《計算機(jī)在化學(xué)化工及材料中的應(yīng)用》教學(xué)大綱 2

《計算機(jī)在化學(xué)化工及材料中的應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

課程代碼：CHEM3065

課程性質(zhì)：跨專業(yè)選修課

授課對象：材料類、化學(xué)類、環(huán)工、化工

開課學(xué)期：秋

總學(xué)時：36學(xué)時學(xué)分：2學(xué)分

講課學(xué)時：36學(xué)時實驗學(xué)時：。學(xué)時實踐學(xué)時：0學(xué)時

指定教材：《計算機(jī)在化學(xué)化工中的應(yīng)用》，化學(xué)工業(yè)出版社，2010年

參考書目（五號黑體）

歐陽曙光、王光輝、吳曉琴，《計算機(jī)在化工中的應(yīng)用》、化學(xué)工業(yè)出版社

方利國，《計算機(jī)在化學(xué)化工中的應(yīng)用》、化學(xué)工業(yè)出版社

馬江權(quán)、楊德明、龔方紅《計算機(jī)在化學(xué)化工中的應(yīng)用》、高等教育出版社

羅華軍，《計算機(jī)在化學(xué)化工及生物工程中的應(yīng)用》、中國水利水電出版社

方利國，《計算機(jī)在化學(xué)化工中的應(yīng)用》、化學(xué)工業(yè)出版社

教學(xué)目的：（五號黑體）

隨著計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的高速發(fā)展及其與傳統(tǒng)化學(xué)、化工學(xué)科的不斷交叉、滲透與整合,

現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)正在化學(xué)、化工專業(yè)的科研、生產(chǎn)、教學(xué)中起到日益重要的作用。計算機(jī)在

在化學(xué)品開發(fā)、反應(yīng)機(jī)理研究、設(shè)備設(shè)計、過程控制、工藝優(yōu)化、輔助教學(xué)等領(lǐng)域，計算化

學(xué)和計算化學(xué)工程的重要作用日益凸顯。本課程開設(shè)忖的在于幫助化學(xué)、化工專業(yè)的學(xué)生熟

練應(yīng)用計算機(jī)解決學(xué)習(xí)、科研、工作中面臨的各種問題。

第一章計算機(jī)文獻(xiàn)檢索

課時：3周，共6課時

教學(xué)內(nèi)容

第一節(jié)Interne［上的化學(xué)化工信息資源及搜索

一、inlernel上的化學(xué)化工信息資源

1.讓學(xué)生了解Internet上關(guān)于化學(xué)化工方面的信息類型。

2.了解Internet二化學(xué)化工信息的獲取途徑。

二、通過Internet上的搜索引擎查找化學(xué)化工信息

I.了解搜索引擎在化學(xué)化工信息檢索中的重要作用。

2.掌握用谷歌搜索引擎進(jìn)行化學(xué)化工信息檢索的檢索方法。

3.掌握用百度搜索引擎進(jìn)行化學(xué)化工信息檢索的檢索方法。

第二節(jié)化學(xué)化工文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫的檢索

一、化學(xué)化工文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫簡介

了解常見的化學(xué)化工文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫類型及檢索方法。

二、化學(xué)化工文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫的使用

I.掌握使用中國期刊全文數(shù)據(jù)庫檢索文獻(xiàn)的方法。

2.掌握使用工程索引EI數(shù)據(jù)庫檢索文獻(xiàn)的方法。

3.掌握使用科學(xué)引文SCI數(shù)據(jù)庫檢索文獻(xiàn)的方法。

4.掌握幾種著名的化學(xué)化工數(shù)據(jù)的檢索文獻(xiàn)的方法，具體包括：Elsevier,Wiley

IntcrScicncc,美國化學(xué)學(xué)會（ACS）,英國皇家化學(xué)會（RSC）。

第三節(jié)專利檢索

一、專利基本介紹及檢索方法

1.了解專利的基本概念。

2.掌握中國專利的檢索方法“

3.掌握美國專利的檢索方法。

思考題：

1、請利用百度或谷歌搜索引擎檢索關(guān)于“納米生物材料”領(lǐng)域的PDF文檔？

2、WebofScience檢索文獻(xiàn)的方法有哪些？并嘗試如何獲得文獻(xiàn)的引用次數(shù)。

3、請列舉專利的種類，以及檢索方式有哪些？

第二章計算機(jī)文獻(xiàn)管理

課時：2周，共4課時

第一節(jié)Endnote軟件簡介

一、化學(xué)化工文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫簡介及建立數(shù)據(jù)庫

1.了解Endnote的發(fā)展歷史。

2.了解Endnote軟件的基本界面功能。

3.掌握建立Endnote數(shù)據(jù)庫的方法。

二、文獻(xiàn)錄入

1.掌握手工錄入文獻(xiàn)的基本原則和方法。

2.掌握手聯(lián)網(wǎng)直接檢索的基本原則和方法。

3.掌握從網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫下載導(dǎo)入的基本原則和方法。

第二節(jié)Endnote軟件的使用

一、在word中插入并編排參考文獻(xiàn)

