《MATLAB程序設(shè)計》教學(xué)大綱

1、MATLAB程序設(shè)計Matlab Programing一、課程基本情況課程類別：專業(yè)任選課課程學(xué)分： 2 學(xué)分課程總學(xué)時： 32 學(xué)時，其中講課： 16 學(xué)時，實驗（含上機）： 16 學(xué)時課程性質(zhì)：選修開課學(xué)期：第4學(xué)期先修課程：無適用專業(yè)：大氣科學(xué)（大氣探測方向）教材：精通matlab 7，Duane Hanselman著，朱仁峰譯，清華大學(xué)出版社，2006開課單位：大氣物理學(xué)院大氣探測系二、課程性質(zhì)、教學(xué)目標和任務(wù)本課程屬于實踐性較強的課程，因此需要大量的實踐即動手編程提升自己編程能力。動手實踐之前需一定的理論基礎(chǔ)如語法和邏輯等，因此本課程的講課教學(xué)是為相應(yīng)內(nèi)容的實驗教學(xué)提供一定理論知識準

2、備。本課程的教學(xué)目標是：通過學(xué)習(xí)Matlab的語法、邏輯以及關(guān)鍵字和命令等的使用方法，使學(xué)生初步理解Matlab編程的思想，進而為Matlab上機實踐做好理論準備。課程主要講述了Matlab基本操作、矩陣創(chuàng)建和運算、元胞和結(jié)構(gòu)體數(shù)組的創(chuàng)建和應(yīng)用、邏輯運算和流程控制、基于Matlab的數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)的可視化、不同格式數(shù)據(jù)文件的讀寫這七章內(nèi)容，涵蓋了基本理論和重要應(yīng)用，其中矩陣的創(chuàng)建和操作，以及利用Matlab進行數(shù)據(jù)分析、可視化和文件讀寫，是課程的重點，而利用Matlab讀取各種不同數(shù)據(jù)格式的文件既是重點亦是難點。課程前4章偏理論，后3章偏應(yīng)用，理論和應(yīng)用相結(jié)合，課堂學(xué)習(xí)和上機操作結(jié)合，使學(xué)生掌

3、握使用Matlab的能力，進而將Matlab應(yīng)用到大氣探測數(shù)據(jù)的處理過程。三、教學(xué)內(nèi)容和要求第1章 Matlab操作基礎(chǔ)（2學(xué)時）1.1 Matlab軟件的認識（0.5學(xué)時）（1）了解Matlab特點及發(fā)展歷史；（2）掌握Matlab界面和基本操作；重點：Matlab界面和基本操作難點：無1.2 Matlab基本操作（1.5學(xué)時）（1）了解程序撰寫規(guī)范；（2）理解數(shù)據(jù)類型；（3）掌握Matlab基本運算；重點：Matlab數(shù)據(jù)類型和基本運算難點：程序撰寫規(guī)范第2章 Matlab矩陣的創(chuàng)建及運算（2學(xué)時）2.1 常規(guī)矩陣的創(chuàng)建（0.5學(xué)時）（1）掌握多種常規(guī)矩陣的創(chuàng)建方法；（2）掌握幾種典型和特

4、殊矩陣的創(chuàng)建；重點：矩陣的創(chuàng)建方法難點：無2.2 矩陣的運算（1學(xué)時）（1）理解矩陣尋址或下標使用原理；（2）掌握矩陣的各種運算方式；2.3 元胞和結(jié)構(gòu)體數(shù)組的創(chuàng)建和應(yīng)用（0.5學(xué)時）（1）元胞數(shù)組的創(chuàng)建方法、數(shù)組內(nèi)容的提取和顯示；（2）結(jié)構(gòu)體數(shù)組的創(chuàng)建方法、內(nèi)容的提取和顯示。重點：Matlab矩陣尋址或下標的使用難點：元胞和結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)的使用第3章 Matlab的邏輯運算和流程控制（2學(xué)時）3.1 邏輯運算和流程控制的方法（1學(xué)時）（1）理解函數(shù)文件的撰寫規(guī)則和調(diào)用方法；（2）掌握邏輯運算和流程控制的方法；重點：邏輯運算和流程控制的方法難點：無3.2 邏輯運算和流程控制的應(yīng)用（1學(xué)時）（1）了

