《数学实验》课程标准
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2021年01月30日 01:09
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《数学实验》课程标准
课程名称：数学实验
课程类型：
B
类
课程编码：
适用专业及层次：理工科专业、专科层次
课程总学时：
32
学时，其中理论
14
学时，实践
18
学时
课程总学分：
2
一、课程的性质、目的与任务
1.
本课程的性质：专业选修课
2.
课程目的与任务：
数学实验是以实际问题为载体，把数学建模、数学知识、数学软件和计算机应用有
机地结合，容 知识性、启发性、实用性和实践性于一体，强调学生的主体地位，在教师
的引导下，用学到的数学知识和 计算机技术，借助适当的数学软件，分析、解决一些经
过简化的实际问题。该课程的引入，是数学教学体 系、内容和方法改革的一项有益的尝
试。
数学实验课程的目的是使学生掌握数学实验 的基本思想和方法。从实际问题出发，
借助计算机，通过学生亲自设计和动手，体验解决问题的全过程， 从实验中去探索、学
习和发现数学规律，
充分调动学生学习的主动性。
培养学生的创新 意识，
运用所学知识，
建立数学模型，使用计算机并利用数学软件解决实际问题的能力，最终达 到提高学生数
学素质和综合能力的目的。
3.
课程与其它课程的联系：在《 高等数学》和《计算机基础》之后开设本课程为宜。
在掌握了数学实验方法和
matlab工具软件后，处理图形和建模等问题就得心应手了。
由于
matlab
配备了几乎 囊括所有应用数学学科的“工具箱”
，可以利用其强大的运算、
图形处理等功能来解决相关应用 数学学科领域的复杂问题。所以说《数学实验》是应用
数学课程的基础课。在计算机日益发展和普及的今 天，
matlab
软件应成为大学生所必备
的基础理论知识和重要的工具。
二、教学内容、教学要求及教学重难点
第一章
MATLAB
基本操作
一、学习目的要求
本章介绍
MATLAB
的操作与应用。
要求学生了解
MATLAB
软 件的基本操作，
熟悉
MATLAB
的命令窗口，常用菜单，桌面及其他窗口。掌握MATLAB
的基本语句结构、简单矩阵的
输入及矩阵基本运算符。会使用帮助信息。
二、主要教学内容
1
、
MATLAB
的启动与退出
常用启动方法，常用退出方法
2
、
MATLAB
桌面简介
菜单栏，工具栏，命令编辑区
3
、
MATLAB
的基本语句结构及简单矩阵的输入
M ATLAB
中基本代数运算符，
MATLAB
中数组、矩阵基本运算符，
MA TLAB
变量，数据
的输出格式，
MATLAB
命令窗口的部分通用命令，内 存变量的管理，简单矩阵的输入
4
、
MATLAB
的帮助系统
重难点：
MATLAB
的基本语句结构及矩阵的输入
第二章
MATLAB
的数值计算功能
一、学习目的要求
本章介绍
MATLAB
的数值计算功能。要求学 生掌握
MATLAB
的基本数值计算。熟练掌
握矩阵的创建，熟练掌握矩阵和数组的运 算，熟悉
MATLAB
多项式的计算；掌握关系运
算和逻辑运算法则。
二、主要教学内容
1
、矩阵及其运算
矩阵的基本数学运 算，矩阵的数组运算，矩阵的基本函数运算，特殊矩阵的生成，
矩阵的一些特殊操作
2
、多项式及其运算
多项式的表达方法，多项式运算
3
、数据分析
求最大
(
小
)
值命令，求平均值命令，求中位元素命令，求和命令，求积命令，按递增排
序命令，查找命 令
4
、运算符
算术运算符，关系运算符，逻辑运算符
重难点：三种运算法则
第三章
MATLAB
