这门课主要教授用Fortran科学计算，以及用IDL数据分析（画图）

Fortran部分：前几章作业很少，基本是为了第十章的常用算法做铺垫，其中主要涉及了：数值积分，一元方程求根，RK4，偏微分方程数值格式。其中后三者考察的居多，建议写好通用性强的程序以便实验和考试时使用，偏微分方程数值格式要求看到求解格式的表达式能够转换为代码。并行运算那一章也比较重要，很有可能会让你写一个并行程序比较与串行执行效率差异。

这里附上我个人学习Fortran的一些网站：FORTRAN，Fortran资源。

IDL部分：相对来说比较简单，不要求用IDL做计算（因为很慢），只需要掌握如何画图就行了。我个人总结画图步骤就是这几点：1.读取数据，2.设置输出eps图像，3.设置色表，4.设置全局变量，5.画图，6.补充colorbar和图例等，7.关文件，结束。是一个非常套路的过程。

相对来说，IDL的网络学习资源较少，这里附上我个人学习IDL的一些网站：

http://www.idlcoyote.com/index.html，前IDL工程师的学习指南。

http://blog.sina.com.cn/s/articlelist_1984634525_11_1.html，国内一个博客，IDL代码库。

https://www.harrisgeospatial.com/docs/idl_programming.html，官方手册，直接搜索查代码含义。

https://malagis.com/search/IDL/,https://malagis.com/tag/IDL/，麻辣GIS网，分享GIS有关讯息的网站。

本学期三次实验和两次考试各占比50%，其实这个比例是同学和老师商量出来的，原定是三七开，老师还戏称商量的同学为“谈判专家”，总之在考察方式上面老师是有一定的灵活性的，同学们有什么要求和想法可以及时提出。平时有一些活动会有bonus，总评加1到5分的样子。（包括但不限于介绍其他语言，翻译并行程序手册等等）

但今年的优秀率只有20%左右，没有调分，卡绩也没有管。得知自己84的时候还是有一点难过，但是最后一次考试实在是挺崩的，而且这么一点小的差异平均来看影响也没那么大，每次被卡我都这样安慰自己（笑）。

如果有什么问题欢迎私信我，希望能够帮到你。:D

2023春学生。2024春助教。

个人认为这是地空本科最有价值的选修课。

顺带一提：在一个全是自己同班同学的班上当助教真是一种奇特的体验~

如其他同学所述，这门课主要讲述的是 Fortran 语言和 IDL 软件的使用，前者主要负责进行“科学计算”，后者主要用于读取数据&制图/视频等，考完试也来写一下自己的心得体会，希望能帮到有需要的同学。

课程内容-Fortran部分：

可以以分为几部分，结构化程序设计（基本语法、顺序、逻辑、循环结构）、程序数组化、模块化程序设计（函数与过程，模块的使用）以及解决实际问题（输入输出与文件，并行初步，求解问题时用到的一些方法——求方程的根、积分、极值、ODE-set【常用到Runge-Kutta 4】、PDE、插值），看老师的PPT即可，也可参考教材：彭国伦：《Fortran95程序设计》．中国电力出版社.

此处奉上我的 Fortran 复习笔记（字丑勿嫌弃）：Fortran_Note.pdf

课程内容-IDL部分：

这部分主要就是读取数据与画图，课程主要分为 【起步（基本语法）】-【画图注意事项】-【读取数据方式】-【一些编程基础】，其中第一部分为基础，第二部分为重点，第三部分...就本课程而言会读取Fortran生成的无格式顺序存储的文件即可，第四部分...能看懂 pro 开头的过程（比如说老师和助教发的文件）其实也就可以了，这部分要求并不是很高（对比Fortran来说），实在不会的记得看Help手册（很有用！）。

此处奉上我的 IDL 复习笔记（字丑勿嫌弃）：IDL_Note.pdf

课程安排与作业：

课程是理论和实践结合的，上课的进度基本上是4月中下旬 Fortran 就能讲完，然后三个星期左右 IDL 也就能讲完了的样子，上课会点一些同学回答问题（莫慌，问的问题不难，且老师还是很友善的，只是为了保证同学们不要走神而已）。

