東吳大學教師授課計劃表

檔案產生時間：2022/3/4 下午 08:03:10
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一、課程基本資料 Course Information
科目名稱 Course Title：
(中文)計算物理（乙）
(英文)COMPUTATIONAL PHYSICS (B)		 開課學期 Semester：110學年度第2學期
開課班級 Class：物理三
授課教師 Instructor：黃雍熙 HUANG, YOUNG-SEA
科目代碼 Course Code：BPS32801 單全學期 Semester/Year：單 分組組別 Section：
人數限制 Class Size：32 必選修別 Required/Elective：選 學分數 Credit(s)：3
星期節次 Day/Session： 四E56　 前次異動時間 Time Last Edited：111年01月06日11時01分
物理學系基本能力指標 Basic Ability Index
編號
Code		 指標名稱
Basic Ability Index		 本科目對應之指標
Correspondent Index		 達成該項基本能力之考評方式
Methods Of Evaluating This Ability
1具物理理論專業領域核心知識
To acquire core knowledge of theoretical physics.		●》課堂討論與表現
》報告(含個人或小組、口頭或書面、專題、訪問、觀察等形式)
》作業成績
》紙筆測驗
》實作(含分組演練/合作等)
》資料蒐集與分析
2具物理實驗專業領域核心知識
To acquire core knowledge of experimental physics.		  
3具光電、電子領域核心知識
To acquire core knowledge of electro-optics and electronics.		●》課堂討論與表現
》報告(含個人或小組、口頭或書面、專題、訪問、觀察等形式)
》作業成績
》紙筆測驗
》實作(含分組演練/合作等)
》資料蒐集與分析
4具物理相關領域核心知識
To acquire core knowledge in relevant branches of physics.		●》課堂討論與表現
》報告(含個人或小組、口頭或書面、專題、訪問、觀察等形式)
》作業成績
》紙筆測驗
》實作(含分組演練/合作等)
》資料蒐集與分析
5具基礎研究方法核心能力
To acquire core ability of doing basic research.		●》課堂討論與表現
》報告(含個人或小組、口頭或書面、專題、訪問、觀察等形式)
》作業成績
》紙筆測驗
》實作(含分組演練/合作等)
》資料蒐集與分析
6具基礎實驗方法核心能力
To acquire core ability of basic experimental methods.		  
二、指定教科書及參考資料 Textbooks and Reference
(請修課同學遵守智慧財產權，不得非法影印)
●指定教科書 Required Texts
Lecture Notes by Young Sea Huang ( September, 2005; revised 2009 )
translated from "A crush course in Mathematica", Stephan Kaufmann, Institute of Mechanics, 　　　ETH Center, CH 8092 , Zurich, Switzerland, (Birkhauser Verlag, Basel, Boston, 1999).

●參考書資料暨網路資源 Reference Books and Online Resources
1."Numerical Mathematics and Computing", 5th edition,
Ward Cheney and David Kincaid,（Brooks/Cole Publishing Company, Boston, 2003)
2."Analytical Mechanics", 7th edition,
Grant R. Fowles and George L. Cassiday, (Broook/Cole, 2005)
三、教學目標 Objectives
介紹 Mathmatica 語言、與數值分析，內容包括：Mathmatica 基礎語言、計算方法、程式設計，及數值分析之基本概念，然後介紹在物理與數學上的應用。
Introduce Mathematica, numerical analysis and its applications in mathematics and physics. The contents are: basic language of Mathematica, programming, fundamental concepts of numerical analysis and applications in mathematics and physics.
四、課程內容 Course Description
●整體敘述 Overall Description
【本課程屬資訊能力畢業標準列抵課程，內含至少12小時運算思維及程式設計內容】