1.學(xué)會在word2007以上版本中使用Endnote插入文獻(xiàn)的方法。

2.掌握Endnote插入文獻(xiàn)后對文獻(xiàn)進(jìn)行格式化的方法。

3.掌握通過編輯Endnote文獻(xiàn)格式實現(xiàn)文獻(xiàn)格式的調(diào)整。

第三節(jié)正交試驗設(shè)計

一、正交試驗的基本概念和設(shè)計

1.正交表

2.交互作用表

3.混合型正交表

4.正交實驗設(shè)計

二、正交試驗的數(shù)據(jù)處理

1.正交實驗數(shù)據(jù)的直觀分析。

2.正交試驗數(shù)據(jù)的方差分析。

思考題：

1、分別在美國化學(xué)會（ACS）、中國科技期刊數(shù)據(jù)庫和中國期刊網(wǎng)等數(shù)據(jù)庫中檢索文獻(xiàn),

并導(dǎo)入到自建的Endnole數(shù)據(jù)庫。

2、練習(xí)使用Endnote在word中插入文獻(xiàn)并修改其著錄格式。

3、簡述正交試驗一般步驟，選擇正交表基本原則是什么？

第三章化學(xué)編輯排版

課時：3周,共6課時

第一節(jié)化學(xué)結(jié)構(gòu)繪制軟佇ACD/ChemSketch簡介

一、ACD/ChemSketch簡介及模式

1.ACD/ChcmSketch發(fā)展歷史。

2.ACD/結(jié)構(gòu)模式和繪圖模式界面介紹

第二節(jié)ChemSketch軟件實際操作

一、分子結(jié)構(gòu)和圖形的繪制

1.簡單分子結(jié)構(gòu)的繪制。

2.復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)的繪制。

3.化學(xué)學(xué)習(xí)中常見圖形的繪制及排版。

二、ChemSketch預(yù)測宏觀性質(zhì)及其他化學(xué)繪圖軟件介紹

1.利用ChemSkelch預(yù)測宏觀性質(zhì)基本界面介紹。

2.學(xué)習(xí)利用ChemSketch預(yù)測化學(xué)物質(zhì)的若干基本物理屬性。

3.學(xué)習(xí)Chemoffice和ChemBioOffice軟件的基本功能。

思考題：

1、畫出下列結(jié)構(gòu)的化合物

2、畫出下列結(jié)構(gòu)的化合物，并預(yù)測其分子量、沸點、密度數(shù)據(jù)。

o

第四章實驗數(shù)據(jù)的圖形化處理

課時：3周,共6課時

第一節(jié)Origin軟件介紹

—?、Origin基礎(chǔ)知識

1.Origin主界面

2.Origin項目文件

3.Origin子窗口

第二節(jié)數(shù)據(jù)錄入

一、數(shù)據(jù)錄入的基本操作

1.手動輸入。

2.通過剪切板傳送。

3.由數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入。

第三節(jié)繪圖和圖形輸出

一、單層二位圖形及實際操作

1.繪制二位圖形。

2.添加圖形數(shù)據(jù)。

二、多層二維圖形及實際操作

三、圖形定制

1.定制線、符號。

2.設(shè)定坐標(biāo)軸。

四、三維圖形及實際操作

1.XYY型三維圖

2.XYZ型三維圖

3.矩陣三維圖

五、圖形輸出

1.通過剪切板輸出。

2.輸出圖形文件。

第四節(jié)數(shù)據(jù)擬合

一、常見的幾種數(shù)據(jù)擬合方式及應(yīng)用實例

I.線性擬合及實際操作。

2.多項式擬合及實際操作。

3.其他非線性擬合及實際操作。

4.自定義函數(shù)擬合及實際操作。

思考題：

1.參照書中例子，聯(lián)系Origin的數(shù)據(jù)導(dǎo)入、圖形繪制和曲線擬合。

2.導(dǎo)入一些化合物的紅外圖譜數(shù)據(jù)，用Origin繪制圖形。

3.表4-1是某化合物的質(zhì)譜數(shù)據(jù)，用Origin繪制質(zhì)譜圖。

m/z14152829304344454647606162

Intensity%0.7330.560.650.111002.2260.310.1621.480.26

第五章Excel與化工最優(yōu)化問題

課時：3周，共6課時

第一節(jié)化工最優(yōu)化問題

一、化工最優(yōu)化問題的提出

二、化工最優(yōu)化問題的幾個概念

三、化工最優(yōu)化問題的分類

1.按照最優(yōu)化問題的目標(biāo)分類。

2.根據(jù)最優(yōu)化問題有無約束分類。

3.根據(jù)目標(biāo)函數(shù)和約束條件的特性分類。

第二節(jié)線性規(guī)劃

一、線性規(guī)劃的基本理論

1.線性規(guī)劃的標(biāo)準(zhǔn)形式。

2.線性規(guī)劃模型的標(biāo)準(zhǔn)化。

3.線性規(guī)劃問題的解。

二、化線性規(guī)劃問題的常用求解方法

