《安全工程数值分析》课程教学大纲
课程编号: 适用专业: 建筑安全工程专业
计划学时: 40学时计划学分: 2.0学分
一．本课程的性质和任务
安全工程数值分析是高等工科院校安全工程专业的一门重要专业选修课，并在许多领域中有着广泛的应用。本课程的任务是使学生熟悉用于数值分析的数学和力学基础知识，初步掌握利用计算机技术分析和解决工程问题的基本数值原理和方法，为学习以后专业课程创造条件。
二、课程内容及基本要求
第一章绪论
了解数课程的任务及学习方法
第二章计算机数学语言概述——MatLab
2.1 数学问题计算机求解概述
2.1.1 学习计算技术学语言的目的
2.1.2 数学问题的解析解与数值解
2.1.3 软件包的作用
2.1.4 MatLab语言的优势
2.2 MatLab语言程序设计基础
2.2.1 MatLab语言程序设计基础
2.2.2 基本数学运算
2.2.3 MatLab语言流程控制
2.2.4 MatLab函数的编写
2.2.5 二维图形绘制
2.2.6 三维图形绘制
第三章数值分析引论
3.1 数值算法的研究对象
3.1.1 了解计算方法基本理念
3.1.2 了解数值算法的特点
3.1.3 了解三类计算机算法的定义
3.2 误差分析的概念
3.2.1 了解误差和有效数字的关系
3.2.2 了解截断误差与收敛性的关系
3.2.3 了解舍入误差与数值稳定性的关系
3.2.4 了解数据误差与病态问题的关系
3.3 数值算法设计的要点
了解数值算法设计的要点
第四章数值代数
4.1 Gauss消去法
4.2 直接三角分解法
4.3 范数和误差分析
第五章插值法
5.1 Lagrange插值法
5.1.1 基本理论
5.1.2 Lagrange插值法在结构力学中的应用
5.2 Hermite插值法
5.2.1 基本理论
5.2.2 Hermite插值法在结构力学中的应用
第六章拟合
6.1 基本概念
6.2 最佳平方逼近
6.3 最小二乘法
第七章位移法
7.1 基本理论
7.2 实例分析
第八章有限单元法基本知识
8.1 变分原理
8.2 虚位移原理
8.3 势能原理
8.4 弹性力学基本方程
第九章结构有限单元法
9.1 平面拉压杆单元的有限单元分析
9.2 平面梁单元的有限单元分析
9.3 常应变三角形单元
9.4 矩形双线性单元
9.5 有限元分析应注意的问题和结果整理
三、使用大纲说明
结合本课程的特点，以课堂讲授和课堂讨论为主，使学生能得到比较清晰的概念。同时为了培养学生的自学以及逻辑思维能力，安排一定量的课外思考题题。
3、考核方式
本课程为非学位课，考核方式为考查。
四、课程教材及主要参考书
（1）同济大济大学计算数学教研室编《现代数值计算》，人民邮电出版社
（2）薛定宇，陈阳泉编《高等应用数学问题MATLAB求解》，清华大学出版社
（3）王勖成编《有限单元法》，清华大学出版社
（4）龙驭球，包世华编《结构力学（第2版）（上下册）》，高等教育出版社
执笔人：许锐
系主任：翟越
主管院长：李庆春
《数值分析课程设计》教学大纲 课程编号：1512110303 课程名称： 数值分析课程设计 周数/学分：3/3 先修课程：《数值分析》 适用专业： 信息与计算科学 开课教研室：应用数学教研室 一、目的与要求： 《数值分析课程设计》是实践性教学内容之一，是《数值分析》课程的辅助教学过程，是信息与计算科学专业的必修课。通过设计，使学生深化对所学理论知识的理解，掌握数值计算方法的程序设计能力，初步具备解决实际数值计算问题的能力。 二、课程设计内容： 1．掌握数值分析的基本内容。误差的基本概念，插值与拟合，数值积分，线性代数方程组的解法，非线性方程求根，常微分方程初值问题的数值解法。 2．对每部分内容设计一定难度的问题，要求学生对问题进行分析，确定解决方案。 3．进行模拟与仿真，进行结果分析，编写课程设计报告 三、课程设计步骤与方法 1．教师向学生讲解课程设计目的和要求，补充相关基本知识，布置课程设计任务。 2．学生查找资料，编程、调试程序。本步骤是课程设计的核心内容之一，要求学生分析算法，写出相应程序，并对结果进行解释 3．撰写课程设计报告。 四、课程设计的基本要求 1．算法说明正确无误，图表符合技术规范要求。 2．毎生一台计算机，要求学生使用Matlab软件或Mathematica软件编写相关程序。 3．按要求完成一篇的课程设计报告。 4．课程设计的方式：以集中学习为主；独立完成课程设计阶段规定的全部工作任务。 五、课程设计进度表 序号 内 容 所用时间 1 教师讲解，布置任务 1天 2 学生编写程序并撰写设计报告 11天
3 教师反馈意见，学生修改设计报告 3天 合计 15天 六、课程设计考核方式 平时设计环节中的表现占总成绩30％，课程设计报告和软件运行情况占总成绩70％。 执笔：赵国喜 审定：朱耀生 梁桂珍
《C++语言程序设计》实验教学大纲 （非独立设课） 课程编号：006A1340 实验学时：18 一、课程教学对象 《C++语言程序设计》实验，是《C++语言程序设计》课程的重要组成部分，是计算机科学与技术、软件工程、网络工程等专业以及电气工程与自动化类、电子信息与通信类等各专业的重要技术基础课，是信息学院教学平台的重要必修课程之一。本课程教学对象为五邑大学信息学院各专业的本科学生。 二、课程性质、目的和任务 《C++语言程序设计》实验，共有9个实验项目，每个实验项目占用2学时，共18学时。它是《C++语言程序设计》课程的重要组成部分。 实验是学习程序设计课程至关重要的环节。学习程序设计语言不能只停留在学习语法规则上，而是要运用学到的知识编写程序，解决实际问题。只有通过实验才能检验自己是否真正掌握该语言。通过上机调试程序，会发现很多想不到的问题，通过解决这些问题，可以加深对语言的理解和提高实际编程能力。