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	1122
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。			專題探討/製作 網路/遠距教學 習作 討論 講授	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 and representation 第2週 Numerical methods for integrals: (1) Trapezodal methods, (2) Simpson’s methods, (3) Gaussian quadrature methods 第3週 Numerical methods for differentiations: (1) Basic difference methods, (2) Fourier pseudospectral methods 第4週 Numerical methods for interpolations: (1) Newton’s divided difference interpolating polynomials (2) Lagrange Interpolating polynomials 第5週 Numerical differentiations and integrations in cuvilinear coordinates 第6週 Mid term (take home exam, one week) 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 Numerical linear algebra: direct methods (1) Gaussian elimation (2) LU decomposition (3) Low rank updates 第9週 Numerical linear algebra: iterative methods (1) Jacobian iteration method (2) Gauss-Seidal methods (3) Conjugate gradient methods 第10週 Numerical Ordinary Differential Equations (1) Euler’s methods (2) Explicit Runge-Kutta methods (3) Implicit-Explicit Runge-Kutta methods 第11週 Numerical Partial Differential Equations: Model wave problems 第12週 Description of the term project: Advection equations on a spherical surface 第13週 專題討論 I. topics: (1) construct grid meshes on a spherical surface (2) construct numerical differentiations and evaluating flux 第14週 專題討論 2 topics: implment Explicit Runge-Kutta scheme for marching solutions in time 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): 35% Final project report 45% (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, 13:00-14:00 其他時間電郵約定
聯合國全球永續發展目標
提供體驗課程：N

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更新日期 西元年/月/日：2024/02/01 16:04:23	列印日期 西元年/月/日：2024 / 5 / 04
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