育必修课□通识教育选修课□专业必修课□√专业选修课□学科基础课总学时：48 讲课学时：16 实验（上机）学时：32学分：3适用对象：金融数学专业先修课程：数学分析、高等代数、统计学、概率论与数理统计、计算机基础毕业要求：1.掌握数学、统计及计算机的基本理论和方法2.建立数学、统计等模型解决金融实际问题3.具有较强的学习能力，具备一定的科学研究能力4.掌握一门外语，掌握编程技术，能从事相关业务工作一、课程的教学目标数学软件与应用是金融数学专业学生的专业选修课之一。
本课程不以数学理论和逻辑推导为主，介绍数学软件进行计算的基本原理、思路和方法，在了解数学计算的基本概念和基本理论的基础上，让同学们能够利用数学软件处理和分析实际数据。
本课程能够增强学生实际动手解决问题的能力，并掌握利用数学软件编程的对实际问题的分析功能。
二、教学基本要求本课程的主要教学内容包括两大部分：一是数学软件计算理论与方法部分，熟悉maple 15及matlAB等常用数学软件；二是软件的应用及上机实践——主要讲述编程功能及对应的菜单操作方式，与数学计算理论和方法相结合，对实际数据进行分析。
其中关于数学问题的计算机软件实现部分需重点讲述并上机实现。
这些内容包括：微积分基本运算；函数图形绘制；常微分方程符号解；级数与函数逼近；解方程与方程组；函数的迭代；线性代数问题的基本运算。
一些简单实际问题模型的建立与求解实验可以作为本课程的扩展内容，例如：鱼雷击舰问题；梯子长度问题；自行车轮饰物的运动轨迹问题；放射性核废料的处理问题；动物繁殖问题。
这些内容可作为学生水平提高部分选讲或者大概讲述。
本课程的难点在于如何利用计算机处理实际问题，这其中包含几个关键步骤：选择变量、建立模型、算法实现和计算。
而熟练应用maple软件也是难点之一，需要同学们通过多上机练习。
本课程考核方式为平时测验（40％）加实验设计（60％）。
《大学数学》课程教学大纲(本科)
《大学数学》课程教学大纲(本科)大学数学课程教学大纲(本科)1. 课程简介1.1 课程名称：大学数学1.2 课程学分：3学分1.3 先修课程：高中数学基础1.4 授课对象：本科生2. 教学目标2.1 理论目标：- 掌握大学数学基本概念和基本理论；- 培养学生的抽象思维能力和逻辑推理能力；- 培养学生的问题解决能力和创新思维；- 培养学生对数学的兴趣与学习动力。
2.2 实践目标：- 提高学生的计算和应用能力；- 培养学生的数据分析和解决实际问题的能力；- 培养学生的数学建模和科学研究的能力。
3.1 数学分析- 数列与级数- 函数与极限- 导数与微分3.2 线性代数- 向量与矩阵运算- 线性方程组与矩阵的秩 - 特征值与特征向量3.3 概率与统计- 随机变量与概率分布 - 参数估计与假设检验 - 相关与回归分析3.4 离散数学- 集合论与函数关系- 布尔代数与逻辑运算 - 图论与组合数学4.1 理论教学- 以讲授为主，辅以示范和演示；- 引导学生理解数学概念和定理的意义和推导过程； - 组织学生进行讨论、提问和展示等互动活动。
4.2 实践教学- 强调数学的应用和实际问题的解决；- 组织学生进行实际案例分析和数学建模实验；- 鼓励学生进行小组合作和科学研究。
5. 考核方式5.1 平时成绩- 课堂参与和表现- 作业完成情况- 实验和实践报告5.2 考试成绩- 期中考试- 期末考试5.3 个人或小组项目- 数学建模竞赛- 学术论文或实验报告6. 参考教材6.1 主教材：《大学数学教程》6.2 辅助教材：- 《线性代数及其应用》- 《概率与数理统计》- 《离散数学及其应用》7. 授课团队7.1 主讲教师：XXX（职称）7.2 助教人员：XXX（职称）8. 教学资源支持8.1 实验室设施：配备计算机和数学软件 8.2 图书馆资源：提供相关书籍和论文文献8.3 在线平台：课程网站和在线学习资源9. 学术诚信9.1 学术规范：要求学生遵守学术道德和学院的考试纪律；9.2 作业规定：要求学生独立完成作业，严禁抄袭和剽窃；9.3 考试要求：要求学生按时参加考试，杜绝违纪现象。
数学软件matlab课程教学大纲(信计)
