一、课程简介

MATLAB是Matrix Laboratory(矩阵实验室)的缩写。MATLAB语言是科学研究方面实用性很强的语言，被称为“理工科黄金软件”。MATLAB是MathWorks公司开发的一套高性能的数值计算和可视化的仿真软件。它基于矩阵运算，集数值计算、图形显示、图形界面设计等功能和模糊逻辑等30多个专业工具箱于一体，具有极强大的计算功能和极高的编程效率，特别适合于科学计算、数值分析、系统仿真和信号处理等任务。是专业课程学习和本科毕业论文设计中常用的一个有效的工具。

通过本课程的学习，要求学生掌握MATLAB的数值计算、图形显示、数值分析、系统仿真和信号处理、以及图形界面设计编程等，为后续的生物医学工程专业课程应用打下坚实的基础。

本课程第四学期开设，选修课。总学时数为32学时，2.0学分。

二、课程目标

（一）基本理论知识

本课程要求学生掌握MATLAB的数据类型、矩阵输入和操作方法、语法结构、函数的使用以及二维、三维绘图功能，并能够熟练地将MATLAB应用于数值分析、系统仿真和信号处理中。基本掌握MATLAB编程方法。

（二）基本技能

掌握MATLAB的基本操作，以具备进行数值计算、图形显示、数值分析、系统仿真和信号处理、以及图形界面设计编程能力。

（三）基本素质

培养有理想、有道德、有文化、有纪律的四有新人；培养学生具有严谨的、实事求是的科学作风。培养学生独力思考问题、分析问题、解决问题和科学思维的能力。

三、学时分配

四、理论教学目标与内容

第一单元 MATLAB简介及生物医学工程应用

目标

熟悉 MATLAB的特点、发展过程、主要内容以及运行MATLAB所需要的外部环境、MATLAB安装、目录结构，以及工具箱等。

内容

1. 重点阐述 MATLAB安装、目录结构，以及工具箱等。

2. 一般介绍 MATLAB特点、发展过程以及外部环境。

第二单元 MATLAB入门

目标

1. 熟悉 MATLAB的工作环境（命令窗口、工作参数设置、路径设置、编程窗口、帮助指令离散余弦变换。

2. 了解 简单矩阵操作和图形绘制。

内容

1.  详细了解 MATLAB的工作环境。

2.  一般介绍 简单矩阵操作和图形绘制。

第三单元 矩阵和矩阵运算

目标

1. 掌握 MATLAB中矩阵的产生方法和矩阵的数学运算。

2. 了解 矩阵分解以及线性方程组的求解等。

内容

1. 详细了解 MATLAB矩阵的产生方法和矩阵的数学运算。

2. 一般介绍 矩阵分解以及线性方程组的求解。

第四单元 数值计算及数值分析

目标

掌握 MATLAB的数值计算和数值分析方法。

内容

详细了解 多项式处理、插值问题、数据分析和统计、信号处理、功能函数以及常微分方程的求解等。

第五单元 MATLAB的绘图功能

目标

掌握 二维图形、三维图形、通用图形函数、颜色控制、图形高级操作。

内容

详细了解 二维图形、三维图形、通用图形函数、颜色控制、图形高级操作。

第六单元 MATLAB编程

目标

1. 掌握 M文件的建立、构造及运行；以及程序流程控制。

2. 熟悉 MATLAB数据类型和数据结构。

3. 了解 数据的输入与输出、MATLAB运算符号。

内容

1. 重点阐述 M文件的建立、构造及运行。

2. 一般介绍 MATLAB数据类型和数据结构、MATLAB运算符号。

第七单元 MATLAB图形用户界面设计

目标

掌握 图形用户界面的创建，以实现用户和计算机之间的信息交流。

内容

详细了解 图形用户界面的创建过程，以及回调程序的编写。

五、措施与评价

（一）措施

（一）措施

1. 本课程采用教师讲授，学生自学相结合的教学方式，努力形成教师和学生双向互动、对称平衡的最佳教学模式。

2. 在课堂教学过程中，注意充分发挥学生的自主性，进行课堂专题讨论。

3. 在教师的指导下，学生有计划地、系统地进行自学。学生必须认真地、系统地阅读教师指定的教材及教学参考书。

（二）评价

1. 授课质量评价按“教师教学质量评价表”，由督导组、同行、学生和教研室予以评定。

2. 学生成绩评价依据教学大纲和理论课考试权值分配进行期末理论考试。本课程考试用百分制计算，成绩达到60分以上者为合格。注重考察学生的综合能力和素质，根据做作业、上课提问、课堂讨论等情况和期末考试相结合，综合确定。具体考试及计分方法如下：

能力和素质（40%）：根据作业、考勤、上课提问、课堂讨论等情况而定。

期末考试（60%）：闭卷或笔试。以教师讲授的内容为主要考试内容范围，辅之以教材和主要参考书中的内容。

编写 张业宏

审校 于 毅