【数值计算方法实践x】

中国海洋大学本科生课程大纲

课程名称

数值计算方法实践

Practice of Numerical Computational

Method

课程代码

074514203225

课程属性

丄作技能

课时/学分

16/0.5

课程性质

选修

实践学时

16

责任教师

娄安刚

课外学时

0

一、课程介绍

课程描述：

数值汁算方法上机实验课是对数值计算方法课程中的理论知识的练习和上机讣算 验证，该课程能够加深学生理解数值计算的理论知识、体会数值汁算方法的优劣、初 步认识数值讣算在海洋模型中的应用，适用于环境科学与工程专业动力方向的学生， 是一门专业选修课程。该实验课主要是训练学生上机的能力，掌握基本的计算机编程 的应用和绘制图形，包括fortran, mat lab等的应用。

设计思路：

在实验项LI的设置上注重基本功能、强化综合性练习，包括编程、计算与绘图。

　重点上机练习非线性方程迭代、微积分数值计算等。学生通过课前对实验指导书的学 习，了解实验的U的和原理，熟悉具体的讣算方法和编程步骤，实验过程中每个学生 在讣算机上自主操作，利用Fortran完成编辑、运行和输出结果，并能够用MATLAB绘 出讣算结果的图形。实验报告要求学生描述选用的讣算方法、编写的程序、以及运行 的过程和结果，并对实验计算结果进行分析和讨论。

课程与其他课程的关系：

并行课程：《数值讣算方法》理论课

二、课程目标

通过对本课程的计算机上机实习，让学生熟悉掌握较系统的数值计算理论和计算 方法的设计思想，能进行较为简单的程序设计并能在计算机上实现，为环境科学与工 程专业动力方向本科生进一步学习深造打基础，也为毕业生从事数值计算及计算机模 拟方面的科研工作打基础。

三、学习要求

学生需在实验课前做好预习，熟悉有关计算方法的计算公式推导计算过程，上机 时要训练编辑程序、修改程序的动手上机计算能力；课后认真思考，独立完成实验报 告的撰写，掌握该课程实验的基本技能。

四、参考教材与主要参考书

数值计算方法

丁丽娟等

北京理工大学岀版社

1997年8月第一版

数值分析

李庆扬等

华中科技大学岀版社

1986年12月第三版

五、进度安排

序号

专题

计划

课时

主要内容概述

实验实践 内容

1

实验基本技能

2

安装有关计算、绘图软件；

熟悉计算及绘图软件、并会上机基本

操作。

Fortran 教程、

Matlab使用

2

误差传播与算法稳定性

2

了解不同数值方法讣算结果的误差 了解算法软件实现的过程与计算机 数系结构。体会算法优劣以及稳左性 在选择算法中的重要性。

上机操作计算

与实验报告

3

非线性方程的迭代法、

初始值与收敛性

4

认识非线性问题和线性问题迭代法 的区别，探讨迭代法及初始值与迭代 收敛性的关系。算法设计与比较

上机操作计算

与实验报告

4

数值逼近数值实验

4

了解插值多项式的构造与实现，能够 上机实现分段Hermite三次插值方法

上机操作计算

与实验报告

5

数值积分与数值微分数

值实验

2

通过上机操作计算，掌握自动变步长 方法和自适应方法数值积分的实现， 理解各种数值积分公式的特性，能用 数值积分求解积分方程。

上机操作计算

与实验报告

6

线性代数方程组解法数

值实验

2

理解髙斯消元过程中出现小主元很 小时，引起方程组解的数值不稳左 性；认识迭代收敛的含义以及迭代初

值和方程组系数矩阵性质对收敛速 度的影响。

高斯消去法数 值稳左性主元 的选取与算法 的稳泄性实 验：迭代收敛 速度实验

六、成绩评定

（-）考核方式 _: A.闭卷考试B.开卷考试C.论文D.考查E.其他

（二） 统考方式 _: A.统一 B.提前

（三） 成绩综合评分方法：

综合评价项目

得分

1.实验操作

40

2.实验报告

60

总计

100

附：作业和平时表现评分标准

1）作业的评分标准

作业的评分标准

得分

1?严格按照作业要求并及时完成，基本概念淸晰，解决问题的方案正确、合理， 能提出不同的解决问题方案。

90?100分

2?基本按照作业要求并及时完成，基本概念基本淸晰，解决问题的方案基本正 确、基本合理。

70-80 分

3.不能按照作业要求，未及时完成，基本概念不淸晰，解决问题的方案基本不 正确、基本不合理。

40-60 分

4?不能按照作业要求，未及时完成，基本概念不淸晰，不能制定正确和合理解 决问题的方案。

0-30 分

2）课堂讨论及平时表现评分标准

课堂讨论、平常表现评分标准

得分

1.资料的查阅、知识熟练运用，积极参与讨论、能阐明自己的观点和想法，能 与其他同学合作、交流，共同解决问题。

90?100分

2.基本做到资料的查阅、知识的运用，能参与讨论、能阐明自己的观点和想法， 能与其他其他同学合作、交流，共同解决问题。

70-80 分

3?做到一些资料的查阅和知识的运用，参与讨论一般、不能阐明自己的观点和 想法，与其他同学合作、交流，共同解决问题的能力态度一般。

40-60 分

4.不能做到资料的查阅和知识的运用，不积极参与讨论，不能与其他同学合作、 交流，共同解决问题。

0-30 分

学术诚信

多主动上机操作练习，独立撰写实验报告，如有发现伪造实验结果、盗取他人实

验成果、抄袭他人实验报告的不良行为，将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。

八、 大纲审核

教学院长:院学术委员会签章:

教学院长:

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