《数学软件》课程教学大纲英文名称：Mathematics Software课程编码：070120105总学时：48 实验学时：16 学分：3适用对象：信息与计算科学专业三年级学生先修课程：数学分析，高等代数大纲主撰人：大纲审核人：一、课程性质、目的和任务本课程是信息与计算科学专业的专业选修课程，也是实践性课程。
通过本课程的学习，可以使得本专业学生掌握数学软件Matlab这一现代的科学计算和系统仿真语言的基本编程思想和方法，并利用Matlab对所学基础课程进行上机模拟实验和数值计算，从而通过Matlab编程实验来验证和巩固所学的数学理论。
二、教学内容及要求第1章 MATLAB 概述授课学时：4基本要求：1-1了解MATLAB的主要功能，熟悉MATLAB命令窗口及文件管理，MATLAB帮助系统。
1-2掌握命令行的输入及编辑，用户目录及搜索路径的设置。
重点：命令行的输入，用户目录及搜索路径的设置难点：命令行的输入，用户目录及搜索路径的设置第2章 MATLAB数据和数值计算授课学时：8基本要求：2-1了解MATLAB数据的特点。
2-2熟悉MATLAB变量的命名，赋值语句，数据的输出格式。
2-3掌握矩阵的建立、拆分及冒号表达式，MATLAB运算，结构数据和单元数据，字符串。
2-4熟悉傅立叶分析，常微分方程的数值求解，非线性方程度数值求解。
2-5掌握矩阵分析，数据处理与多项式计算。
重点: MATLAB点运算，关系运算及逻辑运算，冒号表达式。
难点：掌握矩阵分析，数据处理与多项式计算。
第3章MATLAB程序设计授课学时：8基本要求：3-1了解M文件的建立与编辑，全局变量和局部变量。
3-2熟悉数据的输入输出。
3-3掌握选择结构及循环结构程序设计，函数文件的调用。
重点: 选择结构及循环结构程序设计难点：选择结构及循环结构程序设计，函数文件的调用第4章 MATLAB绘图授课学时：6基本要求：4-1了解三维图形的精细处理，图像和动画。
高中数学软件制作教案
高中数学软件制作教案
教学目标：学生能够熟练运用数学知识，设计并制作简单的数学软件。
教学内容：数学软件设计概念、数学知识运用、编程语言基础。
教学步骤：
1. 导入：讲解数学软件是什么，以及为什么要学习数学软件制作。
2. 理论概念：介绍数学软件的设计概念，如输入输出、算法设计等。
3. 数学知识应用：讲解如何将数学知识运用到软件设计中，例如设计一个简单的计算器程序。
4. 编程语言基础：介绍编程语言的基础知识，如变量、循环、条件语句等。
5. 实践操作：让学生动手实践，设计并制作一个简单的数学软件，如计算器、数学题目生
成器等。
6. 检查与反馈：检查学生制作的软件是否符合要求，给予反馈并指导学生改进。
7. 总结：总结本节课的内容，强调数学软件制作的重要性，并鼓励学生继续学习和探索。
教学资源：计算机、编程软件、教学视频。
教学评价：通过学生的制作作品和表现来评价学生的掌握程度和创造能力。
扩展活动：邀请专业程序员或数学家来分享他们的经验和知识，激发学生学习兴趣并提高
他们的创造力。
教学反思：根据学生的反馈和表现，及时调整教学方法和内容，使教学更加符合学生需求。
数学软件大纲
数学教育专业《数学软件》课程教学大纲一、课程说明：数学软件包含《几何画板》和《ＭatheＭatics》等两部分内容，属于数学教育专业专用教学软件，为实践技能课程。
《几何画板》主要为平面图形的制作提供一个电子平台，还具备较为简单的计算功能。
《ＭatheＭatics》以符号计算为主，具有教强的计算和作图功能，两个软件在学习的过程中，都要求学生具有较为扎实的数学基础。
二、课程教学目标技能培养目标：能熟练使用两个软件计算和作图，并能按要求制作数学课件。
三、课时分配四、教学内容《几何画板》部分第一章基本菜单第一节构造菜单（一）教学目标及要求技能（或能力）要求：【学会】：几何画板的基本菜单使用【应用】：基本菜单中的构造菜单绘制点、线等基本图形元素。
（二）教学内容：几何画板的基本菜单中构造菜单使用（三）教学方法：讲授、演示第二节变换菜单（一）教学目标及要求技能（或能力）要求：【学会】：几何画板的基本菜单中的变换菜单使用【应用】：基本菜单中变换菜单绘制形状不变的基本几何图形元素。
