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《计算方法》教学大纲

课程英文名ComputationalMethods课程代码B0804Z02

学分2总学时32理论学时24实验/实践学时8

课程类别学科基础课课程性质任选先修课程高等数学、线性代数

适用专业工程力学开课学院计量测试工程学院

执笔人审定人制定时间2020年11月

注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。

一、课程地位与课程目标

（一）课程地位

《计算方法》是工程力学专业本科生的学科基础课。通过本课程的学习，使学生了解和掌握

这门课程所涉及的各种常用的数值计算公式、数值方法的构造原理及适用范围，并学到一些现代

数学的概念，为使用计算机去有效地解决实际问题打下基础。课程主要讲述现代科学技术与工程

设计中的常用数值方法和理论，对每种数值方法以讲授基本原理为前提，重点在方法的构造和误

差分析，同时对计算的工作量、收敛性、稳定性、误差估计、适用范围以及方法的优缺点进行简

要的论证和评述。

（二）课程目标

1.掌握计算方法的数学原理。

2.具有运用计算方法的基本原理编写计算程序的能力。

3.初步具备应用计算方法的思维解决工程数学问题的素质。

4.了解中国古代历史上著名算法的人物及贡献，增强学生的民族自信与爱国情怀。

二、课程目标达成的途径与方法

以课堂教学和上机实验为主，结合平时作业、课程论文、实验报告。

1.课堂教学主要讲解与计算方法有关的基本概念、基本理论以及基本分析方法，并将生活

中遇到的现象以及计算问题等融入基本理论的讲解，使同学们更好地熟悉或掌握计算方法的基

本原理，提高学生对计算和编程的兴趣、熟悉计算方法的理论体系、思维方式和实现方法。课

堂教学尽量引入互动环节，使同学们能更好地融入课堂教学，提高教学效果。

2.对比较容易理解的章节让学生自学，以培养学生自主学习的意识、自主学习的能力和抓

住要点的能力。

3.编程和集中上机能培养学生的综合能力：熟练运用所学知识的能力、收集和提炼信息的

能力、团队合作能力、表达能力等。

1

三、课程目标与相关毕业要求的对应关系

课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）

课程目标

毕业要求5毕业要求6

课程目标1MM

课程目标2MM

课程目标3MM

注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）。

四、课程主要内容与基本要求

第一章引论

了解计算方法在解决实际问题中所处的位置及本课程的内容、研究对象、学习方法、发展

简况，理解计算方法中的误差、误差运算及分析、近似计算中应注意的问题、算法的数值稳定

性、收敛性与收敛速度等基本概念。介绍中国古代历史上著名的算法及人物，如秦九韶《数书九

章》、沈括《九章算术》和刘徽《九章算术注》等。

第二章解线性方程组的直接法

掌握解线性方程组的Gauss消元法、列主元法，理解这些方法的构造过程和特点以及适用

的线性方程组。

第三章插值方法

理解并掌握Lagrange插值、Newton插值、Hermite插值的构造和计算，掌握这些插值函数