1、计算机在环境工程中的应用课程教学大纲计算机在环境工程中的应用课程教学大纲(黑体,小3号)课程名称：计算机在环境工程中的应用 课程类型: （专业选修课）总 学 时：36 讲课学时： 实验学时：36学分：2适用对象: 环境工程专业先修课程：高等数学，高级语言程序设计，计算机应用基础一、课程性质、目的和任务 （黑体，小4号字）计算机在环境工程中的应用旨在提高环境工程专业本科生应用计算机解决环境中各种问题的能力。MATLAB是一种以数值计算和数据图示为主的计算机软件，并包含适应多个学科的专业软件包，以及完善程序开发功能。本课程将详细讲述计算机origin软件、matlab软件在数据处理、管理中的应用；
2、工程计算的应用；工程设计及工程设施运行中的应用；环境领域中涉及的应用模型，并利用大量的应用实例，理论与实践相结合讲述，便于学生理解掌握。二、教学基本要求 （黑体，小4号字）通过对Origin的学习，使学生能掌握目前最先进科技绘图软件，为学生日后学习和工作掌握一门强有力的科技绘图软件，在各种科技论文及著作中书写国，提供了图表制作的标准化。要求学生掌握MATLAB的数据类型、矩阵输入和操作方法、语法结构、函数的使用以及二维绘图功能，并能够熟练地将MATLAB应用于学习中，解决相关课程中的数学计算问题。上机操作是本课程重要的教学环节，学生只有通过上机实习，才能领会MATLAB中众多功能，才能达到熟练
3、应用的程度。本课程将安排学生上机实习。三、教学内容及要求 （黑体，小4号字）MATLAB软件教学内容第一章 MATLAB7.0简介教学目的与要求： 了解MATLAB软件和学习的意义。教学重点：对MATLAB软件有基本的认识。教学时数：1学时 主要教学内容： 第一节 MATLAB7.0简介一、介绍MATLAB软件的发展历史二、MATLAB的基本情况三、MATLAB的意义。第二章 MATLAB7.0的安装和用户界面 教学目的与要求： 熟悉MATLAB的基本功能、运行环境。教学重点：关于MATLAB的安装和对环境的熟悉。教学时数：1学时 主要教学内容： 第一节 MATLAB7.0的安装一、MATLA
4、B的运行环境二、MATLAB的安装 三、启动MATLAB环境四、MATLAB的窗口五、MTLAB7.0的路径搜索六、MATLAB7.0的帮助系统七、MATLAB系统的退出第三章 基本使用方法 教学目的与要求： 掌握MATLAB基本的数学运算方法和了解数据类型。教学时数：1学时 主要教学内容： 第一节 简单的数学运算一、数学式的输入二、标点符号的使用 第二节 MATLAB7.0的数据类型一、MATLAB7.0的数据类型第四章 数值计算功能教学目的与要求： 掌握MATLAB基本的数值计算功能。教学重点：关于MATLAB中矩阵、数组及单元数组和结构的掌握。教学时数：5学时 主要教学内容： 第一节 向
5、量及其运算一、向量的生成二、向量的基本运算 第二节 矩阵及其运算一、矩阵的生成二、矩阵的基本数值运算三、矩阵的特征参数运算 四、矩阵的分解运算 五、矩阵的一些特殊处理函数六、特殊矩阵的生成七、稀疏型矩阵 第三节 数组及其运算一、数组寻址和排序二、数组的基本数值运算三、数组的关系运算四、数组的逻辑运算第四节 单元数组和结构一、单元数组二、结构型变量第五章 字符串 教学目的与要求： 字符和字符串是MATLAB语言的重要组成部分，要求掌握其使用方法。教学方法： 多媒体教室, MATLAB的字符和字符串使用上有许多需要注意的地方，建议多演示，并且给出使用错误的方式。教学重点：关于MATLAB的字符和字
