新疆大学数学与系统科学学院
“数学软件（Matlab）”课程实验教学大纲
课程编号,课程类型：学科基础必修课总 学 时：32 学 分：
适用对象：信息与计算科学、数学与应用数学、统计学先修课程：计算机文化基础、计算机技术基础、数学分析使用教材及参考书：
教材：
1．《MATLAB教程》，张志勇、徐彦琴等，北京航天航空大学出版社，2001年
2．《MATLAB实习教材》，黄琼湘、那斯尔江、艾斯卡尔·肉编制，2003年参考书：
周金平，王冉等，MATLAB6实践与提高，中国电力出版社，2002年郝红伟，MATLAB6实例教程，中国电力出版社，2001年
D.Hanselman,B.Littlefield著（张航黄攀译），精通MATLAB6，清华大学出版社，2002年一、课程性质、目的和任务
“数学软件”课程是学科基础必修课，是新疆大学重点建设课程之一。通过该实验课，使学生掌握Matlab工具的使用方法，以及利用Matlab工具解决数学问题的思路和方法。
二、教学基本要求
按照《Matlab实习教材》中的要求，完成课堂练习、大作业，并在期末交实验报告以及程序。
三、实验内容及要求实验一 课堂练习实验内容：《Matlab实习教材》中的课堂练习部分。
目的要求：通过完成课堂练习掌握Matlab的基本功能，要求至少完成80%的课堂练习题。
实验二 大作业实验内容：《Matlab实习教材》中的大作业部分。
目的要求：通过完成大作业，提高学生的综合素质，要求至少完成一个大作业题。
四、学时分配实验
内 容
学时
一
课堂练习
26
二
大作业
6
合计
32
五、考核方式
（1）实验报告 （2）程序大纲制定者：那斯尔江 大纲审定者：
大纲批准者,大纲校对者：
MATLAB实习教材
（MATLAB课堂练习，大作业，研究问题，专业开发选题）
编制人：黄琼湘，那斯尔江，艾斯卡尔·肉实习教材说明：本教材是MATLAB程序设计电子教案的实习教材，是为学生作实验而编写的。其中一本分是从教材中精选出来的，但大部分都是作者精心设计的。
实习教材内容：实习教材共分4部分：
学习的基本要求课堂练习实习大作业研究问题专业开发选题实习教材使用说明：
“学习的基本要求”中列出了Matlab课程中基本的重要学习内容，知识点，要点和难点。它们都是学生要努力掌握的。同学也可对照“学习的基本要求”的条目对Matlab的知识进行适时的复习和总结。
“课堂练习”是在熟悉，掌握了基本要求的前提下，为同学们设计的实习课练习。它通常比较简单，但有助于消化，巩固所学的知识，并熟习掌握基本的方法。“课堂练习”要求同学们完成80℅。
“实习大作业”是为同学们设计的课外编程练习，它通常有一定的难度和较大的工作量。做“实习大作业”涉及到综合的专业的知识，是对综合素质和综合能力的培养。每个同学至少要完成一个大作业。
“研究问题”是我们在教学中，研究问题中遇到的问题。有的我们知道答案，有的我们部分地知道答案，有的根本不知道答案。但这都是我们感兴趣的值得探究的问题。我们设计这些问题以培养学生的自学能力和创新能力。
“专业开发选题”是利用数学各学科的知识和Matlab程序设计技术进行科学研究和实用开发的选题，供同学们参考和进一步深入学习和研究。
实习作业的写作要求每个同学要按要求完成实习作业，实习作业录制到软盘上交。大作业的编程程序要有程序设计思想，程序结构，主要计算步骤，主要代码注记，程序运行和操作使用说明。
从2004年1月开始逐个检查。教师按实习作业的质量给出学生的平时成绩。平时成绩占本课程考核成绩的40℅。
学习的基本要求学会安装Matlab及Notebook
掌握并熟练使用Matlab的工作环境：Command,Workspace,Current Directory,M-file,Figure等窗口。
掌握并熟练编写M-函数，M-文件完成并研究学习电子教案中所有实例掌握并熟练运用数组，矩阵的创建，赋值，调用与运算学习，总结并掌握Matlab的各种数据类型掌握并熟练运用各种运算：算术运算，数组与矩阵运算，解析运算，逻辑运算，符号运算掌握并熟练使用2，3维图形的绘制与标注方法掌握并熟练运用动态图形的制作方法掌握基本的图像处理方法学习总结Matlab的各种文件类型，功能及制作和使用方法：*.m文件，*.mat文件,*.max文件,*.p文件,各种图像文件掌握并熟练使用M-文件的三种程序结构掌握，理解并熟练使用函数及子函数的编写及关系掌握并熟练使用函数，子函数及函数句柄的调用掌握并熟练使用以下常用函数：
常用函数,clear,clf，clc,edit,load,help,which,who