基本调试技术是深入学习本课程的基础，也是取得实际编程能力的前提。因此实验应以调试技术、基本算法、基本数据结构和综合编程为核心内容，以提高学生基本调试技术和实际编程能力为目的。 三、对先修课的要求 本课程的先修课为《计算机导论》，通过《计算机导论》课的学习，应达到如下水平： 具有一定的计算机操作水平； 熟练掌握常用操作系统、文字编辑软件的使用。 四、实验报告要求 实验报告是实验教学的重要环节。实验后，应根据实验过程和实验结果，写出实验报告。《C++语言程序设计》实验的实验报告应当包括如下内容： (1)实验名称 (2)实验目的 (3)实验内容 (4)测试数据和预期结果（必要时应准备多组数据） (5)算法分析和流程图 (6)源程序（应加适当的注释，可读性好） (7)程序运行结果 (8)小结（出错及解决方法，上机调试的结果和体会） 五、实验内容和实验要求
上海交通大学致远学院 《常微分方程和偏微分方程的数值解法》教学大纲 一、课程基本信息 课程名称（中文）：常微分方程和偏微分方程的数值解法 课程名称（英文）：Numerical Methods for Ordinary and Partial Differential Equations 课程代码：MA300 学分 / 学时：4学分 / 68学时 适用专业：致远学院与数学系相关专业 先修课程：偏微分方程，数值分析 后续课程：相关课程 开课单位：理学院数学系计算与运筹教研室 Office hours: 每周二19：00—21：00，地点：数学楼1204 二、课程性质和任务 本课程是致远学院和数学系应用数学和计算数学方向的一门重要专业基础课程，其主要任务是通过数学建模、算法设计、理论分析和上机实算“四位一体”的教学方法，使学生掌握常微分方程与偏微分方程数值解的基本方法、基本原理和基本理论，进一步提升同学们利用计算机解决实际问题的能力。在常微分方程部分，将着重介绍常微分方程初值问题的单步法，含各类Euler方法和Runge-Kutta方法，以及线性多步法。将简介常微分方程组和高阶常微分方程的数值方法。在偏微分方程部分，将系统介绍求解椭圆、双曲、抛物型方程的差分方法的构造方法和理论分析技巧，对于椭圆型方程的边值问题将介绍相应变分原理与有限元方法。将在课堂上实时演示讲授的核心算法的计算效果，以强调其直观效果与应用性。本课程重视实践环节建设，学生要做一定数量的大作业。 三、教学内容和基本要求 第一部分：常微分方程数值解法 1 引论 1.1回顾：一阶常微分方程初值问题及解的存在唯一性定理
GDOU-B-11-213 《软件构造》课程教学大纲 课程简介 教学内容 软件构造是软件工程专业人员必须掌握的基础知识，也是高等院校软件工程专业学生的必修课程。本课程主要是：以软件复用为目的学习和构造软 件构件，不仅仅限于源代码，而是将软件构件技术扩充到需求分析、需求规 约、构架、文档、测试计划、测试用例和数据等 主要内容包括：构件表示、构件模型、构件库的设计与检索、构件适配技术、构件组装技术、软件服用、模式与框架、网格计算与Web Service、移 动Agent等。 修读专业：软件工程、计算机类 先修课程：计算系统基础，软件工程 教材：王志坚费玉奎娄渊清《软件构件技术及其应用》科学出版社.2004 一、课程的性质与任务 本课程计算机学科的软件工程专业中是一门专业方向课，也可以面向计算机类的其它专业。其任务是讲授软件构造的基本原理，在传统软件工程的 基础上，掌握软件嘎欧造的基本原理、软件过程、开发方法、硬功技术以及 系统框架等。从而全面掌握软件构造思想。 二、课程的基本要求 通过本课程的教学使学生能够从设计模式和代码级设计掌握软件构造，并掌握目前主流的构件技术，通过实验环节了解主流设计模式和组件等。 三、修读专业 软件工程、计算机类 四、本课程与其它课程的联系 本课程以计算系统基础，Java语言，软件工程等为先修课程，在学习本课程之前要求学生掌握先修课程的知识，在学习本课程的过程中能将数据结构、 Java、软件工程等课程的知识融入到本课程之中。
五、教学内容安排、要求、学时分配及作业 第一章：绪论（2学时） 第一节：软件构件技术及其演变 软件构件的认知过程（A）；构件技术的发展(A)。 第二节：基于构件的软件工程 CBSE的特点（A）；CBSE的意义（A）；CBSE与OO技术的联系和区别（A）；CBSE 的生命周期（A）；CBSE的主要设计原理（B） 第三节：构件的定义与特性 构件的定义（A）；构件基本特征（A） 第四节：构件技术研究的内容和目标（A） 第五节：本书的组织（A） 第二章：构件表示（2学时） 第一节：构件特征表述 信息描述（B）；外部特征（B） 第二节：构件接口 构件交互作用建模（B）；构件接口定义模型（B） 第三节：构件规约 构件接口（B）；构件协议（B）；构件实现（B）；青鸟构件模型对构件的规约（B） 第四节：构件交互操作的形式化描述 自动机的概念及其扩展（B）；调用接口（B）、应用接口（B） 第五节：基于软Petri的构件框架描述 P/T网（B）；构件网（B）；双向模拟分支（B）；框架（B）；组合（B）第六节：小结（A） 第三章：构件模型（4学时） 第一节：COM
