matlab教案(2007全)

济南大学教案2007-2008学年第1学期学院机械工程学院教研室机械电子工程课程名称专业英语课程编号课程类型任选课授课班级任课教师苏东宁济南大学教务处制专业英语课程类型：任选课课程代码：总计学时：24学时课堂教学：24学时授课方式：多媒体教学适用专业：机械工程及自动化机械设计制造及其自动化工业工程使用教材：大学英语阅读教程主编：马玉真李国平济南大学授课序号：1本课内容：序言第一章基础准备及入门1.1MATLAB的安装1.2操作桌面授课时间：90分钟一、教学目的与意义本节课程首先分析计算机算法语言的几大工具，并在分析比较的基础上阐述MATLAB软件的强大功能，以及学习该课程的重要性。并从安装该软件开始，了解该软件的基本功能及操作界面。本课是课程的基础。二、教学重点序论：分析四大数学计算工具的特点，论证MATLAB软件的强大功能第一章：安装MATLAB软件，熟悉安装过程，以及基本的软件界面；三、教学难点MATLAB软件的特点，与其他工具的优势；MATLAB软件的安装要求，需要的软硬件条件；MATLAB软件的安装过程，需要安装的内容，建议都选取最大。四、讲授内容介绍目前在科技和工程界上比较流行和著名的四个数学软件，Maple、MATLAB、MathCAD和Mathematica，介绍他们不同的特色；数学软件四大家之适用范围；MATLAB应用概况，软件的组成，语言特点，运行环境；MATLAB的安装和内容选择；操作桌面简介；五、讲授方法要点1．如何选用数学软件?一般按照以下情况分别选用。1)如果仅仅是要求一般的计算或者是普通用户日常使用：首选的是MathCAD，它在高等数学方面所具有的能力，足够一般客户的要求，而且它的输入界面也特别友好。2)如果要求计算精度、符号计算和编程方面使用：最好同时使用Maple和Mathematica，3）如果要求进行矩阵方面或图形方面的处理：则选择MATLAB，它的矩阵计算和图形处理方面则是它的强项，同时利用MATLAB的NoteBook功能，结合Word的编辑功能，可以很方便地处理科技文章。2．MATLAB的正确安装方法和MATLAB环境的启动。因为指令窗是MATLAB最重要的操作界面，所以本章用第1.3、1.4两节以最简单通俗的叙述、算例讲述指令窗的基本操作方法和规则。这部分内容几乎对MATLAB各种版本都适用。六、时间安排全部用时90分钟，分配如下：1．MATLAB软件与其他三种软件工具的对比分析：45分钟2．MATLAB软件安装的软硬件要求及安装演示：30分钟3．MATLAB软件的操作界面介绍：15分钟授课序号：2本课内容：第一章基础准备及入门1.3CommandWindow运行入门1.4CommandWindow操作要旨1.5CommandHistory和实录指令Diary授课时间：90分钟一、教学目的与意义本章有两个目的：一是讲述MATLAB正常运行所必须具备的基础条件；二是简明系统地介绍高度集成的Desktop操作桌面的功能和使用方法。MATLAB6.x向用户提供前所未有的、成系列的交互式工作界面，将使新老用户能事半功倍地利用MATLAB去完成各种学习和研究。二、教学重点掌握MATLAB的运行环境，指令窗口的操作要点，已用指令历史窗口的使用方法，及操作日志的功能；三、教学难点将指令逐条演示时，学生不能看到键盘的实际操作，在理解上会有问题，需要授课教师能尽可能详细的解释当前的操作。四、讲授内容CommandWindow运行入门：最简单的计算器使用法；数值、变量和表达式；计算结果的图形表示；CommandWindow操作要旨：指令窗显示方式的操作；数值计算结果的显示格式；指令窗的常用控制指令；指令窗中指令行的编辑；CommandHistory和实录指令：CommandHistory历史指令窗简介；历史指令行的再运行；指令窗实录指令diary；五、讲授方法要点1．数值的记述习惯采用十进制，IEEE浮点算法的计算机上,数值的精度是eps,即大约保持有效数字16位.