初等函数：abs,exp,sqrt,sin,cos,tang,log
赋值函数：rand,randn,ones,zeros,
逻辑运算函数：find
字符串函数：num2str,double,char
解析函数：int,eig,inv,lu,fzero,quad,polyfit,polyval,interp1,conv,deconv,poly,cumsum,sum
符号函数：syms,sym,simply,diff,int,solve,dsolve,maple,mtaylor,
图形处理函数：plot,plot3,meshgrid,text,legend,peaks,shpere,comet,movie,
hold on,hold off,axis,shg，stem,stem3,stairs,title,get,set,subplot,xlabel,ylabel,view,
课堂练习列表写出数的算术运算的各种运算符。
写出三种一维数组的赋值方法。
列表写出矩阵的乘法，乘方，点乘，除法，点除以及矩阵的函数运算并解释其意义。
数与矩阵有那些运算，并举例说明。
利用矩阵运算求1＋2＋3＋···＋2003
结合例3，求一个数的n次方根，并把它编成一个函数r=hnroot(x,n)。这里，x表示数；n表示x方根的次。
参考例22，利用逻辑与关系运算作阶梯函数的图形。
参考例22，编成一个函数：fsection('f',I1,I2,…)。利用逻辑与关系运算作分段函数f在区间I1,I2,…的图形。
求微分
在区间画出曲线
计算3阶符号行列式和逆，并用simple函数化简通过符号计算求y=|sin(t)|的导数，然后，求导函数y'(0-)和y'(0+)，以及y'(pi/2)。它们与理论值相符吗？
参考例42，43，45，求微分方程的通解，并绘制常数为1时解的图形。
求多重积分
用4次多项式拟合以下数据
x0=0:0.1:1;
y0=[-.447,1.978,3.11,5.25,5.02,4.66,4.01,4.58,3.45,5.35,9.22];
用随机函数 生成n个数据点，对这n个数据点做3次插值。
求多项式求的商及余多项式的商及余式求方程组关于的通解求的解参照例46，求在处展开的截断10阶小量泰勒近似公式级数求和
在园域上绘制的图形用comet函数设计一个简单的动画图形，使小球沿正弦线运动参考例62，用movie函数影片动画大作业系统学习并总结Matlab的帮助系统的结构，以及使用方法并举例加以说明。
设A是一个0－1矩阵，。定义,,。而递归定义。任给一个0－1随机矩阵，编制一个函数[A,r]=mroot(n，m),使得n是随机矩阵A的阶数，而。
编写一个M-函数：m=mmfig('f',I)。当输入任意一个数学函数f及自变量区间I时，该函数自动画出函数图形，并对最大，最小值进行标注。
编写一个M-函数：[A,P,G]=feig(n)。当输入n时，随机生成一个n阶对称矩阵A，并求出A的特征值向量G和与特征值向量对应的正交特征向量矩阵P。
参考例16，编写一个函数：[B,b,X,Y]=matrindex(A,a)。当输入矩阵A时，可求出矩阵A中大于a的数构成的向量b(先列后行)，以及对应数值的列下标Y和行下标X,其中B是A中大于a的数构成的子阵（按原来的次序排列），而小于等于a的数补零。
利用对称多项式定理编一个程序，当输入任意一个多项式时，能判断一个多项式是否有重根。
编写一个函数[q,r,d]=fpoly(f,g)，当输入多项式f和g时，得到商q，余式r和最大公因式。
编写一个函数f=ftalor(g,n)，当输入多项式g时，求出g的n阶talor展式。
编写一个M-文件:fmove(f,n,k)，当输入函数f，周期n以及每秒帧数k时，该函数演示一个质点沿曲线做n次周期运动。
对空间图形进行切割和分离以及实现旋转。
编写一个函数，演示转动的地球和绕地球旋转的卫星模拟并演示平面上随机运动的质点，并拟合该质点的分布函数研究问题
rand('state',0)，randn('state',1)的意义并举例说明。
研究Matlab中数组与矩阵异同设A,B是两个n阶矩阵，A与B等价当且仅当存在可逆的P使B=PA。证明这是n阶矩阵的一个等价关系，编一个程序求不同等价类的个数。
Matlab数学表达式计算的可视化研究总结Matlab的各种图像文件的输入输出格式专业开发选题利用Matlab的函数text的功能开发数学试题库的应用程序，实现试题库管理，根据要求随机抽取具有指定难度系数的试题，生成试卷，打印输出等项基本功能。
