当前,科学计算已经成为科学研究、技术创新的重要方法与手段,而作为实现工具的科学计算软件无疑具有至关重要的作用。MATLAB为众多领域的计算问题提供了全面的解决方案,代表了当今国际科学计算软件的先进水平,被誉为巨人肩膀上的工具。通过本课程的学习,我们将能站在巨人的肩膀上领略各种计算之美。

课程概述

在有色金属、交通运输、化学化工、航空航天、金融工程、生物医学等许多领域,经常会遇到各种各样的计算问题。例如,求解具有几十个变量的线性或非线性方程组、求解复杂的微分方程,这些问题高度复杂,计算量很大,往往没有办法求得理论解。随着计算机技术的发展,人们可以有效地解决这类问题,由此诞生了一门新兴交叉学科—科学计算,它成为继理论研究和科学实验之后的第三种科学研究方法。       科学计算是研究工程技术问题以及其他应用问题的近似求解方法,并在计算机上进行编程实现的一门课程,它既有数学理论上的抽象性和严谨性,又有程序设计技术上的实用性和实践性。20世纪80年代以来,MATLAB等科学计算软件的产生,使得科学计算问题的实现变得十分方便、高效。       MATLAB代表了当今国际科学计算软件的先进水平,它将数值计算、符号计算、图形处理、系统仿真和程序流程控制等功能集成在统一的系统环境中,已发展成为适合多学科、广泛应用于科学研究和工程技术领域的程序设计语言。使用MATLAB作为计算工具,人们不需关注各种数值计算方法的具体细节和计算公式,也不需要繁琐的底层编程,从而可以专注于实际问题的分析和设计,大大提高工作效率和质量,为科学研究与工程应用提供重要手段。在高等学校,MATLAB已经成为许多课程的基本计算工具,颇受广大研究生的青睐。       本课程主要介绍科学计算问题的MATLAB实现方法,包括MATLAB基础知识、MATLAB矩阵处理、MATLAB程序流程控制、MATLAB绘图、数据分析与多项式计算、数值微积分与方程求解、MATLAB符号计算、MATLAB图形用户界面设计、Simulink系统仿真和外部程序接口共10个学习专题。

授课目标

在学完本课程后,希望大家能理解MATLAB功能实现的数学背景与算法原理,掌握利用MATLAB进行问题求解的基本规律,能够使用MATLAB作为专业应用的工具,能从繁杂的计算事务中解放出来,促进计算机和专业应用的结合,促进计算机应用水平的提高和对专业知识的掌握。

课程大纲

参考资料

(教材中有许多微视频,直接扫描二维码即可观看,还有大量练习题和操作题可供学习过程中使用)

陪伴是最长情的告白

地大环境研究生

编辑:黎振兴

审核:刘晨