《数值计算方法》教学大纲 课程编号：MI3321048 课程名称：数值计算方法英文名称：Numerical and Computational Methods 学时： 30 学分：2 课程类型：任选课程性质：任选课 适用专业：微电子学先修课程：高等数学,线性代数 集成电路设计与集成系统 开课学期：Y3开课院系：微电子学院 一、课程的教学目标与任务 目标：学习数值计算的基本理论和方法，掌握求解工程或物理中数学问题的数值计算基本方法。 任务：掌握数值计算的基本概念和基本原理，基本算法，培养数值计算能力。 二、本课程与其它课程的联系和分工 本课程以高等数学，线性代数，高级语言编程作为先修课程，为求解复杂数学方程的数值解打下良好基础。 三、课程内容及基本要求 (一) 引论（2学时） 具体内容：数值计算方法的内容和意义，误差产生的原因和误差的传播，误差的基本概念，算法的稳定性与收敛性。 1.基本要求 （1）了解算法基本概念。 （2）了解误差基本概念，了解误差分析基本意义。 2.重点、难点 重点：误差产生的原因和误差的传播。 难点：算法的稳定性与收敛性。 3.说明：使学生建立工程中和计算中的数值误差概念。 (二) 函数插值与最小二乘拟合（8学时） 具体内容：插值概念，拉格朗日插值，牛顿插值，分段插值，曲线拟合的最小二乘法。 1.基本要求 （1）了解插值概念。 （2）熟练掌握拉格朗日插值公式，会用余项估计误差。 （3）掌握牛顿插值公式。 （4）掌握分段低次插值的意义及方法。
（5）掌握曲线拟合的最小二乘法。 2.重点、难点 重点：拉格朗日插值, 余项，最小二乘法。 难点：拉格朗日插值, 余项。 3.说明：插值与拟合是数值计算中的常用方法，也是后续学习内容的基础。 (三) 第三章数值积分与微分（5学时） 具体内容：数值求积的基本思想，代数精度的概念，划分节点求积公式（梯形辛普生及其复化求积公式），高斯求积公式，数值微分。 1.基本要求 （1）了解数值求积的基本思想，代数精度的概念。 （2）熟练掌握梯形，辛普生及其复化求积公式。 （3）掌握高斯求积公式的用法。 （4）掌握几个数值微分计算公式。 2.重点、难点 重点：数值求积基本思想，等距节点求积公式，梯形法，辛普生法，数值微分。 难点：数值求积和数值微分。 3.说明：积分和微分的数值计算，是进一步的各种数值计算的基础。 (四) 常微分方程数值解法（5学时） 具体内容：尤拉法与改进尤拉法，梯形方法，龙格—库塔法，收敛性与稳定性。 1.基本要求 （1）掌握数值求解一阶方程的尤拉法，改进尤拉法，梯形法及龙格—库塔法。 （2）了解局部截断误差，方法阶等基本概念。 （3）了解收敛性与稳定性问题及其影响因素。 2.重点、难点 重点：尤拉法,龙格－库塔法，收敛性与稳定性。 难点：收敛性与稳定性问题。 3.说明：该内容是常用的几种常微分方程数值计算方法，是工程计算的重要基础。 (五) 方程求根的迭代法（4学时） 具体内容：二分法，解一元方程的迭代法，牛顿法，弦截法。 1.基本要求 （1）了解方程求根的对分法和迭代法的求解过程。 （2）熟练掌握牛顿法。 （3）掌握弦截法。 2.重点、难点 重点：迭代法，牛顿法。
数学与计算科学学院实验报告 实验项目名称常微分方程数值解 所属课程名称数值方法B 实验类型验证 实验日期 2013.11.11 班级 学号 姓名 成绩
【实验过程】（实验步骤、记录、数据、分析） 注：以下图形是通过Excel 表格处理数据得出，并未通过MATLAB 编程序所得！ 1、1(0)1dy y x dx y ?=-++???=? 由题可知精确解为：x y x e -=+，当x=0时，y(x)=0。 h=0.1 表1 h=0.1时三个方法与精确值的真值表 图1 h=0.1时三个方法走势图 步长 Euler 法 预估校正法 经典四阶库 精确值 0.1 1.010000 1.005000 1.004838 1.249080 0.2 1.029000 1.019025 1.018731 1.055455 0.3 1.056100 1.041218 1.040818 1.091217 0.4 1.090490 1.070802 1.070320 1.131803 0.5 1.131441 1.107076 1.106531 1.176851 0.6 1.178297 1.149404 1.148812 1.226025 0.7 1.230467 1.197211 1.196586 1.279016 0.8 1.287421 1.249975 1.249329 1.335536 0.9 1.348678 1.307228 1.306570 1.395322 1.0 1.413811 1.368541 1.367880 1.458127
h=0.05（此时将源程序中i的围进行扩大，即for(i=0;i<20;i++)） 表2 h=0.05时三个方法与精确值的真值表步长Euler法预估校正法经典四阶库精确值 0.05 1.002500 1.001250 1.001229 1.011721 0.10 1.007375 1.004877 1.004837 1.024908 0.15 1.014506 1.010764 1.010708 1.039504 0.20 1.023781 1.018802 1.018731 1.055455 0.25 1.035092 1.028885 1.028801 1.072710 0.30 1.048337 1.040915 1.040818 1.091217 0.35 1.063421 1.054795 1.054688 1.110931 0.40 1.080250 1.070436 1.070320 1.131801 0.45 1.098737 1.087752 1.087628 1.153791 0.50 1.118800 1.106662 1.106531 1.176851 0.55 1.140360 1.127087 1.126950 1.200942 0.60 1.163342 1.148954 1.148812 1.226025 0.65 1.187675 1.172193 1.172046 1.252062 0.70 1.213291 1.196736 1.196585 1.279016 0.75 1.240127 1.222520 1.222367 1.306852 0.80 1.268121 1.249485 1.249329 1.335536 0.85 1.297215 1.277572 1.277415 1.365037 0.90 1.327354 1.306728 1.306570 1.395322 0.95 1.358486 1.336900 1.336741 1.426362 1.00 1.390562 1.368039 1.367880 1.458127 图2 h=0.05时三个方法走势图
