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生物学:生命的机制 BIOL10009
本课程在学生已有的生物学知识基础上进行拓展,通过五个核心概念探讨生命的多样性与统一性:进化、细胞理论、调节、信息传递和生物系统的互联性。这些概念将从分子、细胞和个体层面进行研究,包括生命从非生物到个体的进化、细胞的分子和物理结构、细胞复制和基因表达、稳态、光合作用和呼吸作用,以及生物体内部和生物体之间的相互作用。
自然环境 ENVS10001
该课程向学生介绍了支撑农业生产和自然资源管理(NRM)的自然系统要素。对这些要素和系统的深刻理解是可持续管理自然资源的基础。课程将展示如何应用科学来评估和管理生态系统,以及如何维护和提高以土地资源为基础的产业的可持续性。主要探讨的主题包括地球过程和材料;景观过程和土壤形成;天气、气候和气候变化;小气候;陆地系统中的营养循环;水循环和集水区水文学;以及农业生态系统。同时,课程也考虑了对自然系统的土著观点。课程强调景观评估和解读的实践技能,并重视在自然和管理系统的研究中对尺度和时间变化影响的认识。
微积分 2 MAST10006
本课程将扩展学校阶段的微积分知识。学生将学习双曲函数及其反函数、复指数函数以及两个变量的函数。微分和积分的技术将扩展到这些情况。学生将接触到更广泛的微分方程模型,包括一阶和二阶方程,用于描述如人口模型、电路和机械振荡器等系统。课程还介绍了序列和级数,包括收敛性和发散性的概念。
微积分的主题包括:对单变量函数的极限和连续性的直观理解、序列、级数、双曲函数及其反函数、水平曲线、偏导数、偏导数的链式法则、方向导数、多个变量函数的切平面和极值。复指数函数的主题包括:定义、导数、积分及应用。积分的主题包括:积分技术和重积分。常微分方程的主题包括:一阶方程(分离型、通过积分因子的线性方程)及应用,二阶常系数方程(特解、补充函数)及应用。
线性代数 MAST10007
该课程为现代数学的关键领域提供了坚实的基础,这些领域在科学和技术中至关重要。它发展了向量、矩阵及线性代数方法的概念。学生应当培养使用线性代数方法的能力,并对数学证明有一定的认识。课程中的材料大部分在中学阶段未曾接触,所需的理解水平较之前的学习有所提升。
线性方程组、矩阵和行列式;实数 n 空间中的向量、叉积、标量三重积、直线和平面;向量空间、线性独立、基底、维度;线性变换、特征值、特征向量;内积、最小二乘估计、对称矩阵和正交矩阵。
基础生物学:生命的复杂性 BIOL10010
该课程将重点建立生物学的基础知识,并在此基础上为学生提供对关键概念的透彻理解。
课程将介绍和探讨生物学中的五个核心概念:进化、结构与功能、调节、信息传递和相互联系。这些概念将在个体、种群、生态系统和生物群落的层面上进行研究,无需具备生物学的先验知识。课程内容包括生命多样性的进化,以及对自然和人为环境变化(如抗生素耐药性和气候变化)的进化响应;生物体的结构、功能和行为及其如何在环境梯度中变化;能量流动和物质循环在生物体和生态系统中的过程;遗传、社会和文化信息在种群或群体中的传递;个体、种群、物种及其环境之间的关系,以及塑造种群、生态群落和生态系统的过程。
工程数学 MAST20029
本课程介绍了工程中所需的重要数学方法,如操作向量微分算子、计算多重积分以及使用积分定理。通过各种方法解决一系列常微分方程和偏微分方程,并对其解的行为进行解释。课程还介绍了序列和级数,包括收敛和发散的概念。
主要内容包括:向量微积分,包括高斯定理和斯托克斯定理;序列和级数;傅里叶级数、拉普拉斯变换;齐次常微分方程组,包括相平面和非线性系统的线性化;二阶偏微分方程和变量分离法。
生物数据分析 MAST20031
解读数据的能力对于在日常生活中做出明智的决策至关重要。实验设计、分析和解读生物数据也是科学研究的核心。没有对数据和设计的理解,就不能成为一名科学家。本课程介绍了生物数据科学的基本概念,重点讲解现代统计方法。通过实际生物问题和数据集,以及课堂上收集的数据,讲座涵盖了实验设计和统计建模的基础概念。课程强调动手解决问题。除了扎实的统计方法基础外,你还将发展实际技能,提升设计实验、收集数据和使用R统计环境分析数据的能力。
