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计算物理

课程代码:SS033016

课程负责人: 纪维霄
共建教师:
课程建设:未设置 开课学院:物理科学与技术学院

开课时间:2020年02月04日 学习人数:2人
有效时间:开始:2020-02-24   截止:2020-06-30 评分:
超过学习截止日期,不允许加入和购买
课程简介

计算物理是以电子计算机为工具、采用数学方法解决物理问题的应用科学,是综合大学研究生物理各专业的一门基础课。学计算物理学的目的:(1)是使学生系统地掌握物理模型和数学模型的建立方法和数值计算方法的选取原则;(2)是使学生获得分析和处理一些物理问题的基本方法和解决问题的能力,提高逻辑推理和插象思维的能力,为独立解决科学研究中的实际问题打下必要的数学物理基础。

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教学大纲

第一章  绪论                           建议学时:3学时

1.1 计算物理概述(1学时)

1.2 学习的准备工作(2学时)

授课方法:课堂讲授与学生操作相结合,辅以讨论与提问

第二章 线性与非线性方程              建议学时:9学时

2.1 线性方程组的数值求解及应用(1.5学时)

2.2 本征值问题的数值求解及应用(6学时)

2.3 非线性方程的解法及应用(1.5学时)

授课方法:课堂讲授与学生操作相结合,辅以讨论与提问

第三章 最优化算法                    建议学时:6学时

3.1 最优化算法概述(0.5学时)

3.2 局域优化方法 (4学时)

3.3 全局优化方法概述 (1.5学时)

授课方法:课堂讲授与学生操作相结合,辅以讨论与提问

第四章 插值、拟合与数值微积分           建议学时:3学时

4.1 插值方法(1学时)

4.3 数值微积分(1学时)

4.4 拟合方法(1学时)

授课方法:课堂讲授与学生操作相结合,辅以讨论与提问

第五章  微分方程                 建议学时:3学时

5.1 常微分方程(2学时)

5.2 偏微分方程简介(1学时)

授课方法:课堂讲授与学生自学相结合,辅以讨论与提问

第六章 统计方法                  建议学时:6学时

6.1 蒙特卡洛算法(3学时)

6.2 分子动力学方法(3学时)

授课方法:课堂讲授与学生操作相结合,辅以讨论与提问

第七章 并行计算及其发展现状            建议学时:2学时

授课方法:课堂讲授,辅以讨论与提问 

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授课计划

第一章  绪论(3学时)

1.1 计算物理概述(1学时)

1.2 学习的准备工作(2学时)

授课方法:课堂讲授与学生操作相结合,辅以讨论与提问

第二章 线性与非线性方程(9学时)

2.1 线性方程组的数值求解及应用(1.5学时)

2.2 本征值问题的数值求解及应用(6学时)

2.3 非线性方程的解法及应用(1.5学时)

授课方法:课堂讲授与学生操作相结合,辅以讨论与提问

第三章 最优化算法(6学时)

3.1 最优化算法概述(0.5学时)

3.2 局域优化方法 (4学时)

3.3 全局优化方法概述 (1.5学时)

授课方法:课堂讲授与学生操作相结合,辅以讨论与提问

第四章 插值、拟合与数值微积分 (3学时)

4.1 插值方法(1学时)

4.3 数值微积分(1学时)

4.4 拟合方法(1学时)

授课方法:课堂讲授与学生操作相结合,辅以讨论与提问

第五章  微分方程(3学时)

5.1 常微分方程(2学时)

5.2 偏微分方程简介(1学时)

授课方法:课堂讲授与学生自学相结合,辅以讨论与提问

第六章 统计方法 (6学时)

6.1 蒙特卡洛算法(3学时)

6.2 分子动力学方法(3学时)

授课方法:课堂讲授与学生操作相结合,辅以讨论与提问

第七章 并行计算及其发展现状(2学时)

授课方法:课堂讲授,辅以讨论与提问 

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教学团队

本教学团队共有教师2人,全部具有博士学位,具有博士学位教师比例为100%。其中副教授2人,高职称教师比例为100%。课程组教师中,40-50岁教师1人,30-40岁教师1人,各占50%。形成中、青年搭配合理的教学梯队,且工作年限都在六年以上,工作两年以上教师比例为100%。每届学生平均5人,师生比约2:5。目前主讲教师1人,其他教师在需要的时候负责辅导答疑。