工程技术人员到底需要什么样的数学？

“计算方法”（数学专业称之为“数值分析”）是当前国内理工科专业普遍开设的一门课程，其主要内容是研究使用计算机求解数学问题的方法，一般包括误差理论、线性或非线性方程（组）求解、插值和拟合、矩阵特征值或向量求解、数值积分或数值微分、常微分方程求解等。

《机械工程计算方法：程序实践和案例分析》贯彻案例教学思维，对内容进行了精心的选择和编排，每一章均包含了基础篇和应用案例篇两个部分。基础篇主要是直接从程序实现的角度展示“计算方法”中各类算法的特性。应用案例篇则给出了大量的来源于科学和工程应用领域，特别是机械工程领域的实用案例，展示了 如何使用“计算方法”中各类算法解决实际问题。 本书介绍的所有程序源代码均可通过扫描如下二维码免费获取。

图书特点

（1）从程序实践角度阐述理论。

图书不平铺直叙基础理论，而着重从算例的程序运行结果说明数值算法的特性。以迭代法的先验估计和后验估计为例，书中比较了采用两类法则控制程序运行的迭代次数，论述了先验估计偏“悲观”而后验估计偏“乐观”的特性，得出先验估计适合于理论分析，后验估计则适合于程序控制的结论。

（2）应用案例丰富完整。

书中的十几个应用案例来源于多个领域，以机械工程为主，涵盖工程力学、信息技术等多个领域。每个案例均给出了背景知识介绍、数学建模过程、数值求解算法、代码实现和结果讨论。这些案例均经过精心的选择，既包括原子弹能量估计这样的经典杰作，也包括机器人路径规划这样的前沿内容。此外，本书案例的求解算法也覆盖了一般“计算方法”课程的全部内容，部分案例甚至关联多个内容，这有效展示了实际问题的解决范式。

（3）丰富的示例程序。

采用MATLAB作为主要编程工具，结合MATLAB的强大计算功能，给出了所有示例的求解程序，特别适合入门级读者。示例代码可直接使用，也可在此基础上进一步发展。

（4）拓展内容。

除了“计算方法”课程本身的相关内容，也进行了一定程度的知识拓展，如原子弹能量估计问题中给出了量纲分析方法的简单介绍，润滑问题求解中给出了简单的多重网格法的简单应用。

图书内容

计算方法是数值求解各类数学问题的算法的统称，在工程技术领域具有重要的应用价值。本书基于机械工程学科特色，系统阐释了数值计算的理论基础、典型算法及其工程应用场景。