《软件工程》课程教学大纲 （Soft Engineering） 课程编号： 学分：3 学时：48 （其中：讲课学时：42 实验学时：上机学时：6 ）先修课程：C语言程序设计、数据结构与算法、计算机网络、数据库原理与应用、操作系统 后续课程：面向对象程序设计、信息工程监理、信息系统测评技术、软件工程实训 适用专业：计算机相关专业 开课部门：专业数学教研室 一、课程教学目的和课程性质 《软件工程》是信息与计算机科学专业本科学生的专业选修课，是一门综合性和实践性很强的课程。本课程主要介绍如何把工程化的思想和技术应用于软件系统的开发过程，以及在软件开发过程中必须遵循的基本原理、方法和工程标准。通过教学，使学生对软件生产工程化的具体思想、要求和方法均有较全面的了解, 为今后独立从事软件系统的开发打下相应的工程基础。 二、课程的主要内容及基本要求 第1单元软件工程学概述（3学时） [知识点] 软件的发展过程、软件危机、软件工程及开发方法。 [重点] 软件工程的基本概念、软件工程学的基本内容和软件生命周期中各阶段的基本任务。 [难点] 软件过程模型 [基本要求] 1、识记：软件、软件危机、软件工程、软件工程方法学； 2、领会：软件工程过程模型的定义及其特点； 3、简单应用：软件危机的产生原因； 4、综合应用：解释软件工程产生的原因，结合不同的软件特点对其开发应
当采用的软件过程模型。 [考核要求] 1、软件工程的定义； 2、软件生命周期的定义及其各个开发阶段的任务； 3、软件工程方法学定义及经典软件过程模型。 第2单元可行性研究（5学时） [知识点] 可行性研究的主要内容、任务及研究过程，系统流程图、数据流图、数据字典。 [重点] 系统流程图、数据流图的画法。 [难点] 可行性研究中的上层数据流图的构成方法。 [基本要求] 1、识记：可行性研究的主要内容、任务； 2、领会：如何画出所需的系统流程图； 3、简单应用：分析所需的数据字典并根据数据字典定义方法定义相关词条； 4、综合应用：在可行性研究过程中分析系统流程图，总结其数据字典，画出上层的数据流图。 [考核要求] 1、可行性研究的主要内容、任务； 2、数据流图的定义及画法，能够分析并画出可行性研究中的上层数据流图； 3、数据字典的组成及其符号定义方法。 第3单元需求分析（5学时） [知识点] 需求分析的任务、与用户沟通获取需求的方法、分析建模与规格说明、实体—联系图、状态转换图、其他图形工具、数据规范化。 [重点] 实体-联系图的概念及画法、状态转换图的定义及画法和常用图形工具的使用方法。 [难点]
《安全工程数值分析》课程教学大纲 课程编号: 适用专业: 建筑安全工程专业 计划学时: 40学时计划学分: 2.0学分 一．本课程的性质和任务 安全工程数值分析是高等工科院校安全工程专业的一门重要专业选修课，并在许多领域中有着广泛的应用。本课程的任务是使学生熟悉用于数值分析的数学和力学基础知识，初步掌握利用计算机技术分析和解决工程问题的基本数值原理和方法，为学习以后专业课程创造条件。 二、课程内容及基本要求 第一章绪论 了解数课程的任务及学习方法 第二章计算机数学语言概述——MatLab 2.1 数学问题计算机求解概述 2.1.1 学习计算技术学语言的目的 2.1.2 数学问题的解析解与数值解 2.1.3 软件包的作用 2.1.4 MatLab语言的优势 2.2 MatLab语言程序设计基础 2.2.1 MatLab语言程序设计基础 2.2.2 基本数学运算 2.2.3 MatLab语言流程控制 2.2.4 MatLab函数的编写 2.2.5 二维图形绘制 2.2.6 三维图形绘制 第三章数值分析引论 3.1 数值算法的研究对象 3.1.1 了解计算方法基本理念 3.1.2 了解数值算法的特点
3.1.3 了解三类计算机算法的定义 3.2 误差分析的概念 3.2.1 了解误差和有效数字的关系 3.2.2 了解截断误差与收敛性的关系 3.2.3 了解舍入误差与数值稳定性的关系 3.2.4 了解数据误差与病态问题的关系 3.3 数值算法设计的要点 了解数值算法设计的要点 第四章数值代数 4.1 Gauss消去法 4.2 直接三角分解法 4.3 范数和误差分析 第五章插值法 5.1 Lagrange插值法 5.1.1 基本理论 5.1.2 Lagrange插值法在结构力学中的应用 5.2 Hermite插值法 5.2.1 基本理论 5.2.2 Hermite插值法在结构力学中的应用 第六章拟合 6.1 基本概念 6.2 最佳平方逼近 6.3 最小二乘法 第七章位移法 7.1 基本理论 7.2 实例分析 第八章有限单元法基本知识 8.1 变分原理 8.2 虚位移原理 8.3 势能原理 8.4 弹性力学基本方程 第九章结构有限单元法 9.1 平面拉压杆单元的有限单元分析 9.2 平面梁单元的有限单元分析 9.3 常应变三角形单元 9.4 矩形双线性单元 9.5 有限元分析应注意的问题和结果整理 三、使用大纲说明
学生实验报告实验课程名称 开课实验室 学院年级专业班 学生姓名学号 开课时间至学年学期
