1、Fortran語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)Experiments of Fortran Programming 一、課程基本情況 課程總學(xué)時(shí)：64實(shí)驗(yàn)總學(xué)時(shí)：16課程總學(xué)分：4學(xué)分開(kāi)課學(xué)期：第2學(xué)期課程性質(zhì)：必修對(duì)應(yīng)理論課程及性質(zhì)： Fortran程序設(shè)計(jì)適用專(zhuān)業(yè)：非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)（理工類(lèi)）教 材：FORTRAN語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，氣象出版社，薛勝軍，耿煥同，鄭玉等，2009，第1版。開(kāi)課單位：計(jì)算機(jī)與軟件學(xué)院二、實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)FORTRAN程序設(shè)計(jì)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)課程，上機(jī)實(shí)驗(yàn)是本課程教學(xué)活動(dòng)的重要組成部分和必要環(huán)節(jié)。 通過(guò)上機(jī)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生進(jìn)一步理解、消化、掌握FORTRAN 90程序設(shè)

2、計(jì)的基本原理、基本知識(shí)、基本概念和基本方法，深入了解和掌握使用計(jì)算機(jī)求解現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的一般過(guò)程，熟練掌握程序設(shè)計(jì)方法和技能，提高學(xué)生使用計(jì)算機(jī)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。通過(guò)上機(jī)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能熟練使用FORTRAN90語(yǔ)言設(shè)計(jì)和編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序，為進(jìn)一步使用計(jì)算機(jī)解決相關(guān)專(zhuān)業(yè)問(wèn)題奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本課程實(shí)驗(yàn)所要達(dá)到的目的是：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使得學(xué)生理解和掌握程序設(shè)計(jì)的基本原理、基本知識(shí)、基本概念和基本方法，掌握FORTRAN 90語(yǔ)言的詞法、語(yǔ)法和語(yǔ)義規(guī)定，以及FORTRAN 90程序設(shè)計(jì)方法和技術(shù)，熟悉FORTRAN 90程序開(kāi)發(fā)環(huán)境，熟練掌握常用算法，能熟練設(shè)計(jì)和編寫(xiě)FO

3、RTRAN 90程序求解具體的實(shí)際問(wèn)題。三、實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容和要求序號(hào)項(xiàng)目名稱(chēng)所需學(xué)時(shí)內(nèi) 容 提 要項(xiàng)目要求實(shí)驗(yàn)類(lèi)型必開(kāi)選開(kāi)實(shí)驗(yàn)一一元線性回歸分析2該實(shí)驗(yàn)需手工輸入12個(gè)相對(duì)濕度x和火災(zāi)次數(shù)y之間的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，采用一元線性回歸分析模型，輸出回歸系數(shù)、相關(guān)系數(shù)、偏差平方和、平均標(biāo)準(zhǔn)偏差、回歸平方和、偏差最大值、最小值以及偏差均值。通過(guò)輸入并修改一元線性回歸分析程序，逐步熟悉Compaq Visual Fortran軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境；了解FORTRAN 90的基本程序框架；掌握FORTRAN90程序的輸入、編輯、編譯、構(gòu)建、運(yùn)行方法；掌握單步跟蹤調(diào)試的作用與技巧。必修驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)二氣象數(shù)據(jù)文件的輸入與輸出2從

4、數(shù)據(jù)文件讀取20組3個(gè)天氣預(yù)報(bào)因子與爛秧天氣事件的概率，通過(guò)調(diào)用給定的多元線性回歸分析子程序，輸出回歸系數(shù)組、偏差平方和、偏差相關(guān)系數(shù)組以及回歸平方和。了解文件的基本概念（內(nèi)部文件、外部文件、文件分類(lèi)、存儲(chǔ)格式、存儲(chǔ)方式等）；掌握文件的打開(kāi)、讀取、寫(xiě)入、關(guān)閉、指針定位等內(nèi)容，重點(diǎn)掌握有格式順序存取文件的使用，掌握使用文件設(shè)計(jì)和編寫(xiě)程序的基本方法。必修設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)三選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)2熟悉關(guān)系表達(dá)式和邏輯表達(dá)式；掌握邏輯IF、塊IF、多支塊IF、SELECT語(yǔ)句的語(yǔ)法規(guī)則和使用要求；掌握嵌套選擇結(jié)構(gòu)和嵌套選擇語(yǔ)句的使用要求和實(shí)現(xiàn)方法；掌握選擇結(jié)構(gòu)概念和選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)方法。必修設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)四牛頓迭代法解方

