《Fortran语言程序设计实验》课程教学大纲

1、Fortran语言程序设计实验Experiments of Fortran Programming 一、课程基本情况 课程总学时：64实验总学时：16课程总学分：4学分开课学期：第2学期课程性质：必修对应理论课程及性质： Fortran程序设计适用专业：非计算机专业（理工类）教 材：FORTRAN语言程序设计，气象出版社，薛胜军，耿焕同，郑玉等，2009，第1版。开课单位：计算机与软件学院二、实验课程的教学目标和任务FORTRAN程序设计是一门实践性很强的计算机技术基础课程，上机实验是本课程教学活动的重要组成部分和必要环节。 通过上机实验，使学生进一步理解、消化、掌握FORTRAN 90程序设

2、计的基本原理、基本知识、基本概念和基本方法，深入了解和掌握使用计算机求解现实问题的一般过程，熟练掌握程序设计方法和技能，提高学生使用计算机分析问题和解决问题的能力，提高学生的计算机综合素质和创新能力。通过上机实验，使学生能熟练使用FORTRAN90语言设计和编写计算机程序，为进一步使用计算机解决相关专业问题奠定坚实基础。本课程实验所要达到的目的是：通过实验，使得学生理解和掌握程序设计的基本原理、基本知识、基本概念和基本方法，掌握FORTRAN 90语言的词法、语法和语义规定，以及FORTRAN 90程序设计方法和技术，熟悉FORTRAN 90程序开发环境，熟练掌握常用算法，能熟练设计和编写FO

3、RTRAN 90程序求解具体的实际问题。三、实验课程的内容和要求序号项目名称所需学时内 容 提 要项目要求实验类型必开选开实验一一元线性回归分析2该实验需手工输入12个相对湿度x和火灾次数y之间的对应数据，采用一元线性回归分析模型，输出回归系数、相关系数、偏差平方和、平均标准偏差、回归平方和、偏差最大值、最小值以及偏差均值。通过输入并修改一元线性回归分析程序，逐步熟悉Compaq Visual Fortran软件开发环境；了解FORTRAN 90的基本程序框架；掌握FORTRAN90程序的输入、编辑、编译、构建、运行方法；掌握单步跟踪调试的作用与技巧。必修验证实验二气象数据文件的输入与输出2从

4、数据文件读取20组3个天气预报因子与烂秧天气事件的概率，通过调用给定的多元线性回归分析子程序，输出回归系数组、偏差平方和、偏差相关系数组以及回归平方和。了解文件的基本概念（内部文件、外部文件、文件分类、存储格式、存储方式等）；掌握文件的打开、读取、写入、关闭、指针定位等内容，重点掌握有格式顺序存取文件的使用，掌握使用文件设计和编写程序的基本方法。必修设计实验三选择结构程序设计2熟悉关系表达式和逻辑表达式；掌握逻辑IF、块IF、多支块IF、SELECT语句的语法规则和使用要求；掌握嵌套选择结构和嵌套选择语句的使用要求和实现方法；掌握选择结构概念和选择结构程序设计方法。必修设计实验四牛顿迭代法解方

5、程的近似根2根据给定的一元n次方程，采用牛顿迭代法求解给定值附近的近似根。掌握循环控制条件的描述；掌握三种循环结构的特征及相互之间的等价转换；掌握DO、DO WHILE语句的语法规则和使用要求；掌握循环结构概念和循环结构程序设计方法进一步掌握三种基本循环结构的使用；掌握强制性终止循环语句EXIT和CYCLE的基本功能和使用规则，以及相互区别；掌握嵌套循环结构概念和应用；掌握顺序结构、选择结构和循环结构相互嵌套和综合应用。必修设计实验五计算矩阵方程2通过文件分别读入两个矩阵A和B，计算满足AX=B的解矩阵，并将求得的解矩阵写入另一个文件中。了解矩阵方程计算的基本原理，掌握数组声明、数组元素引用、

6、数组输入输出和数组赋初值的使用规则；掌握数组构造器和隐含DO循环概念和使用；掌握数组逻辑结构、存储结构及其相互关系；掌握设计和编写简单数组应用程序的基本方法和技能；掌握动态数组概念和动态数组的声明、存储分配的使用规则；掌握设计和编写多维数组和动态数组应用程序。必修设计实验六派生类型和结构体2派生类型和结构体是FORTRAN90新增的功能之一，适用于求解其数据成分比较复杂的数据处理问题。通过本实验，了解派生类型和结构体概念，掌握复杂数据的组织和表示方法；掌握派生类型定义、结构体声明、结构体成员引用的基本内容和使用规则；掌握使用派生类型和结构体设计和编写程序的方法。必修设计实验七调用IMSL数值计

7、算库2了解IMSL数值计算库，掌握使用IMSL库完成插值问题的基本方法；掌握使用IMSL库求解定积分、微分；掌握使用IMSL库求解线性和非线性方程组的基本方法。必修综合实验八实现正压原始数值预报模式2了解正压原始预报方程组、资料初始化概念和初始化条件、水平侧边界条件以及时间积分方案；掌握基本的正压原始方程模式计算步骤；掌握编写正压原始方程模式计算的Fortran程序的方法和步骤；掌握编制较为复杂类型程序的组织方法。必修综合四、课程考核（1）实验实习报告的撰写要求： 1、实验必须在2个学时内独立完成； 2、上机实验前进行充分预习； 3、每个实验按要求均需创建一个新的工作空间； 4、每个实验及其实验结果均在本次实验所创建的工作区内； 5、每次实验结束后，需按时提交实验报告；实验报告分为四部分填写：实验目的、实验内容、实验步骤、心得体会（2）实验实习报告：5次；（3）考核及成绩计算方式：每次实验报告占2分，共计10分。五、参考书目1. Fortran 95程序设计，中国电力出版社，彭国伦，2007.6，第1版；2.新编Fortran 90程序