工程地球过程 ENEN20002
在这门课程中,学生将被介绍到物理地球过程及其工程应用和影响。特别是,本课程集中于气候、水、岩石和土壤的工程方面及其相互作用。课程中将介绍简化建模和相关分析技术。学生将学习到对后续土木工程、环境工程和岩土工程课程所需的基础知识。
课程涵盖的主题包括气候与季节性;碳循环、全球水循环和集水区水循环;降水、入渗、径流和蒸散;集水区过程和随机降水建模;地球结构与组成;矿物和岩石特性;地质过程;土壤识别与分类;土壤压实。
流体力学 ENGR30002
本课程涵盖了理解涉及流体的系统(包括运动和静止状态下的流体)及其在工程系统中的应用所需的主题。这些包括水坝、管道、开口渠道、泵以及液体和气体流动,涉及土木、机械、基础设施和环境工程领域。学生将理解流体行为的基本原理,以及如何将这些原理应用于解决工程挑战。课程内容包括:流体静力学、压力计法、连续性方程的推导、机械能平衡、直管中的摩擦损失、牛顿粘度定律、管道粗糙度处理、阀门和配件;简单管网问题;开口渠道流动原理;可压缩流动、压力波的传播、管道中的等温和绝热流动方程、喘振流动。泵—泵的特性、离心泵、理论扬程的推导、导致实际泵扬程曲线的扬程损失、计算系统扬程、确定泵送系统的工作点、流量控制的节流、气蚀和NPSH(净正吸入压力)、相似定律和泵的放大、正排量泵的简介;牛顿流体和非牛顿流体、多维流体流动—动量通量、多维连续性方程和动量传递方程的推导、Navier-Stokes方程、应用于管道流动、Couette流动、Stokes流动。
可持续水资源管理导论 ENEN30002
本课程旨在分析在综合流域管理背景下可持续使用水资源的关键概念。讲座基于在水资源和流域管理方面的丰富经验,特别是澳大利亚和中国的经验,包括来自行业实践者的客座讲师。课程重点分析涉及多个水源和多种水用途的复杂水资源系统,包括农业、城市、工业、娱乐和环境。课程以学生对可持续性、经济学和资源管理的知识为基础。
虽然资源管理的原则是在水资源和流域管理的背景下学习的,但这些原则可以应用于各种自然资源管理情境。任何考虑从事自然资源管理领域工作的学生都会发现本课程具有价值。
环境系统建模与设计 ENEN30003
本课程是科学学士学位中环境系统专业的顶点课程。它使用系统方法来处理环境工程设计中的主要步骤,并基于在工程数学、流体力学和工程地球过程等课程中获得的知识,假设学生对可持续性和工程系统的概念已有一定了解。
工程系统通常高度复杂,特别是环境系统,往往尚未被充分理解。对这类系统进行工程模型设计面临重大挑战,因为这些模型通常涉及大量决策变量(因此潜在解决方案众多)、多个竞争目标,并且常常受到各种约束条件的影响。
影响设计过程的因素包括逻辑问题的形成,这有助于系统地解决问题、分析模型以确定最佳设计方案,以及研究模型的性能。最终决策过程可能会因为不同利益相关者可能具有不同或冲突的偏好而进一步复杂化。
环境工程系统顶点项目 ENEN30001
该顶点课程涉及一个调查和问题解决项目,要求学生将广泛的知识应用于现实问题,这些问题通常是环境工程行业工作中会遇到的。该课程围绕工程教育框架——CIDO(构思、设计、实施、操作),并增加了“监控和评估”这一环节。学生将把在其他课程中获得的技能应用于一个贯穿整个学期的总体项目,并展示设计可持续工程项目的能力。项目集中于城市雨水管理,要求学生开发一个小规模环境工程系统(例如生物过滤系统)的概念模型和定量模型。学生将建造和操作这些系统,并对其行为进行监测和分析,以对原始模型进行关键评估。在系统特征化之后,报告将包括对扩展系统对相关人类和非人类利益相关者影响的解释和评估。学生还需要对模型、假设、数据和分析的质量进行批判性评估。课程将通过专题讲座和研讨会提供支持。
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