教學大綱表 (113學年度 第1學期)
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課程名稱
Course Title		 (中文) 數值方法
(英文) Numerical Method 		開課單位
Departments		 化學工程與生物科技學系
課程代碼
Course No.		 C4990
授課教師
Instructor		 陳泰祥
學分數
Credit		 3.0 必/選修
core required/optional		 選修 開課年級
Level		 大三
先修科目或先備能力(Course Pre-requisites)：微積分、工程數學、程式語言、Excel軟體使用
課程概述與目標(Course Overview and Goals)： 教導同學利用數值方法解決工程領域常見之數學問題,包括:微分,積分,線性及非線性方程式,常微分方程式,簡單篇為分方程式及最小平方法等.
本課程除介紹各種數值方法外,並注重誤差之判斷，邏輯能力訓練及程式之撰寫能力.
教科書(Textbook) 1.Chapra and Canale, "Numerical Methods for Engineers," 7/e, McGraw-Hill, 2015
參考教材(Reference) (1) Bilal M. Ayyub, Richard H. McCuen, “Numerical Methods for Engineers,” Prentice Hall.
(2) J. N. Sharma, “Numerical Methods for Engineers And Scientists,” Alpha Science International.
課程大綱 Syllabus 學生學習目標
Learning Objectives		 單元學習活動
Learning Activities		 學習成效評量
Evaluation		 備註
Notes
序
No.		 單元主題
Unit topic		 內容綱要
Content summary
1 Review of Programming and Software 1. Applied software
2. Excel
3. C++ programming
4. Sigmaplot 		1. Applied software
2. Excel
3. C++ programming
4. Sigmaplot		 上機實習
講授
 		 
2 Review of Programming and Software 1. Applied software
2. Excel
3. C++ programming
4. Matlab 		1. Applied software
2. Excel
3. C++ programming
4. Matlab		 上機實習
演講
 		作業
 		 
3 Errors, Round-Off & Truncation errors 1.Error analysis
2.Significant figures
3.Round-off errors
4.Truncation errors 		1.Error analysis
2.Significant figures
3.Round-off errors
4.Truncation errors		 上機實習
講授
 		 
4 Roots of Equations 1.Graphical method
2.Bisection method
3.Newton method 		1.Graphical method
2.Bisection method
3.Newton method		 上機實習
講授
 		作業
 		 
5 Roots of Equations 1.Graphical method
2.Bisection method
3.Newton method 		1.Graphical method
2.Bisection method
3.Newton method		 上機實習
講授
 		 
6 Roots of Equations 1.Graphical method
2.Bisection method
3.Newton method 		1.Graphical method
2.Bisection method
3.Newton method		 上機實習
講授
 		作業
 		 
7 Linear Equations 1.Matrix inversion
2.Gauss Elimination
3.Special matrices 		1.Matrix inversion
2.Gauss Elimination
3.Special matrices		 上機實習
講授
 		 
8 期中考 期中考 期中考 實作
 		期中考
 		期中考 3 hr  
9 Numerical Differentiation 1.Difference method
2.High accuracy differentiation formula 		1.Difference method
2.High accuracy differentiation formula		 上機實習
講授
 		 
10 Numerical Differentiation 1.Difference method
2.High accuracy differentiation formula 		1.Difference method
2.High accuracy differentiation formula		 上機實習
講授
 		作業
 		 
11 Numerical Integration 1. Trapezoidal rule
2. Simpson’s rule
3. Romberg integration 		1. Trapezoidal rule
2. Simpson’s rule
3. Romberg integration		 上機實習
講授
 		 
12 Numerical Integration 1. Trapezoidal rule
2. Simpson’s rule
3. Romberg integration 		1. Trapezoidal rule
2. Simpson’s rule
3. Romberg integration		 上機實習
講授
 		作業
 		 
13 Numerical Method for ODE 1.Euler's method
2.Runge-Kutta method
3.Shooting method for BVP 		1.Euler's method
2.Runge-Kutta method
3.Shooting method for BVP		 上機實習
演講
 		 
14 Numerical Method for ODE 1.Euler's method
2.Runge-Kutta method
3.Shooting method for BVP 		1.Euler's method
2.Runge-Kutta method
3.Shooting method for BVP		 上機實習
講授
 		作業
 		 
15 Numerical Method for PDE 1.Difference method for PDE
2.Transfer PDE to ODE system 		1.Difference method for PDE
2.Transfer PDE to ODE system		 上機實習
討論
 		 
16 期末考 期末考 期末考 期末考
 		期末考 3 hr  
彈性教學週活動規劃
序
No.		 實施期間
Period		 實施方式
Content		 教學說明
Teaching instructions		 彈性教學評量方式
Evaluation		 備註
Notes
1 起:2024-01-02 迄:2024-01-12 3.實作 Practical class 以化工與生技實際之問題，例如輸送單超或化熱化動等課程，需要以一種以上之數值方法才能求解之題目，使同學結合數值方法與化工生技之專業問題求解。 以同學完成解決問題之完整性以及正確性作為評量 1.獨立完成或小組合作完成列入考核 2.使用軟體之熟練度與妥適性列入考核


教學要點概述：
1.自編教材 Handout by Instructor：
■ 1-1.簡報 Slids
□ 1-2.影音教材 Videos
□ 1-3.教具 Teaching Aids
■ 1-4.教科書 Textbook
□ 1-5.其他 Other
□ 2.自編評量工具/量表 Educational Assessment
□ 3.教科書作者提供 Textbook

成績考核 Performance Evaluation： 期末考：30%   期中考：30%   彈性教學：10%   作業：30%  

教學資源(Teaching Resources)：
□ 教材電子檔(Soft Copy of the Handout or the Textbook)
■ 課程網站(Website)
課程網站(Website)：網路硬碟3 社群分享 C4990; 網路大學
扣考規定：https://curri.ttu.edu.tw/p/412-1033-1254.php