（二）教学内容：几何画板的基本菜单中变换菜单使用（三）教学方法：讲授、演示第三节度量菜单（一）教学目标及要求技能（或能力）要求：【学会】：几何画板的基本菜单中的度量菜单使用【应用】：基本菜单中度量菜单进行简单计算及有关长度、面积、角度的度量等。
（二）教学内容：几何画板的基本菜单中变度量菜单使用（三）教学方法：讲授、演示第二章基本菜单第一节椭圆的画法（一）教学目标及要求技能（或能力）要求：【学会】：几何画板的菜单使用【应用】：菜单中的构造菜单绘制几种不同的椭圆（不同画法）。
（二）教学内容：几何画板的菜单中综合应用第二节双曲线的画法（一）教学目标及要求技能（或能力）要求：【学会】：几何画板的菜单使用【应用】：菜单中的构造菜单绘制双曲线（椭圆、双曲线统一画法）。
（二）教学内容：几何画板的菜单中综合应用（三）教学方法：讲授、演示第三节使用度量菜单交互函数图象（一）教学目标及要求技能（或能力）要求：【学会】：几何画板的菜单使用【应用】：应用度量菜单交互函数图象。
《数学软件实习》教学大纲
《数学软件实习》教学大纲一、课程的基本信息二、目的与要求目的：本课程旨在介绍Matlab和Lingo语言及其在数学与金融数学领域的应用，让学生通过上机体验问题解决的过程，培养学生利用数学软件解决实际问题的能力。
该课程在学生的知识结构中占有重要的位置，是实践能力训练的重要组成部分。
要求：通过本课程的学习，要求学生掌握Matlab的基本操作，会编写简单的程序并绘制二维、三维图形，了解通过金融工具箱如何解获取金融数据、解决投资组合问题等，掌握Lingo的基本操作，会求解简单的优化问题，了解“集合”的概念及用法，掌握Lingo与Excel 交换数据的方法。
三、内容与时间安排1. 内容完成“金融优化问题的求解”。
2. 时间安排共两周。
（1）Matlab入门与基本操作； 1.0天（2）Matlab解微积分、线性代数问题与简单绘图； 1.0天（3）Matlab编程初步； 1.0天（4）Matlab金融工具箱介绍； 1.0天（5）综合练习； 1.0天（6）Lingo入门与基本操作； 1.0天（7）会在Lingo中使用“集合”； 1.0天（8）优化问题的Lingo求解及Lingo与外部软件交换数据； 1.0天（9）综合练习； 1.0天（10）课程考核。
1.0天四、作业（报告）要求本课程采取教师讲解和学生上机操作相结合的授课方式，其中以学生上机、老师辅导为主。
在老师讲解的基础上，给学生布置作业，学生以问题为导向进行上机操作，最终将解决问题的原代码(必须是拷到软件里可以运行的)在规定时间内发至老师指定邮箱。
老师可按学生发送原代码时间及代码的正确率对作业进行评价。
五、考核方式本课程采用优、良、中、及格、不及格五级评分制，其中：最后转化为优、良、中、及格和不及格，即90分以上为优，80~89分为良，70~79分为中，60~69分为及格，60分以下为不及格。
总成绩分三部分，考勤、平时作业和课程考核，最后一周的周五进行课程考核。
《数学软件应用》课程标准
《数学软件应用》课程标准1.课程说明《数学软件应用》课程标准审核〔专业指导委员会〕审核日期〔〕课程编码〔14060053 〕承担单位〔师范学院〕制定〔〕制定日期〔〕批准〔〕批准日期〔〕（1）课程性质：本门课程是小学教育专业数学方向的专业必选课程。
（2）课程任务：主要针对小学教育专业数学方向学生开设，主要任务是培养学生在小学数学教师，教育培训机构数学辅导员等岗位所需的整合数学知识与信息技术的能力，课件制作能力等。
要求学生掌握计算机辅助课堂教学的基本技能。
（3）课程衔接：在课程设置上，前导课程有大学数学基础，计算机基础。
2.学习目标通过本课程学习，学生可以提高信息技术应用能力。
通过任务引领的项目活动，使学生成为具备从事教师职业的高素质劳动者和小学数学教育专业技术人才，同时培养学生细致思考，动手探索，合作探究意识；能熟练使用计算机及周边设备。
