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文本内容:
《计算机仿真实验》教学大纲、课程基本信息Experiments ofComputer中文名称计算机仿真实验英文名称Simulation适用专业信息工程先修课程高级语言程序设计课程类别专业拓展课修读性质限选学分/学时
0.7学分/27学时考核方式考查
二、教学目标本课程是“信息工程”专业的一门专业技术应用课程,通过本课程实验训练,使学生了解计算机仿真技术在信息采集、处理、传输等各个领域的广泛应用,掌握基于MATLAB等仿真工具的系统建模与仿真方法,并将之应用于电子信息相关专业课程的学习,为从事相关毕业设计(论文)及信息工程领域的实际工作奠定基础
三、教学内容实验项目一熟悉MATLAB工作环境(3学时)
1.实验属性验证实验
2.修读性质必开
3.教学目标
(1)熟悉MATLAB的安装过程;
(2)熟悉MATLAB平台的工作环境;
(3)熟悉MATLAB的5个工作窗口;
(4)熟悉MATLAB的优先搜索顺序
4.实验方法上机操作5实验仪器设备计算机
6.实验内容
(1)MATLAB的安装
(1)熟悉MATLAB的5个基本窗口及其功能
(3)MATLAB的数值显示格式设置
(4)MATLAB变量搜索顺序设置
7.成绩评定实验预习(20%)+实验操作(40%)+实验报告(40%)实验项目二MATLAB矩阵操作(3学时)
1.实验属性验证实验
2.修读性质必开
3.教学目标
(1)掌握MATLAB向量、矩阵、数组的生成及基本运算;
(2)了解MATLAB中的常用数学函数;
(3)了解字符串的常用操作
4.实验方法上机操作5实验仪器设备计算机
6.实验内容
(1)向量的生成和运算
(2)矩阵的创建与引用
(3)矩阵的运算
(4)字符串的操作
7.成绩评定实验预习(20%)+实验操作(40%)+实验报告(40%)实验项目三MATLAB程序设计(3学时)
8.实验属性设计实验
9.修读性质必开10教学目标
(1)掌握MATLAB程序设计的语法规则;
(2)熟练编写MATLAB函数11实验方法上机操作5实验仪器设备计算机12实验内容
(1)M文件的编辑
(2)程序流程控制结构
(3)子函数调用和参数传递
(4)局部变量与全局变量13成绩评定实验预习(20%)+实验操作(40%)+实验报告(40%)实验项目四MATLAB数据可视化(3学时)14实验属性验证实验15修读性质必开16教学目标
(1)掌握MATLAB二维、三维图形绘制;
(2)掌握图形属性的设置和图形修饰;
(3)掌握图像文件的读取和显示17实验方法上机操作5实验仪器设备计算机18实验内容
(1)二维图形绘制
(2)三维曲线和三维曲面绘制
(3)图像文件的读取和显示19成绩评定实验预习(20%)+实验操作(40%)+实验报告(40%)实验项目五MATLAB数值运算(3学时)20实验属性验证实验21修读性质必开22教学目标
(1)掌握MATLAB的数值运算及其运算中所用到的函数;
(2)掌握结构数组和细胞数组的操作23实验方法上机操作5实验仪器设备计算机24实验内容
(1)多项式运算
(2)多项式插值和拟合
(3)数值微积分
(4)离散傅里叶变换25成绩评定实验预习(20%)+实验操作(40%)+实验报告(40%)实验项目六MATLAB符号运算(3学时)26实验属性验证实验27修读性质必开28教学目标
(1)掌握符号变量和符号表达式的创建方法;
(2)掌握MATLAB的symbol工具箱的一些基本应用29实验方法上机操作5实验仪器设备计算机30实验内容
(1)符号变量、表达式、方程及函数的表示
(2)符号微积分运算
(3)符号表达式的操作和转换
(4)符号微分方程求解31成绩评定实验预习(20%)+实验操作(40%)+实验报告(40%)实验项目七MATLAB/Simulink建模与仿真(2学时)
1.实验属性设计实验
2.修读性质必开
3.教学目标
(1)熟悉Simulink的模型窗口;
(2)熟练掌握Simulink模型的创建、常用模块的操作及连接
4.实验方法上机操作5实验仪器设备计算机
6.实验内容