if(A(m,k)~=0) if(m~=k) A([k m],:)=A([m k],:); %换行 end A(k+1:n, k:c)=A(k+1:n, k:c)-(A(k+1:n,k)/ A(k,k))*A(k, k:c); %消去end end x=zeros(length(b),1); %回代求解 x(n)=A(n,c)/A(n,n); for k=n-1:-1:1 x(k)=(A(k,c)-A(k,k+1:n)*x(k+1:n))/A(k,k); end y=x; format short;%设置为默认格式显示,显示5位 （2）建立MATLAB界面 利用MA TLAB的GUI建立如下界面求解线性方程组： 详见程序。 五、计算实例、数据、结果、分析 下面我们对以上的结果进行测试，求解：
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - = ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - - - - - - 7 2 5 10 13 9 14 4 4 3 2 1 13 12 4 3 3 10 2 4 3 2 1 x x x x 输入数据后点击和，得到如下结果： 更改以上数据进行测试，求解如下方程组： 1 2 3 4 43211 34321 23431 12341 x x x x ?? ???? ?? ???? ?? ???? = ?? ???? - ?? ???? - ???? ?? 得到如下结果：
软件工程教学大纲正式 版 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
《软件工程导论》课程教学大纲一、课程基本信息 课程编号： 英文名称名：Software Engineering 总学时：54学时 学分：3 课程类别：专业必修课 适用专业：全校本（专）计算机科学与技术 先修课程：数据结构，大学数学，离散数学，计算机算法设计。 二、课程性质与目的、要求 《软件工程》是计算机专业的一门工程性基础课程，在软件工程学科人才培养体系中占有重要的地位。软件开发是建立计算机应用系统的重要环节，人们通过软件工程学把软件开发纳入工程化的轨道，而软件工程学是用以指导软件人员进行软件的开发、维护和管理的科学。《软件工程》已成为高等学校计算机软件教学体系中的一门核心课程， 本课程以IEEE最新发布的软件工程知识体系为基础构建内容框架，注重贯穿软件开发整个过程的系统性认识和实践性应用，以当前流行的统一开发过程、面向对象技术和UML语言作为核心，密切结合软件开发的先进技术、最佳实践和企业案例，力求从“可实践” 软件工程的角度描述需求分析、软件设计、软件测试以及软件开发管理，使学生在理解和实践的基础上掌握当前软件工程的方法、技术和工具。 通过本课程的学习，要求学生能掌握软件工程的基本概念、基本原理、开发软件项目的工程化的方法和技术及在开发过程中应遵循的流程、准则、标准和规范等；学生应能掌握开发高质量软件的方法，以及有效地策划和管理软件开发活动，为学生参加大型软件开发项目打下坚实的理论基础。 本课程注重培养学生理论应用于实践的能力，课堂上教师向学生讲述软件工程中的相关原理和概念，并通过课程设计，培养学生对整个软件开发过程的能力，让学生能切实体会到软件工程在实践中的指导作用，并按软件工程的要求完成规范的各项软件开发文档。本课程对提高学生的软件开发能力和项目管理能力有重要的现实意义。 三、教学内容及学时分配 本课程的教学内容共分十三章。
研究生《数值分析》教学大纲 课程名称：数值分析 课程编号：S061005 课程学时：64 学时 课程学分： 4 适用专业：工科硕士生 课程性质：学位课 先修课程：高等数学，线性代数，计算方法，Matlab语言及程序设计 一、课程目的与要求 “数值分析”课是理工科各专业硕士研究生的学位课程。主要介绍用计算机解决数学问题的数值计算方法及其理论。内容新颖，起点较高，并加强了数值试验和程序设计环节。通过本课程的学习，使学生熟练掌握各种常用的数值算法的构造原理和过程分析，提高算法设计和理论分析能力，并且能够根据数学模型，提出相应的数值计算方法编制程序在计算机上算出结果。力求使学生掌握应用数值计算方法解决实际问题的常用技巧。 二、教学内容、重点和难点及学时安排： 第一章? 数值计算与误差分析( 4学时) 介绍数值分析的研究对象与特点，算法分析与误差分析的主要内容。 第一节数值问题与数值方法 第二节数值计算的误差分析 第三节数学软件工具----MATLAB 语言简介 重点：误差分析 第二章? 矩阵分析基础( 10学时) 建立线性空间、赋范线性空间、内积空间的概念，为学习以后各章打好基础。矩阵分解是解决数值代数问题的常用方法，掌握矩阵的三角分解、正交分解、奇异值分解，并能够编写算法程序。 第一节? 矩阵代数基础