5、解復(fù)雜程序的撰寫規(guī)則和程序調(diào)試；（2）掌握邏輯運算和流程控制的應(yīng)用；重點：邏輯運算和流程控制的應(yīng)用難點：邏輯運算和流程控制的應(yīng)用第4章數(shù)據(jù)分析（3學(xué)時）4.1 常規(guī)數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理方法和應(yīng)用（0.5學(xué)時）（1）了解基本的統(tǒng)計處理應(yīng)用函數(shù)；（2）掌握常規(guī)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理方法；重點：常規(guī)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理方法及可用函數(shù)難點：無4.2 數(shù)據(jù)插值的原理及應(yīng)用（1學(xué)時）（1）理解數(shù)據(jù)插值的原理；（2）掌握數(shù)據(jù)插值函數(shù)的應(yīng)用；重點：數(shù)據(jù)插值的應(yīng)用難點：數(shù)據(jù)插值原理的理解4.3 數(shù)據(jù)回歸分析（1.5學(xué)時）（1）理解數(shù)據(jù)回歸的基本思想和原理；（2）掌握一元線性和非線性回歸方法；（3）掌握多元線性和非線性回歸方法；（4）

6、回歸效果檢驗重點：插值和回歸的應(yīng)用難點：多元回歸方法的使用第5章數(shù)據(jù)可視化（3學(xué)時）5.1 二維作圖（1.5學(xué)時）（1）了解同一圖形界面中多個圖形保持的繪制方法；（2）掌握二維圖像畫法和常用畫圖函數(shù)；（3）掌握線型、標記、坐標軸等多種圖像屬性設(shè)置方法；重點：二維作圖方法及圖像屬性設(shè)置難點：各種圖像屬性設(shè)置方法5.2 三維作圖（1學(xué)時）（1）了解各種不同類型的三維圖形；（2）三維作圖原理及各種作圖函數(shù)；重點：三維作圖原理和方法難點：三維作圖原理和方法5.3 顏色的設(shè)置和使用（0.5學(xué)時）（1）三維圖形中顏色的設(shè)置；（2）顏色的使用；重點：圖像中顏色的設(shè)置和使用難點：顏色設(shè)置原理第6章 Matla

7、b文件操作（4學(xué)時）6.1 高級文件輸入輸出函數(shù)的應(yīng)用（2學(xué)時）（1）掌握高級輸入輸出函數(shù)讀寫文本文件的方法；（2）掌握高級輸入輸出函數(shù)讀寫excel文件的方法；（3）掌握高級輸入輸出函數(shù)讀寫hdf、netcdf文件的方法；（4）掌握matlab批量處理大量數(shù)據(jù)文件的方法；重點：高級輸入輸出函數(shù)讀寫文本文件的方法難點：批量處理大量數(shù)據(jù)文件的方法6.2 低級輸入輸出函數(shù)讀寫格式化文件（1學(xué)時）（1）理解各種讀寫格式化文件輸入輸出函數(shù)；（2）掌握低級輸入輸出函數(shù)讀寫格式化文件的方法；重點：低級輸入輸出函數(shù)讀寫格式化文件難點：低級輸入輸出函數(shù)讀寫格式化文件6.3 低級輸入輸出函數(shù)讀寫二進制文件（1學(xué)

8、時）（1）了解二進制文件形成原理；（2）掌握各種讀寫二進制文件輸入輸出函數(shù)；（3）掌握低級輸入輸出函數(shù)讀寫二進制文件的方法；重點：讀寫二進制文件難點：讀寫二進制文件四、課程考核（1）作業(yè)等：實驗報告：7次，課程論文：1 篇；（2）考核方式：課程論文（3）總評成績計算方式：課程論文（占50%）+上機成績（占50%）參考書目Matlab Reference Guide, The Math Works, Inc, 1993;MATLAB 7基礎(chǔ)與提高MATLAB應(yīng)用技術(shù)， HYPERLINK /search.aspx?category=01&key3=%u7535%u5B50%u5DE5%u4E1A%u51FA%u7248%u793E t _blank 電子工業(yè)出版社，飛思科技產(chǎn)品研發(fā)中心編著，2005；精通MATLAB7， HYPERLINK /search.aspx?category=01&key3=%u7535%u5B50%u5DE5%u4E1A%u51FA%u7248%u793E t _blank 電子工業(yè)出版社， HYPERLINK /