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所在平台: Udemy |
课程主页: https://www.udemy.com/course/wolfram-d/
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**课程名称：** Wolfram科学计算：思维与技能（数据篇） **课程概述：** 本课程是“Wolfram科学计算：思维与技能”系列课程的第二篇，旨在面向非计算机专业的理工科学生，通过Wolfram Mathematica这一强大的科学计算平台，培养学生的计算思维和科学计算技能。课程以德国教育家瓦根舍因的“范例教学理论”为指导，采用案例驱动的方式，精选了科学计算、数据分析、计算机模拟等方面的核心范例。 课程聚焦两大主线： * **算法：** 深入讲解积分梯形法则、迭代与递归、插值法、最小二乘法、牛顿法、有限差分法、有限单元法等基础但关键的数值算法。 * **编程：** 介绍命令式范式、面向过程、函数式范式以及迭代式和增量式开发等编程思想与方法。 尤其强调的是，本课程旨在教授学生如何高效、精准地处理、分析及可视化实验数据。即使是几乎没有编程经验的学习者，也能通过开发Wolfram程序来深刻解读数据。课程内容丰富，涵盖了如“分析硅在低温下的热容数据”、“石墨电导率的阿列纽斯方程”等复杂的工程问题案例，帮助学生掌握数据分析和解决工程问题的能力。 **核心亮点：** * **培养计算思维：** 强调计算思维作为解决复杂工程问题的普适性技能。 * **掌握关键算法：** 系统学习并实践一系列基础的科学计算算法。 * **精通Wolfram Mathematica：** 学习使用这一权威的科学计算系统进行数据处理、分析与可视化。 * **案例驱动教学：** 通过真实的工程问题案例，激发学习兴趣，深化理解。 * **面向编程初学者：** 即使没有编程经验，也能掌握Wolfram编程语言，解决实际问题。 * **“缺漏”教学法：** 聚焦最根本、最本质的范例，激发学生主动学习和创造性。 **目标人群：** 理工科专业学生，尤其是在工业互联网时代背景下，需要提升计算机工作原理理解、编程能力、数值算法掌握以及计算机模拟应用能力的非计算机专业学生。
人类已经进入了工业互联网时代，大数据、人工智能、数字孪生体与各个工程技术领域之间正在进行着深度的融合，计算机不仅仅是解决问题的效率工具，它深刻影响了人们的作业方式、认知方式。"计算思维"不再是计算机专家和程序员的专属能力，而成为了一种普遍的认识和一类普适的技能，每一名学生都应该热心于它的学习和运用。君不见，当下所有复杂工程问题的解决都离不开计算思维的助力。这一切为非计算机专业的理工科学生提出了更高的要求：深谙计算机工作原理，精通一门高级编程语言，掌握必备的数值算法，开发或应用计算机模拟程序，……"Wolfram科学计算：思维与技能"系列课程旨在启发计算思维、磨练计算技能。课程的总体设计以德国教育实践家瓦根舍因创立的"范例教学理论"作为指导思想。面向一门交叉学科的课程，放弃百科全书式授课思路，大胆地实施"缺漏"教学，教授最根本的、最基础的、最本质性的范例内容，以培养学生学习的主动性和创造性为目标。从科学计算、数据分析、基于方程的计算机模拟、仿真等方向上精选教学范例。沿着"算法"（积分梯形法则-迭代与递归-插值法-最小二乘法-牛顿法-有限差分法-有限单元法）和"编程"（命令式范式-面向过程-函数式范式-迭代式开发-增量式开发）两条主线打通学生"教养性"学习的任督二脉。本课程是"Wolfram科学计算：思维与技能"系列课程的第二篇，基于"全球现代技术计算权威系统"Wolfram Mathematica高效、精准地处理、分析及可视化手头的实验数据，让几乎没有编程经验的学习者通过开发Wolfram程序深刻解读数据。数据篇课程涵盖四个专题，全程案例驱动，其中不乏"分析硅在低温下的热容数据"、"石墨电导率的阿列纽斯方程（Arrhenius equation）"等复杂工程问题。