5、程的近似根2根據(jù)給定的一元n次方程，采用牛頓迭代法求解給定值附近的近似根。掌握循環(huán)控制條件的描述；掌握三種循環(huán)結(jié)構(gòu)的特征及相互之間的等價(jià)轉(zhuǎn)換；掌握DO、DO WHILE語(yǔ)句的語(yǔ)法規(guī)則和使用要求；掌握循環(huán)結(jié)構(gòu)概念和循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)方法進(jìn)一步掌握三種基本循環(huán)結(jié)構(gòu)的使用；掌握強(qiáng)制性終止循環(huán)語(yǔ)句EXIT和CYCLE的基本功能和使用規(guī)則，以及相互區(qū)別；掌握嵌套循環(huán)結(jié)構(gòu)概念和應(yīng)用；掌握順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)相互嵌套和綜合應(yīng)用。必修設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)五計(jì)算矩陣方程2通過(guò)文件分別讀入兩個(gè)矩陣A和B，計(jì)算滿(mǎn)足AX=B的解矩陣，并將求得的解矩陣寫(xiě)入另一個(gè)文件中。了解矩陣方程計(jì)算的基本原理，掌握數(shù)組聲明、數(shù)組元素引用、

6、數(shù)組輸入輸出和數(shù)組賦初值的使用規(guī)則；掌握數(shù)組構(gòu)造器和隱含DO循環(huán)概念和使用；掌握數(shù)組邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系；掌握設(shè)計(jì)和編寫(xiě)簡(jiǎn)單數(shù)組應(yīng)用程序的基本方法和技能；掌握動(dòng)態(tài)數(shù)組概念和動(dòng)態(tài)數(shù)組的聲明、存儲(chǔ)分配的使用規(guī)則；掌握設(shè)計(jì)和編寫(xiě)多維數(shù)組和動(dòng)態(tài)數(shù)組應(yīng)用程序。必修設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)六派生類(lèi)型和結(jié)構(gòu)體2派生類(lèi)型和結(jié)構(gòu)體是FORTRAN90新增的功能之一，適用于求解其數(shù)據(jù)成分比較復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理問(wèn)題。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，了解派生類(lèi)型和結(jié)構(gòu)體概念，掌握復(fù)雜數(shù)據(jù)的組織和表示方法；掌握派生類(lèi)型定義、結(jié)構(gòu)體聲明、結(jié)構(gòu)體成員引用的基本內(nèi)容和使用規(guī)則；掌握使用派生類(lèi)型和結(jié)構(gòu)體設(shè)計(jì)和編寫(xiě)程序的方法。必修設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)七調(diào)用IMSL數(shù)值計(jì)

7、算庫(kù)2了解IMSL數(shù)值計(jì)算庫(kù)，掌握使用IMSL庫(kù)完成插值問(wèn)題的基本方法；掌握使用IMSL庫(kù)求解定積分、微分；掌握使用IMSL庫(kù)求解線性和非線性方程組的基本方法。必修綜合實(shí)驗(yàn)八實(shí)現(xiàn)正壓原始數(shù)值預(yù)報(bào)模式2了解正壓原始預(yù)報(bào)方程組、資料初始化概念和初始化條件、水平側(cè)邊界條件以及時(shí)間積分方案；掌握基本的正壓原始方程模式計(jì)算步驟；掌握編寫(xiě)正壓原始方程模式計(jì)算的Fortran程序的方法和步驟；掌握編制較為復(fù)雜類(lèi)型程序的組織方法。必修綜合四、課程考核（1）實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)報(bào)告的撰寫(xiě)要求： 1、實(shí)驗(yàn)必須在2個(gè)學(xué)時(shí)內(nèi)獨(dú)立完成； 2、上機(jī)實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行充分預(yù)習(xí)； 3、每個(gè)實(shí)驗(yàn)按要求均需創(chuàng)建一個(gè)新的工作空間； 4、每個(gè)實(shí)驗(yàn)及其實(shí)驗(yàn)結(jié)果均在本次實(shí)驗(yàn)所創(chuàng)建的工作區(qū)內(nèi)； 5、每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，需按時(shí)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告；實(shí)驗(yàn)報(bào)告分為四部分填寫(xiě)：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟、心得體會(huì)（2）實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)報(bào)告：5次；（3）考核及成績(jī)計(jì)算方式：每次實(shí)驗(yàn)報(bào)告占2分，共計(jì)10分。五、參考書(shū)目1. Fortran 95程序設(shè)計(jì)，中國(guó)電力出版社，彭國(guó)倫，2007.6，第1版；2.新編Fortran 90程序