環(huán)境工程課程輔導(dǎo)內(nèi)容

生物學(xué)：生命的機(jī)制 BIOL10009

本課程在學(xué)生已有的生物學(xué)知識基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展，通過五個核心概念探討生命的多樣性與統(tǒng)一性：進(jìn)化、細(xì)胞理論、調(diào)節(jié)、信息傳遞和生物系統(tǒng)的互聯(lián)性。這些概念將從分子、細(xì)胞和個體層面進(jìn)行研究，包括生命從非生物到個體的進(jìn)化、細(xì)胞的分子和物理結(jié)構(gòu)、細(xì)胞復(fù)制和基因表達(dá)、穩(wěn)態(tài)、光合作用和呼吸作用，以及生物體內(nèi)部和生物體之間的相互作用。

自然環(huán)境 ENVS10001

該課程向?qū)W生介紹了支撐農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和自然資源管理(NRM)的自然系統(tǒng)要素。對這些要素和系統(tǒng)的深刻理解是可持續(xù)管理自然資源的基礎(chǔ)。課程將展示如何應(yīng)用科學(xué)來評估和管理生態(tài)系統(tǒng)，以及如何維護(hù)和提高以土地資源為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性。主要探討的主題包括地球過程和材料;景觀過程和土壤形成;天氣、氣候和氣候變化;小氣候;陸地系統(tǒng)中的營養(yǎng)循環(huán);水循環(huán)和集水區(qū)水文學(xué);以及農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。同時，課程也考慮了對自然系統(tǒng)的土著觀點(diǎn)。課程強(qiáng)調(diào)景觀評估和解讀的實(shí)踐技能，并重視在自然和管理系統(tǒng)的研究中對尺度和時間變化影響的認(rèn)識。

微積分 2 MAST10006

本課程將擴(kuò)展學(xué)校階段的微積分知識。學(xué)生將學(xué)習(xí)雙曲函數(shù)及其反函數(shù)、復(fù)指數(shù)函數(shù)以及兩個變量的函數(shù)。微分和積分的技術(shù)將擴(kuò)展到這些情況。學(xué)生將接觸到更廣泛的微分方程模型，包括一階和二階方程，用于描述如人口模型、電路和機(jī)械振蕩器等系統(tǒng)。課程還介紹了序列和級數(shù)，包括收斂性和發(fā)散性的概念。

微積分的主題包括：對單變量函數(shù)的極限和連續(xù)性的直觀理解、序列、級數(shù)、雙曲函數(shù)及其反函數(shù)、水平曲線、偏導(dǎo)數(shù)、偏導(dǎo)數(shù)的鏈?zhǔn)椒▌t、方向?qū)?shù)、多個變量函數(shù)的切平面和極值。復(fù)指數(shù)函數(shù)的主題包括：定義、導(dǎo)數(shù)、積分及應(yīng)用。積分的主題包括：積分技術(shù)和重積分。常微分方程的主題包括：一階方程(分離型、通過積分因子的線性方程)及應(yīng)用，二階常系數(shù)方程(特解、補(bǔ)充函數(shù))及應(yīng)用。

線性代數(shù) MAST10007

該課程為現(xiàn)代數(shù)學(xué)的關(guān)鍵領(lǐng)域提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，這些領(lǐng)域在科學(xué)和技術(shù)中至關(guān)重要。它發(fā)展了向量、矩陣及線性代數(shù)方法的概念。學(xué)生應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)使用線性代數(shù)方法的能力，并對數(shù)學(xué)證明有一定的認(rèn)識。課程中的材料大部分在中學(xué)階段未曾接觸，所需的理解水平較之前的學(xué)習(xí)有所提升。

線性方程組、矩陣和行列式;實(shí)數(shù) n 空間中的向量、叉積、標(biāo)量三重積、直線和平面;向量空間、線性獨(dú)立、基底、維度;線性變換、特征值、特征向量;內(nèi)積、最小二乘估計(jì)、對稱矩陣和正交矩陣。

