计算方法这门课主要学现代科学计算中常用的数值计算方法及其原理。
计算方法是信息与计算科学专业的一门主要专业基础课程。使学生学习并掌握现代科学计算中常用的数值计算方法及其原理。
包括线性方程组的数值解、非线性方程(组)的数值解法、插值法、函数的最佳一致逼近与最佳平方逼近、曲线拟合、数值积分与数值微分、常微分方程的数值解法以及数值求解矩阵的特征值与特征向量等。
并通过上机实习熟练数值方法与一些数学软件的结合运用,达到理论与实践的和谐统一。为解决科学与工程中的实际问题打好基础,同时为后继课程的学习提供必要的知识。
课程性质:
计算方法是数学学科的一个分支,是一门与计算机使用密切结合的实用性很强的数学课程,也是科学计算的基础。地位十分重要。授课对象为信息与计算机科学专业第三学期学生,课程总学时60学时。
计算方法是以各类数学问题的数值解法作为研究对象,并结合现代计算机科学与技术为解决科学与工程中遇到的各类数学问题提供基本的算法。
㈡ 计算方法到底是什么课
计算方法是数学课。
计算方法主要内容有:插值法,函数逼近,曲线拟和,数值积分,数值微分,解线性方程组的直接方法,解线性方程组的迭代法,非线性方程求根,常微分方程的数值解法。这是数学系的专业课。
计算方法用计算机求解数学计算问题的数值计算方法及其理论的学科。它以数字计算机求解数学问题的理论和方法为研究对象,为计算数学的主体部分。
计算方法的学习方法:
一、学生要清楚一周内所要做的事情,然后制定一张作息时间表。在表上填上那些非花不可的时间,如吃饭、睡觉、上课、娱乐等。安排这些时间之后,选定合适的、固定的时间用于学习,必须留出足够的时间来完成正常的阅读和课后作业。
二、学习前先预习。这就意味着在学生认真投入学习之前,先把要学习的内容快速浏览一遍,了解学习的大致内容及结构,以便能及时理解和消化学习内容。当然,学生要注意轻重详略,在不太重要的地方学生可以花少点时间,在重要的地方,学生可以稍微放慢学习进程。
三、充分利用课堂时间。学习成绩好的学生很大程度上得益于在课堂上充分利用时间,这也意味着在课后少花些功夫。课堂上要及时配合老师,做好笔记来帮助自己记住老师讲授的内容。
四、学习要有合理的规律。课堂上做的笔记学生要在课后及时复习,不仅要复习老师在课堂上讲授的重要内容,还要复习那些学生仍感模糊的认识。如果学生坚持定期复习笔记和课本,并做一些相关的习题,学生定能更深刻地理解这些内容,学生的记忆也会保持更久。
㈢ 计算方法
《计算方法》是2009年7月西安电子科技大学出版社出版的图书,作者是蔺小林。
内容简介
本书是为普通高等院校“信息与计算科学专业”的学生学习“计算方法”课程所编写的教材,内容包括:误差分析、多项式插值、数值微分与积分、线性方程组的数值解法、线性最小二乘问题的数值解法、矩阵特征值和特征向量的计算、非线性方程与优化问题的数值解法、常微分方程初值问题的数值解法、偏微分方程的数值解法、快速算法、随机模拟方法。
图书目录
第一章、引论。
第二章、线性代数方程组求解方法。
第三章、非线性方程求根。
第四章、函数插值。
第五章、函数逼近。
第六章、矩阵特征值与特征向量的数值算法。
第七章、数值积分及数值微分。
第八章、常微分方程初值问题的数值解法。
第九章、自治微分方程稳定区域的计算。
㈣ 计算机专业本科的《数值计算方法》都讲了哪些内容
《数值计算方法》是数学类专业(如信息与计算专业、数学与应用数学专业)的专业基础课,主要包括数值逼近、数值代数和微分方程数值解三个部分。随着学分制改革的推进,该课程也可作为学校部分工科专业学生的选修课。以前我校面向部分工科专业学生开设的《计算方法》课程的大部分内容都包含在《数值计算方法》课程中。
随着计算机技术的发展和科学技术的进步,科学计算的应用范围已扩大到许多的学科领域,已经形成了一些边缘学科。例如,计算物理、计算力学、计算化学等。目前,实验、理论和计算已经成为了人们进行科学活动的三大方法。对从事工程与科学技术工作的人员,学习和掌握《数值计算方法》是非常必要的。
数值计算方法是数学的一个分支,但它又不象纯数学那样只研究数学本身的理论,而是把数学理论与计算方法紧密结合,既有纯数学高度抽象性的特点,又有应用的广泛性与实际试验的高度技术性的特点,是一门与计算机使用密切结合的实用性很强的数学课程,着重研究数学问题的数值方法及其理论。
http://www1.snut.e.cn/math/2007/reseach/math_web/
㈤ 计算方法(数值分析)这门课难吗
数学分析和高等代数不错的话很容易学的。都是方法,对于理工学科专业的作用还是挺大的。
