國立中興大學教學大綱
課程名稱 (中) 科學計算導論(2319)
(Eng.) Introduction to Scientific Computing
開課單位 應數系
課程類別 必修 學分 3 授課教師 鄧君豪
選課單位 應數系 / 學士班 授課使用語言 中文 英文/EMI 開課學期 1132
課程簡述 科學計算是運用計算機透過程式編程,將數值方法應用至實際問題,求得問題的近似解。本課程將介紹常見的數值方法,程式撰寫方式,和這些知識整合應用的方式。
先修課程名稱
課程含自主學習 Y
課程與核心能力關聯配比(%) 課程目標之教學方法與評量方法
課程目標 核心能力 配比(%) 教學方法 評量方法
本課程的目標是使同學能將基本的數學知識,如微積分,線性代數,計算機概論,微分方程進行整合,並透過計算機來實現科學問題的求解模式。
1.數理基礎知識
2.數學分析專業知識
3.統計分析專業知識
4.計算科學專業知識
5.資訊科學專業知識
6.數學、統計、力學之理論解析
7.數學及統計軟體能力
8.英文語言能力
10
10
5
30
10
20
10
5
網路/遠距教學
習作
討論
講授
專題探討/製作
書面報告
測驗
授課內容(單元名稱與內容、習作/每週授課、考試進度-共18週)
週次 授課內容
第1週 課程說明
Discrete representations and visulations of functions
第2週 Root finding by the Newton’s method and its application in waveguide problems
第3週 Approximating functions by their Taylor Polynomials:
Programming in a vectorize way
第4週 Numerical methods for integrals:
(1) Mid-point rule
(2) Trapezodal methods,
(3) Simpson’s methods,
(4) Gaussian quadrature methods
第5週 Lagrange Interpolating polynomials for functions
(1) non-peridic functions
(2) periodic functions
第6週 Numerical methods for differentiations:
(1) Basic difference methods,
(2) Fourier pseudospectral methods
第7週 (1)校慶及運動會補假:4/1-4/3
(2) 4/4兒童節、4/5民族掃墓節:4/4-4/5
第8週 Mid term (take home exam, one week)
第9週 Numerical Ordinary Differential Equations
(1) Euler’s methods
(2) Explicit Runge-Kutta methods
第10週 Numerical Ordinary Differential Equations
(3) Low-storage Runge-Kutta methods
(4) Implicit-Explicit Runge-Kutta methods
第11週 Numerical Partial Differential Equations:
Model wave problems (periodic case)
第12週 Numerical Partial Differential Equations:
Model wave problems (non-periodic case)
第13週 專題討論 1:
Description of the term project:
Wave equations on a ring domain
第14週 專題討論 2:
Progress report
Q & A
第15週 專題討論 3
Progress report
Q & A
第16週 學期專題報告繳與口頭報告
第17週 自主學習:全球大氣計算格式綜述之論文閱讀
論文將於學期處放置在ilearning
第18週 自主學習:熵穩定計算格式回顧論文閱讀
論文將於學期處放置在ilearning
學習評量方式
Homework: 20%
Mid term (take home exam): 40%
Final project report 40% (including oral presentation and written report)
教科書&參考書目(書名、作者、書局、代理商、說明)
參考書目:
Title: Time-Dependent Problems and Difference methods
Author(s):Bertil Gustafsson, Heinz-Otto Kreiss, Joseph Oliger
Print ISBN:9780470900567, Online ISBN:9781118548448
DOI:10.1002/9781118548448
Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Inc.
課程教材(教師個人網址請列在本校內之網址)
上課講義和筆記將放置於ilearning
課程輔導時間
Mon, 15:00-16:00
其他時間電郵約定
聯合國全球永續發展目標(連結網址)
提供體驗課程:N
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更新日期 西元年/月/日:2025/01/11 14:18:56 列印日期 西元年/月/日:2025 / 3 / 14
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