6、符串的使用方法及其注意事项。教学时数：1学时 主要教学内容： 第一节 设定字符串一、字符串的输入第二节 字符串的操作一、字符串元素的读取二、字符串的基本变换三、字符串的运算四、查找和替换五、字符串和数值的转换六、数组和字符串的转换第六章 多项式教学目的与要求： 掌握处理多项式的专用函数，学会使用专用函数求解多项式的根等基本运算。教学重点：掌握多项式专用函数的使用方法。教学时数：1学时 主要教学内容： 第一节 多项式一、创建多项式二、特征多项式输入法三、多项式求值四、多项式的四则运算第七章 关系和逻辑运算教学目的与要求： 掌握关系与逻辑操作符的使用方法，学会使用关系与逻辑函数，掌握运算符的优先级
7、别。教学重点：掌握关系与逻辑操作符的使用方法，掌握关系与逻辑函数的使用方法，注意其优先级别。教学时数：1学时 主要教学内容： 第一节 关系和逻辑运算一、关系操作符二、逻辑运算符三、关系与逻辑函数四、非数与空矩阵五、各种运算符的优先级第八章 MATLAB7.0程序设计教学目的与要求： 掌握M文件的编程方法和调试方法。教学重点：在掌握控制流语句基础上，掌握M文件的编程和调试方法。教学时数：3学时 主要教学内容： 第一节 M文件入门一、M文件的基本特点二、脚本式M文件三、函数式M文件四、MATLAB7.0程序控制第二节 变量和函数种类一、函数变量及其作用域二、函数的分类三、函数句柄第三节 程序设计的
8、辅助函数一、执行函数二、容错函数三、时间运算函数四、程序调试第九章 文件和数据的导入与导出教学目的与要求： 学会使用文件与数据的导入与导出方式。教学方法： 多媒体教室, 举例说明，多加演示。教学重点：掌握文件与数据的导入与导出。教学时数：1学时 主要教学内容： 第一节 文件和数据的导入和导出一、文件的存储二、文件的打开第十章 图形处理教学目的与要求： 本章介绍MATLAB基本的图像处理功能，要求学会基本的绘图指令、图形的简单控制和图形窗口的编辑等。教学方法： 多媒体教室, 这部分内容相对简单，可以讨论进行，同时举例说明，多加演示。教学重点：掌握基本的绘图指令，图像的简单控制和图形窗口的编辑。教
9、学时数：2学时 主要教学内容： 第一节 基本的绘图指令和图像的简单控制一、基本的绘图指令二、图像注释三、特殊图形的绘制第二节 交互式绘图操作一、 交互式绘图操作 ORIGIN课程教学内容第一章 OriginPro7.5概述1本章学习目的与要求（1）Origin软件的使用意义；（2）了解Origin软件的安装及新添加的功能；（3）了解Origin软件的在线服务功能；（4）掌握绘图工具及文字工具的使用，以及图形属性工具栏的使用；（5）掌握Origin的文件类型。2本章教学时安排：总学时：2 3本章课程教学内容 （1）Origin安装（2）Origin子目录及文件类型（3）Origin新功能（4）O
10、rigin联机帮助及在线服务4教学基本要求（1）能安装Origin软件；（2）能利用Origin绘图工具绘制一些常见的图形；（3）能识别常见的Origin文件类型。5本章知识点 安装、文件类型、图形工具使用及图形属性设计、文本工具使用第二章 Origin7.5基础1本章学习目的与要求（1）了解Origin的空间结构；（2）了解Origin的菜单栏特点，工具栏的使用，窗口的类型；（3）掌握Origin项目管理器的使用；（4）掌握项目文件的保存与打开。2本章教学时安排：总学时：4 3本章课程教学内容 （1）Origin工作空间概述（2）Origin基本操作4教学基本要求（1）能掌握工具栏的添加与隐
11、藏；（2）能掌握项目管理器的使用；（3）能掌握项目文件的保存与打开。5本章知识点 菜单、工具栏、窗口、项目管理器第三章 Origin7.5数据窗口1本章学习目的与要求（1）掌握Origin工作表的数据输入；（2）了解Origin的矩阵窗口的特点；（3）掌握Origin中Excel工作簿的使用；（4）掌握Origin中数据的导入与导出。2本章教学时安排：总学时：4 3本章课程教学内容 （1）Origin工作表窗口（2）Origin矩阵窗口（3）Origin中Excel工作簿的使用（4）Origin数据导入与导出4教学基本要求（1）能掌握Origin中工作表的数据输入；（2）能掌握Origin矩阵
