计算机在化学化工及生物工程中的应用

本书以“注重实际应用，突出工程特色”为原则，将计算机知识和专业知识紧密结合，在教授学生理论知识的同时，培养其动手操作能力。

在软件挑选上注重流行性、成熟性和可操作性，在实例选择上注重应用性、专业性和广泛性，在内容和风格上突出特色，求新、求精、求实。

通过本书的学习，学生可以掌握：

使用ChemWindow 6.0软件绘制结构式和实验装置图的能力。

使用Visual Basic 6.0和MATLAB 6.5进行数值计算的能力。

使用Origin 7.0处理实验数据的能力以及使用计算机撰写论文和进行工艺设计的能力。

“计算机在化学化工及生物工程中的应用”是一门旨在提高学生专业计算机应用水平的课程。随着现代科学技术的发展和计算机的广泛应用，科学研究对计算机的依赖程度越来越高。而只有将计算机知识和专业知识相互紧密结合，才能使教学真正满足学生的要求，适应社会的需要和紧跟时代的步伐。

本书以“注重实际应用，突出工程特色”为原则，在软件挑选上注重流行性、成熟性和可操作性，在实例选择上注重应用性、专业性和广泛性，在内容和风格上突出特色，求新、求精、求实。

全书共分为4章，分别介绍计算机在化学分子绘图、数值计算、科学绘图和数据处理以及工艺设计中的应用。通过本书的学习，使学生掌握当前流行专业软件的使用，培养学生使用ChemWindow 6.0软件绘制结构式和实验装置图的能力、使用Visual Basic 6.0和MATLAB 6.5进行数值计算的能力、使用Origin 7.0处理实验数据的能力以及使用计算机撰写论文和进行工艺设计的能力。书后附录Ⅰ为Visual Basic 6.0简介，附录Ⅱ为MATLAB简介，附录Ⅲ为相应例题VB程序界面及代码，以供参考。

本书可作为普通高等院校化学、化学工程、生物工程和制药工程等相关专业学生的教材，也可供从事化学化工、计算机工程与应用的科技工作者参考。

本书由罗华军编著。三峡大学从2003年开始进行“计算机在化学化工及生物工程中的应用”课程改革，三峡大学教务处和化学与生命科学学院的领导及老师在本书的编写中给予了大力支持，在此表示衷心的感谢；在本书编写过程中，参考了大量的文献及教材，在此特别表示感谢，参考文献中如有遗漏之处，敬请谅解。由于作者水平有限，书中错误之处在所难免，望广大同行及读者批评指正。

作 者

2014年7月

第一章 计算机在化学分子绘图中的应用 1
1.1 简介 1
1.2 工具栏 2
1.3 化学键的绘制 3
1.4 与画环有关的工具 4
1.5 与画箭头有关的工具 5
1.6 化学符号标记和文字说明 6
1.7 编辑工具 7
1.8 画框及括号工具 9
1.9 原子标记符号 9
1.10 轨道符号 10
1.11 组合工具 10
1.12 其他工具 11
1.13 附加库的使用 11
1.14 菜单命令 12
1.15 三维绘图程序SymApps 6.0 13
1.16 输出 16
上机作业 17
第二章 计算机在数值计算中的应用 19
2.1 数值计算的重要性 19
2.2 方程求根 19
2.2.1 二分法 20
2.2.2 迭代法 21
2.2.3 牛顿法 22
2.3 线性方程组求解 23
2.3.1 简单迭代法 24
2.3.2 消元法 25
2.3.3 选主元消去法 26
2.4 插值 29
2.4.1 拉格朗日插值法 30
2.4.2 牛顿插值法 30
2.5 数值积分 31
2.5.1 梯形法 31
2.5.2 辛普森法 31
2.6 常微分方程的数值解 32
2.6.1 欧拉法 32
2.6.2 龙格-库塔法 33
2.7 拟合 34
2.7.1 一元线性回归 34
2.7.2 多元线性回归 35
2.8 过程最优化 36
2.8.1 无约束单变量函数最优化 37
2.8.2 线性规划 38
2.9 MATLAB在数值计算中的应用 42
2.9.1 非线性代数方程（组）的求解 42
2.9.2 数值积分 44
2.9.3 常微分方程（组）的数值解 47
2.9.4 最小二乘估计 54
上机作业 55
第三章 计算机在科学绘图和数据处理中
的应用 58
3.1 Origin工作界面简介 58
3.2 Origin 使用入门 60
3.3 工作表格（Worksheet）的使用 61
3.4 数据绘图 64
3.5 数据处理 76
3.5.1 工作表格的相关计算 76
3.5.2 插值 77
3.5.3 微分 79
3.5.4 积分 81
3.5.5 拟合 81
上机作业 84
第四章 计算机在工艺设计中的应用 86
4.1 通风发酵空气净化系统的设计 86
4.2 喷雾干燥塔的设计 87
4.3 工艺流程设计软件SuperPro Designer 5.1 94
4.3.1 软件简介 94
4.3.2 SuperPro Designer的启动及
工作界面 94
4.3.3 SuperPro Designer的流程设计步骤 95
4.3.4 流程的初始化 95
4.3.5 创建流程图 97
4.3.6 添加操作 100
4.3.7 过程模拟及结果查看 103
上机作业 104
附录Ⅰ Visual Basic 6.0简介 106
一、Visual Basic 6.0的开发环境 106
二、Visual Basic 6.0 程序设计 109
附录Ⅱ MATLAB简介 120
一、MATLAB的特点与功能 120
二、MATLAB的用户界面 120
三、基本使用方法 125
四、数值计算功能 127
五、MATLAB 6.5程序设计 134
附录Ⅲ VB程序界面及代码 139
参考文献 165

