基于北太天元的偏微分方程数值解教学创新与实践OA

本文研究了国产科学计算软件教学与科研应用适配性不足,以及偏微分方程有限元教学中理论与实践脱节的问题.利用北太天元(Baltamatica)数值计算软件,以一维和二维非稳态热传导方程为研究载体,采用有限元方法(FEM)与Crank-Nicolson时间离散格式相结合的方式,进行算法设计及编程数值求解,并探讨依托该软件开展相关教学的实施路径.获得了基于北太天元的热传导方程有限元求解完整流程,实现了算法编程与结果可视化,对比传统教学模式提出了“问题驱动+代码实践”的教学新模式.该教学新模式可有效提升学生数值建模能力与创新思维,为国产科学计算软件在偏微分方程教学中的推广应用提供了可行方案,丰富了有限元方法教学的实践路径.