1323D08009-MATLAB与智能算法-2023版人才培养方案课程教学大纲.docxVIP

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附件5-1

ADDINCNKISM.UserStyle《MATLAB与智能算法》课程教学大纲

（理论课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

1323D08009

开课单位

电子信息工程学院

课程名称

（中文）MATLAB与智能算法

（英文）MATLABandIntelligentAlgorithms

课程性质

选修

考核类型

考试

课程学分

1

课程学时

17

课程类别

学科拓展课

先修课程

线性代数

适用专业（类）

智能医学工程

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《MATLAB与智能算法》课程是本专业（类）的一门学科拓展课课程，旨在通过理论教学与实践操作训练，使学生掌握MATLAB编程的基础知识、MATLAB功能实现的数学背景与算法原理，具备利用MATLAB进行问题求解基本能力，了解数值计算的概念，为后续的智能医学信号处理等专业课程以及毕业设计提供软件仿真编程基础。

MATLAB是适合多学科、多种工作平台的功能强大、界面友好、且开放性很强的大型优秀应用软件，同时也是国内外高等院校数学、数值分析、数学建模、数字信号处理、自动控制理论以及工程应用等课程的基本教学和实验仿真工具。本课程主要介绍了MATLAB的工作环境，基本操作指令、数据类型及图形的绘制功能、程序设计、数据结构、应用领域、GUI界面设计等方面的知识，并采用适当的应用案例来说明MATLAB的实际操作和应用。本课程为提高学生分析问题、仿真系统的能力和进一步深入学习提供必要的分析、计算工具。

（二）教学目标

通过本课程，学生将掌握MATLAB程序设计语言的基本概念和基础理论知识，包括数值计算、符号运算、图形处理、绘图功能、程序设计方法及数值分析，同时掌握MATLAB在科学数据处理、计算和建模中的应用，能够利用MATLAB的工具箱进行相关领域的科学研究。通过学习，学生将深入理解实际问题与模型、模型与数值计算的关系，使学生对计算机软件辅助下解决实际问题的处理过程有较为深刻的理解，培养学生的问题分析及计算机应用软件设计开发能力。具体目标如下：

课程目标1：掌握MATLAB程序设计语言的基本概念和基础理论知识。

课程目标2：学会利用MATLAB进行相关领域的科学研究。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

5-3：能运用智能医学系统仿真软件（Matlab/ANSYS等），对复杂智能医学系统工程的实施方案进行数值模拟，并分析结果，能理解其局限性。

课程目标1

60%

7-2：能针对实际智能医学工程项目，评价其安全性，并判断其可能对人类和环境造成的影响。

课程目标2

40%

四、教学方式与方法

采用成果导向的教育理念，目标导向教育(Outcomebasededucation，简称OBE)是指，教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果（Learningoutcomes)。为达到本课程的课程目标，采用理论授课、小组讨论两种教学方式与方法。

理论授课：课堂采用启发式教学和实例教学，使学生在实例分析中，学会MATLAB的基本操作，并将教学的重点放在培养学生编程思维以及运用工具解决实际问题的能力上，对于MATLAB的应用则侧重其在通信类课程中的应用的讲解。另外，通过师生互动，双向交流，激发学生主动学习的热情，让他们成为教学中的主体，并在课堂上根据所讲授内容布置一些小的程序，让学生思考，并在课堂上讲解、演示自己的成果，从而达到锻炼学生语言表达能力以及利用工具解决实际问题的能力。

小组讨论：非确定主题式讨论。教师根据目前MATLAB语言的必威体育精装版应用发展趋势，选择具有代表性的应用实例，以小组的形式，通过文献检索与分析，了解实例的基本原理、设计理念、设计时应考虑的社会、安全、健康、法律、文化、经济、管理以及环境等非技术因素，以PPT的形式进行讲解和答辩，提升学生的团队合作意识及语言表达能力。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

注重对学生提出问题、分析问题、解决问题、团队合作意识和团队合作能力的培养。通过以下内容：MATLAB编译环境、MATLAB常用命令、矩阵运算、基本数学函数、绘图函数、基本语法结构、程序设计、数据分析、数据结构、GUI界面设计及MATLAB在智能计算领域的应用等逐步提升学生的问题分析及计算机应用与软件设计开发能力。

（二）教学难点

通过MATLAB矩阵运算、基本数学函数、常用绘图函数、M函数、脚本文件的编写与调试等难点内容培养学生解决相关领域实际应用问题的能力。六、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求

学时

教学

方式

对应课程目标

1

第1章编程环境

了解MATLAB语言特点以及应用领域、MATLAB软件安装、MATLAB运行环境，国内外主要应用领域及发展趋势。

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