基礎(chǔ)生物學(xué)：生命的復(fù)雜性 BIOL10010

該課程將重點(diǎn)建立生物學(xué)的基礎(chǔ)知識，并在此基礎(chǔ)上為學(xué)生提供對關(guān)鍵概念的透徹理解。

課程將介紹和探討生物學(xué)中的五個核心概念：進(jìn)化、結(jié)構(gòu)與功能、調(diào)節(jié)、信息傳遞和相互聯(lián)系。這些概念將在個體、種群、生態(tài)系統(tǒng)和生物群落的層面上進(jìn)行研究，無需具備生物學(xué)的先驗(yàn)知識。課程內(nèi)容包括生命多樣性的進(jìn)化，以及對自然和人為環(huán)境變化(如抗生素耐藥性和氣候變化)的進(jìn)化響應(yīng);生物體的結(jié)構(gòu)、功能和行為及其如何在環(huán)境梯度中變化;能量流動和物質(zhì)循環(huán)在生物體和生態(tài)系統(tǒng)中的過程;遺傳、社會和文化信息在種群或群體中的傳遞;個體、種群、物種及其環(huán)境之間的關(guān)系，以及塑造種群、生態(tài)群落和生態(tài)系統(tǒng)的過程。

工程數(shù)學(xué) MAST20029

本課程介紹了工程中所需的重要數(shù)學(xué)方法，如操作向量微分算子、計(jì)算多重積分以及使用積分定理。通過各種方法解決一系列常微分方程和偏微分方程，并對其解的行為進(jìn)行解釋。課程還介紹了序列和級數(shù)，包括收斂和發(fā)散的概念。

主要內(nèi)容包括：向量微積分，包括高斯定理和斯托克斯定理;序列和級數(shù);傅里葉級數(shù)、拉普拉斯變換;齊次常微分方程組，包括相平面和非線性系統(tǒng)的線性化;二階偏微分方程和變量分離法。

生物數(shù)據(jù)分析 MAST20031

解讀數(shù)據(jù)的能力對于在日常生活中做出明智的決策至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析和解讀生物數(shù)據(jù)也是科學(xué)研究的核心。沒有對數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)的理解，就不能成為一名科學(xué)家。本課程介紹了生物數(shù)據(jù)科學(xué)的基本概念，重點(diǎn)講解現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)方法。通過實(shí)際生物問題和數(shù)據(jù)集，以及課堂上收集的數(shù)據(jù)，講座涵蓋了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)建模的基礎(chǔ)概念。課程強(qiáng)調(diào)動手解決問題。除了扎實(shí)的統(tǒng)計(jì)方法基礎(chǔ)外，你還將發(fā)展實(shí)際技能，提升設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)和使用R統(tǒng)計(jì)環(huán)境分析數(shù)據(jù)的能力。

工程地球過程 ENEN20002

在這門課程中，學(xué)生將被介紹到物理地球過程及其工程應(yīng)用和影響。特別是，本課程集中于氣候、水、巖石和土壤的工程方面及其相互作用。課程中將介紹簡化建模和相關(guān)分析技術(shù)。學(xué)生將學(xué)習(xí)到對后續(xù)土木工程、環(huán)境工程和巖土工程課程所需的基礎(chǔ)知識。

課程涵蓋的主題包括氣候與季節(jié)性;碳循環(huán)、全球水循環(huán)和集水區(qū)水循環(huán);降水、入滲、徑流和蒸散;集水區(qū)過程和隨機(jī)降水建模;地球結(jié)構(gòu)與組成;礦物和巖石特性;地質(zhì)過程;土壤識別與分類;土壤壓實(shí)。

流體力學(xué) ENGR30002

本課程涵蓋了理解涉及流體的系統(tǒng)(包括運(yùn)動和靜止?fàn)顟B(tài)下的流體)及其在工程系統(tǒng)中的應(yīng)用所需的主題。這些包括水壩、管道、開口渠道、泵以及液體和氣體流動，涉及土木、機(jī)械、基礎(chǔ)設(shè)施和環(huán)境工程領(lǐng)域。學(xué)生將理解流體行為的基本原理，以及如何將這些原理應(yīng)用于解決工程挑戰(zhàn)。課程內(nèi)容包括：流體靜力學(xué)、壓力計(jì)法、連續(xù)性方程的推導(dǎo)、機(jī)械能平衡、直管中的摩擦損失、牛頓粘度定律、管道粗糙度處理、閥門和配件;簡單管網(wǎng)問題;開口渠道流動原理;可壓縮流動、壓力波的傳播、管道中的等溫和絕熱流動方程、喘振流動。泵—泵的特性、離心泵、理論揚(yáng)程的推導(dǎo)、導(dǎo)致實(shí)際泵揚(yáng)程曲線的揚(yáng)程損失、計(jì)算系統(tǒng)揚(yáng)程、確定泵送系統(tǒng)的工作點(diǎn)、流量控制的節(jié)流、氣蝕和NPSH(凈正吸入壓力)、相似定律和泵的放大、正排量泵的簡介;牛頓流體和非牛頓流體、多維流體流動—動量通量、多維連續(xù)性方程和動量傳遞方程的推導(dǎo)、Navier-Stokes方程、應(yīng)用于管道流動、Couette流動、Stokes流動。