㈥ 如何进行计算方法的教学
如何进行计算方法的教学
传统的小学计算教学常常通过机械重复、大题目量的训练,只重视计算的结果,不重视计算法则的形成过程和计算方法的概括。而在课改初期,教师们认识到了原有教学模式的局限,大张旗鼓地开展自主学习,发挥学生的学习主动性。在计算教学中过分强调计算方法的多样化,教师没有起到很好的主导作用,课堂上遍地都是“你是怎么想的”“还有其他不同的算法吗”“你喜欢怎么算就怎么算”。40分钟的课堂教学经常都是你说我说,而减少了很多必要的练习,导致学生计算的能力不如以前娴熟。那么,计算教学应该如何扎实而不失灵活,我们一线教师又应该如何在传统教学只重计算结果和只重计算方法这两个极端中寻求两者之间的平衡点呢?我曾经有过困惑,尝试了计算教学的改革,以下谈谈我怎样进行计算教学的。
一、计算教学与情境创设。
数学情境创设是指把生活中的实际问题提出来,让学生产生认知冲突,进行探索,将实际问题逐步抽象成数学问题。
我认为在计算教学中创设一定的情境还是需要的,新课程标准明确指出:让学生学习生活中的数学,感受数学与生活的密切联系,并且能用数学知识解决生活中的实际问题。但创设的情境一定要符合学生的年龄特征、贴近学生生活。我们要通过创设与学生生活紧密相关的生活情境,使学生感受到数学与现实世界的紧密联系,激起对数学的兴趣。主题图要紧扣学生情况与教学实际进行适当处理。主题图的选择必须符合学生学习的实际情况,教师在教学设计时要仔细斟酌教材中的主题图。当教材中的主题图不吻合学生生活实际时,教师要灵活进行处理,如在执教的《两位数加两位数的口算》整堂课中,我都以学生的实际材料作为数学学习的情景,通过秋游前的准备,乘车到旅游区游玩等一系列环节,把整堂课自然的串成一个生活情境,营造良好的学习氛围。从学生们在课堂上兴趣盎然、积极投入的表现看出,他们是这么喜欢这样的课堂。德国教育家第斯多惠指出:教学的艺术不在于传授的本领,而在于激励、唤醒、鼓舞。创设教学情景也是激励、唤醒、鼓舞的一种艺术。而近代心理学研究也表明:学生课堂思维是否活跃,主要取决于他们是否具有解决问题的需要。所以,课堂上,教师应调动起学生的求知欲望。此时,创设问题情景犹如一块石头投入学生的脑海,必会激起思维的浪花。可见,创设问题情景是教学中的一种重要手段。
二、正确区分情景在计算教学与解决问题中的不同作用。传统的计算教学往往把计算与解决问题分割开来,纯粹为了计算而教,使计算教学与现实生活明显脱节。而课改初期,教师们往往设计了内容丰富的情景吸引学生学习,在教学过程中又没有较好地把握情景与教学之间的合理关系,导致计算课与解决问题的课分不清楚。那么,计算课要不要情景,怎样用情景,我们也需要理性思考。我认为,计算教学需要情景,更要合理使用情景。如:二年级下册两位数加二位数的口算,有这样一个情景。(1)二(1)班和二(2)班能合乘一条船吗?(2)二(3)班和二(4)班能吗?这块计算内容,从乘船这个现实生活中提取学习材料,借助生活情景激发学生的探究热情。在设计情景时,意在让学生通过一条船能坐68人和四个班各个班的人数这些相关的数学信息引出学习的计算内容。提出问题后重点解决31+23和32+39是怎么计算的,如前者先算1+3=4,再算30+20=50,最后算50+4=54,后者先算32+30=62,再算62+9=71。即重点研究算理和算法。如果把这个情景放在解决问题的课上,那么主要解决为什么要这样列式31+23,是因为二(1)班和二(2)班的人数合起来就可以知道能不能合乘一条船,所以要用加法做,即分析所谓的数量关系,两者的重点是完全不同的,计算教学的情景创设目的是从生活中提取数学素材,让学生体验数学与生活之间的关系。而解决问题要从具体情景中引导学生分析提供的数学信息与所求问题之间的关系,来引导学生探究解决问题的方法与策略,一旦偏离了这个中心,计算教学就会失去方向。
三、关于算法多样化与最优化。
计算方法既然存在着多样化,那么学生找出了自己的方法后,并认为哪种方法最适合自己,就应允许他使用。一种算法不是上完一节课就被搁置,对于自己找到的方法,学生有一种积极的情感,在解决问题时,学生喜欢用自己的算法,学生在解决问题过程中会不断的反思,发现原来的方法又不适合自己,对自己的方法进行改进,从而找到最好的,这本身就是一个发展能力的过程。所以,在呈现算法多样化时,教师不必急于硬性给学生灌输最优化的方法。让学生在自己的摸索过程中得出最优化的方法。也符合认知的规律。比如在《两位数加两位数的口算》这节课中,23+31=,可以允许学生采用多种的计算方法,可用23+30=53,53+1=54;也可以用20+30=50,3+1=4,50+4=54;还可用竖式计算等等方法,只要学生能想出并能计算出正确的答案,就可允许他们用,等他们用了以后他们会找出最适合自己的方法。所以在后面的32+39=中,学生就能根据自己的实际选择最优化的方法去进行计算。此外,把多种算法进行优化,可以帮助学习有困难的学生适当掌握较理想的一种算法,而不至于一节课下来,什么方法也没有学会。计算方法多样化需要优化,需要适时优化。当然,计算方法多样化也要遵循学生实际和教学内容的不同,当学生只能想出一种计算方法而且这种计算方法也是比较合理的方法时,教师不必为了追求多样化而生硬地要求学生继续思考还可以怎么计算。