(1)Simulink模型的创建与运行
(2)系统仿真
7.成绩评定实验预习(20%)+实验操作(40%)+实验报告(40%)实验项目八MATLAB在非线性系统仿真分析中的应用(3学时)
1.实验属性综合实验
2.修读性质选开
3.教学目标
(1)熟悉非线性系统的建模与仿真方法;
(2)综合运用MATLAB的数值计算与数值仿真功能,对非线性系统进行建模与仿真分析
4.实验方法上机操作5实验仪器设备计算机
6.实验内容
(1)非线性系统的建模
(2)非线性系统的仿真分析实验项目九MATLAB在控制系统中的应用(3学时)
1.实验属性综合实验
2.修读性质选开
3.教学目标
(1)熟悉MATLAB的控制系统分析工具箱;
(2)熟悉简单控制系统的分析与设计方法
4.实验方法上机操作5实验仪器设备计算机
6.实验内容
(1)控制系统的时域、频域、稳定性、根轨迹分析
(2)控制系统的设计
7.成绩评定实验预习(20%)+实验操作(40%)+实验报告(40%)实验项目十MATLAB在信号与信息处理中的应用(3学时)
1.实验属性综合实验
2.修读性质选开
3.教学目标
(1)熟悉MATLAB的信号处理工具箱、图像处理工具箱;
(2)掌握函数法、SPTool法进行数字滤波器的设计方法;
(3)掌握数字图像处理的实现方法
4.实验方法上机操作5实验仪器设备计算机
6.实验内容
(1)分别采用函数法、SPTool设计数字滤波器
(2)图像的读取与基本操作
(3)图像的增强、边缘检测、融合等算法的实现
7.成绩评定实验预习(20%)+实验操作(40%)+实验报告(40%)实验项目十一MATLAB在通信系统中的应用(3学时)
1.实验属性综合实验
2.修读性质选开
3.教学目标
(1)熟悉MATLAB的通信工具箱;
(2)熟悉MATLAB信源编/译码方法;
(3)熟悉MATLAB实现模拟调制与解调、数字调制与解调的方法;
(4)熟悉通信系统的性能仿真与分析
4.实验方法上机操作5实验仪器设备计算机
6.实验内容
(1)信源编/译码
(2)模拟调制与解调
(3)数字调制与解调
(4)通信系统的性能仿真
7.成绩评定实验预习(20%)+实验操作(40%)+实验报告(40%)实验项目十二MATLAB在电子电路计算与分析中的应用(3学时)
1.实验属性综合实验
2.修读性质选开
3.教学目标
(1)熟悉MATLAB中的基本电气元件;
(2)熟悉电子电路的建模方法;
(3)熟悉电子电路的仿真、计算与分析方法
4.实验方法上机操作5实验仪器设备计算机
6.实验内容
(1)数值计算在电路计算与分析中的应用
(2)基于Power SystemBlock模块库的电子电路建模与仿真分析
7.成绩评定实验预习(20%)+实验操作(40%)+实验报告(40%)
四、考核形式及成绩评定
(一)考核形式实验操作
(二)成绩评定平时各实验项目成绩(60%)+期末实验操作考查(40%)
五、教材与参考书教材计算机仿真实验指导(自编)参考书[1]唐向宏.《MATLAB及在电子信息类课程中的应用》.北京电子工业出版社,2009[2]王中鲜.《MATLAB建模与仿真应用》.北京机械工业出版社,2010[3]张德丰.《MATLAB/Simulink建模与仿真实例精讲》.北京机械工业出版社,2010
六、课程学时分配表序号实验项目名称学时实验属性修读性质主要仪器设备熟悉MATLAB工作3验证实验必开计算机实验项目1环境实验项目2MATLAB矩阵操作3验证实验必开计算机实验项目3MATLAB程序设计3设计实验必开计算机MATLAB数据可视3验证实验必开计算机实验项目4化MATLAB数值运算3验证实验必开计算机实验项目5MATLAB符号运算3验证实验必开计算机实验项目6MATLAB/Simulink3设计实验必开计算机实验项目7建模与仿真MATLAB在非线性系实验项目8统仿真分析中的应3综合实验选开计算机用MATLAB在控制系统3综合实验选开计算机实验项目9中的应用实验项目MATLAB在信号与信3综合实验选开计算机10息处理中的应用实验项目MATLAB在通信系统3综合实验选开计算机11中的应用MATLAB在电子电路实验项目12分析与计算中的应3综合实验选开计算机用。