第一學期:
Mathematica:
1. Mathematica 簡介:
簡要地介紹 Mathematica.
2. Mathematica 基礎:
包含前端介面主要功能, 不同輸入方法及輸出陳列, 介紹常用運算功能, 如 數
值計算, 符號計算, 求極限, 微分, 積分, 求方程式之根, 解微分方程式...等.
3. 繪圖:
包含如何畫函數之座標圖, 並修飾圖形, 參數作圖法來畫曲線, 曲面圖, 及製作畫.
利用套件(packages) 內之特殊繪圖指令來畫圖.
4. 串列 (List):
介紹表列之語法, 運算, 及其應用, 例如在線性代數上, 向量及矩陣之運算,
及如何將數據結構化 等.
5. 介紹程式設計 (Introduction to Programming):
詳細討論 Mathematica 如何執行工作, 及不同程式設計方式, 例如: 程序式, 函數式.. 等
不同設計方式.
6. Mathematica 在物理與數學上的應用。
(2) 簡介數值運算
包含: 數之精密度: (Precision), 與準確度 (Accuracy),
誤差及誤差演進 (propagation of errors). 各類型之數值運算.

第二學期:
(1) Mathematics 進階課程 (Lecture Notes),
1. 簡介數值運算, 包含: 數之精密度: (Precision), 與準確度 (Accuracy),
誤差及誤差演進 (propagation of errors). 各類型之數值運算.
2. Mathematics 之數值運算, 如, 固定機械精密度計算, 任意精密度計算.
Mathematics 之數值函數之運算.

(2) 簡介數值分析 (Numerical Analysis)
1.求方程式之根, 如, 牛頓法
2.求聯立方程式之根, 如, Gaussian elimination.

(3) Monte Carlo 法 ,及模擬
1.簡介亂數, 及模擬
2.在物理與數學上的模擬。

(4) 在物理與數學上的的應用
●分週敘述 Weekly Schedule
週次 Wk 日期 Date 課程內容 Content 備註 Note

1

 2/24 程式設計  　

2

 3/3 程式設計  　

3

 3/10 程式設計  　

4

 3/17 數值運算之基礎: 精密度 (Precision), 與準確度 (Accuracy),
 　

5

 3/24 數值運算: 誤差及誤差演進  　

6

 3/31 Mathematics 之數值運算, 如, 固定機械精密度計算, 任意精密度計算  　

7

 4/7 放假  　

8

 4/14 數值分析 (Numerical Analysis)  　

9

 4/21 期中考  　

10

 4/28 數值分析 (Numerical Analysis)  　

11

 5/5 Mathematica 在物理與數學上的應用  　

12

 5/12 Mathematica 在物理與數學上的應用  　

13

 5/19 Mathematica 在物理與數學上的應用  　

14

 5/26 Monte Carlo 法, 及模擬: 簡介亂數, 及模擬  　

15

 6/2 Monte Carlo 在物理與數學上的模擬  　

16

 6/9 Monte Carlo 在物理與數學上的模擬  　

17

 6/16 Monte Carlo 法, 及模擬: 簡介亂數, 及模擬
  　

18

 6/23 期末考  　
五、考評及成績核算方式 Grading
配分項目 Items 次數 Times 配分比率 Percentage 配分標準說明 Grading Description
期中考135% 
學期考135% 
其他 30%出席、課堂表現、作業
配分比率加總 100%  
六、授課教師課業輔導時間和聯絡方式 Office Hours And Contact Info
●課業輔導時間 Office Hour
一(2,3), 四(3,4)
●聯絡方式 Contact Info
研究室地點 Office：R0516 EMAIL：yshuang@scu.edu.tw
聯絡電話 Tel：28819471 ext 6772 其他 Others：
七、教學助理聯絡方式 TA’s Contact Info
教學助理姓名 Name 連絡電話 Tel EMAIL 其他 Others
待定   
八、建議先修課程 Suggested Prerequisite Course
九、課程其他要求 Other Requirements
十、學校教材上網、數位學習平台及教師個人網址 University’s Web Portal And Teacher's Website
學校教材上網網址 University’s Teaching Material Portal：
東吳大學Moodle數位平台：http://isee.scu.edu.tw
學校數位學習平台 University’s Digital Learning Platform：
☐東吳大學Moodle數位平台：http://isee.scu.edu.tw
☐東吳大學Tronclass行動數位平台：https://tronclass.scu.edu.tw
教師個人網址 Teacher's Website：
其他 Others：
十一、計畫表公布後異動說明 Changes Made After Posting Syllabus