《程序設(shè)計語言(FORTRAN)》理論課程教學大綱

1、程序設(shè)計語言(FORTRAN）課程教學大綱課程編號：總學時數(shù)：64(計劃內(nèi))+16(計劃外)總學分數(shù)：4課程性質(zhì)：必修課適用專業(yè)：給水排水工程、環(huán)境工程、土木工程、工程力學、無機非金屬材料工程、應(yīng)用化學等工科專業(yè)。一、課程的任務(wù)和基本要求：FORTRAN語言廣泛應(yīng)用于數(shù)值分析、科學計算和工程設(shè)計等領(lǐng)域，F(xiàn)ORTRAN90/95是FORTRAN語言的最新版本，它是一個功能十分強大且體現(xiàn)現(xiàn)代程序設(shè)計語言特征的新型程序設(shè)計語言，在社會上產(chǎn)生了廣泛影響，許多高等學校、科研院所和公司企業(yè)開始引入和使用FORTRAN90/95語言。程序設(shè)計語言(FORTRAN)課是計算機基礎(chǔ)教學課程體系中一門重要的計算機

2、技術(shù)基礎(chǔ)課程，是給水排水工程、環(huán)境工程、土木工程、工程力學、無機非金屬材料工程、應(yīng)用化學等工科專業(yè)（方向）的一門學科基礎(chǔ)課和專業(yè)必修課。1、課程任務(wù)通過程序設(shè)計語言(FORTRAN)課程的學習，使學生了解和掌握計算機程序設(shè)計的基本概念、基本知識和基本方法，了解和掌握計算機求解問題的機制和方法，熟練掌握FORTRAN90/95語言基本內(nèi)容、編程技能和開發(fā)環(huán)境，能熟練運用FORTRAN90/95語言設(shè)計和編寫比較復雜的FORTRAN90/95程序，有效解決本專業(yè)中遇到的一些數(shù)值計算和數(shù)據(jù)處理問題，使學生計算機應(yīng)用能力得到顯著提高，為專業(yè)應(yīng)用和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。2、基本要求(1) 了解程序設(shè)計的基本概念

3、、基本知識和基本方法。(2) 掌握FORTRAN90/95基本內(nèi)容，能設(shè)計和編寫比較復雜的FORTRAN90/95程序。(3) 掌握FORTRAN90/95開發(fā)環(huán)境（Developer Studio），提高開發(fā)效率。(4) 能結(jié)合本專業(yè)實際，熟練使用FORTRAN90/95解決有關(guān)數(shù)值計算和數(shù)據(jù)處理問題。 二、基本內(nèi)容和要求：1程序設(shè)計概述(1) 程序設(shè)計語言。(2) 程序和程序設(shè)計。(3) 算法的基本概念和主要特征。(4) 程序設(shè)計方法。 通過學習要求學生了解程序設(shè)計的基本知識、基本概念、基本方法。掌握計算機求解問題的機制和方法。2FORTRAN90/95軟件開發(fā)環(huán)境(1) FORTRAN語

4、言發(fā)展概述和FORTRAN90/95主要特征。 (2) Digital Visual FORTRAN 5.0/Compag Visual FORTRAN 6.6主要特性和系統(tǒng)配置。(3) Microsoft Developer Studio開發(fā)環(huán)境和解題過程。 通過學習要求學生了解FORTRAN語言發(fā)展歷史和FORTRAN90/95主要特征，掌握Microsoft Developer Studio開發(fā)環(huán)境和解題過程。3FORTRAN90/95基礎(chǔ)知識掌握字符集、名稱、關(guān)鍵字、程序單元、語句、書寫格式、數(shù)據(jù)類型等基礎(chǔ)知識和基本概念。通過學習要求學生熟練掌握FORTRAN90/95常用語法知識和基

5、本使用規(guī)則。4內(nèi)部數(shù)據(jù)類型、表控輸入輸出與順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(1) 五種內(nèi)部數(shù)據(jù)類型及KIND值參數(shù)。(2) 常量、變量、表達式、賦值語句、表控輸入輸出、參數(shù)語句函數(shù)等基本內(nèi)容。(3) 掌握簡單順序程序設(shè)計方法，編寫簡單程序。 通過學習要求學生熟練掌握五種內(nèi)部數(shù)據(jù)類型及KIND值參數(shù)，掌握FORTRAN90/95最基本內(nèi)容，能編寫簡單順序結(jié)構(gòu)程序。5數(shù)據(jù)的有格式輸入輸出(1) 數(shù)據(jù)輸入輸出的格式說明和格式編輯符。(2) 五種內(nèi)部數(shù)據(jù)類型的有格式輸入輸出。(3) 有格式輸入輸出應(yīng)用舉例。 通過學習要求學生熟練掌握數(shù)據(jù)有格式輸入輸出的意義、格式說明規(guī)則和常用格式編輯符，熟練掌握五種內(nèi)部數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)有