第二节? 线性空间 第三节? 赋范线性空间 第四节? 内积空间和内积空间中的正交系 第五节矩阵的三角分解 第六节矩阵的正交分解 第七节矩阵的奇异值分解 难点：内积空间中的正交系。矩阵的正交分解。 重点：范数，施密特(Schmidt) 正交化过程，正交多项式，矩阵的三角分解, 矩阵的正交分解。 第三章? 线性代数方程组的数值方法( 12学时) 了解研究求解线性代数方程组的数值方法分类及直接法的应用范围。高斯消元法是解线性代数方程组的最常用的直接法，也是其它类型直接法的基础。在此方法基础上加以改进，可得选主元的高斯消元法、按比例增减的高斯消元法，其数值稳定性更高。掌握用列主元高斯消元法解线性方程组及计算矩阵的行列式及逆，并且能编写算法程序。掌握矩阵的直接三角分解法：列主元LU 分解，Cholesky分解。了解三对角方程组的追赶法的分解形式及数值稳定性的充分条件。掌握矩阵条件数的定义，并能利用条件数判别方程组是否病态以及对方程组的直接方法的误差进行估计。 迭代解法是求解大型稀疏方程组的常用解法。熟练掌握雅可比迭代法、高斯- 塞德尔迭代法及SOR 方法的计算分量形式、矩阵形式，并能在计算机上编出三种方法的程序用于解决实际问题。了解极小化方法：最速下降法、共轭斜量法。迭代法的收敛性分析是研究解线性代数方程组的迭代法时必须考虑的问题。对于上述常用的迭代法，须掌握其收敛的条件。而对一般的迭代法，掌握其收敛性分析的基本方法和主要结果有助于进一步探究新的迭代法。 第一节求解线性代数方程组的基本定理 第二节高斯消元法及其计算机实现 第三节矩阵分解法求解线性代数方程组 第三节? 误差分析和解的精度改进 第四节? 大型稀疏方程组的迭代法 第五节? 极小化方法 难点：列主元高斯消元法，直接矩阵三角分解。迭代法的收敛性，雅可比迭代法，高斯-塞德尔迭代法，SOR 迭代法。
机电工程学院 机械工程 陈星星 6720150109 《数值分析》课程设计实验报告 实验一 函数插值方法 一、问题提出 对于给定的一元函数)(x f y =的n+1个节点值(),0,1,,j j y f x j n ==。试用Lagrange 公式求其插值多项式或分段二次Lagrange 插值多项式。 数据如下： （1 求五次Lagrange 多项式5L ()x ，计算(0.596)f ,(0.99)f 的值。（提示：结果为(0.596)0.625732f ≈, (0.99) 1.05423f ≈） 实验步骤： 第一步：先在matlab 中定义lagran 的M 文件为拉格朗日函数 代码为： function[c,l]=lagran(x,y) w=length(x); n=w-1; l=zeros(w,w); for k=1:n+1 v=1; for j=1:n+1 if(k~=j) v=conv(v,poly(x(j)))/(x(k)-x(j)); end end l(k,:)=v; end c=y*l; end
第二步：然后在matlab命令窗口输入： >>>> x=[0.4 0.55 0.65 0.80,0.95 1.05];y=[0.41075 0.57815 0.69675 0.90 1.00 1.25382]; >>p = lagran(x,y) 回车得到： P = 121.6264 -422.7503 572.5667 -377.2549 121.9718 -15.0845 由此得出所求拉格朗日多项式为 p（x）=121.6264x5-422.7503x4+572.5667x3-377.2549x2+121.9718x-15.0845 第三步：在编辑窗口输入如下命令： >> x=[0.4 0.55 0.65 0.80,0.95 1.05]; >> y=121.6264*x.^5-422.7503*x.^4+572.5667*x.^3-377.2549*x.^2+121.9718 *x-15.0845; >> plot(x,y) 命令执行后得到如下图所示图形，然后 >> x=0.596; >> y=121.6264*x.^5-422.7503*x.^4+572.5667*x.^3-377.2549*x.^2+121.9718 *x-15.084 y =0.6257 得到f（0.596）=0.6257 同理得到f（0.99）=1.0542
《软件工程》教学大纲 课程编号：4111209 英文名称名：Software Engineering 总学时：64学时 学分：3 课程类别：专业必修课 适用专业：计算机科学与技术 先修课程：程序设计语言、数据结构、数据库原理、大学数学 一、课程性质与目的、要求 《软件工程》是计算机专业的一门工程性基础课程，在软件工程学科人才培养体系中占有重要的地位。软件开发是建立计算机应用系统的重要环节，人们通过软件工程学把软件开发纳入工程化的轨道，而软件工程学是用以指导软件人员进行软件的开发、维护和管理的科学。《软件工程》已成为高等学校计算机软件教学体系中的一门核心课程，本课程以IEEE最新发布的软件工程知识体系为基础构建内容框架，注重贯穿软件开发整个过程的系统性认识和实践性应用，以当前流行的统一开发过程、面向对象技术和UML 语言作为核心，密切结合软件开发的先进技术、最佳实践和企业案例，力求从“可实践” 软件工程的角度描述需求分析、软件设计、软件测试以及软件开发管理，使学生在理解和实践的基础上掌握当前软件工程的方法、技术和工具。 通过本课程的学习，要求学生能掌握软件工程的基本概念、基本原理、开发软件项目的工程化的方法和技术及在开发过程中应遵循的流程、准则、标准和规范等；学生应能掌握开发高质量软件的方法，以及有效地策划和管理软件开发活动，为学生参加大型软件开发项目打下坚实的理论基础。 本课程注重培养学生理论应用于实践的能力，课堂上教师向学生讲述软件工程中的相关原理和概念，并通过课程设计，培养学生对整个软件开发过程的能力，让学生能切实体会到软件工程在实践中的指导作用，并按软件工程的要求完成规范的各项软件开发文档。本课程对提高学生的软件开发能力和项目管理能力有重要的现实意义。 二、教学内容及学时分配 本课程的教学内容共分十五章。 第1章软件工程学概述（4课时） 学习目的与要求：通过本章的学习，了解和掌握软件工程的基本概念（如软件和软件工程的定义、等），软件危机的表现形式、产生的原因及消除的途径，软件工程的基本原理、方法学，软件的生存期，几种主要的软件开发模型等。
