《数值计算方法》实验教学大纲_2.docxVIP

《数值计算方法》实验教学大纲 一、课程概况 课程名称：数值计算方法课程学分：3 课程学时：48（理论学时：32；实验（实践）学时：16）课程性质：学科教育课程（必修） 开课部门：信息科学与工程学院建议修读学期：5 建议先修课程：高等数学、线性代数、概率与数理统计、C 语言程序设计等适用专业（方向）：计算机科学与技术、物联网工程 二、课程地位、作用与任务 《数值计算方法》是高等学校为计算机专业学生开设的一门学科教育课程，主要培养学生具备通过计算工具求解工程与实践中遇到各种数学问题的能力，以及综合设计能力和工程应用的实践能力。 数值计算方法是对一个数学问题通过计算工具实现数值运算得到数值解的方法及其理论的一门学科。??课程的主要任务是培养学生掌握数值分析方面的基础知识及常用的数值计算方法；培养学生运用数学、物理等自然科学原理建立问题模型，利用数值方法对数据进行分析，识别与评价复杂问题，设计其解决办法，以及综合应用知识的能力。为培养学生分析研究复杂工程问题提供数值计算方面的基??理论和基??方法，支撑专业毕业要求中相应指标点的达成。 三、课程目标 （一）教学目标 《数值计算方法》课程具体要求达到的特定教学目标包括： 教学目标 1. 掌握科学与工程计算中常用的基本数值计算方法及其原理；能针对一个数学问题建立合适的数学模型，选择合适的求解方法。学会使用数值积分、数值微分求 解微积分问题，学会求解线性方程组和非线性方程的数值解法，理解并掌握常微分方程数值解法，使学生具有对实际系统的建模能力，为分析或设计系统打下坚实的基础。（指标点 1.1，指标点 2.1） 教学目标 2. 引导学生在建立的数学模型的基础上，具有利用科学方法对数据进行处 理、分析的能力。掌握多种数值分析的方法，能针对误差进行定性和定量的分析，避免 误差危害，理解数学模型和复杂工程问题的解法局限性。（指标点 1.1，指标点 2.1，指标点 4.2） 3 教学目标 3：学会数据分析和处理的插值法及曲线拟合最小二乘法,学习数学工具 matlab 的使用。引导学生选择合适的数学模型，并利用现代工具，通过现有数据的处理和分析预测与评价复杂数学及工程问题，并能理解其局限性。培养学生自主学习能力以及综合应用知识的能力。（指标点 1.1，指标点 4.2，指标点 5.3） （二）??课程支撑的毕业要求 1. ??课程支撑的毕业要求：（毕业要求 1、2、4、5。）（毕业要求见 2018 版人才培养方案） 2. ??课程支撑的指标点：指标点 1.1、2.1、4.2、5.3 指标点 1.1：具有从事工程工作所需的相关数学知识和相关自然科学知识。 指标点 2.1：能够运用数理、自然科学和工程科学的基??原理，识别问题，并清楚、准确地表达出问题。 指标点 4.2：具有利用科学方法对数据进行分析，解决复杂工程的问题能力。 指标点 5.3：能使用现代工具预测与评价复杂工程问题，并能理解其局限性。 《数值计算法方法》课程教学目标与毕业要求的对应表课程名称：数值计算方法 《数值计算法方法》课程教学目标与毕业要求的对应表 课程名称：数值计算方法 任课教师： 课程性质：学科教育课程 课程学分：3 课程支撑的毕业要求 课程目标、达成途径、评价依据 毕业要求 1： 教学目标：掌握科学与工程计算中常用的基本数值计算 1.1：具有从事工程工作所需的相 方法及其原理，掌握多种数值分析方法。 关数学知识和相关自然科学知 达成途径：掌握数值分析的迭代法求解线性方程组和非 识。 线性方程，掌握常微分方程的数值解法，掌握数据处理 的插值方法及曲线拟合的最小二乘法。 评价依据：课堂提问、课外作业和考试。 毕业要求 2： 教学目标：能针对一个数学问题建立合适的数学模型， 2.1：能够运用数理、自然科学和 选择合适的求解方法。引导学生在建立的数学模型的基 工程科学的基??原理，识别问题， 础上，具有利用科学方法对数据进行处理、分析的能力。 并清楚、准确地表达出问题。 达成途径：通过掌握多个数学问题的描述，能够识别问 题，并建立相应的数学公式和模型。通过理解并掌握常 微分方程数值解法，使学生具有对实际系统的建模能力， 为分析或设计系统打下坚实的基础。 评价依据：课堂提问、课外作业和考试。 毕业要求 4： 教学目标：学会数据分析的处理方法，能针对误差进行 4.2： 具有利用科学方法对数据 定性和定量的分析，避免误差危害，理解数学模型和复 进行分析，解决复杂工程的问题 杂工程问题的解法局限性。 能力。 达成途径： 通过掌握插值法及曲线拟合最小二乘法，学 会数据的处理；通过掌握误差的分类和定性分析，避免 误差的危害，从而为解决复杂工程问题打下基础。 评价依据：课堂提问、课外作业和考试。 毕业要求 5： 教学目标：引导学生选择合适的数学模型，并