6、格式輸入輸出，能編寫有格式輸入輸出應(yīng)用程序。6選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(1) 選擇結(jié)構(gòu)概述。(2) 邏輯IF和塊IF語句。(3) 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計應(yīng)用舉例。 通過學習要求學生熟練掌握條件語句和選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計方法，能編寫選擇結(jié)構(gòu)程序。7循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(1) 循環(huán)結(jié)構(gòu)概述。(2) DO、DO WHILE、EXIT、CYCLE語句。(3) 循環(huán)嵌套。(4) 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計應(yīng)用舉例。通過學習要求學生熟練掌握循環(huán)語句和循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計方法，能編寫循環(huán)結(jié)構(gòu)程序。8數(shù)組(1) 數(shù)組概述。(2) 數(shù)組聲明和數(shù)組元素引用。(3) 數(shù)組邏輯結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)。(4) 數(shù)組賦初值和輸入輸出。(5) WHERE語句,FOR

7、ALL語句。(6) 動態(tài)數(shù)組。(7) 數(shù)組應(yīng)用舉例。通過學習要求學生熟練掌握數(shù)組概念、數(shù)組聲明、數(shù)組元素引用、邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)、賦初值、輸入輸出、WHERE語句、FORALL語句、動態(tài)數(shù)組，能應(yīng)用數(shù)組求解有關(guān)問題。9函數(shù)和子例行程序(1) 函數(shù)和子例行程序概述。(2) 標準子程序、語句函數(shù)、內(nèi)部子程序、外部子程序、純子程序、遞歸子程序。(3) 形式參數(shù)和實在參數(shù)之間的數(shù)據(jù)傳遞關(guān)系。(4) 函數(shù)和子程序應(yīng)用舉例。通過學習要求學生熟練掌握函數(shù)和子例行程序的基本概念、語法結(jié)構(gòu)、參數(shù)傳遞，掌握結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法，能應(yīng)用函數(shù)和子例行程序求解比較復雜的實際問題。10派生類型與結(jié)構(gòu)體(1) 派生類型和結(jié)構(gòu)

8、體概述。(2) 派生類型定義、結(jié)構(gòu)體聲明、結(jié)構(gòu)體成員引用、結(jié)構(gòu)體初始化、輸入輸出。(3) 派生類型應(yīng)用舉例。通過學習要求學生熟練掌握派生類型和結(jié)構(gòu)體的基本概念、語法結(jié)構(gòu)、輸入輸出，掌握復雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述和應(yīng)用，能應(yīng)用派生類型求解復雜實際問題。11指針與動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(1) 指針和動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概述。(2) 指針引用與賦值。(3) 與指針相關(guān)的函數(shù)和語句。(4) 指針數(shù)組、動態(tài)鏈表。(5) 指針應(yīng)用舉例。通過學習要求學生了解和掌握指針和動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念、語法規(guī)則、輸入輸出，能應(yīng)用指針和動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)求解復雜的實際問題。12文件與設(shè)備(1) 文件和設(shè)備概述。(2) 文件分類、基本操作、輸入輸出。(

9、3) 文件應(yīng)用舉例。通過學習要求學生熟練掌握文件和設(shè)備的基本概念、基本操作、輸入輸出，能應(yīng)用文件求解實際問題。13接口與模塊(1) 接口的基本概念、語法規(guī)則、應(yīng)用舉例。(2) 模塊的基本概念、語法規(guī)則、應(yīng)用舉例。(3) 重載。通過學習要求學生熟練掌握接口和模塊的基本概念、基本操作，掌握重載功能，能應(yīng)用接口、模塊、重載功能求解實際問題。 三、實踐環(huán)節(jié)和要求：1上機實驗硬件和軟件環(huán)境：586以上微機、16M以上內(nèi)存、140M以上硬盤、VGA以上顯示器、鼠標、鍵盤；Windows 95/98/2000/xp、Digital Visual FORTRAN 5.0/ Compag Visual FORT