的图形处理功能
一、学习目的要求
本章学习
MATLAB
在 绘制图形中的应用。要求学生熟练掌握一维，二维图形的绘制；
了解特殊图形（动态图形）的绘制。
二、主要教学内容
1
、二维图形
直角坐标系下平面曲线绘图命令，基本绘图控制，坐标系控制，图形标注控制，图
形窗口的分割 函数，极坐标下曲线绘制函数
2
、三维图形
空间曲线绘图命令，空间曲面的绘图，
3
、动态图形
平面曲线的动态轨迹命令，空间曲线的动态轨迹命令
重难点：绘制二维和三维图形
第四章
MATLAB
的符号运算功能
一、学习目的要求
本章学 习
MATLAB
的符号运算功能，要求学生熟练掌握函数和极限，导数和微分，
不定积 分和定积分等命令格式，解决相关问题。
二、主要教学内容
1
、符号计算基础
符号对象，符号矩阵的生成，符号矩阵的索引和修改，符号矩阵的数值转换
2
、符号矩阵的运算
基本运算，符号矩阵的简化
3
、符号微积分
符号表达式极限的求解命令，符号表达式微分命令，符号表达式积分命令，
4
、符号代数方程求解
线性方程组的符号求解，非线性方程组的符号求解
5
、符号函数的二维图形
一元符号函数绘图函数
重难点：符号微积分
第五章
MATLAB
程序设计
一、学习目的要求
本章学习
MATLAB
程 序设计。要求学生了解命令式
M
文件和函数式
M
文件区别，并
掌握和 运用循环结构和选择结构的格式编写程序解决相关问题。
二、主要教学内容
1
、
M
文件
命令式
M
文件，函数式
M
文件
2
、循环结构
for
循环，
while
循环，循环的嵌套
3
、选择结构
if
语句，
try
语句，
continue
语句，
break
语句
4
、数据的输入输出
键盘输入函数，输出函数
5
、程序设计的有关问题
两种
M
文件的比较，函数调用，子函数，函数所传递参数的可调性 ，循环的向量
化，变量
(
矩阵
)
的预定义，全局变量和局部变量。< br>
重点：循环结构、选择结构
难点：循环的嵌套
第六章
插值方法
一、学习目的要求
本章学习
MATLAB
在插值计算中的应用。< br>要求学生掌握不同插值类型的
MATLAB
命令
格式解决相应的实际问题。
二、主要教学内容
1
、一维插值
多项式插值，分段多项式插值，样条插值，最近邻点插值，线性插值
2
、二维插值
网格节点插值，散乱节点插值
重点：一维插值
难点：二维插值
第七章
数据拟合
一、学习目的要求
本章学习
MATLAB
在数据拟合中的应用。要求学生掌握不同类型的数据拟合的命令
格式，并 能运用相关知识解决问题。
二、主要教学内容
1
、数据拟合的类型与准则
类型
1
，类型
2
2
、数据拟合的
MATLAB
实现
类型
1
数据拟合命令，类型
2
数据拟合命令
重点：数据拟合类型
1
、类型
2
难点：数据拟合的准则
【教学（实验）内容和要求】
一、
（实验
1
）
MATLAB
环境及命令窗口使用
1
、实验目的要求
[1]
熟练掌握
MATLAB
的启动和退出。
[2]
熟悉
MATLAB
的命令窗口。
[3]
熟悉常用选单和工具栏。
[4]
熟悉
MATLAB
桌面的其他窗口。
[5]
使用“帮助”查找帮助信息。
2
、实验主要内容
[1]
启动
MATLAB
[2]
使用命令窗口
[3]
察看历史命令窗口
[4]
察看工作空间窗口
[5]
数组编辑器窗口
[6]
学会使用帮助
3
、实验仪器设备
[1]
计算机
二、
（实验
2
）
MATLAB
的数值计算
1
、实验目的要求
[1]
熟练掌握
MATLAB
变量的使用
[2]
熟练掌握矩阵的创建
[3]
熟练掌握矩阵和数组的运算
2
、实验主要内容
[1]
创建矩阵
[2]
矩阵的运算