在“几何画板”学习领域，学生应熟练使用几何画板，并能利用几何画板结合小学数学教材进行度量类课件，动画类课件等的开发与制作，并能正确运行；在“Geogebra”学习领域，学生能熟悉该软件功能，能结合小学数学教材制作与立体图形有关的课件，并正确运行；在“流行数学软件介绍”领域，学生应大致了解目前的数学软件发展状况，并知晓两种流行数学软件的使用范围，语言形式等。
3.课程设计表1学习领域的内容与学时分配4.教学设计表3学习情境设计5.课程考核考核方式：本课程平时考核占30%,期末考核占70%、其中学习情境1所占比重70%;采用上机操作考试。
情境2所占比重10%；采用上机操作考试。
情境3所占比重10%；学生通过提交论文的形式完成考试。
情境4所占比重10%。
采用上机实操形式进行考试。
6.课程资源（1）硬件要求：具有网络环境的计算机多媒体教室（2）师资队伍：具有合理年龄及职称结构的教师团队（3）本课程教学使用的教材与教学参考资料：主教材：几何画板课件制作实用教程信息化教学资源：7.编写依据该课程标准是依据小学教育专业调研报告和小学教育专业人才培养方案（2018）而编写的。
《数学软件》教学大纲
《数学软件》课程教学大纲课程编码：学时/学分：24/2一、课程的性质与任务数学软件以研究MA TLAB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MA TLAB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MA TLAB等软件解决实际问题的能力。
二、适用专业信息与计算科学专业三、课程的教学内容与要求理论教学部分1、MATLAB入门介绍MATLAB软件的发展历史，对MA TLAB的系统要求、工作环境、新功能和新特性进行了简单的介绍，同时还介绍了MA TLAB的在线帮助的使用方法，以及学习MATLAB的意义。
2、MATLAB程序设计MATLAB的基本程序设计原则，设置工作路径，常量和变量，程序的运算符，数据类型，程序流程控制语句以及各数组的运算。
3、MATLAB数值计算矩阵的一般定义和函数定义，矩阵的数值计算方法，多项式基本运算及多项式拟合和多项式的插值计算。
4、MATLAB符号计算在线帮助和系统演示，创建和适用符号说明、微积分、线性代数运算、方程求解。
5、MATLAB绘图功能基本绘图函数，二维图形的绘制，基本的绘图控制，子图，三维图形的绘制，特殊图形的绘制，控制系统仿真绘图。
实验教学部分实验一MATLAB基础1. 熟悉启动和退出MA TLAB的方法及MA TLAB工作窗口的组成；2. 掌握建立矩阵的方法、MATLAB的语言特点、基本功能、以及文件创建运行及保存方法；3. 掌握MA TLAB的符号运算、平面绘图命令及辅助操作、常用函数及命令以及选择结构和循环结构程序设计实验二曲线与曲面1. 掌握用MA TLAB作平面曲线图形的方法与技巧，掌握运用函数的图形来观察和分析函数的有关特性与变化趋势。
2. 掌握用MA TLAB作空间曲线与空间曲面的方法与技巧。
实验三极限、导数和积分1. 掌握极限、导数、偏导数、Jacobian矩阵、Hessian偏导数矩阵等的MATLAB求法2. 掌握不定积分、定积分、重积分和曲线与曲面积分的MATLAB求法。
《数学软件与实验》教学大纲2
《数学软件与实验》教学大纲课程编码：1511102203课程名称：数学软件与实验学时/学分：54/3先修课程：《数学分析》、《高等代数》、《解析几何》适用专业：数学与应用数学开课教研室：应用数学教研室一、课程性质与任务1．课程性质：本课程是数学与应用数学专业的专业必修课、理论与实践课，开设在第4学期。
2．课程任务：通过本课程的学习，使学生熟练掌握Matlab软件的基本知识，能够用Matlab软件编写程序进行数值计算、符号计算、作图等常见数学运算。
同时，使学生掌握数学实验的基本方法和思想，培养学生从问题出发，借助于计算机与数学软件，自己设计和动手，体验解决问题的过程，从实验中去学习、探索和发现数学规律，激发学生学习数学的兴趣。