1. 信息技术基础（麒麟操作系统+WPS Office） [主编　芮雪　蒋莉　王亮亮]
2. Office高级应用项目式教程（第2版） [主编 李观金 张倩文 黎夏克 ]
3. 巧用翻译学英语：英汉互译500例 [王学文 著]
4. 高等教育多维评价体系构建与高质量发展研究 [张妍 著]
5. 系统规划与管理师章节习题与考点特训（第二版） [主编 薛大龙]
6. 计算机操作系统实践指导（openEuler版） [主编 秦光 曾陈萍 岳付强]
7. 信息系统管理工程师真题及模考卷精析（适用机考） [主 编 薛大龙 程 刚 上官绪]
8. 航海类院校体育教育教学研究 [张利超 李宁 著]
9. 新时代背景下我国职业教育产教融合长效机制建设研究 [王玉贤 著]
10. 电路分析 [主编 李飞 毛先柏]
11. 信息系统管理工程师（适用第2版大纲）一站通关 [指尖疯　编著]
12. 传统山水画论解读与实践 [陈钠 著]
13. 网络工程师备考一本通（适配第6版考纲） [夏杰 编著]
14. 陈孝云的职教理想与情怀 [祝吉太 江传瑞 张义廷 著]
15. 地方本科院校电子信息学科课程思政案例集 [王甫]
16. Excel数据处理与分析（第二版） [主编 张志明 邹 蕾]
17. 网络工程师5天修炼（适配第6版考纲） [主编　朱小平 施游]
18. 仓储管理实务（第二版） [周宁武 编著]
19. 基于AE与C#的地理信息系统二次开发 [李小根 贾艳昌 乔翠平 姜彤 ]
20. 2023年长沙市文化和旅游业发展报告 [主编 陈莉]
21. 舞台化妆造型设计 [主编 刘思彤 张 涛 张忆雨]
22. 产教融合视角高校体育专业实践教学体系构建研究 [杨柳青 叶华兵 著]
23. 知识图谱及应用案例 [张善文 黄文准 于长青 陈明淑]
24. Python程序设计案例教程（微课版） [主编　石利平　田辉平　余以胜]
25. 皓月繁星：青少年儿童心理成长手册 [主　编　林赞歌 副主编　杜志南]
26. 材料力学 [章宝华 赵新胜 徐斌]
27. 系统集成项目管理工程师考试32小时通关（第3版） [主编　薛大龙 副主编　上官绪阳]
28. 软考论文高分特训与范文10篇——系统分析师（第二版） [薛大龙 邹月平 施游]
29. 黄河海勃湾水利枢纽防凌安全运行 [王战领 王丛发 范瑜彬 著]
30. 大学生心理健康教育 [方雄 著]