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《数值计算与实验I》教学大纲和实验项目

1  数值计算与实验I》教学大纲和实验项目

课程名称:数值计算与实验I(课程英文名:Numerical Methods and Experiments I)

对应理论课程编号:110080

课程总学时: 100

实验总学时:32

实验周学时:2

开设实验项目数:6+4

课程总学分:4

实验课学分:0

面对院系、专业、年级:数学系 二年级

课程主持人(主讲教师):邓卫兵、吴新元

本大纲主撰人:邓卫兵

(一) 实验教学目标与基本要求

通过实验教学,学生能够掌握基本的数值计算方法,并利用C语言或Matlab语言,编程实现所有算法,为后续课程以及研究工作打下基础。

(二) 实课程(实验)内容与学时分配

序号

实验项目名称

内    容    提    要

学时

专业

年级

类   型

验证

 

必修实验

 

 

 

 

 

 

1

误差分析

了解计算机表示数的方法,误差产生的原因

4

2

 

 

2

插值法

Lagrange插值法,Newton插值法,Hermite插值法,

分段线性插值,样条插值

4

2

 

 

3

复合求积公式

复合梯形公式,复合Simpson公式,Romberg求积方法

4

2

 

 

 

4

Gauss型数值求解公式

几种Gauss型积分公式的实现

4

2

 

 

5

常微分方程数值解法

Runge-Kutta方法,四阶Adams预测校正方法

4

2

 

 

6

函数逼近方法

快速傅里叶变换方法

4

2

 

 

 

选修实验

 

 

 

 

 

 

1

Newton-Cotes型数值积分

了解一般Newton-Cotes型数值积分公式的实现及存在的问题

2

2

 

 

2

自适应数值积分

了解自适应积分算法的思想

2

2

 

 

3

数值微分

了解向前向后中心差商公式

2

2

 

 

4

单步法

Euler方法,Heun方法

2

2

 

 

 

 

(三) 实验教学方式与考核要求(简明扼要叙述实验教学方式和所采用的先进实验教学手段,如网络、计算机、多媒体课件、虚拟、仿真和研讨、双语等;对本实验课程所开展的实验教学方法与考核方法改革情况):

本课程主要以学生上机实习为主,课堂以多媒体课件讲解各种算法的基本思想,考核注重平时上机实习任务的完成情况,该部分占总成绩的70%,期末重点考核学生的算法设计以及实现能力,通过具体问题的解决加以考查,占30%。

(四) 主要使用仪器设备

序号

实验项目名称

使用仪器设备名称

性能要求

台套数

1

算法实现

正版Matlab 软件

网络多用户版

50

 

 

(五) 实验教材、参考资料(请按以下顺序,并注意提供国外实验课教材与参考资料):

1、实验教材:数值计算方法 上册 林成森 编著 科学出版社

2、参考资料:Numerical Analysis David Kincaid Ward Cheney 著

 

 

Date icon 2015-05-27