《计算机在化学化工中的应用》教学大纲.doc

计算机在化学化工中的应用计算机在化学化工中的应用课程课程教学大纲教学大纲 英 文 名 称：英 文 名 称：Application of Computer in Chemistry and Chemical Engineering 授课专业：授课专业：林产化工、制药工程 学时学时：51 学分：学分：3 开课学期：开课学期：第 4 学期 适用对适用对象：象：林产化工与制药工程本科生 一、课程性质与任务一、课程性质与任务 随着计算机科学与技术的高速发展及其与传统化学、化工学科的不断交叉、渗透与整合，现代计算机技术正在化学、化工专业的科研、生产、教学中起到日益重要的作用。计算机在化学、化工专业的应用已不仅局限于传统的办公、图形处理等范围。在化学品开发、反应机理研究、设备设计、过程控制、工艺优化、辅助教学等领域，计算化学和计算化学工程的重要作用日益凸显。对于化学、化工专业的学生和科研人员，熟练应用计算机解决学习、科研、工作中面临的各种问题己成为必备的基本技能。本门课程以实际应用例子为对象，在叙述和分析中将文献检索与管理、实验设计与数据处理、化学化工图形与图像处理、化学化工计算、论 文撰写与演示等内容紧密结合，通过学习，使学生应用计算机解决化学、化工领域一些常见问题的能力在实践中得到培养和提高，并对化工常用软件有较好的了解和掌握，是化工类专业的专业选修课程。二、课程教学的基本要求二、课程教学的基本要求 通过本课程的学习，使学生初步掌握利用相关软件和 internet 网络进行工程设计能力、专业图形图象绘制、化工过程模拟与分析、获取化学化工信息的能力、实验数据处理的能力。三、课程教学内容三、课程教学内容 第 1 章 计算机文献检索 4 学时 第 2 章 计算机文献管理 4 学时 第 3 章 正交试验设计 6 学时 第 4 章 化学编辑排版 4 学时 第 5 章 实验数据的图形化处理 5 学时 第 6 章 使用 Visio 2007 绘制化学化工图形 6 学时 第 7 章 Matlab 与化学化工计算 6 学时 第 8 章 Excel 与化工最优化问题 6 学时 第 9 章 化工过程模拟 6 学时 第 10 章 计算机在科技论文撰写及演讲中的应用 4 学时 四、教学重点、难点四、教学重点、难点 本课程重点为化学化工信息资源及搜索；文献数据库和专利检索；物性数据库和化学化工标准检索。文献数据库的建立；文献管理；文献样式编排和论文参考文献的插入引用。正交实验设计的基本原则和步骤；正交实验结果直观分析与方差分析方法；应用 Excel 进行直观分析与方差分析。ACD/ChemSketch 使用和操作步骤；ACD/ChemSketch 绘制分子结构；ACD/ChemSketch 实验装置图绘制。Origin8.5 使用和操作步骤；Origin8.5曲线拟合功能的实现；Origin8.5 二维和三维图形的绘制。Visio 2007 的基本功能与使用；Visio 2007 文本的创建和编辑以及图层的应用；Visio 2007 化工工艺流程图和化工设备图的绘制。Matlab 基本功能与安装；Matlab 在线性方程组求解和数据插值中的应用；Matlab 在非线性方程组数值求解中的应用。化工中经常遇到的最优化问题；线性规划的基本原理以及 Excel 在线性规划中的应用；非线性规划的基本原理以及 Excel 在非线性规划中的应用。化工过程模拟技术发展与应用；使用 Aspen Plus 进行过程模拟的一般步骤；使用 Aspen Plus 进行化工过程模拟。科技论文的基本结构；科技论文内容与格式要求以及写作规范；Microsoft Word 在论文撰写中的应用 本课程难点主要为文献数据库检索；物性数据库和化学化工标准检索。文献数据库的建立；文献样式编排和论文参考文献的插入引用。正交实验设计的基本原则和步骤；正交实验结果直观分析与方差分析方法。ACD/ChemSketch 绘制分子结构；ACD/ChemSketch 实验装置图绘制。Origin8.5曲线拟合功能的实现；Origin8.5二维和三维图形的绘制。Visio 2007文本的创建和编辑以及图层的应用；Visio 2007 化工工艺流程图和化工设备图的绘制。Matlab 在线性方程组求解和数据插值中的应用；Matlab 在非线性方程组数值求解中的应用。线性规划的基本原理以及 Excel 在线性规划中的应用；非线性规划的基本原理以及 Excel 在非线性规划中的应用。使用Aspen Plus 进行过程模拟的一般步骤；使用 Aspen Plus 进行化工过程模拟。科技论文的内容与格式要求以及写作规范；Microsoft Word 在论文撰写中的应用。