“数学软件（Matlab）”课程实验教学大纲
课程编号,课程类型：学科基础必修课总 学 时：32 学 分：
适用对象：信息与计算科学、数学与应用数学、统计学先修课程：计算机文化基础、计算机技术基础、数学分析使用教材及参考书：
教材：
1．《MATLAB教程》，张志勇、徐彦琴等，北京航天航空大学出版社，2001年
2．《MATLAB实习教材》，黄琼湘、那斯尔江、艾斯卡尔·肉编制，2003年参考书：
周金平，王冉等，MATLAB6实践与提高，中国电力出版社，2002年郝红伟，MATLAB6实例教程，中国电力出版社，2001年
D.Hanselman,B.Littlefield著（张航黄攀译），精通MATLAB6，清华大学出版社，2002年一、课程性质、目的和任务
“数学软件”课程是学科基础必修课，是新疆大学重点建设课程之一。通过该实验课，使学生掌握Matlab工具的使用方法，以及利用Matlab工具解决数学问题的思路和方法。
二、教学基本要求
按照《Matlab实习教材》中的要求，完成课堂练习、大作业，并在期末交实验报告以及程序。
三、实验内容及要求实验一 课堂练习实验内容：《Matlab实习教材》中的课堂练习部分。
目的要求：通过完成课堂练习掌握Matlab的基本功能，要求至少完成80%的课堂练习题。
实验二 大作业实验内容：《Matlab实习教材》中的大作业部分。
目的要求：通过完成大作业，提高学生的综合素质，要求至少完成一个大作业题。
四、学时分配实验
内 容
学时
一
课堂练习
26
二
大作业
6
合计
32
五、考核方式
（1）实验报告 （2）程序大纲制定者：那斯尔江 大纲审定者：
大纲批准者,大纲校对者：
MATLAB实习教材
（MATLAB课堂练习，大作业，研究问题，专业开发选题）
编制人：黄琼湘，那斯尔江，艾斯卡尔·肉实习教材说明：本教材是MATLAB程序设计电子教案的实习教材，是为学生作实验而编写的。其中一本分是从教材中精选出来的，但大部分都是作者精心设计的。
实习教材内容：实习教材共分4部分：
学习的基本要求课堂练习实习大作业研究问题专业开发选题实习教材使用说明：
“学习的基本要求”中列出了Matlab课程中基本的重要学习内容，知识点，要点和难点。它们都是学生要努力掌握的。同学也可对照“学习的基本要求”的条目对Matlab的知识进行适时的复习和总结。
“课堂练习”是在熟悉，掌握了基本要求的前提下，为同学们设计的实习课练习。它通常比较简单，但有助于消化，巩固所学的知识，并熟习掌握基本的方法。“课堂练习”要求同学们完成80℅。
“实习大作业”是为同学们设计的课外编程练习，它通常有一定的难度和较大的工作量。做“实习大作业”涉及到综合的专业的知识，是对综合素质和综合能力的培养。每个同学至少要完成一个大作业。
“研究问题”是我们在教学中，研究问题中遇到的问题。有的我们知道答案，有的我们部分地知道答案，有的根本不知道答案。但这都是我们感兴趣的值得探究的问题。我们设计这些问题以培养学生的自学能力和创新能力。
“专业开发选题”是利用数学各学科的知识和Matlab程序设计技术进行科学研究和实用开发的选题，供同学们参考和进一步深入学习和研究。
实习作业的写作要求每个同学要按要求完成实习作业，实习作业录制到软盘上交。大作业的编程程序要有程序设计思想，程序结构，主要计算步骤，主要代码注记，程序运行和操作使用说明。
从2004年1月开始逐个检查。教师按实习作业的质量给出学生的平时成绩。平时成绩占本课程考核成绩的40℅。
学习的基本要求学会安装Matlab及Notebook
掌握并熟练使用Matlab的工作环境：Command,Workspace,Current Directory,M-file,Figure等窗口。
掌握并熟练编写M-函数，M-文件完成并研究学习电子教案中所有实例掌握并熟练运用数组，矩阵的创建，赋值，调用与运算学习，总结并掌握Matlab的各种数据类型掌握并熟练运用各种运算：算术运算，数组与矩阵运算，解析运算，逻辑运算，符号运算掌握并熟练使用2，3维图形的绘制与标注方法掌握并熟练运用动态图形的制作方法掌握基本的图像处理方法学习总结Matlab的各种文件类型，功能及制作和使用方法：*.m文件，*.mat文件,*.max文件,*.p文件,各种图像文件掌握并熟练使用M-文件的三种程序结构掌握，理解并熟练使用函数及子函数的编写及关系掌握并熟练使用函数，子函数及函数句柄的调用掌握并熟练使用以下常用函数：
常用函数,clear,clf，clc,edit,load,help,which,who