10、RAN 6.6。2上機實驗類型：驗證性實驗。3上機實驗學時：16+16(課外)。4上機實驗基本內(nèi)容。(1) 熟悉FORTRAN90/95軟件開發(fā)環(huán)境(2) 掌握FORTRAN90/95基礎(chǔ)知識(3) 簡單順序程序設(shè)計(4) 有格式輸入和輸出(5) 選擇結(jié)構(gòu)(6) 循環(huán)結(jié)構(gòu)（一）(7) 循環(huán)結(jié)構(gòu)（二）(8) 數(shù)組（一）(9) 數(shù)組（二）(10) 語句函數(shù)和內(nèi)部子程序(11) 遞歸與外部子程序(12) 派生類型和結(jié)構(gòu)體(13) 指針(14) 文件(15) 接口(16) 模塊與重載四、教學時數(shù)分配：理論（計劃內(nèi)）：48學時 教學內(nèi)容學時分配教學內(nèi)容學時分配程序設(shè)計概述1派生類型與結(jié)構(gòu)體4FORTRA

11、N90/95軟件開發(fā)環(huán)境2指針與動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4FORTRAN90/95基礎(chǔ)知識1文件與設(shè)備4內(nèi)部數(shù)據(jù)類型與表控輸入輸出4接口與模塊3數(shù)據(jù)的有格式輸入輸出2 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計4 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計5 數(shù)組7 函數(shù)和子例行程序7 合計48上機（計劃內(nèi)）：16學時 上機（計劃外）：16學時上機(計劃內(nèi))學時分配上機（計劃外）學時分配熟悉FORTRAN90/95軟件開發(fā)環(huán)境 2掌握FORTRAN90基礎(chǔ)知識 2簡單順序程序設(shè)計 2有格式輸入和輸出 2選擇結(jié)構(gòu) 2循環(huán)結(jié)構(gòu)（一） 2循環(huán)結(jié)構(gòu)（二） 2數(shù)組（一） 2數(shù)組（二） 2內(nèi)部子程序 2遞歸與外部子程序 2派生類型和結(jié)構(gòu)體 2指針 2文件 2接口 2模

12、塊與重載 2合計32五、其它項目（含計劃外上機學時內(nèi)容）：1計劃內(nèi)上機實驗安排8個實驗項目，16學時，每個實驗項目2學時，學生按要求完成每個實驗項目上機實驗任務(wù)，并將上機實驗結(jié)果通過校園網(wǎng)保存于FTP服務(wù)器，交任課教師，以便考核，考核結(jié)果作為平時成績評定的重要依據(jù)。2計劃外上機實驗安排8個實驗項目，16學時，每個實驗項目2學時，由學生利用自由上機時間完成，并將上機實驗結(jié)果通過校園網(wǎng)保存于FTP服務(wù)器，交任課教師，以便考核，考核結(jié)果作為平時成績評定的重要依據(jù)。六、有關(guān)說明：1、教學和考核方式：教學方式采用計劃內(nèi)課堂理論教學、計劃內(nèi)上機實驗教學、計劃外上機實驗教學三種方式。三種方式相互協(xié)調(diào)、補充、

13、配合，共同完成課程教學任務(wù)。該課程屬考試課程，考核方式為閉卷（筆試+上機）。課程教學結(jié)束后組織期末考試，期末考試由書面筆試和上機測試兩部分組成，考試形式采用閉卷形式，屬考試課，成績按百分制記載，總評成績由期末考試成績和平時考核成績確定，期末成績占70%，平時成績占30%。2、習題：教學過程中布置適當數(shù)量的習題。書面作業(yè)布置不少于4次。上機作業(yè)布置不少于8次，全批全改，通過軟盤或網(wǎng)絡(luò)方式提交作業(yè)。3、能力培養(yǎng)要求：通過程序設(shè)計語言(FORTRAN)課程的學習，使學生了解和掌握計算機程序設(shè)計的基本知識、基本概念和基本方法，了解和掌握計算機求解問題的機制和方法，熟練掌握FORTRAN90/95基本內(nèi)容、編程技能和開發(fā)環(huán)境，能熟練運用FORTRAN90/95語言設(shè)計和編寫比較復雜的FORTRAN90/95程序，有效解決本專業(yè)中遇到的一些數(shù)值計算和數(shù)據(jù)處理問題，使學生計算機應(yīng)用能力得到顯著提高，為專業(yè)應(yīng)用和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。4、與其它課程和教學環(huán)節(jié)的聯(lián)系：先修課程和教學環(huán)節(jié)：大學計算機信息技術(shù)、高等數(shù)學。后續(xù)課程和教學環(huán)節(jié)：有關(guān)專業(yè)課程、畢業(yè)設(shè)計。平行開設(shè)課程和教學環(huán)節(jié)：程序設(shè)計語言（VB）、程序設(shè)計語言（C）、程序設(shè)計語言（VFP）。5、教材和主要參考書目：（1）教材：新編FORTRAN90程序設(shè)計教程，白云、李學哲、賈波編著，北京交通大學出版社。FORTRAN95程序設(shè)計教程，白云、