五、教学时数分配五、教学时数分配 教学时数 51 学时，其中理论讲授 51 学时，实践教学 0 学时 (提供相关软件学生在自己电脑完成软件实习)六、教学方式六、教学方式 多媒体教学与板书结合、实践环节由教师提供相关软件学生在自己电脑完成软件实习。七、本课程与其它课程的关系七、本课程与其它课程的关系 化工原理、高等数学和计算机编程及应用 八、考核方式八、考核方式 期末考试并结合平时作业成绩 九、教材及教学参考书九、教材及教学参考书 主教材：李谦等编著：计算机在化学化工中的应用，北京：化学工业出版社，2010 参考书：1、马江权等编著：计算机在化学化工中的应用，北京：高等教育出版社，2005 2、李梦龙等编著：化学软件及其应用，北京：化学工业出版社;2004 3、赵文元,王亦军编著：计算机在化学化工中的应用技术北京:科学出版社,2001 4、吴若峰,乐之伟,陆文聪编著 计算机在化学化工中的应用 上海:上海大学出版社,2000 第一章第一章 计算机文献检索计算机文献检索（4 学时学时）一、教学要求一、教学要求：1了解 Internet 上的化学化工信息资源，通过搜索引擎查找化学化工信息；2掌握化学化工文献数据库的检索和专利检索；3了解 Internet 上的物性数据库和化学化工标准。二、教学要点：二、教学要点：1Internet 上的化学化工信息资源 2通过 Internet 搜索引擎查找化学化工信息 3化学化工文献数据库的检索 4专利检索 5Internet 上的物性数据库 6网上化学化工标准 三、重点、难点三、重点、难点 重点：重点：1化学化工信息资源及搜索；2文献数据库和专利检索；3物性数据库和化学化工标准检索。难点：难点：1文献数据库检索；2物性数据库和化学化工标准检索。第二章计算机文献管理第二章计算机文献管理（4 学时学时）一、教学要求：一、教学要求：1 了解计算机文献管理软件EndNote和Noteexpress的基本功能及安装；2 掌握利用 EndNote 和 Noteexpress 建立数据库的方法，以及进行文献管理；3了解利用 EndNote 和 Noteexpress 进行文献样式编排和论文写作。二、教学要点：二、教学要点：1EndNote 简介 2建立 EndNote 数据库 3录入文献 4。EndNote 的使用 三、重点、难点：三、重点、难点：重点：重点：1文献数据库的建立；2文献管理；3文献样式编排和论文参考文献的插入引用。难点：难点：1文献数据库的建立；2文献样式编排和论文参考文献的插入引用。第三章第三章 正交试验设计正交试验设计（6 学时学时）一、教学要求：一、教学要求：1了解正交实验设计的概念、特点；2掌握正交实验设计的基本原则和步骤；3掌握正交实验结果直观分析与方差分析方法；4掌握应用 Excel 进行试验结果的直观分析与方差分析。二、教学要点二、教学要点 1正交试验的基本概念 2正交试验设计 3正交试验的数据处理 4 Excel 在正交试验数据处理中的应用 三、教学重点、难点：三、教学重点、难点：重点重点:1正交实验设计的基本原则和步骤；2正交实验结果直观分析与方差分析方法；3应用 Excel 进行直观分析与方差分析。难点：难点：1正交实验设计的基本原则和步骤；2正交实验结果直观分析与方差分析方法。第四章第四章 化学编辑排版化学编辑排版（4 学时学时）一、教学要求：一、教学要求：1了解化学结构绘制软件 ACD/ChemSketch 安装和基本功能；2掌握化学结构绘制软件 ACD/ChemSketch 使用和操作步骤；3掌握 ACD/ChemSketch 绘制分子结构的方法；4掌握应用 ACD/ChemSketch 进行实验装置图绘制。二、教学要点：二、教学要点：1化学结构绘制软件 ACD/ChemSketch 2分子结构绘制 3图形的绘制 4使用 ChemSketch 预测化合物的宏观性质 5其他重要化学绘图软件简介 三、教学重点、难点：三、教学重点、难点：重点：重点：1 ACD/ChemSketch 使用和操作步骤；2ACD/ChemSketch 绘制分子结构；3ACD/ChemSketch 实验装置图绘制。难点：难点：1ACD/ChemSketch 绘制分子结构；2ACD/ChemSketch 实验装置图绘制。第五章第五章 实验数据的图形化处理实验数据的图形化处理（5 学时学时）一、教学要求：一、教学要求：1了解 Origin8.5 的基本功能与安装；2掌握 Origin8.5 使用和操作步骤；3掌握 Origin8.5 曲线拟合、数值计算、数据分析功能。二、教学要点：二、教学要点：1 Origin 基础知识 2数据录入 3绘图 4图形输出 5数据拟合 三、教学重点、难点：三、教学重点、难点：重点：重点：1Origin8.5 使用和操作步骤；2Origin8.5 曲线拟合功能的实现；3Origin8.5 二维和三维图形的绘制。