二、课程教学基本要求该课程是一门具有较强实践性的课程，是理论教学的深化与补充，主要借助于数学软件进行计算、作图等数学运算，加深学生对数学知识的掌握和理解，提高学生综合应用数学知识、数学软件和计算机技术解决实际问题的能力。
教学过程采用讲授与练习相结合、理论推导及运算与上机操作相结合的方式。
通常在课程的开始时先用一定课时介绍数学软件的基本内容和操作指令，并要求学生进行适当的课题练习，作为后继实验内容的基础；在每一个探究型实验或应用型实验开始时，先由教师授课约2学时，介绍实验问题的背景和基本原理，以及相关的算法，然后布置实验任务，学生讨论、探究与建模，设计处理方案。
该课程共54学时，其中理论讲授36学时，课内实践18学时。
成绩考核形式：末考成绩（闭卷考查）（70%）＋平时成绩（实验报告、课堂提问、课堂讨论等）（30％)。
成绩评定采用百分制，60分为及格。
三、课程教学内容第一章 Matlab与矩阵运算1.教学基本要求了解Matlab软件发展历史和特点，掌握Matlab软件基础知识，初步具备运用Matlab 软件编写程序解决实际问题的能力。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学，使学生熟悉Matlab的数据类型，掌握数组和符号对象的基本运算；掌握顺序结构、循环结构、选择结构三种M文件流程控制语句，熟悉Matlab程序设计中基本的交互语句，能够编简单Matlab程序；掌握绘制二维和三维图形的方法。
数值计算软件课程教学大纲
《数值计算软件》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号：0911061课程中文名称：数值计算软件课程英文名称：Mathematical software for computation课程性质：专业主干课考核方式：考试开课专业：数学与应用数学, 信息与计算科学开课学期：7总学时： 32学时（其中理论16学时，实验16学时）总学分：2二、课程目的本门课程的教学目的是使学生能够利用数学软件包，编制数值计算及数学符号演算程序，提高学生利用计算机处理数学问题、解决数学问题的能力。
在学完本门课程之后，要求学生能够熟练使用功能强大的数学软件包MA THEMATICA，完成基本数学知识的计算，例如微积分、高等代数、概率统计方面的数学计算，并使用MATHEMATICA，画出各种函数图形。
并且在课程结束后，能够使用此软件包，编制简单的数值计算及符号演算程序。
本课程主要介绍MA THEMA TICA，同时对其它数学软件包，例如科学绘图软件、优化计算软件、数据回归计算软件、统计软件等做简单的介绍，即只介绍这些软件包的安装方法、特点、功能及简单的入门性的使用方法。
三、教学基本要求（含素质教育与创新能力培养的要求）主要通过课堂教学，并结合上机实习，使学生初步学会通过计算机，利用数学软件包去解决数学问题，培养了学生的动手能力，使得数学可以学以致用，培养适应21世纪的高素质人才。
课堂教学要达到以下要求：⑴掌握数学软件包MATHEMATICA的基本操作命令；⑵能够使用MATHEMATICA进行代数、分析、数值方法等基本数学运算；⑶能够使用MATHEMATICA进行各种函数图像的绘制；⑷能够使用MATHEMATICA进行简单的程序设计；⑸对其它数学软件包有所了解，并能够进行简单的使用。
本课程含有大量的实验教学学时，实验主要是配合课堂教学内容，只注重对学生的兴趣的培养，训练学生的实际操作能力，而不注重创新能力的培养。
四、教学内容与学时分配数值计算软件课程的授课学时是16学时，实验学时也是16学时，其教学内容与学时分配如下：⑴各种数学软件的简单介绍，包括科学绘图软件、优化计算软件、数据回归计算软件、统计软件等等，总计4学时。