课程平时的作业也不多，一般是写一些以后可能用得上的Tool（如随机函数，正态分布函数等），以及课程上不时提到的一些问题（如调研如何利用语句生成文件夹、如何利用IDL制作.gif文件）。当Fortran讲得差不多的时候就开始安排上机实验，两次课为一次的上机实验，本学期一共3次上机，做了3个题目，是往年的一些考试题，有一些难度，比较考验Debug能力--但我认为这是科研工作上所必需的吧，起码对空物学生来说我觉得苏老师的题目难度适中，相关的要求也不高的。

课程考试：

学期初老师和同学们会商量考试形式，是笔试+机考，还是以机考作为考试成绩，以及机考的次数。本学期机考2次，都是开卷的，分别在6.16和6.20下午1:00-5:00考（日期&时间也是投票出来的，这一点非常好啊～可就是有点困了......），需要提交.f90（Fortran程序）， .pro（IDL代码）, .eps（IDL画的矢量图）以及 .pdf（报告）文件。

老师对考试的要求是：准确度>=速度>=美观度，但假如大家都没做好，快一点交卷会有点优势（有点吧，但也不是很多）。本学期两次考试情况是，第一次的题确实有难度（后来我才发现我错了一个很沙雕的错误，比如说1.0/(4.0*5.0)我漏了个括号...看来对着公式直接码会有很大风险出错啊），第二题是并行求方程，给定alpha求lambda和给定lambda求alpha并将其对比。我觉得两次考试，第一次考难度，第二次考速度，所以其实难题当前，慢一点做稳一点就行，简单的题当前，就快一点比较好。

以下是我个人的考试建议（也是自己的做法）是：考前把相关的接口/Readme file写好，放在一个文件夹里，考试的时候直接copy改一些量用了，报告的话我是用latex写的，考前把模版准备好，考试写完程序就可以直接编译了。报告里还要简单写一下自己对题目的理解、编程的思路和结果的合理性分析，也就几句话吧，考试的时候留几分钟比较好。

另外还有Fortran和IDL的编程模版——Fortran就是Module Global（变量）+Module Routine（函数&过程）+Program Main（主程序），IDL就是设置变量-读取文件-转载颜色-画图（包括设置系统变量，这部分就是Plot语句和Contour语句及相关的关键字参数要设置好，用到就直接Copy然后稍微改一下）-关闭文件，Windows里面可以用GSview（助教会发安装包）查看.eps文件，Mac系统里面直接点空格键预览即可（因为需要调整边框及比例等）。

关于课程给分：

本学期的给分是：平时分30，两次考试40+30，不会调分（--其实考试有点压力），平时的话还会有回答问题&小测试比较快交的同学可得1～2分的Bonus，演讲介绍其他语言的同学也有1～5分的Bonus。最后，老师给的优秀率和去年差不多（也是20%左右），但反过来我会想真的是老师的问题嘛？--我看也不全是，毕竟...其实同学们平时编程的机会&实践也不多的（据我观察），这时候啊就会觉得是“早进组早搬砖早享福”--毕竟老板可能会让你码一下代码搞点东西，不知不觉编程能力就上来了（个人感想）。

欢迎有兴趣的同学和我交流～～

25春学期课程共有12周理论课+7节实验课+2节期末上机，含50理论学时+20实验学时，共3学分。本课程是地物/空物/空探的专业选修课程。Fortran需配置Visual Studio+Intel OneAPI或者VSCode+MinGW，Python/Julia自选IDE即可，IDL助教会发安装包和密钥。课程可以使用DeepSeek等AI大模型。

参考链接：

Intel Fortran配置:https://zhuanlan.zhihu.com/p/619167433

GFortran配置:https://zhuanlan.zhihu.com/p/618931548

Julia配置:https://zhuanlan.zhihu.com/p/694595054

eps文件读取:https://zhuanlan.zhihu.com/p/694593880

课程内容：包含2部分，前10章讲Fortran的基础变量+函数/选择循环结构/数组运算/输入输出+文件格式/子程序+模块/OpenMP并行运算/科学计算示例，课上示例部分包括二分/弦截/插值近似/数值积分/RK4求解微分方程组等；后3章讲IDL/Python/Julia基础+读取Fortran计算所得数据并绘图，相较于前几届课程绘图部分只有IDL，这学期课程绘图选择更为灵活。

