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程式與科學計算

112-1 開課
  • 流水號

    24548

  • 課號

    AtmSci2010

  • 課程識別碼

    209 26500

  • 無分班

  • 2 學分
  • 必修

    大氣科學系

      必修
    • 大氣科學系

  • 陳維婷
  • 一 8, 9
  • 大氣B105

  • 2 類加選

  • 修課總人數 60 人

    本校 58 人 + 外校 2 人

  • 無領域專長

  • 中文授課
  • NTU COOL
  • 核心能力與課程規劃關聯圖
  • 備註
    外系同學修課需經授課教師同意。欲修課之外校同學,請先與授課老師聯繫。
  • 修課限制
    • 限本系所學生(含輔系、雙修生)
  • 本校選課狀況

    載入中...
  • 課程概述
    ******關於遠距教學的說明(務必詳讀)****** 112學年度(2023Fall)本課程預計採“實體”授課,但會視防疫需求提供遠距選項。9/4前會將上機實作需要的帳號密碼,以及主機登入方式寄到所有選課同學的ntu信箱,請務必確認收信 本課程因助教人力與主機資源考量,有修課人數限制,原則上以大氣系學生(含雙主修、輔系、先修)優先選課,有加選需求者,請在9/1之前寄信給授課教師(weitingc@ntu.edu.tw),說明系級與選課動機,教師會考量目前選課人數決定是否給予授權碼。 ************************************ 大氣科學相關研究經常需要撰寫程式進行模擬與分析繪圖。本課程是針對大氣系同學未來在研究、學習上可能遇到的科學運算及繪圖需求而設計。 選取三種大氣科學常用程式語言及軟體工具(Fortran, GrADS, Python),透過講解、範例與密集上機操作,培養使用工具解決問題的能力、建立清楚的程式架構概念、獲得具體實作的經驗。 以「翻轉教室」方式進行教學,每週都有作業,學期當中還有三次考試。每週除了2小時的課堂講解,請預期還需要用2~5小時練習與完成作業。
  • 課程目標
    1. 熟悉UNIX作業系統的使用 2. Python 學習Python語言,包括科學運算與網格資料處理的相關指令,以及基本繪圖功能。 3. Fortran 介紹Fortran語言及基本程式架構,包括邏輯判斷、迴圈、資料運算讀寫、函式及副程式。 4. GrADS + Fortran 學習用GrADS繪圖軟體處理大氣常用資料格式、運算與繪圖,並且搭配Fotran解決實際科學研究問題。
  • 課程要求
    每週均有預習與作業,另有期中考兩次與期末考一次,都需要「實際上機操作」,登入本系UINX工作站環境執行。 每週作業與預習問題的繳交方式可能略有不同,請務必注意email通知、助教的解釋、或課程網頁公佈欄的說明。 所有作業、預習問題、考試禁止抄襲或複製他人檔案(包括同學及網路資源),除了課程提供的範例、參考資料與翻轉教室的分組作業。如有抄襲,該份作業或考試以零分計算。 程式的撰寫、上機指令操作必須全部由本人完成。作業與預習作業可以口頭討論或參考網路上的資料,上機考試時禁止互相討論與網路傳訊。 上課時只能進行課堂相關之電腦操作,並遵守課堂規範。 ***翻轉教室*** 翻轉「課堂的運作模式」--傳統上課是「教師在課堂中講授課程內容,之後學生回家做作業」,翻轉教室則以「學生先在家看預先錄好的教學,再到課堂討論或做作業」的方式進行 本學期全數以「翻轉教室」進行,必須先看完影片,上課再發問討論做作業 翻轉週:(前一週五)公布影片、講義 -->(上課前)看影片、預習講義 -->(週一課堂)交預習作業、發問、討論、分組完成作業 -->(週四5pm)繳交作業 *** 作業請於上課當週週四下午五點前依要求上傳,逾時不予計分 第二週起每堂課均有一題預習問題(除放假與期中考週外),上課前依要求上傳,逾時不收。
  • 預期每週課後學習時數
  • Office Hour
  • 指定閱讀
  • 參考書目
    書籍: Chivers, I, and J Sleightholme (2012), Introduction to Programming with Fortran, Springer [台大圖書館電子藏書] http://link.springer.com/book/10.1007/978-0-85729-233- 9/page/1 Chapman, S. (2004), Fortran 90/95 for scientists and engineers, 2nd Ed., McGraw-Hill Higher Education Nyhoff, L. R. and S. C. Leestma (1997), Fortran 90 for Engineers and Scientists, Prentice Hall (ISBN:0135197295). 彭國倫 (2001), Fortran 95程式設計 (ISBN:9575669592) 網頁: COLA GrADS Online Documentation http://grads.iges.org/grads/gadoc/index.html
  • 評量方式
  • 針對學生困難提供學生調整方式
    調整方式說明
    上課形式

    以錄影輔助

    作業繳交方式

    學生與授課老師協議改以其他形式呈現

    其他

    由師生雙方議定

  • 課程進度