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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：（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2.1.3 命令行中的常用标点2.1.4 命令窗口中的常用操作和编辑命令2.1.5 命令窗口的显示2.2 数值、变量和表达式2.3 数值数据类型2.3.1 整数2.3.2 浮点数2.3.3 整型浮点数间的操作函数2.3.4 复数2.3.5 常见的数学函数2.4 数组2.4.1 一维数组的创建2.4.2 多维数组的创建2.4.3 数组的运算2.4.4 常用的标准数组2.4.5 低维数组的寻址和搜索2.4.6 低维数组的处理函数2.4.7 高维数组的处理和运算2.5 单元数组和结构体2.5.1 单元数组的创建和操作2.5.2 单元数组函数2.5.3 结构体创建2.5.4 结构体函数2.6 字符串2.6.1 字符串创建和简单操作2.6.2 正则表达式搜索字符串2.7 关系和逻辑运算2.7.1 关系运算符2.7.2 逻辑运算符2.7.3 关系和逻辑函数第3章矩阵运算一、教学目的与基本要求了解矩阵函数和特殊矩阵，会进行矩阵分析，了解线性方程组的表示，会进行特征值分析。
二、教学重点和难点矩阵分析，矩阵分解，特征值分析。
三、课程内容3.1 矩阵函数和特殊矩阵3.1.1 常见的矩阵处理函数3.1.2 特殊矩阵3.1.3 稀疏矩阵3.2 矩阵分析3.2.1 范数分析3.2.2 条件数分析3.2.3 矩阵的行列式3.3 线性方程组3.3.1 恰定方程组3.3.2 欠定方程组3.3.3 超定方程组3.4 矩阵分解3.4.1 Cholesky分解3.4.2 不完全Cholesky分解3.4.3 LU分解3.4.4 不完全LU分解3.4.5 QR分解3.4.6 奇异值分解3.5 特征值分析3.5.1 特征值和特征向量3.5.2 稀疏矩阵的特征值和特征向量3.5.3 特征值的条件数3.5.4 特征值的复数问题第4章 MATLAB7.x编程基础一、教学目的与基本要求会M脚本文件的编写，掌握编程的流程控制，会建立M函数文件，熟练MATLAB 程序的调试和分析。
二、教学重点和难点M脚本文件的编写，流程控制，M函数文件，程序的调试和分析。
三、课程内容4.1 M文件编辑器4.1.1 打开M文件编辑器4.1.2 M文件编辑器的设置4.1.3 M文件编辑器的打印属性设置4.2 M脚本文件的编写4.3 流程控制4.3.1 for循环结构4.3.2 while循环结构4.3.3 if判断结构4.3.4 switch分支选择结构4.3.5 try-catch结构4.4 控制命令4.4.1 continue命令4.4.2 break命令4.4.3 return命令4.4.4 input命令4.4.5 keyboard命令4.4.6 error和warning命令4.5 程序的向量化概念4.5.1 程序的向量化4.5.2 向量化和循环结构的对比4.5.3 逻辑数组和向量化4.6 M函数文件4.6.1 函数文件的创建4.6.2 伪码文件4.6.3 输入输出参数4.6.4 任意个数输入输出参数4.6.5 函数句柄和匿名函数4.7 程序的调试和剖析4.7.1 程序调试的常见错误4.7.2 直接调试方法4.7.3 通过工具调试4.7.4 M文件剖析第5章数据可视化一、教学目的与基本要求会绘制二维、三维图形，并对二维图形进行标注，会调整图形，熟练掌握使用交互绘图工具，了解四维图形的可视化，对图形打印和输出。
二、教学重点和难点绘制三维图形，调整图形，使用交互绘图工具，四维图形的可视化，图形打印和输出。
三、课程内容5.1 图形绘制示例5.2 二维图形绘制5.2.1 plot函数5.2.2 线型、标记和颜色5.2.3 图形坐标轴设置5.2.4 多个图形叠绘及多个图形窗口5.2.5 子图绘制5.2.6 交互式绘图和屏幕刷新5.2.7 plotyy函数绘制双坐标轴5.2.8 easy绘图命令5.3 三维图形绘制5.3.1 曲线图绘制5.3.2 网格图绘制5.3.3 曲面图的绘制5.3.4 绘制等值线图5.4 四维图形可视化5.4.1 slice切片命令5.4.2 其他slice函数5.4.3 等值面图绘制5.5 复数变量图形绘制5.6 特殊图形绘制5.6.1 area区域绘图5.6.2 pie饼图绘制5.6.3 直方图和梯形图5.6.4 矢量分布图绘制5.6.5 误差线图形绘制5.6.6 离散数据绘制5.6.7 伪色彩图绘制5.6.8 极坐标图形绘制5.7 图形的打印输出第6章数据分析一、教学目的与基本要求掌握数据插值，掌握曲线拟合，了解傅里叶分析，熟练掌握优化问题的软件求解，数值积分，会对概率统计中的问题进行数据分析。