可持續(xù)水資源管理導(dǎo)論 ENEN30002

本課程旨在分析在綜合流域管理背景下可持續(xù)使用水資源的關(guān)鍵概念。講座基于在水資源和流域管理方面的豐富經(jīng)驗(yàn)，特別是澳大利亞和中國的經(jīng)驗(yàn)，包括來自行業(yè)實(shí)踐者的客座講師。課程重點(diǎn)分析涉及多個水源和多種水用途的復(fù)雜水資源系統(tǒng)，包括農(nóng)業(yè)、城市、工業(yè)、娛樂和環(huán)境。課程以學(xué)生對可持續(xù)性、經(jīng)濟(jì)學(xué)和資源管理的知識為基礎(chǔ)。

雖然資源管理的原則是在水資源和流域管理的背景下學(xué)習(xí)的，但這些原則可以應(yīng)用于各種自然資源管理情境。任何考慮從事自然資源管理領(lǐng)域工作的學(xué)生都會發(fā)現(xiàn)本課程具有價值。

環(huán)境系統(tǒng)建模與設(shè)計(jì) ENEN30003

本課程是科學(xué)學(xué)士學(xué)位中環(huán)境系統(tǒng)專業(yè)的頂點(diǎn)課程。它使用系統(tǒng)方法來處理環(huán)境工程設(shè)計(jì)中的主要步驟，并基于在工程數(shù)學(xué)、流體力學(xué)和工程地球過程等課程中獲得的知識，假設(shè)學(xué)生對可持續(xù)性和工程系統(tǒng)的概念已有一定了解。

工程系統(tǒng)通常高度復(fù)雜，特別是環(huán)境系統(tǒng)，往往尚未被充分理解。對這類系統(tǒng)進(jìn)行工程模型設(shè)計(jì)面臨重大挑戰(zhàn)，因?yàn)檫@些模型通常涉及大量決策變量(因此潛在解決方案眾多)、多個競爭目標(biāo)，并且常常受到各種約束條件的影響。

影響設(shè)計(jì)過程的因素包括邏輯問題的形成，這有助于系統(tǒng)地解決問題、分析模型以確定最佳設(shè)計(jì)方案，以及研究模型的性能。最終決策過程可能會因?yàn)椴煌嫦嚓P(guān)者可能具有不同或沖突的偏好而進(jìn)一步復(fù)雜化。

環(huán)境工程系統(tǒng)頂點(diǎn)項(xiàng)目 ENEN30001

該頂點(diǎn)課程涉及一個調(diào)查和問題解決項(xiàng)目，要求學(xué)生將廣泛的知識應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)問題，這些問題通常是環(huán)境工程行業(yè)工作中會遇到的。該課程圍繞工程教育框架——CIDO(構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、操作)，并增加了“監(jiān)控和評估”這一環(huán)節(jié)。學(xué)生將把在其他課程中獲得的技能應(yīng)用于一個貫穿整個學(xué)期的總體項(xiàng)目，并展示設(shè)計(jì)可持續(xù)工程項(xiàng)目的能力。項(xiàng)目集中于城市雨水管理，要求學(xué)生開發(fā)一個小規(guī)模環(huán)境工程系統(tǒng)(例如生物過濾系統(tǒng))的概念模型和定量模型。學(xué)生將建造和操作這些系統(tǒng)，并對其行為進(jìn)行監(jiān)測和分析，以對原始模型進(jìn)行關(guān)鍵評估。在系統(tǒng)特征化之后，報(bào)告將包括對擴(kuò)展系統(tǒng)對相關(guān)人類和非人類利益相關(guān)者影響的解釋和評估。學(xué)生還需要對模型、假設(shè)、數(shù)據(jù)和分析的質(zhì)量進(jìn)行批判性評估。課程將通過專題講座和研討會提供支持。

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