偏微分方程数值解 一．教学目的 大量科学技术问题的数值计算都归结为偏微分方程的数值解法，应用数学专业计算方向的学生应该掌握偏微分方程数值解的基本知识和方法，重点介绍当今流行的偏微分方程数值解的两类主要方法，即有限差分法和有限元法。二．教学内容及学时分配 总学时为48学时 1、抛物型方程的有限差分法(9学时) 差分逼近的基本概念，抛物型方程的几种古典差分格式，差分格式的收敛性和稳定性概念， Lax等价性定理，研究稳定性的直接法和分离变量法，变系数方程与非线性方程的差分方法，多维问题交替方向法及分裂格式。 2、双曲型方程的差分方法(9学时) 一阶线性双曲型方程(组)的差分格式及稳定性分析，二阶线性双曲型方程的差分方法，拟线性双曲型方程(组)特征差分格式，守恒型方程的差分方法。 3、椭圆型方程差分方法(6学时) 二维poisson方程差分方程的建立，极坐标系下的差分格式，边界条件的处理，极值原理及先验估计，差分格式的收敛性。 4、变分原理与广义解(7学时) 引言，泛函的变分与泛函的极值，两点边值问题的变分原理，二阶椭圆边值问题的变分原理，Sobo1ev空间简介与微分方程广义解，古典Ritz—Galerkin 方法。 5、有限元离散方法(7学时) 两点边值问题的有限元法，二维边值问题的有限元法，有限元法解题的一般步骤。 6、形状函数与有限元空间(6学时) 一维高次元，二维矩形剖分的形状函数，三角形单元的形状函数，等参数单元，三维情形。 7、有限元解的收敛性与误差估计(4学时) Sobolev空间中的插值理论，有限元方法的收敛性与误差估计。 三.教学对象及先修课程
本课程为计算数学方向本科生 先修课程：数学分析，高等代数，数理方程，数值分析，泛函分析四．教材及主要参考书 偏微分方程数值解，陆金甫，关浩，清华大学出版社，1987 微分方程数值方法，胡建伟，胡建伟，科学出版社，1999
《计算方法》课程教学大纲 课程编号： 学时：54 学分：3 适用对象：教育技术学专业 先修课程：高等数学、线性代数 考核方式：本课程考试以笔试为主70%，兼顾学生的平时成绩30%。 使用教材及主要参考书： 使用教材： 李庆扬.《数值分析(第四版)》, 清华大学出版,2014年。 主要参考书： 1.朱建新,李有法.《高等学校教材:数值计算方法(第3版)》,高等教育出版社,2012。 2.徐萃薇,孙绳武.《计算方法引论(第4版)》,高等教育出版社,2015。 一课程的性质和任务 计算方法是教育技术学专业学生的一门专业选修课。作为计算数学的一个重要分支，它是数学科学与计算机技术结合的一门应用性很强的学科，本课程重点介绍计算机上常用的基本计算方法的原理和使用；同时对计算方法作适当的分析。 教学任务：通过本课程的学习，要使学生具有现代数学的观点和方法，并初步掌握处理计算机常用数值分析的构造思想和计算方法。同时，也要培养学生抽象思维和慎密概括的能力，使学生具有良好的开拓专业理论的素质和使用所学知识分析和解决实际问题的能力。 二教学目的与要求 教学目的：通过学习使学生了解数值计算方法的基本原理。了解计算机与数学结合的作用及课程的应用性。为今后使用计算机解决实际问题中的数值计算问题打下基础。 通过理论教学达到如下基本要求。 1．了解误差的概念 2．掌握常用的解非线性方程根的方法 3．熟练掌握线性代数方法组的解法 4．熟练掌握插值与拟合的常用方法 5．掌握数值积分方法 6．了解常微分方程初值问题的数值方法 三学时分配
四教学中应注意的问题 本课程是一门理论性较强、内容较抽象的综合课程，因此面授辅导或自学，将是不可缺少的辅助教学手段，教师在教学的过程中一定要注意理论结合实际，课堂教学并辅助上机实验，必须通过做练习题和上机实践来加深对概念的理解和掌握，熟悉公式的运用，从而达到消化、掌握所学知识的目的。同时应注重面授辅导或答疑，及时解答学生的疑难问题。 五教学内容 第一章绪论（误差） 基本内容: 第一节数值分析研究的对象和特点 第二节数值计算的误差 1.误差的来源与分类 2.误差与有效数字 3.数值运算的误差估计 第三节误差的定性分析与避免误差的危害 1.病态问题与条件数 2.算法的数值稳定性 3.避免误差危害的若干原则 教学重点难点: 重点：数值运算的误差估计。 难点：误差的定性分析与避免误差的危害。
《软件工程实验》教学大纲 课程名称：软件工程课程类别：选修课 适用专业：信息所属实验室：计算机 实验学时、学分： 17学时 0.5 学分 一、实验教学目的 通过本课程实验，加深对软件工程课程基础理论、基本知识的理解，提高分析和解决问题的能力，培养学生严谨的工作作风和实事的科学态度，使学生熟悉软件工程的规、项目管理和团队协作开发，为后继的毕业设计和未来的科学研究及软件开发的实际工作打下良好的基础。 二、实验教学要求 所有实验在实验室的环境下进行，要求学生能把软件工程学的基本原理和方法应用到软件的实际开发和设计中,要求学生能独立完成实验，增强解决实际问题的能力。 三、对学生的指导和要求 （一）指导教师应认真负责，加强对学生课程设计过程的监控，激发学生的主观能动性，鼓励学生独立分析问题、解决问题。 （二）学生在正式实验前进行适当的预习或准备，在实验过程中按照实验步骤积极动手进行实验操作，深入思考、分析、讨论，在课堂外再进行一定时间的练习，按各个实验的具体要求完成和提交实验成果。
四、实验考核方式 考查，验收实验报告。 五、实验教学容 实验项目(一)：需求分析 （1）项目类别：必做√选做□ （2）项目性质：演示性□验证性□设计性√综合性□ （3）项目主要目的要求： 利用Visio等工具制作业务流程图、数据流图、数据字典，结合具体的实例写软件需求分析说明书。 （4）主要仪器： 硬件设备：计算机 软件环境：Windows 系列操作系统， Office系列软件（Word、Project、Visio等），辅助建模工具软件Rose，可视化开发工具Visual Studio等，数据库管理系统SQL Server等。 实验项目(二)：概要设计 （1）项目类别：必做√选做□ （2）项目性质：演示性□验证性□设计性√综合性□ （3）项目主要目的要求： 结合具体的实例，进行系统的运行环境分析、模块分析，进行系统的结构设计，写作概要设计说明书。 （4）主要仪器： 硬件设备：计算机