1.圖解法。

2.單純形法。

三、Excel的規(guī)劃求解工具

1.Excel的規(guī)劃求解工具簡介。

2.規(guī)劃求解工具的加載。

3.Excel的規(guī)劃求解工具的使用步驟。

四、使用Excel的規(guī)劃求解工具求解線性規(guī)劃問題。

第三節(jié)線性規(guī)劃

一一、解析法求解非線性規(guī)劃問題

1.無約束最優(yōu)化問題的解析求解方法。

2.有約束最優(yōu)化問題的經(jīng)典求解方法。

二、非線性規(guī)劃問題的數(shù)值求解。

三、使用Excel求解非線性規(guī)劃問題。

思考題;

1.CompuQuick公司生產(chǎn)兩種型號的計算機(jī)：Standard和Turbo。每出售一臺Standard計算機(jī)

可獲利100元，每出售?臺Turbo計算機(jī)可獲利150元。CompuQuick公司的Standard生產(chǎn)

線每天最多可生產(chǎn)100臺計算機(jī)，Turbo生產(chǎn)線每天最多可生產(chǎn)12（）臺計算機(jī)。每生產(chǎn)一

臺Slandard計算機(jī)需要1工時，每生產(chǎn)1臺Turbo計算機(jī)需要2個工時,公司的勞動力每天

最多可提供160個工時。（a）如何安排生產(chǎn)科實現(xiàn)最大利潤？（b）如勞動力不夠，可

外購工時。價格為20元/工時，外購工時最多不超過60,此時應(yīng)如何安排生產(chǎn)最優(yōu)？（c）

Turbo生產(chǎn)線可用于生產(chǎn)Slandard計算機(jī)。只是效率略低，每生產(chǎn)一臺Slandard計算機(jī)需

要1.2個工時，此時應(yīng)如何安排生產(chǎn)？

2.已知某煉油廠各中間產(chǎn)品數(shù)量、辛烷值見下，若93號汽油價格為1979.91元/噸，90號汽

油價格為1839.74元/噸，MTBE價格為2000元/噸，應(yīng)如何安排生產(chǎn)，可使利潤最大？設(shè)

辛烷值服從線性調(diào)和規(guī)律。

組分名數(shù)量/萬噸辛烷值

重料組1.2566

抽余油3.8566.4

甲苯1.8110

二甲苯1.25130

重芳煌0.297

汽油42.6490.2

MTBE（外購）1.5117

第六章化工過程模擬

課時：2周，共4課時

第一節(jié)化工過程模擬技術(shù)

一、化工過程模擬技術(shù)簡介.

二、穩(wěn)態(tài)模擬與動態(tài)模擬。

第二節(jié)AspenPlus的基本操作

—*、AspenPlus軟件介紹。

1.AspenPlus軟件的歷史。

2.AspenPlus軟件的特點。

二、AspenPhis的用戶界面。

三、使用AspenPlus進(jìn)行過程模擬的一-般步驟。

第三節(jié)使用AspenPlus進(jìn)行過程模擬的應(yīng)用實例

一、閃蒸單元模擬。

二、C2組分蒸馀分離過程設(shè)計。

1.初步設(shè)計參數(shù)的獲得。

2.使用RADFRAC模型進(jìn)行嚴(yán)格模擬。

3.使用RADFRAC的設(shè)計規(guī)定。

四、復(fù)雜過程的模擬。

第四節(jié)計算流體力學(xué)

一、CFD簡介。

二、CFD模擬的基本步驟。

三、商品化通用CFD軟件。

思考題：

1.設(shè)計精儲塔，滿足以下分離要求：分離苯-甲苯物系，處理量為5l（）（）kg/h,進(jìn)料組分為0.41

（苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。塔頂苯質(zhì)量分?jǐn)?shù)Xn>0.97,釜液中質(zhì)量分?jǐn)?shù)$0.01,操作壓力5kPa。

其他參數(shù)：

單板壓降S0.7kPa全港效率=52%,推薦熱力學(xué)方法：Peng-Rob

2.常壓下用水吸收空氣中的氨，氨的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1,要求吸收率為99%,混合氣初溫10。0

處理量6000m3/h,設(shè)計吸收塔并確定操作參數(shù)。

第七章計算機(jī)在科技論文撰寫及演講中的應(yīng)用

課時：2周，共4課時

第一節(jié)科技論文

一、科技論文簡介

二、科技論文的基本結(jié)構(gòu)

三、期刊發(fā)表的學(xué)術(shù)論文

四、學(xué)位論文

五、科技論文的內(nèi)容與格式要求

第二節(jié)MicrosoftWord在論文撰寫中的應(yīng)用

一、MicrosoftWord2010的用戶界面

二、MicrosoftWord的基本操作

1.文本、符號的輸入

2.公式的編輯輸入

3.字體與段落格式的設(shè)置

4.頁面設(shè)置

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