教 师 教 案
( 2008 —2009 学年第 二 学期 )
课 程 名 称：数学实验
授 课 学 时：32
授 课 班 级：2007级
* * * *****
教 师 职 称：副教授
教师所在学院：应用数学学院
电子科技大学
课程名称 | 数学实验 | 授课专业班级 | 2007级 | 年级 | 二年级 | ||||
课程编号 | 21100520 | 修课人数 | 140人 | ||||||
课程类型 | 必修课 | 学科基础课 ( ) ； 专业基础课 ( ) ； 专业课 ( ) | |||||||
选修课 | 专 选 课 ( ) ； 公选课 ( ) | ||||||||
授课方式 | 理论课 ( ) ；实践课 ( ) | 考核方式 | 考 试 ( ) 考 查 ( ) | ||||||
是否采用多媒体 | 是 | 是否采用双语 | 否 | ||||||
学时分配 | 课堂讲授 20 学时； 实践课 12 学时 | ||||||||
名称 | 作者 | 出版社及出版时间 | |||||||
教材 | 数学实验讲义 | 数学学院 | 讲义2009年 | ||||||
参考书目 | 1、数学实验 2、数学实验 3、线性代数与空间解析几何 4、微积分（上、下） 5、数学实验简明教程 6、实用数值计算方法 7、MATLAB工程计算及应用 8、精通MATLAB6.5 9、MATLAB6.x符号运算及其应用 | 李尚志 等 谢云荪 等 黄廷祝 等 傅英定, 谢云荪 电子科大数学系 电子科大数学系 李丽，王振领 张志涌等 刘宏友，彭锋等 | 高等教育出版社，1999 科学出版社，1999 高等教育出版社，2003 高等教育出版社，2004 电子科技大学出版社，2001 高等教育出版社，2001 人民邮电出版社，2001 北京航空航天大学出版社，2004 机械工业出版社，2003 | ||||||
授课时间 | 2008-2007（1）第1周至第16周 | ||||||||
| 字符串转数组matlab | |||||||||
第一章 MATLAB使用入门
本章数学实验方法教学时数为6学时，指导学生完成实验报告为2学时，共8学时。分四次课完成本章教学任务。
一、教学内容及要求
1．教学内容：
（1）MATLAB命令操作方法、向量创建与一元函数图形（2学时）；
（2）矩阵创建与二元函数图形（2学时）；
（3）数据显示格式与字符串数组（2学时）。
2．教学要求：
（1）熟悉MATLAB的命令操作方式，掌握向量创建方法和一元函数图形绘制方法；
（2）掌握矩阵创建方法与二元函数图形绘制方法；
（3）熟悉MATLAB数据显示格式几种常用格式，掌握字符串数组操作方法。
二、教学重点与难点
1．教学重点：
MATLAB向量创建，矩阵创建方法，一元函数和二元函数图形绘制方法，字符串数组的使用和操作。
2．教学难点：
MATLAB二元函数图形绘制，字符串操作。
三、教学设计
1．通过简单表达式使用创建向量和矩阵；
2．一元函数的图形是曲线，在二维空间中表示；通过衰减振荡曲线绘制例子，介绍曲线的线型、颜控制方法；
3．二元函数的图形是曲面，在三维空间中表示。介绍典型问题——数字地球绘制使学生了解绘三维图形的三个重要环节；
四、作业
1．熟悉MATLAB命令操作方式，表达式和常用函数使用，简单的数学模型求解；
2．计算国际象棋发明人的报酬问题。用MATLAB计算说明明国际象棋发明人想要索取的大麦几乎可以覆盖整个地球；
3．熟悉MATLAB基本绘图命令，在多个图形窗口中绘制曲线图形和曲面图形；
4．熟悉字符串数组的操作，设计一段程序计算农历年，将计算结果显示为字符串；
5．完成数学实验报告一：抛射曲线问题的数学实验
五、本章参考资料
1．张志涌等编，精通MATLAB6.5，北京航空航天大学出版社，2004
2．MATLAB网站：ice
六、教学后记
1．本章介绍数学软件MATLAB使用的基本方法，向量和矩阵创建，一元函数和二元函数绘图方法。顺利完成了教学内容，教学效果较好；
2．矩阵操作是MATLAB教学中最有特的内容，MATLAB可作为向量机，支持矩阵和向量运算，针对数据块进行整体的计算。数学实验需要培养学生设计矩阵完成实验任务。
