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 英文 開課學期 1142
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。
Scientific computing uses computers and programming to apply numerical methods to real-world problems in order to obtain approximate solutions. This course introduces commonly used numerical methods, programming techniques, and ways to integrate and apply this knowledge in practice.
先修課程名稱
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。
The goal of this course is to enable students to integrate fundamental mathematical knowledge, such as calculus, linear algebra, computer fundamentals, and differential equations, and to use computers to implement solution frameworks for scientific problems.
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16週加自主學習)
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 Mid term
第7週 Numerical methods for differentiations:
(1) Basic difference methods,
(2) Fourier pseudospectral methods
第8週 Numerical Ordinary Differential Equations
(1) Euler’s methods
(2) Explicit Runge-Kutta methods
第9週 Numerical Ordinary Differential Equations
(3) Low-storage Runge-Kutta methods
(4) Implicit-Explicit Runge-Kutta methods
第10週 Numerical Partial Differential Equations:
Model wave problems (periodic case)
第11週 Numerical Partial Differential Equations:
Model wave problems (non-periodic case)
第12週 專題討論 1:
Description of the term project:
Wave equations on a ring domain
第13週 專題討論 2:
Progress report
Q & A
第14週 專題討論 3
Progress report
Q & A
第15週 Final presentations and written reports
第16週 Final presentations and written reports
自主學習
內容
Paper reading: Journal papers will be upladed to the Ilearning system.
學習評量方式
Homework: 20%
Mid term: 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)
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)
Lecture notes will be provided in the I-learning system
課程輔導時間
Mon, 15:00-16:00
Other time: Discusssion by emails and online meeting
聯合國全球永續發展目標(連結網址)
提供體驗課程:N
請尊重智慧財產權及性別平等意識,不得非法影印他人著作。
更新日期 西元年/月/日:2026/01/10 14:43:43 列印日期 西元年/月/日:2026 / 2 / 24
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