平时任务与考试：作业5次，实验5次；上机2次。作业较为简单，就是简单的三维空间函数求值/RK4求解第I/II类边界条件方程/牛顿迭代求根/数值积分，但需要3种语言全部参与绘制图像。对于本学期作业中的绘图要求，大家更倾向于选择Python完成；Julia也还好，软件包类似于Python的库，但计算效率远高于Python，苏老师课题组目前也是全面转向Julia；至于IDL，关键字参数实是有些眼花缭乱，大模型也不太认识这门上古语言，当看到D老师和C老师半天转圈圈也想不出来的场景，合作写IDL作业的同学都沉默了。IDL部分对空物空探同学要求比较高，薛向辉老师的空间探测仪器原理与方法课程有读文件的要求，且在全校范围内，空物空探的部分组和天文系需要较进阶的IDL操作；对地物同学的要求不是很高，能够完成作业即可，而掌握Python用法是必要的，我们之后大多数应用场景还是scipy和obspy库处理DAS台阵/InSAR遥感地震数据，可参考地球物理程序设计和地球物理数据处理和分析；大气科学的同学没事也可以来选选这门课，赵纯老师那门课比较基础，不讲串并行，这门课更进阶一些(而且得优秀的概率更大，每逢期末季jwc必卡大气优秀率)。绘图要求大致有2种，二维线图(及叠加)/平面等高线图；最后不要忘加colorbar。实验和期末上机选择一种语言绘图即可。由于Fortran是优化过的专门用于科学计算的语言，实验相较于杰哥的计算方法编程作业(强制要求C语言)，其内容都是求解微分方程组，而难度大大减小。苏老师会在课件中给出模块化子程序，同学们可以直接搬运练习，而不用每次实验自编一套屎山主程序。期末上机难度挺大，第一次上机是归一化参数项后求复域多解问题，第二次是由边界条件得出复参数项后代入原方程求值。由于平时实验似乎都是实数域内的求解，很多同学第一次上机失手(不过本来难度也大)。

分数：平时50%+期末上机50%。平时作业和实验比较简单，每次作业10分，实验20分，总计150分，稍微认真写写就有130+，换算下来就是43分+的总评，所以这部分不调分，写完作业的同学总评都不错；量比较大，尽量不要堆积。2次上机是取平均值，相当于每次占总评25%，老师会按比例调分，所以不用担心上机太差，分数会调到理想的区间。总评区间可参考陶鑫老师电动力学，空物大多数老师给分都是很好的。这学期的优秀率40%，老师是给满了的。参与课上老师提问/分析代码的互动，或者提前完成课上任务的要求，都可获得一定的bonus。

这门课程实践环节贯穿始终。老师非常看重学以致用，会推荐大家在讲解过后现场敲敲代码，PPT上的代码也大都是模块化的，可以直接使用；同时推荐我们采用模块封装，这样结构更清晰，debug也更容易。作为新质生产力的一环，AI的使用也是实践的一环，课程全程(包括期末上机)可使用AI大模型。如果想用AI得到更好的分数，可以选择花140￥充值ChatGPT pro，但有同学反馈氪金后效果不是很好（？）据同学们实践来看，需要细化优化喂给AI的问题，至少不能一股脑全喂进去，否则不太可能得到想要的结果。

事实上，这是我第三年踏进这个班级了。

大二上的时候提前选修了这门课，然而后面学的一团糟放弃选修跑路了。

但是对于空间物理的同学来说本质是一门必修课，不然学分修不够（按照我们这年仍然如此）。

于是去年正常选了这门课，然而后面由于身体原因学期中休学回家，再次没上完。

今年复学办完手续进来看到老师他的第一反应是：我认识你！

很夸张。

说回课程，由于我连续修读了三年该课程，对于从20年至22年的发展是有一个大概认知的。既然前面的同学对于这门课的内容说的已经比较明白，我就不多加赘述了，单纯讲讲三年来的变化。

20年的课程作业量非常低，且没有助教，不知道是因为线上授课的原因还是因为没有助教工作量太大，当时前半学期的作业老师没有要求学生提交，最后上机次数也不算多。授课顺序是先讲完fortran再讲idl。

21年课程有了两位助教，作业略有提升，但总的来说也是从fortran部分第十章开始才成规模地要求提交作业，上机报告要求也并不严格。进行了三次上机两次考试。授课顺序与20年一致。给分应该是平时分30第一次考试40第二次考试30来给。但是21年最后给分并不好，听我的同学说最后优秀率不到20。

