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南开大学环境科学与工程学院

学院级

环境数据处理与生物数学软件应用

课程:环境数据处理与生物数学软件应用
主讲人:曾文炉
职称职务:副教授
研究领域:环境毒理学;环境生物技术
联系电话:022-66229527
邮箱:zwl@nankai.edu.cn
 
 
课程介绍
 
    环境科学和环境工程专业的科研实践过程中,如何利用相关的生物数学软件,进行科学而合理的试验设计,以节省人力、物力和财力,并进行相应的分析;对试验所取得的数据进行初步挖掘,并利用当前流行、被广大科技界公认的绘图软件直观展示,以增强结论的说服力;通过对试验现象和试验过程的深入分析,在探讨其机理的基础上,构建相应的数理模型;再进一步利用相关的系统动力学软件加以模拟和仿真。
 
    通过课程的学习,让学生们了解当前环境科学与环境工程科学实践中流行的数据处理方法,以及相应的生物数学软件应用技巧,以提高学生的专业素质和综合创新能力。采用案例式教学方式,一方面引用往届学生其学位论文中的图表、数据与实现方法,另一方面借鉴本学科领域中最新科学期刊论文中的相关案例,设计和讲解各个专题模块的内容,模拟真实的科研环境,提出可行的解决方案,使学生们切实掌握与环境数据处理相关的各方面实用操作技能。

 
教学大纲
教学大纲

 
教学参考书
 
(1)Design and Analysis of Experiments, 6th Edition, Douglas C. Montgomery, John Wiley & Sons, Inc., 2005
(2)Design of Experiments with Minitab, Paul G. Mathews, ASQ Quality Press, 2005
(3)图解Origin 8.0科技绘图及数据分析, 李润, 人民邮电出版社, 2009
(4)Mathematica 7实用教程(第2版), 张韵华, 中国科学技术大学出版社, 2014
(5)Mathematica在化学化工中的应用, 杜迎春, 化学工业出版社, 2010
(6)Modeling the Environment, an Introduction to System Dynamics Models of Environmental Systems, Andrew Ford, IsLand Press, 1999
(7)系统动力学, 王其藩, 上海财经大学出版社, 2009
(8)社会系统动力学, 李旭, 复旦大学出版社,2009

 
单元作业
 
第1单元
(1)画一些二维图(含误差棒、显著性标记的星号或字母)
(2)画一些三维图
(3)方程拟合(二维和三维)
(4)图形数字化
 
第2单元
设计正交试验(须考察至少一个交互作用)和响应面实验各一个
 
第3单元
(1)画一些二维图
(2)画一些三维图
(3)解代数方程
(4)解微分方程(组)
(5)线性规划
(6)拟合
(7)极值与极限
(8)四维图
(9)从网上找一些有趣的图形(含代码)
 
第4单元
从期刊文献或相关参考书查找感兴趣的系统动力学模型例子,以Stella或Vensim实现之。或者,自己构建一个系统动力学模型

 
电子教案
 
1st_绪论&科技绘图part1
1st
2nd_科技绘图part2
2nd
3rd_科技绘图part3
3rd
4th_科技绘图part4
4th
5th_实验设计part1
5th
6th_实验设计part2
6th
7th_实验设计part3
7th
8th_模型求解part1
8th
9th_模型求解part2
9th
10th_模型求解part3
10th
11th_模型求解part4
11th
12th_模拟和仿真part1
12th
13th_模拟和仿真part2
13th
14th_模拟和仿真part3
14th