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所在平台: Udemy |
课程主页: https://www.udemy.com/course/wolfram-lx/
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**课程名称：** Wolfram科学计算：思维与技能（模拟篇） **课程概述：** 本课程是“Wolfram科学计算：思维与技能”系列课程的第三篇，旨在通过“范例教学理论”指导，教授非计算机专业的理工科学生计算思维和技能。课程聚焦于使用Wolfram Mathematica解决复杂工程问题，特别是利用其强大的数值计算能力进行微分方程求解、计算机模拟与仿真。 **核心内容：** * **计算思维与技能培养：** 强调计算思维作为一种普适技能的重要性，及其在工业互联网时代解决复杂工程问题中的关键作用。 * **Wolfram Mathematica的应用：** 教授如何利用Wolfram Mathematica这一强大的科学计算系统，高效、准确地求解微分方程，并进行计算机模拟及仿真。 * **案例驱动教学：** 课程内容设计以实际工程问题为驱动，涵盖“计算PN结内建电场”、“模拟CZ法晶体生长工艺”等多个复杂案例。 * **核心算法与编程范式：** 沿着“算法”（如积分梯形法则、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”（如命令式、面向过程、函数式范式，迭代与增量式开发）两条主线，帮助学习者构建扎实的计算基础。 * **面向零编程基础学习者：** 即使是几乎没有编程经验的学习者，也能通过本课程掌握开发Wolfram程序解决复杂工程问题的能力。 **教学目标：** * 启发和培养学生的计算思维。 * 磨练学生的科学计算和编程技能。 * 使学习者能够运用Wolfram Mathematica解决实际工程问题。 * 提升学习者在数据分析、计算机模拟和仿真方面的能力。
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"系列课程的第三篇，基于"全球现代技术计算权威系统"Wolfram Mathematica高效、准确地求解微分方程，并进行计算机模拟及仿真，让几乎没有编程经验的学习者通过开发Wolfram程序解决复杂工程问题。模拟篇课程涵盖五个专题，全程案例驱动，其中不乏"计算PN结内建电场"、"模拟CZ法晶体生长工艺"等复杂工程问题。
