《数值分析实验》教学大纲

1、数值分析实验教学大纲一、课程基本信息中文名称数值分析英文名称Numerical Analysis适用专业计算机科学与技术先修课程C 语言或 Matlab课程类别专业核心课程修读性质必修学分/学时0.5学分/17学时考核方式考查二、教学目标本课程是为计算机科学与技术专业的本科生开设的专业拓展课程之一，本课程教学内容是后续计算机图形学、数字图象处理等课程的基础。本课程的教学目标：本课程是数值分析的配套实习课程，旨在引导学生使用计算机开展数值试验，掌握数值算法和程序设计的基本原理和技能。学生通过选择算法，编写程序，分析数值结果，写数值实验报告，课堂讨论等环节的综合训练，从而逐步掌握数值试验的方法和技

2、巧，获得多方面的计算经验。三、教学内容实验项目一：非线性方程求解实验（3学时）1.实验属性：验证实验2.修读性质：必开3.教学目标使学生会利用程序设计语言实现迭代法求解非线性方程4.实验方法上机操作5实验仪器设备PC机6.实验内容Newton迭代，简化牛顿迭代求非线性方程的解7.成绩评定实验报告（40%）、程序运行效果（60%）实验项目二：线性方程组解法实验（3学时）1.实验属性：验证实验2.修读性质：必开3.教学目标在Matlab平台上直接求解线性方程组会用矩阵的三角分解求解线性方程组会利用迭代法求解线性方程组4.实验方法上机操作5实验仪器设备PC机6.实验内容编写高斯顺序消去法、列主元素消

3、去法、LU分解及Jacobi迭代、Seidel迭代法等解线性代数方程组的程序7.成绩评定实验报告（40%）、程序运行效果（60%）实验项目三：插值法实验（3学时）1.实验属性：验证实验2.修读性质：必开3.教学目标进行拉格朗日插值、分段线性插值、埃尔米特插值和样条插值4.实验方法上机操作5实验仪器设备PC机6.实验内容编写程序进行Lagrange插值,Newton插值,Hermite插值,分段插值,三次样条插值7.成绩评定实验报告（40%）、程序运行效果（60%）实验项目四：数值积分和数值微分实验（3学时）1.实验属性：验证实验2.修读性质：必开3.教学目标先给出Romberg等各种积分算法，

4、后够根据给定的精度要求计算定积分4.实验方法上机操作5实验仪器设备PC机6.实验内容编写利用Newton-Cotes公式、复化求积公式、Romberg求积法及Guass型求积公式求定积分近似值的程序7.成绩评定实验报告（40%）、程序运行效果（60%）实验项目五：常微分方程数值解法实验（3学时）1.实验属性：验证实验2.修读性质：必开3.教学目标掌握三阶、四阶龙格-库塔方法，能够用三阶和四阶经典公式求解微分方程。4.实验方法上机操作5实验仪器设备PC机6.实验内容编写求初值问题数值解的改进欧拉法和标准四阶Runge-Kutta法的程序7.成绩评定实验报告（40%）、程序运行效果（60%）实验项

5、目六：曲线拟合实验（2学时）1.实验属性：验证实验2.修读性质：必开3.教学目标理解曲线拟合的最小二乘法的算法，能根据给定的函数值表构造出次数各不相同的拟合多项式。4.实验方法上机操作5实验仪器设备PC机6.实验内容最佳平方逼近和曲线拟合7.成绩评定实验报告（40%）、程序运行效果（60%）四、考核形式及成绩评定（黑体小四号）（一）考核形式：考查（二）成绩评定：每次实验成绩评定综合五、教材与参考书教 材：韩旭里、万中.数值分析与实验.北京：科学出版社，2006参考书：1 王能超，计算方法算法设计及其MATLAB实现，北京：高等教育出版社，2005年 2 李庆扬,王能超,易大义.数值分析（第4版）.北京：清华大学出版社，2001六、其他（特色、必要的说明等）在实验中，应要求学生能用C语言编写相应的计算机程序，在计算机上调试、运行，通过改变数据或算法，分析数值结果，最后写出数值实验报告。另外，需要学生自己增加一些课外时间加深对实习内容的掌握。七、课程学时分配表（黑体小四号）序号实验项目名称学时实验属性修读性质主要仪器设备实验项目1非线性方程求解实验3验证必开PC机实验项目2线性方程组解法实验3验证必