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1、信息与计算科学专业工程计算模拟实习大纲英文名：Engineering Computing Simulation开课单位：理学院课程编码：410109学时学分：4周4学分适用对象：信息与计算科学先修课程：撰稿人：朱永松一、目的与任务计算数学理论教学的同时补充以数据处理方法、计算方法、计算机有关软件的使用并组织各种工程模拟实例进行计算实习。目的是使学生在学习理论与方法的基础上，具有实际计算应用的能力，同时也加深对理论与方法的理解。要求学生掌握有关数据处理、计算原理、软件的操作和使用，最终能根据工程实际研究工作的需要，利用计算机独立完成有关工程计算和信息处理工作。二、基本要求1、学生必须严格遵守实习
2、单位的规定，做准时上下班，不得无故缺勤，特别注意安全；2、坚持自己记实习日记。每天的工作情况，心得体会，必要的资料摘抄或索引。3、要注意克服“眼高手低”，不做实际工作。要积极发挥主观能动性，勤奋好学；4、实习期间，每位学生应在教师和实习指导人员的指导下，完成一项“专题小结”；5、实习结束，每位学生结合实习情况写实习总结。三、内容与进度安排1、计算基本理论与方法。掌握在科学与工程中的一些经典计算方法，学会应用这些算法，本课程配以上机实习课，要求学生编制程序实现这些算法并上机运行。2、数学实验。让学生通过解决问题的全过程来学习和应用数学，在这个过程中，需要运用数学知识和方法,需要借助计算机和数学软
3、件, 培养学生运用所学知识建立数学模型，使用计算机解决问题的能力。主要内容如下：(1)数值计算软件工具和应用 ；(2)符号计算软件工具和应用；(3)各种计算工具的综合应用；(4)了解科学和工程计算的全过程；3、生物模拟计算。主要内容如下：(1)讲授有关生物数学数据处理与计算的基本方法。(2)微分方程数学模型的计算原理和软件的操作使用。(3) 多元统计、Markov链等数学模型的计算原理和软件的操作使用。(4)数量分类、信息理论和系统控制数学模型的计算原理和软件的操作使用。4、水文分析与水利计算。主要内容如下：(1) 流域面雨量的计算(2) 降水、水面蒸发、水位、流量的水文要素测验的方法；日平均
4、水位、流量计算；水位与流量之关系(3) 流域产汇流分析计算(4) 年径流量分析计算与统计(5) 设计洪水计算与径流调节计算第六学期的第16、17、18、19四周。四、教材及主要参考资料五、考核与成绩评定优秀 实习态度认真，遵守机房制度，满出勤率，无违纪行为。有较强的自学能力，熟练掌握所要求的计算软件工具。对实习课题提出自己的见解，并且能应用这些计算工具很好地独立完成任务。 良好 实习态度认真，遵守机房制度，满出勤率，无违纪行为。有一定的自学能力，熟练掌握所要求的计算软件工具，并且能应用这些计算工具很好地完成任务。中等 实习态度欠认真，不遵守机房制度，不能满出勤率，无违纪行为。能掌握所要求的计算
5、软件工具，并且能应用这些计算工具完成任务。及格 实习态度不认真，不遵守机房制度，满三次无故缺勤，有较轻的违纪行为。能掌握所要求的计算软件工具，并且能用这些计算工具完成任务。不及格 实习态度极不认真，不遵守机房制度，满四次无故缺勤，有违纪行为，教育不改。不能掌握所要求的计算软件工具，不能用所规定的计算工具完成课题任务。若发现两份实习报告有部分基本相同，则其两个作者成绩皆评定为不及格。专业负责人签字： 教学院长签字 工程计算模拟实习报告( 20 - 20 年度第 学期) 题 目： 院 系： 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数： 成 绩： 日期： 年 月 日 / 目 录1页码1.1
6、页码2页码(要求：给出二级目录，宋体加粗，四号字,1.5倍行距。)XXXXXXXXXXXXX(实习题目)一、工程计算模拟实习的目的与要求（正文为宋体，五号字 行间距为21） 计算数学理论教学的同时补充以数据处理方法、计算方法、计算机有关软件的使用并组织各种工程模拟实例进行计算实习。目的是使学生在学习理论与方法的基础上，具有实际计算应用的能力，同时也加深对理论与方法的理解。要求学生掌握有关数据处理、计算原理、软件的操作和使用，最终能根据工程实际研究工作的需要，利用计算机独立完成有关工程计算和信息处理工作。实习时间：地 点：任 务：二、实习报告正文（正文为宋体，五号字 行间距为21） 1 实习过程