难点：难点：1Origin8.5 曲线拟合功能的实现；2Origin8.5 二维和三维图形的绘制。第六章第六章 使用使用 Visio 2007 绘制化学化工图形绘制化学化工图形（6 学时学时）一、教学要求：一、教学要求：1了解 Visio 2007 的基本功能与安装；2掌握 Visio 2007 文本的创建和编辑以及图层的应用；3掌握 Visio 2007 化工工艺流程图和化工设备图的绘制。二、教学要点：二、教学要点：1Visio 2007 功能简介 2化工工艺流程图的绘制 3化工设备图的绘制 二、教学重点、难点：二、教学重点、难点：重点：重点：1Visio 2007 的基本功能与使用；2Visio 2007 文本的创建和编辑以及图层的应用；3Visio 2007 化工工艺流程图和化工设备图的绘制。难点：难点：1Visio 2007 文本的创建和编辑以及图层的应用；2Visio 2007 化工工艺流程图和化工设备图的绘制。第七章第七章 Matlab 与化学化工计算与化学化工计算（6 学时学时）一、教学要求：一、教学要求：1了解 Matlab 发展历史、基本功能与安装；2掌握 Matlab 在线性方程组求解和数据插值中的应用；3掌握 Matlab 在非线性方程组数值求解中的应用。二、教学要点：二、教学要点：1Matlab 基础知识 2线性方程组的求解 3数据插值 4非线性方程（组）的求解 5常微分方程（组）的数值解 三、教学重点、难点：三、教学重点、难点：重点：重点：1Matlab 基本功能与安装；2Matlab 在线性方程组求解和数据插值中的应用；3Matlab 在非线性方程组数值求解中的应用。难点：难点：1Matlab 在线性方程组求解和数据插值中的应用；2Matlab 在非线性方程组数值求解中的应用。第八章第八章 Excel 与化工最优化问题与化工最优化问题（6 学时学时）一、教学要求：一、教学要求：1了解化工中经常遇到的最优化问题；2掌握线性规划的基本原理以及 Excel 在线性规划中的应用；3掌握非线性规划的基本原理以及 Excel 在非线性规划中的应用。二、教学要点：二、教学要点：1化工最优化问题 2线性规划 3非线性规划 三、教学重点、难点：三、教学重点、难点：重点：重点：1化工中经常遇到的最优化问题；2线性规划的基本原理以及 Excel 在线性规划中的应用；3非线性规划的基本原理以及 Excel 在非线性规划中的应用。难点：难点：1线性规划的基本原理以及 Excel 在线性规划中的应用；2非线性规划的基本原理以及 Excel 在非线性规划中的应用。第九章第九章 化工过程模拟化工过程模拟（6 学时学时）一、教学要求一、教学要求：1了解化工过程模拟技术发展与应用；2掌握 Aspen Plus 的基本操作；3掌握使用 Aspen Plus 进行过程模拟的一般步骤；4掌握使用 Aspen Plus 进行化工过程模拟。二、教学要点：二、教学要点：1化工过程模拟技术 2。Aspen Plus 的基本操作 3使用 Aspen Plus 进行过程模拟的应用实例 4计算流体力学 三、教学重点、难点：三、教学重点、难点：重点：重点：1化工过程模拟技术发展与应用；2使用 Aspen Plus 进行过程模拟的一般步骤；3使用 Aspen Plus 进行化工过程模拟。难点：难点：1使用 Aspen Plus 进行过程模拟的一般步骤；2使用 Aspen Plus 进行化工过程模拟。第十章第十章 计算机在科技论文撰写及演讲中的应用计算机在科技论文撰写及演讲中的应用（4 学时学时）一、教学要求：一、教学要求：1了解科技论文的基本结构；2掌握科技论文内容与格式要求；3掌握科技论文写作规范；4掌握 Microsoft Word 在论文撰写中的应用。二、教学要点：二、教学要点：1科技论文 2Microsoft Word 在论文撰写中的应用 3PowerPoint 在制作幻灯片中的应用 三、教学重点、难点：三、教学重点、难点：重点：重点：1科技论文的基本结构；2科技论文的内容与格式要求以及写作规范；3Microsoft Word 在论文撰写中的应用。难点：难点：1科技论文的内容与格式要求以及写作规范；2。Microsoft Word 在论文撰写中的应用。附件：教学时数分配表附件：教学时数分配表 序号 教学内容 学时 学时分配 理论讲授 实践教学 1 计算机文献检索 4 4 2 计算机文献管理 4 4 3 正交试验设计 6 6 4 化学编辑排版 4 4 5 实验数据的图形化处理 5 5 6 使用 Visio 绘制化学化工图形 6 6 7 Matlab 与化学化工计算 6 6 8 Excel 与化工最优化问题 6 6 9 化工过程模拟 6 6 10 计算机在科技论文撰写及演讲中的应用 4 4 小 计 51 51