《数值分析》教学大纲 课程名称：数值分析 课程编号：0811010001 课程学时：54学时 课程学分：3 适用专业：控制理论与控制工程、计算机软件与理论 课程性质：专业基础课 先修课程：《高等数学》、《线性代数》 大纲执笔人： 编写时间：2009年8月 一、课程性质、地位和作用 《数值分析》是计算机软件与理论、控制理论与控制工程专业的一门重要专业方向课，属必修课。其任务在于研究用计算机求解各种数学问题的数值方法及其理论，是程序设计和对数值结果进行分析的依据。本课程理论严谨，实用性强。为学生毕业后从事科学计算等相关行业的工作提供一定的基础。 二、课程教学对象、目的和要求 本课程适用于计算机软件与理论、控制理论与控制工程等相关硕士研究生专业。 课程教学目的和要求： 1、从内容上，以现代化的计算机和数学软件为工具，以数学模型为基础进行模拟研究。要求学生牢固掌握数学分析、高等代数等基础数学中常用的、行之有效的数值计算方法。 2、从能力方面，要求学生掌握从实际问题出发，建立数学模型，将数学模型问题转换成数值问题，进而研究求解数值问题的数值方法，并设计出相应的数值算法。 3、从教学方法上，注重理论联系实际，做到重概念，重方法，重应用，重能力的培养。 三、课程内容及学时分配 总学时：54学时
（一）误差：3学时 1.1 误差的来源与分类 1.2 误差与有效数字 1.3 函数的误差估计 1.4 近似数的四则运算及数值计算中需注意的几个问题 要求学生了解数值计算方法的对象和特点。理解绝对误差、相对误差和有效数字的概念及其对数值计算的影响。掌握绝对误差、相对误差和有效数字的计算方法。 （二）非线性方程求根（3学时） 2.1 二分法（分半法） 2.2 迭代法 2.3 牛顿法 2.4 牛顿法的改进 2.5 迭代法的收敛阶 2.6 劈因子法 要求学生了解二分法的基本思想，会用二分法求根，并估计误差。理解迭代法的基本思想、能熟练地建立迭代公式，并判断其收敛性。熟练掌握Newton 迭代法的原理及计算。 （三）线性代数方程组的直接法（6学时） 3.1 高斯消元法 3.2 三角分解法 要求学生了解Gauss消去法原理。掌握道立特（Doolittle）分解法和科路特（Cholesky）分解法求解方程组。 （四）解线性方程组的迭代法（6学时） 4.1 向量和矩阵的范数 4.2 线性方程组的误差分析 4.3 雅可比（Jacobi）方法和高斯赛德尔（Gauss-Seidel）方法
《软件工程》实验教学大纲 课程代码：0668036 课程名称：软件工程/Software Engineering 开课院（系）实验室：计算机科学系；软件实验室、信息安全实验室 适用专业：计算机科学与技术、信息与计算科学、信息安全 实验指导书名称：《软件工程实验指导书》 一、学时、学分 总学时：64 总学分：4 讲课学时：48 实验学时：16 实验成绩占总成绩20 % 二、课程简介 软件工程是计算机科学与技术等专业开设的一门必修课，是软件开发类的综合性和实践性很强的核心课程。本课程从系统工程的角度介绍软件工程方法，使学生掌握软件工程的基本理论、方法和技术，以及软件开发的完整过程和步骤，掌握软件生命周期中各阶段的知识，并能够使用UML进行软件分析和设计。培养学生初步具有中小型软件项目的需求分析、设计、编码、测试、维护和管理的工程化能力，以及软件开发和项目管理能力，为今后更深入地学习和从事软件开发工作打下良好的基础。 三、实验的地位、作用和目的及学生能力标准 本实验课程是《软件工程》课程教学的重要组成部分。通过本实验课程的教学，使学生加深对面向对象分析与设计的理解，从而掌握如何把统一建模语言UML应用到基本的面向对象分析和设计乃至整个软件开发过程中。 软件工程课程实验的目的是让学生掌握求解软件的基本思想、途径和方法，为从事计算机软件开发、维护和应用奠定良好的基础。学生通过软件工程课程实验，掌握软件分析、设计、实现和测试的基本技术，以及面向对象分析和设计的基本方法。通过该课程实践，实际运用软件工程的技术和方法，掌握软件项目管理和团队开发的工作方法。 经过软件工程课程的实验环节，使学生进一步掌握面向对象的系统设计与开发的方法和技术，树立团队合作精神，培养自主学习能力和创造性的工程设计能力，提高综合分析和解决问题的能力，以及软件项目的管理能力。此外，在实验环节中，还应深入了解面向对象分析和设计的基本概念，UML 在面向对象分析和设计中的作用，UML 的基础知识和应用技术，学会如何使用UML 对系统建模，掌握软件建模工具Rational Rose 的使用。 四、实验方式与基本要求 本实验课程要求学生在教师的指导与帮助下，学习了解UML的基本概念，实践UML对系统进行分析和设计的开发过程。以“网上图书销售系统”为案例，使学生经历软件项目的可行性研究、需求分析，软件设计、实现、测试到维护等各阶段的软件生命过程。 基本要求是：在实验初期，学生要在教师指导下自学Rational Rose软件的安装、使用和操作方法，并能运用Rational Rose完成课程全部实验内容；在每个实验开始之前，要求学生预先针对课堂相关知识进行深入思考、分析、讨论，按实验题目要求给出初步的软件需求分析模型和设计模型；在实验过程中按照实验步骤积极动手进行实验操作，按各个实验的具体要求完成和提交实验成果。 “网上图书销售系统”功能需求： （1）查询图书信息：顾客登录该系统后，可根据书名对所需的图书信息进行查询。