数值范围大致为10e-308~10e308；2．变量命名规则：1）大小写敏感；2）第一个字符必须是英文，最多31个字符(英文，数字和下连符)；3）不得包含标点、空格，但可以包含下连符；3．运算符和表达式：所有运算定义在复数域上；方根的运算只返还处于第一象限的解；左除，右除的区别。六、时间安排全部用时90分钟，分配如下：1．CommandWindow运行入门及演示：30分钟2．CommandWindow操作要旨及演示：30分钟3．CommandHistory和实录指令diary及演示：30分钟授课序号：3本课内容：第一章基础准备及入门1.6CurrentDirectory和文件管理1.7WorkspaceBrowser和ArrayEditor1.8LaunchPad交互界面分类目录窗1.9Editor/Debugger和脚本编写初步1.10帮助界面授课时间：90分钟一、教学目的与意义本章有两个目的：一是讲述MATLAB正常运行所必须具备的基础条件；二是简明系统地介绍高度集成的Desktop操作桌面的功能和使用方法。MATLAB6.x不同于其前版本的最突出之处是：向用户提供前所未有的、成系列的交互式工作界面。了解、熟悉和掌握这些交互界面的基本功能和操作方法，将使新老用户能事半功倍地利用MATLAB去完成各种学习和研究。二、教学重点熟悉软件功能文档的目录及文档的管理，工作空间浏览器，向量编辑器，交互界面分类目录窗，脚本编辑器和帮助界面等子窗体的功能和使用方法。三、教学难点将指令逐条演示时，学生不能看到键盘的实际操作，在理解上会有问题，需要授课教师能尽可能详细的解释当前的操作。四、讲授内容CurrentDirectory、路径设置器和文件管理：当前目录浏览器简介；MATLAB的搜索路径；MATLAB搜索路径的扩展和修改；WorkspaceBrowser和ArrayEditor：工作空间浏览器简介；现场菜单用于内存变量的查阅和删除；ArrayEditor数组编辑器和大数组的输入；数据文件的存取；LaunchPad交互界面分类目录窗；Editor/Debugger和脚本编写初步；帮助系统：帮助方式概述：“纯文本”帮助；“导航/浏览器交互界面”帮助；PDF帮助，其他帮助；HelpNavigator/Browser帮助导航/浏览器简介；Index帮助索引窗；Search搜索窗。五、讲授方法要点1．在启动matlab后，建立个人的目录，并把该目录设为当前目录；方法：1）、运用交互界面设置；2）、已知用户目录，用cdc:\mydir设置。注意：一旦matlab重启，需要重新设置当前目录。2．对于输入较大规模的数组，建议采用数组编辑器进行；3．利用save，load指令实现存取数据文件；4．LaunchPad交互界面分类目录窗可通过【view：fivepanel】获得；5．M脚本文件是指：该文件中的指令形式和前后位置，与解决同一问题时在指令窗中输入的那组指令没有任何区别；1）Matlab在运行该脚本时，只是简单地从文件中读取一条条指令，然后送到matlab中执行；2）与在指令窗中直接运行指令一样，脚本文件运行产生的变量都是驻留在matlab基本工作空间中；3）文件扩展名是“.m”6、在使用帮助系统时，注意index和search使用上的区别。六、时间安排全部用时90分钟，分配如下：1．CurrentDirectory、路径设置器和文件管理及演示：25分钟2．WorkspaceBrowser和ArrayEditor及演示：25分钟3．LaunchPad交互界面分类目录窗及演示：10分钟4．Editor/Debugger和脚本编写初步及演示：15分钟5．帮助系统及演示：15分钟授课序号：4本课内容：第二章数值数组及其运算2.2一维数组的创建和寻访2.3二维数组的创建2.4二维数组元素的标识2.5二维数组的子数组寻访和赋值2.6执行数组运算的常用函数授课时间：90分钟一、教学目的与意义熟练掌握一维、二维数值数组的生成和操作。