数学实验——基于MATLAB软件

　　《数学实验：基于MATLAB软件》主要以MATLAB软件为实验平台，介绍了基本数学理论的计算机实现，以及基于数学模型、MATLAB软件等的实际应用。本教材可用于各高等院校开设的数学实验课程。
　　《数学实验：基于MATLAB软件》在介绍数学实验基本思想和MATLAB软件入门知识后，依据主干课程数学内容，将数学方法和程序实现相结合，辅以实例，详细阐述基于MATLAB软件的算法实现；同时，基于教学与科研相互促进等理念，凝练了若干来自科研课题、由实际问题驱动的应用实例。
　　本教材在综合应用章节，提供了若干具体实例，包括问题提出、模型建立、算法设计和程序编写等环节，给学生基于MATLAB软件和数学知识解决实际问题提供了完整示例，因此，本教材也可供应用数学的工作者和工程技术人员参考。

周林华，男，1981年生，副教授，博士，主要从事生物数学研究工作，包括基于微分方程与动力系统的传染病动力学研究和基于深度学习的生物“光电”信息智能挖掘研究；主持国家自然科学基金等科研项目4项，出版学术专著2部，发表学术论文20余篇，其中ESI  1%高被引论文1篇，获省自然科学学术成果奖二等奖1项；在教学方面尤为关注数学实验教学对学生数学创新实践与应用能力的培养，围绕数学实验课程与实践平台建设，主持省级数学实验教学示范中心1个、省级教研课题2项。    

第1章 数学实验简介
1．1 何谓数学实验
1．2 数学实验的目的和意义
1．3 主要数学软件简介

第2章 MATLAB软件入门
2．1 MATLAB软件的安装与基本操作
2．1．1 MATLAB软件安装
2．1．2 MATLAB的启动与退出
2．2 变量、表达式与运算符
2．2．1 变量及其操作
2．2．2 运算符
2．2．3 表达式
2．3 数组、矩阵与字符串
2．3．1 数组
2．3．2 矩阵
2．3．3 字符串
2．4 M文件与函数文件
2．4．1 M文件
2．4．2 函数文件
2．5 程序结构

第3章 数据可视化与MATLAB绘图
3．1 基本二维图形
3．1．1 plot函数
3．1．2 plotyy函数、fplot函数和ezplot函数
3．2 图形辅助操作
……
第4章 矩阵代数的MATLAB实现
第5章 微分、积分和微分方程的MATLAB实现
第6章 概率论与数理统计的MATLAB实现
第7章 MATLAB综合应用
附录
参考文献

       本书主要以MATLAB软件为实验平台，介绍了基本数学理论的计算机实现，以及基于数学模型、MATLAB软件等的实际应用。本书可用于各高等院校开设的数学实验课程。
　　数学实验是计算机技术和数学、软件引入教学后出现的新事物，数学实验的目的是提高学生学习数学的积极性，提高学生对数学的应用意识并培养学生用所学的数学知识和计算机技术去认识问题和解决实际问题的能力。不同于传统的数学学习方式，它强调以学生动手为主的数学学习方式，在数学实验中，由于计算机的引入和数学软件包的应用，为数学的思想与方法注入了更多、更广泛的内容，使学生摆脱了繁重的乏味的数学演算和数值计算，促进了数学同其他学科之间的结合，从而使学生有时间去做更多的创造性工作。如何通过数学实验的手段辅助数学教学，如何通过数学课程的整合来呼应科学技术的发展与数学文化教育的进步，使数学课程改革的成果、计算技术进步的成果让广大高等院校学生都受益，是当前数学教育工作者面临的一个全新课题。
　　MATLAB和MATHEMATICA、MAPLE并称为三大数学软件。在数学类科技应用软件中，MATLAB在数值计算方面首屈一指。它可以进行矩阵运算、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，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通信、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
　　本书在介绍数学实验基本思想和MATLAB软件入门知识后，依据主干课程数学内容，将数学方法和程序实现相结合，辅以实例，详细阐述基于MATLAB软件的算法实现；同时，基于教学与科研相互促进等理念，凝练了若干来自科研课题、由实际问题驱动的应用实例。因此，本书通过“理论一实现一应用”三者相结合的模式有效处理了数学实验课程的重点和难点，力求将数学实验的主题和MATLAB软件平台有机结合，在介绍数学实验思想的同时，较为系统地介绍MATLAB软件。本教材在综合应用章节，提供了若干具体实例，包括问题提出、模型建立、算法设计和程序编写等环节，给学生基于MATLAB软件和数学知识解决实际问题提供了完整示例，因此，本书也可供应用数学的工作者和工程技术人员参考。
　　本书在编写过程中，得到了多位专家的关心和支持，并提出了宝贵意见，对此表示由衷的感谢。由于水平有限，书中难免存在疏漏和不足之处，恳请读者指正。