初等函数：abs,exp,sqrt,sin,cos,tang,log
赋值函数：rand,randn,ones,zeros,
逻辑运算函数：find
字符串函数：num2str,double,char
解析函数：int,eig,inv,lu,fzero,quad,polyfit,polyval,interp1,conv,deconv,poly,cumsum,sum
符号函数：syms,sym,simply,diff,int,solve,dsolve,maple,mtaylor,
图形处理函数：plot,plot3,meshgrid,text,legend,peaks,shpere,comet,movie,
hold on,hold off,axis,shg，stem,stem3,stairs,title,get,set,subplot,xlabel,ylabel,view,
课堂练习列表写出数的算术运算的各种运算符。
写出三种一维数组的赋值方法。
列表写出矩阵的乘法，乘方，点乘，除法，点除以及矩阵的函数运算并解释其意义。
数与矩阵有那些运算，并举例说明。
利用矩阵运算求1＋2＋3＋···＋2003
结合例3，求一个数的n次方根，并把它编成一个函数r=hnroot(x,n)。这里，x表示数；n表示x方根的次。
参考例22，利用逻辑与关系运算作阶梯函数的图形。
参考例22，编成一个函数：fsection('f',I1,I2,…)。利用逻辑与关系运算作分段函数f在区间I1,I2,…的图形。
求微分
在区间画出曲线
计算3阶符号行列式和逆，并用simple函数化简通过符号计算求y=|sin(t)|的导数，然后，求导函数y'(0-)和y'(0+)，以及y'(pi/2)。它们与理论值相符吗？
参考例42，43，45，求微分方程的通解，并绘制常数为1时解的图形。
求多重积分
用4次多项式拟合以下数据
x0=0:0.1:1;
y0=[-.447,1.978,3.11,5.25,5.02,4.66,4.01,4.58,3.45,5.35,9.22];
用随机函数 生成n个数据点，对这n个数据点做3次插值。
求多项式求的商及余多项式的商及余式求方程组关于的通解求的解参照例46，求在处展开的截断10阶小量泰勒近似公式级数求和
在园域上绘制的图形用comet函数设计一个简单的动画图形，使小球沿正弦线运动参考例62，用movie函数影片动画大作业系统学习并总结Matlab的帮助系统的结构，以及使用方法并举例加以说明。
设A是一个0－1矩阵，。定义,,。而递归定义。任给一个0－1随机矩阵，编制一个函数[A,r]=mroot(n，m),使得n是随机矩阵A的阶数，而。
编写一个M-函数：m=mmfig('f',I)。当输入任意一个数学函数f及自变量区间I时，该函数自动画出函数图形，并对最大，最小值进行标注。
编写一个M-函数：[A,P,G]=feig(n)。当输入n时，随机生成一个n阶对称矩阵A，并求出A的特征值向量G和与特征值向量对应的正交特征向量矩阵P。
参考例16，编写一个函数：[B,b,X,Y]=matrindex(A,a)。当输入矩阵A时，可求出矩阵A中大于a的数构成的向量b(先列后行)，以及对应数值的列下标Y和行下标X,其中B是A中大于a的数构成的子阵（按原来的次序排列），而小于等于a的数补零。
利用对称多项式定理编一个程序，当输入任意一个多项式时，能判断一个多项式是否有重根。
编写一个函数[q,r,d]=fpoly(f,g)，当输入多项式f和g时，得到商q，余式r和最大公因式。
编写一个函数f=ftalor(g,n)，当输入多项式g时，求出g的n阶talor展式。
编写一个M-文件:fmove(f,n,k)，当输入函数f，周期n以及每秒帧数k时，该函数演示一个质点沿曲线做n次周期运动。
对空间图形进行切割和分离以及实现旋转。
编写一个函数，演示转动的地球和绕地球旋转的卫星模拟并演示平面上随机运动的质点，并拟合该质点的分布函数研究问题
rand('state',0)，randn('state',1)的意义并举例说明。
研究Matlab中数组与矩阵异同设A,B是两个n阶矩阵，A与B等价当且仅当存在可逆的P使B=PA。证明这是n阶矩阵的一个等价关系，编一个程序求不同等价类的个数。
Matlab数学表达式计算的可视化研究总结Matlab的各种图像文件的输入输出格式专业开发选题利用Matlab的函数text的功能开发数学试题库的应用程序，实现试题库管理，根据要求随机抽取具有指定难度系数的试题，生成试卷，打印输出等项基本功能。