22年课程同样是两位助教，不过今年作业量大幅提升了。从fortran第一部分就开始要求提交作业，对于上机报告的提交也更为严格了。总的来说，今年大约交了11次作业和5次上机报告，每次作业由2到4段fortran和idl程序组成。作业量相对于3学分的课时来说是很大的。但是由于同学的要求，今年只进行了一次考试，最后给分是按照平时作业（含五次上机）40、考勤10、期末考试上机50的比例来给。按照老师的说法，今年优秀率约30，75以上约60。同时，今年调整了课程的顺序，可能是因为隔壁薛老师的空间探测前半部分会涉及idl的内容，所以今年再讲完fortran数组部分后就先讲了idl部分，有意思的是薛老师也收到了学生反馈，今年将idl放到了学期末讲，有点双向奔赴的意思。

感觉作业量上升像是大势所趋一般，今年所有课都比去年作业多了不少。

idl部分其实有很多还不错的工具书，优于老师提供的help文档，但是却不太好找，希望老师明年能给同学提供一些参考，感觉会好很多。可惜的是，这些工具书我也是考试前一天才发现的。

本文采用fortran的注释方法23333

给八分吧。

！引言

这门课教的是fortran和idl

苏老师人非常年轻，也非常幽默2333333

但是考试经常考语文题（阅读理解

考试一不小心跪了一两次就会gg了2333

作业蛮多的，每周做的都挺痛苦，而且经常get不到助教的给分点Orz

！给分

给分不是特别好

班上70~人

只有一个4.3

两三个（三四个？）4.0

不过优秀率还是给满了，一大把3.7

所以只要认真学了，拿个3.7不是什么难事（我就是3.7）

！考试

考试是五次上机和一次笔试

考试是效率优先，就是谁先做出来谁分高……

所以随机性很大，哪天不小心脑抽筋了就玩脱了……

上机考试完全开卷，除了相互讨论干什么都行（包括上网查）（查到算我输——苏振鹏）（← ←我杜撰的）

平心而论考试不是很难，但是每次都很难get到苏老师的梗……所以经常要花很长时间理解……所以每次都很绝望……

于是我就跪了两次Orz

如果要拿4.0+的话考试最多只能跪一次……

emmmm

大家掂量一下吧2333

！关于选课

这是地空学院空间物理和大气物理专业大三下的专业课

建议大二选，因为这门课只需要用到计算方法和数理方程的一点点知识（不需要掌握，知道就好了）

就是runge-kutta算法和gamma函数什么的！其中计算方法比较重要

大二选说不定还可以考的好明年给同学做助教呢233

不建议大一选，因为计算方法和数理方程都没学

不过这学期有几个大一的dalao选了，而且拿了优秀，太强了……

！收获？

这门课收获不如想象中的大，不过还是不错的

掌握了一点点fortran和idl！并且让我忘了怎么写C了……

因为同时在上计算方法课，所以计算方法课的大作业也是用fortran写的，算是现学现用吧

！其他

平心而论考试不是很难，就是很难get到老师的点……

所以很气……

最后拿了3.7，也不算很差

就是有点不爽吧╮(╯▽╰)╭

首先给分就是按开学说好的比例，到时候会根据实际情况调整，总体来说也蛮正常的。

作业的话呈逐年减少的趋势，稳步趋向正常水平。

考核只考各种数值算法，上机考试是看谁做得快，就算做出来但是很慢的话分数也还是很低很低，所以介意这一点的慎选。

个人而言，收获还挺多的，首先掌握了一门很古老的编程语言，讲道理，现在基本没有课专门讲Fortran了，但很多时候你必须学，因为有很多很优秀的古董代码是用Fortran写的。画图的话，听说下个学期开始强制使用IDL。其实IDL跟MATLAB差不多吧，就这门课而言，问题不大，还能学会一门冷门的制图软件，毕竟IDL的学习资源是非常少的，有人指导还是很好的。还有会讲一点并行程序设计，这挺好的，之前我一点都不懂，学了之后感觉很有帮助。

总之，空间物理的最好选，其他专业的看需求吧，只是想学数值算法，像计算物理等等会介绍更多的东西，没必要选，这门课讲的东西仅仅是用Fortran实现《计算方法B》这门课的东西，比较浅，像经典的有限差分、有限元方法都没讲，想刷成绩的慎重考虑，考试基本不比正确率和代码的高明，主要看速度，不确定性挺大的。

大二选的这门课

学习Fortran语言和IDL绘图，感受科学计算和绘图的美妙

用处挺大的，收获很多

考试基本看五次上机考试，对，我就挂在上机考试上了

但是感觉作业比较多啊...貌似去年超级少的...评分我就折个中吧，明年可能会减少吧