二、教学重点和难点数据插值，曲线拟合，优化问题的软件求解，数值积分。
三、课程内容6.1 数据插值6.1.1 一维插值6.1.2 二维插值6.1.3 样条插值6.2 曲线拟合6.3 图形界面曲线拟合6.3.1 曲线拟合示例6.3.2 拟合残差图形绘制6.3.3 数据预测6.4 傅里叶分析6.4.1 离散傅里叶变换6.4.2 傅里叶变换相关的常用函数6.4.3 傅里叶级数6.4.4 使用FFT进行插值6.5 优化问题6.5.1 非线性无约束优化6.5.2 约束条件下的非线性优化6.5.3 最小最大值的优化问题6.5.4 线性规划求解6.6 常微分方程6.6.1 常微分方程介绍6.6.2 常微分方程求解6.6.3 加权常微分方程6.6.4 延迟微分方程6.6.5 常微分方程的边界问题6.7 函数的零点问题6.7.1 一元函数的零点6.7.2 多元函数的零点6.8 数值积分6.8.1 一元函数的数值积分6.8.2 多重数值积分6.9 概率论和数理统计6.9.1 概率分布6.9.2 数据分布分析6.9.3 假设检验第7章符号计算一、教学目的与基本要求了解符号对象和符号表达式，深刻理解符号函数的操作和符号微积分，掌握符号积分变换，会对符号代数方程和符号微分方程求解，利用Maple进行符号计算。
二、教学重点和难点符号函数的操作和符号微积分，符号积分变换，符号代数方程和符号微分方程求解，利用Maple进行符号计算。
三、课程内容7.1 符号对象和符号表达式7.1.1 符号对象的创建命令7.1.2 符号对象的创建示例7.1.3 符号计算中的运算符和函数7.1.4 符号对象的类别识别命令7.1.5 符号表达式中的变量确定7.1.6 符号精度计算7.2 符号表达式的操作7.3 符号表达式的替换7.4 符号函数的操作7.4.1 反函数操作7.4.2 复合函数操作7.5 符号微积分7.5.1 级数求和7.5.2 符号极限7.5.3 符号微分7.5.4 符号积分7.6 符号积分变换7.6.1 傅里叶变换及其反变换7.6.2 拉普拉斯变换及其反变换7.6.3 Z变换及其反变换7.7 符号代数方程求解7.8 符号微分方程求解7.9 利用Maple进行符号计算7.9.1 Maple函数的使用7.9.2 Maple经典函数的调用7.9.3 Maple库函数的帮助7.10 符号分析可视化7.10.1 funtool分析界面7.10.2 taylortool分析界面第8章文件读取I/O一、教学目的与基本要求MATLAB系统具有直接对磁盘文件进行访问的功能，用户不仅可进行高层的程序设计，必要时还可进行低层次磁盘文件的读写操作。
掌握数据文件的导入和导出，会处理二进制文件，掌握图像文件读入和输出。
二、教学重点和难点数据文件的导入和导出，底层文件读取I/O，图像文件读入和输出。
三、课程内容8.1 工作空间数据读取8.2 数据文件的导入和导出8.3 底层文件读取I/O8.4 文件名称处理8.5 处理二进制文件8.5.1 读取M文件8.5.2 读取文本文件8.5.3 写入文本文件8.6 处理文本文件8.6.1 使用csvread读取文本文件8.6.2 使用dlmread读入数据8.6.3 使用textread读入文件8.6.4 使用textscan读入数据8.6.5 使用csvwrite输出文本数据8.6.6 使用dlmwrite输出数据8.7 图像文件读入和输出8.7.1 图像文件读入8.7.2 图像文件输出三、使用说明通过本课程的学习，使学生使学生熟悉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。