1023D00041-Matlab数据处理与仿真-2023版人才培养方案教学大纲.docxVIP

PAGE4

ADDINCNKISM.UserStyle《MatLab数据处理与仿真》课程教学大纲

（理论课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

1023D00041

开课单位

物理科学与技术学院

课程名称

（中文）MatLab数据处理与仿真

（英文）DataProcessingandOpticalModellingwithMatLab

课程性质

选修

考核类型

考查

课程学分

2

课程学时

34

课程类别

学科基础课程(学科拓展课)

先修课程

高等数学、线性代数、C语言

适用专业（类）

光电信息科学与工程

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《MatLab数据处理与仿真》课程是为光电信息科学与工程专业本科生开设的一门学科基础拓展课程。当前在自然科学研究中，利用计算机进行数据处理和仿真建模发挥着重要作用,已成为继实验研究和理论研究之外的第三种不可或缺的研究手段。MatLab是迄今为止功能最强大的数学类科技应用软件之一，广泛的应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。MatLab可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，是利用计算机求解各类数学、物理以及工程问题的一种高效数学建模仿真工具。对理工科类本科生来说，掌握MatLab已成为一种必要的技能，可为以后的求职或研究生阶段学习打下良好的基础。

本课程旨在通过理论教学与实践操作训练，使学生熟悉MatLab的基本环境，掌握操作要旨、符号计算、数值计算、计算结果可视化及编程精要等。通过本课程的学习，使学生具备应用MatLab来解决学习、实验和今后工作当中遇到的各类数学、物理以及工程问题基本能力，为后续课程设计、毕业设计中涉及到的数据处理、仿真计算、图表绘制等做好技能与技术的准备。

（二）教学目标

通过本课程，学生将学会Matlab基础知识、基本原理、基本操作，掌握基于Matlab矩阵矢量运算的数学物理问题仿真建模基本思想与方法，掌握使用Matlab进行数据处理、可视化作图及图形用户界面开发，具备利用计算机分析和解决实际问题的基本能力。

课程目标1：使学生掌握MatLab基本操作要旨，熟悉符号计算、数值计算和计算结果的可视化；熟练使用MatLab语言编写整洁、高效、规范的程序。

课程目标2：掌握基于Matlab矩阵矢量运算的数学物理问题仿真建模基本思想与方法，会使用Matlab进行光信号传输与系统仿真建模。

课程目标3：掌握使用Matlab进行数据处理、可视化作图及图形用户界面开发，能针对实际物理问题、工程需求编写Matlab工具包或者应用程序。

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

1-1：掌握数学、物理学的基本理论、基本知识；

1-3：掌握光学信息处理的分析方法和光信息传输及光电检测技术；

课程目标1

0.3

2-1：掌握光信息科学的基本理论、基本知识和基本实验技能，具有良好的光信息系统的研究、设计、应用和技术开发能力；

2-4：熟悉科学研究的基本规律，具备基本的科学研究、实验能力，能够利用本专业学习的知识分析和解决本专业领域生产实践中的基本问题；

课程目标2

0.4

2-5：具备较强的自我学习能力，可以通过自学与本专业相关专业领域知识以获得解决基本专业问题的能力。

3-2：具备通过自我学习在本专业相关交叉学科工作的科学技术素质；

课程目标3

0.3

四、教学方式与方法

（一）根据需要安排教学顺序

《MatLab数据处理与仿真》是建立基础理论与实际应用之间的桥梁的一门课程，其核心是以计算机建模分析和解决基础课程中的具体问题，并以图形的形式直观展示数学和物理规律，在教学顺序的安排上需根据学生基础课程掌握情况，打破教材的章节顺序，从教与学的双重角度安排教学顺序。

（二）教学方法

采用课堂讲解与上机实践相结合的教学方法。充分利用多媒体教学手段，深入浅出的讲解其基本原理，使用方法，结合典型例程，启发引导学生。

讲解式：对课程每一章的基本理论部分，以教师讲解为主，做到“师傅领进门”，使学生了解常用方法的设计思想、理论分析及应用领域。

讨论式：在讲解课程每一章的重点和难点问题时，由教师引导学生对某一问题集中讨论，鼓励学生积极思考并发言，让学生在主动学习中突破难点。

启发式：针对课程的重点引导学生提出问题、发现问题，思考解决问题的办法，调动学生的积极性，让学生由易到难、由浅入深的理解掌握课程内容。

归纳式：讲授完一个知识模块后，对内容进行总结、归纳，对所讲算法优缺点归类比较，使学生系统掌握所学内容。

自主研究式：用于上机演示课及实践教学活动。学生自主完成数学建模、算法设计、编写程序、上机求解、结果分析的全过程。在这一过