3．抛射曲线问题的数学实验报告完成过程中，学生实验报告反映出很好的操作技巧和新的想法（如：计算问题采用对数据的块进行操作，建议制做抛射曲线动态演示等）。
第二章 MATLAB程序设计方法
本章数学实验方法教学时数为4学时，指导学生完成实验报告2学时，共用6学时。分三次课完成本章教学任务。
一、教学内容及要求
1．教学内容：
（1）变量与表达式用途和创建，算术运算、关系运算和逻辑运算三类运算符使用；
（2）顺序结构、分支结构和循环结构这三种程序结构；
（3）MATLAB程序文件编写方法；
（4）MATLAB的函数文件编写方法。
2．教学要求：
（1）熟悉MATLAB的编程环境；
（2）掌握MATLAB表达式用途和创建方法掌握三类运算符；
（3）了解程序的三种结构，掌握程序文件编写方法；
（4）掌握MATLAB的函数文件编写方法。
二、教学重点与难点
1．教学重点：
MATLAB程序设计的方法和风格、变量和表达式的规范化。
2．教学难点：
MATLAB循环结构的程序和分支结构的程序设计。
三、教学设计
以典型问题的算法实现开展教学
1．条件控制的循环语句while-end介绍角谷猜想问题的实验
2．数控制的循环语句for-end介绍四边形旋转图形实验
3．条件语句if-end介绍素数判别的试商算法实现
四、作业
1．熟悉MATLAB求解方程组命令；
2．完成上机实验报告二：《飞行航程计算实验》实验报告
五、本章参考资料
1．张志涌等编，精通MATLAB6.5，北京航空航天大学出版社，2004
2．黄廷祝等，线性代数与空间解析几何，高等教育出版社, 2003
3．MATLAB网站：ice
六、教学后记
1.MATLAB对矩阵的处理有很多简单的命令操作尽可能让学生了解，例如已知三角形三个顶点的坐标，可以通过二阶（或三阶）行列式计算三角形面积。顺利完成了教学内容，教学效果较好。
3．昆虫繁殖问题的数学实验报告完成情况很好，莱斯利矩阵的主特征值研究和应用还应挖掘，另一方面有学生对于杀虫剂的使用提出了新的想法，例如“时间越长，杀虫剂的药效会降低”，数学模型应该做适当修改。
第三章 符号计算与微积分实验
本章数学实验方法教学时数为2学时，指导学生完成实验报告2学时，共用4学时。分两次课完成本章教学任务。
一、教学内容及要求
1．教学内容：
（1）MATLAB中符号变量与符号表达式创建方法和命令；
（2）符号代数方程求解方法和命令；
（3）级数求和与符号微积分方法和命令；
（4）常微分方程符号解方法和命令。
2．教学要求：
（1）熟悉MATLAB中符号变量与符号表达式创建方法和命令；
（2）掌握符号代数方程求解方法和命令；
（3）掌握级数求和与符号微积分方法和命令；
（4）了解常微分方程符号解方法和命令。
二、教学重点与难点
1．教学重点：
MATLAB符号变量与符号表达式创建方法和命令使用。
2．教学难点：
用符号微积分方法和命令解决数学问题。
三、教学设计
1．符号表达式的三种基本操作：表达式绘图操作、表达式中符号变量的替换操作、表达式符号结果转换为数值结果操作；
2．微积分基本运算包括：极限运算，微分运算、积分运算，级数求和。以介绍函数的积分运算为主。
3．举例说明数值计算的特点是近似，符号计算的特点是准确。
四、作业
1．熟悉MATLAB符号变量与符号表达式创建方法和命令的使用；
2．完成上机实验报告三：探月卫星的轨道及卫星速度计算。
五、本章参考资料
1．刘宏友，彭锋等，MATLAB6.x符号运算及其应用，机械工业出版社，2003
2．傅英定, 谢云荪，微积分（上、下）高等教育出版社, 2004。
六、教学后记
1．符号系统中的数学结果是很接近于大学生数学的形式和内容，顺利完成了教学内容，教
学效果较好。
2．符号的处理比较枯燥，不如绘图方法更使学生有兴趣，实用的例子用于教学是成功的。
3．人造卫星的轨道的实验报告完成得非常好，围绕“Kepler第二定律”
4．的思考和争论在课后开展起来，有学生写了实验小论文：《卫星平均高度计算的快速方法》、《人造卫星发射过程中速度的变化的讨论》。
第四章 线性代数应用实验
本章数学实验方法教学时数为2学时，指导学生完成实验报告2学时，共用4学时。分两次课完成本章教学任务。
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