7、（实习内容、环节、做法）1将理论、方式、方法变成实践的行为；2解决实际问题的方法；3写法可以与数学模型课程设计类似。1.1标题1.11.2标题1.2三、实习总结报告含实习体会、经验教训，今后努力的方向等，3000字左右。（正文为宋体，五号字 行间距为21 ） 计算实习课程设计题目题号设计题目设计内容提交备注1线性回归问题结合课程,学习相关理论,查找资料,提出自己的解决问题的方法和实现的Matlab或Mathematica、C语言程序.论文、程序1-2人2多元线性回归问题同上论文、程序1-2人3线性规划问题同上论文、程序1-2人4非线性方程求解同上论文、程序1-2人5非线性问题同上论文、程序1-
8、2人6非线性规划问题同上论文、程序1-2人1、 一元线性回归问题在某产品表明腐蚀刻线，下表是试验活得的腐蚀时间（x）与腐蚀深度（y）间的一组数据。试研究两变量（x，y）之间的关系。X551020304050606590100y5681315171925252935其中：x-腐蚀时间(秒)； -腐蚀深度（y）()。要求： 1）画出散点图，并观察y与x的关系；2）求y关于x的线性回归方程：，求出a与b的值；3）对模型和回归系数进行检验；4）预测x=120时的y的置信水平为0.95的预测区间。5）编程实现上述求解过程。 注：参考书目：1、概率论与数理统计，浙江大学编，高等教育出版社。 2、数学实验，
9、萧树铁主编，高等教育出版社。2、 多元线性回归问题根据下述某猪场25头育肥猪4个胴体性状的数据资料，试进行瘦肉量y对眼肌面积（x1）、腿肉量(x2)、腰肉量(x3)的多元线性回归分析。序号瘦肉量y(kg)眼肌面积x1(cm2)腿肉量x2(kg)腰肉量x3(kg)序号瘦肉量y(kg)眼肌面积x1(cm2)腿肉量x2(kg)腰肉量x3(kg)115.0223.735.491.211415.9423.525.181.98212.6222.344.321.351514.3321.864.861.59314.8628.845.041.921615.1128.955.181.37413.9827.674.
10、721.491713.8124.534.881.39515.9120.835.351.561815.5827.655.021.66612.4722.274.271.501915.8527.295.551.70715.8027.575.251.852015.2829.075.261.82814.3228.014.621.512116.4032.475.181.75913.7624.794.421.462215.0229.655.081.701015.1828.965.301.662315.7322.114.901.811114.2025.774.871.642414.7522.434.651.8
11、21217.0723.175.801.902514.3520.045.081.531315.4028.575.221.66要求：1）画出散点图y与x1，y与x2，y与x3并观察y与x1，x2， x3的关系；2）求y关于x1，x2， x3的线性回归方程：-（1），求出的值；3）对上述回归模型和回归系数进行检验；4）再分别求y关于单个变量x1，x2, x3的线性回归方程：-（2），-（3）,- -（4）求出的值；分别求y关于两个变量x1，x2, x3的线性回归方程：-(2)，-（3）, - -（4）求出系数的值；并说明这六个回归方程对原来问题求解的优劣。5）编程实现上述求解过程。注：参考书目：1、
12、概率论与数理统计，浙江大学编，高等教育出版社。 2、数学实验，萧树铁主编，高等教育出版社。3、 优化理论中的线性规划问题-生产安排。某公司打算利用具有下列成分（见下表）的合金配制一种新型合金100公斤，新合金含铅，锌，锡的比例为3：2：5。合金品种12345含铅%含锌%含锡%306010102070502030101080501040单价（元/kg）8.66.08.95.78.8要求：（1）根据题意，列出该问题的线性规划模型； （2）利用单纯形法求解（1）中的模型，并写出分配方案； （3）编程实现上述求解过程； （4）利用程序验证上述模型的最优解。注：参考书目：1、运筹学，运筹学教材编写组编，清华大学出版社。 2、数学实验，萧树铁主编，高等教育出版社。4、 非线性方程求解分别用二分法、牛顿切线法、迭代法求解非线性方程的非负实数根。要求：（1）精确到，取不同的初值计算，输出初值、根的近似值和迭代次数，分析根的收敛域。（2）编写二分法、牛顿切线法的程序。（可以用Matlab或C语言）。（3）迭代法求解（可构造不同的迭代公式，如等）。（4）比较三种方法的优劣。注：参考书目：1、高等数学（上），同济大学编，高等教育出版社。