这是MATLAB最常用、最基本、又最传统的数据类型。最具魅力的数组运算。本章所涉内容和方法，不仅使用于数值数组，而且也将部分地延伸使用于在其他数据结构中。二、教学重点掌握一、二维数值数组的创建、寻访；二维数组元素的标识；实现数组运算的基本函数。三、教学难点将指令逐条演示时，学生不能看到键盘的实际操作，在理解上会有问题，需要授课教师能尽可能详细的解释当前的操作。四、讲授内容1．数组的运算：被运算数组中的每一个元素平等地实施同样地操作；2．一维数组的创建和寻访：一维数组的创建；一维数组的子数组寻访和赋值；3．二维数组的创建直接输入法；利用M文件创建和保存数组；4．二维数组元素的标识：“全下标”标识；“单下标”标识；“逻辑1”标识；5．二维数组的子数组寻访和赋值。非常重要，着重讲解每条指令。6．执行数组运算的常用函数：函数数组运算规则的定义；执行数组运算的常用函数；五、讲授方法要点1．精心设计数组和数组运算地目的：使计算程序简单，易读；提高程序的向量化程度，提高计算效率，节省计算机的开销。(与普通程序编制相比)2．一维数组的创建的方法：逐个元素输入；冒号生成；定数线性采样法；3．二维数组由实数或复数排列成矩形而构成。从数据结构上看，矩阵和二维数组没有区别。当二维数组带有线性变换含义时，该二维数组就是矩阵4．二维数组输入时，需要注意：数组以[]为首尾，数组的行之间必须用分号或回车隔离，元素间必须用逗号或空格分隔；当分号作为指令后的结束符号时，不在屏幕上显示执行结果；对比“，”和“；”的不同；5．二维数组元素的标识的两种方法的转换关系：以(m×n)的二维数组A为例，全下标：A（r，c）；对应的单下标：l=(c-1)×m+r）；6．二维数组的子数组寻访和赋值（对表2。5－1中的指令逐条演示）；7．执行数组运算的常用函数中，“to”经常写为“2”。六、时间安排全部用时90分钟，分配如下：1．数组的运算：10分钟2．一维数组的创建和寻访及演示：15分钟3．二维数组的创建及演示：15分钟4．二维数组元素的标识：20分钟5．二维数组的子数组寻访和赋值及演示：20分钟6．执行数组运算的常用函数及演示：10分钟授课序号：5本课内容：第二章数值数组及其运算2.7数组运算和矩阵运算2.8标准数组生成函数和数组操作函数2.9数组构作技法综合2.12关系操作和逻辑操作授课时间：90分钟一、教学目的与意义熟练掌握一维、二维数值数组的生成和操作。这是MATLAB最常用、最基本、又最传统的数据类型。最具魅力的数组运算。二、教学重点掌握数组运算和矩阵运算；标准数组生成函数和数组操作函数；熟悉数组构造技法；掌握关系操作和逻辑操作。三、教学难点将指令逐条演示时，学生不能看到键盘的实际操作，在理解上会有问题，需要授课教师能尽可能详细的解释当前的操作。四、讲授内容数组运算和矩阵运算（数组运算和矩阵运算指令对照汇总）；标准数组生成函数和数组操作函数；数组构作技法综合：为了生成比较复杂的数组，也为了对已生成的数组进行修改、扩展，Matlab提供了诸如反转、插入、提取、收缩、重组等操作。关系操作和逻辑操作：关系操作；逻辑操作；关系、逻辑函数。五、讲授方法要点1．对比分析数组运算和矩阵运算的区别（以转置为例）；2．标准数组生成函数中magic函数的举例；3．运用数组操作函数进行数组转置、对称交换和旋转操作后果的对照比较；4．为了生成比较复杂的数组，也为了对已生成的数组进行修改、扩展，Matlab提供了诸如反转、插入、提取、收缩、重组等操作；5．关系操作和逻辑操作中，进行了如下约定：在所有关系表达式和逻辑表达式中，作为输入的任何非0数都被看作是“逻辑真”，只有0才能被认为是“逻辑假”；所有关系表达式和逻辑表达式的计算结果，是由0和1组成的“逻辑数组”。在此数组中的1表示“真”，0表示“假”；逻辑数组是一种特殊的数值数组。六、时间安排全部用时90分钟，分配如下：1．数组运算和矩阵运算及演示：