计算机化学中应用.doc

计算机在环境中的应用计算机具有处理信息快，存储容量大，可靠性高，准确性高和可以通信等5个方面特点。当前一晚计算机用户遍布世界上的各个行业与角落。计算机在科学计算，信息处理，过程控制等方面取得了极为广泛的应用。在环境科学领域也得到了广泛的应用。近年来，计算机在环境污染监测，环境影响评价和环境污染统计等环境保护管理中的应用日益广泛，包括数据的统计分析和报表以及数据发布等。因此一些计算机数据管理软件的实用率非常高。目前，在环境数据处理中常用的计算机应用软件包括EXCLE，ChemSketch软件，MS 公式编辑器，Origin8.0的使用等。计算机在环境科学中的应用旨在提高环境科学与工程专业本科生应用计算机解决环境中各种问题的能力。本课程将详细讲述互联网信息资源的检索与利用；辅助教学软件的利用；数据处理、管理中的应用；工程计算的应用；工程设计及工程设施运行中的应用；环境领域中涉及的应用模型；地理信息系统等的功能、操作方法等。本课程目的是为了提高本科生应用计算机解决环境中各种问题的能力，主要内容包括互联网信息资源的检索与利用；辅助教学软件的介绍；数据处理、管理中的应用；工程计算的应用；工程设计及工程设施运行中的应用等。通过学习，基本掌握互联网信息资源的检索与利用、计算机在环境监测数据处理和管理中的应用，了解各种计算机软件在二次开发及其在环境科学与工程中的应用实例和发展方向，并培养对这一领域的专业兴趣。为今后在这一领域的继续深造或采用计算机技术解决实际的环境问题打下较扎实的基础。（1）计算机在环境科学中的应用概述了解计算机与环境科学的概念与发展情况，熟悉计算机在环境方面的应用情况。主要有计算机网络技术在环境科学中的应用，计算机在环境科学科研与管理中的应用，计算机在环境工程计算中的应用，计算机在环境工艺过程中的应用，计算机在环境工程设计中的应用，计算机在环境工程设施运行中的应用等（2）MS Excel 基本数据处理学习使用Excel 的基本功能,重点掌握单元格引用、公式、数据分析、单变量求解等功能。建立一个Excel 文件，输入提供的监测数据；进行公式计算、排序、条件格式设置等操作。例如：1. 通过格式转化的方式，打开提供的 TXT 文本文件。导入海洋近海调查的各项污染物数据。2. 在文件中计算 “无机氮”，公式为：无机氮NO3-N NO2-N NH4-N3. 在“无机氮”列后插入一列，标名为“无机氮标准指数” 根据给出的评价标准，计算“无机氮”的标准指数I。4.利用逻辑函数 IF，计算pH 的标准指数，同上插在pH 数据的后面。5. 计算溶解氧（DO）的标准指数。6计算其余各监测项目的标准指数，公式同无机氮的计算。7. 设置所用数字为三位有效数字。8. 设置条件格式，使标准指数1 的数字以黄底红字显示。9. 设置原始检测数据的数据有效性。（3）Origin 二维图表制作了解Origin7.0 的基础知识，掌握基本操作，包括 Worksheet 的基本操作数据管理、属性设置，熟练掌握根据Worksheet 制图的方法，各种2D 图形模板的特点、个性化Graph 的显示效果、图形的输出及线性拟合。学习安装注册Origin，了解Origin 的组件与界面，熟悉菜单命令和工具条；掌握Project 管理器和Origin 中的文件管理、界面设置。掌握Worksheet 的基本操作、 数据输入输出，重点掌握并熟练运用Origin Worksheet 中列的制图属性设置。掌握二维 Graph 图形的绘制方法，熟练运用PlotDetails 和Axis 对话框设置Graph 图形属性。例如：1. 安装 Origin，熟悉各窗口界面与菜单工具栏，注意不同窗口下菜单命令的变化，以及在在不同位置单击右键产生的快捷菜单的不同。2. 在 Origin 中，将上次作业产生的.xls 文件中的数据导入到Origin 的Worksheet 中。并将“项目”行的文字作为列的名称，将原来的“单位”“标准”两行删除。3. 分别绘制各站位的 pH, COD, Cu, DO 的线图（Line+Scatter）与柱状图(Column)，共8 个图。注意尝试采用不同的绘图方法。4. 在 Cu 的图中添加Pb、Zn 的数据。尝试采用不同的方法，如分别采用“拖曳数据”和“Select Column for plotting”对话框的方式。5. 尝试在 Plot Details 对话框中修改图层、数据线、数据点、柱状图中的Column 的各种属性。以及在图中添加箭头、文字等图形，添加数据点，放大局部图形到一个新窗口（提示：Ctrl+选取）等操作。6. 尝试在 Axis 对话框中修改坐标轴的属性：刻度、文本、名称、格式等。（4）多层 Graph 与三维Graph了解Excel 和Worksheet，Matrix 相互转换，利用Excel 数据制图及在Origin中管理Excel。学会使用多层图形的绘制，利用Graph 窗口的层高效地创建和管理多个数据曲线或对象以及 Layout 窗口的使用和图形的输出。（5）数据分析与拟和掌握Origin 的数据分析功能，包括数学运算、统计、快速傅里叶变换、平滑和滤波、基线和峰值分析等。（6）分子式与数学公式的编辑掌握一种编辑化学分子式的方法，了解其他软件的使用。掌握数学公式的编辑方法。熟悉ChemDraw、ACD/ChemSketch、ISIS DRAW 的界面，掌握基本功能，学会分子式编辑的方法；掌握MS 公式编辑器的使用，了解使用Mathtype 的高级功能。例如： 计算机技术在环境监测中的作用日趋重要, 其表现在对大量数据的处理和分析上.