12、窗口的定义、设置等；（3）能掌握Origin中Excel工作簿的使用；（4）能掌握Origin的数据导入与导出。5本章知识点 工作表、矩阵、Excel工作簿、导入向导第四章 二维图形的绘制1本章学习目的与要求（1）掌握简单的二维图形的绘制；（2）了解Origin中内置的二维图类型；（3）了解Origin主题绘图；2本章教学时安排：总学时：4 3本章课程教学内容 （1）简单二维图绘制（2）Origin内置二维图类型（3）Origin主题绘图4教学基本要求（1）能掌握Origin中工作表中列属性的设置；（2）能掌握Origin常见的二维图表的绘制；（3）能掌握Origin中各种内置二维图类型的使用
13、；（4）能使用主题绘图方式来绘制图表。5本章知识点 二维图表、二维图类型、主题绘图第五章 三维图形的绘制1本章学习目的与要求（1）掌握简单的三维图形的绘制；（2）掌握Origin中矩阵及数据导入；（3）掌握Origin三维表面图与等高线绘制（4）了解Origin内置三维图类型2本章教学时安排：总学时： 2 3本章课程教学内容 （1）矩阵及数据导入（2）Origin内置三维图类型（3）Origin三维表面图与等高线4教学基本要求（1）能掌握矩阵数据的意义及矩阵数据的导入方法；（2）能掌握Origin三维表面图及等高线的绘制方法；（3）了解Origin中各种内置三维图类型的使用；5本章知识点 矩阵
14、、三维图类型、等高线第六章 图形版面设计及图形输出1本章学习目的与要求（1）掌握Layout图形窗口的使用；（2）掌握Origin图形和Layout图形窗口输出；（3）掌握Origin窗口打印输出2本章教学时安排：总学时： 2 3本章课程教学内容 （1）LayOut图形窗口使用；（2）与其它应用软件共享Origin图形； （3）Origin图形和Layout图形窗口输出；（4）掌握Origin窗口打印输出。4教学基本要求（1）掌握Layout窗口的使用；（2）掌握Origin图形的输出；（3）了解Layout图形窗口的输出；（4）了解Origin窗口打印。5本章知识点 Layout、共享图形、
15、图形输出、窗口打印第八章 函数拟合1本章学习目的与要求（1）掌握拟合菜单中各种拟合方法；（2）学会使用拟合工具；（3）掌握非线性最小平方拟合及自定义函数拟合2本章教学时安排：总学时：2 3本章课程教学内容 （1）使用菜单拟合；（2）使用拟合工具拟合； （3）非线性最小平方拟合；（4）使用自定义函数拟合（5）曲线拟合举例。4教学基本要求（1）掌握常用的菜单拟合；（2）学会使用拟合工具；（3）学会使用自定义函数拟合；（4）掌握常见的拟合实例。5本章知识点 菜单拟合、函数拟合、非线性最小平方拟合四、课程的重点和难点见教学内容五、实践环节 （黑体，小4号字）机房实验教学五、各教学环节学时分配 （黑体，小4号字）讲课习题课讨论课实验其他合计MATLAB18ORIGIN18合计36表格居中，表格宽度基本占满版心，行高设为0.8cm（两行文字的设为1.1cm）。六、考核方式 平时考核与期末考试相结合。七、推荐教材和教学参考书 （黑体，小4号字）（一）教材孙祥 徐流美 吴清， MATLAB基础教程（第一版），清华大学出版社，2005年Origin7.5科技绘图及数据分析（第一版），方安平主编；机械工业出版社。 （二）参考资料1 张志涌等,精通MATLAB, 北京航空航天大学出版社,2003年3月 。大纲制订人：洪俊明制订日期：2009-8-319 / 9