在教学时我是采用教学形式、学习方式灵活多样化进行教学。新理念下提倡多样化、现实的、有趣的、探索性的学习活动,使得学生的学习是基于主体的、积极的、自信的、主动探索的、合作交流的基础,经历获得知识的过程的知识才是学生终身受用的。凡是学生能独立思考,合作探索发现的我都决定不包办代办,把自己定位在教学活动的组织者、引导者,这样才能更好地发掘学生的自立性、创造性。
做到让学生多思考多动手多实践,教学形式有分有合,方法多样,这样学生的参与面就广。
三、多样化的练习是计算教学的延伸。
数学计算教学的还有一个重要组成部分是巩固练习。这是学生对所学知识的巩固,是形成技能,技巧的重要途径,而且可以发展学生的思维能力和创造能力,也是检查学生掌握新知识情况的有力措施.,同时使学生及时了解自己练习的结果,品尝成功的喜悦,提高练习的兴趣,并且及时发现错误,纠正错误,提高练习的效果。传统的计算教学只追求量不考虑形式,学生在枯燥的练习中熟练计算技能。而在课改初期重探究轻练习的教学模式务必造成学生计算不扎实的不良趋向。计算教学的理性回归需要巩固练习,而且需要考虑学生个体的不同形式的练习。计算课与应用题课、几何课比较相对枯燥,练习的设计既要顾及知识的积淀,又要考虑学生的兴趣。授课之后,教师紧紧围绕教学目标,根据学生年龄特点精心设计多种形式的习题让学生尝试算法的运用。通过练习、比较,发现错误,教师及时指导,矫正补缺,从而提高学生计算正确率和计算速度。计算教学的练习包括巩固练习和综合练习。巩固性练习是基本练习,是例题的模仿练习,主要目的是巩固所获得的新知。综合性练习指的是综合性、灵活性较强并有一定变化发展的题目。其目的是脱离模仿,沟通知识的内在联系,促使知识转化为能力,还可以激发学生的兴趣,把已获得的知识能力上升到智力高度,培养学生的创新意识。这些练习的安排可采用不同的形式,如学生独立算、同桌对口令、开小火车、抢答、学生自己编题等等不同的形式,提高学生的学习积极性。
总而言之,纵观目前的计算教学,我们既要继承传统计算教学的扎实有效和发扬课改初期以人为本的教学理念,更要冷静思考计算教学对学生后续学习能力的培养,在传统教学与课改初期教学中总结经验,不断改善教学方法,使计算教学在算理、算法、技能这三方面得到和谐的发展和提高,真正推崇扎实有效、尊重学生个性发展的理性计算教学。
㈦ 大连理工大学计算方法
计算方法又名数值分析,是为各种数学问题的数值解答研究提供最有效的算法。计算方法主要内容包括函数逼近论、数值微分、数值积分、误差分析等,常用方法有迭代法、差分法、插值法、有限元素法等,现代计算方法要求适应电子计算机的特点。随着计算机和计算方法的飞速发展,几乎所有学科都走向定量化和精确化,从而产生了一系列计算性的学科分支,如计算物理、计算化学、计算生物学、 计算地质学、计算气象学和计算材料学等, 计算数学中的数值计算方法则是解决“计算”问题的桥梁和工具。我们知道,计算能力是计算工具和计算方法的效率的乘积, 提高计算方法的效率与提高计算机硬件的效率同样重要。 科学计算已用到科学技术和社会生活的各个领域中。
数值计算方法,是一种研究并解决数学问题的数值近似解方法, 是在计算机上使用的解数学问题的方法,简称计算方法。
在科学研究和工程技术中都要用到各种计算方法。 例如,在航天航空、地质勘探、汽车制造、桥梁设计、 天气预报和汉字字样设计中都有计算方法的踪影。
计算方法既有数学类课程中理论上的抽象性和严谨性,又有实用性和实验性的技术特征, 计算方法是一门理论性和实践性都很强的学科。 在70年代,大多数学校仅在数学系的计算数学专业和计算机系开设计算方法这门课程。 随着计算机技术的迅速发展和普及, 现在计算方法课程几乎已成为所有理工科学生的必修课程。
计算方法的计算对象是微积分,线性代数,常微分方程中的数学问题。 内容包括:插值和拟合、数值微分和数值积分、求解线性方程组的直接法和迭代法、 计算矩阵特征值和特征向量和常微分方程数值解等问题。