城市水工程计算机应用教学大纲.doc

城市水工程计算机应用课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：06150213 课程名称：城市水工程计算机应用 课程英文名称：Application of Computer in Municipal Water and Wastewater Engieering 课程所属单位（院（系）、教研室）：土木学院给排水教研室 课程面向专业：给排水课程类型：（填写必修课或选修课）选修课 先修课程：高等数学，计算机文化基础学分：1.5总学时：48(其中理论学时：30 上机学时：18) 二、课程性质与目的城市水工程计算机应用是一门建立在广泛的理论基础上，又依赖于专业课，且实践性很强的课程。其任务是通过本课程的学习使学生初步掌握专业应用程序设计的基本理论、基本步骤、基本方法以及上机操作的基本知识与技能，以便使学生能在毕业设计（论文）中使用计算机，使学生初步具备专业应用程序设计的能力，切实提高在专业工作中应用计算机的实际能力，以适应今后的工作。三、课程教学内容与要求第一章 绪论 介绍计算机应用的发展过程及应用层次，计算机在给水排水工程中的应用概况和课程学习方法。 第二章 给排水工程中常用的数值计算及其程序设计第一节 线性方程组求解及其程序设计一、线性方程组节的特性非齐次和齐次线性方程组解的结构二、最大主元高斯消去法解线性方程组及其程序设计高斯消去法解线性方程组的步骤，程序框图及程序代码三、迭代法解线性方程组及其程序设计雅可比迭代法、高斯-赛德尔迭代法解线性方程组的步骤，程序框图及程序代码第二节 线性方程（组）求解及其程序设计一、一元非线性方程的求解及其程序设计不动点迭代法、二分法、牛顿迭代法解非线性方程组二、非线性方程组的求解及其程序设计不动点迭代法、牛顿迭代法解非线性方程组第三节 曲线拟合及其程序设计一、线性拟合及其程序设计二、多变量线性拟合及其程序设计三、可转化为线性的非线性拟合四、不可转化为线性的非线性拟合第四节 数值积分及其程序设计一、矩行、梯形法数值积分及其程序设计二、抛物线法数值积分及其程序设计三点抛物线法、辛普生法、龙贝格法数值积分方法本章重点：最大主元高斯消去法解线性方程组，非线性方程求解方法，多变量线性拟合，矩形、梯形法数值积分。难点：迭代法解线性方程组，非线性方程组求解，抛物线法数值积分。教学基本要求：掌握线性方程组的最大主元高斯消去法解程序设计，了解迭代法求解步骤；掌握非线性方程的二分法求解法，非线性方程组的不动点迭代法，了解牛顿迭代法；掌握线性拟合，了解非线性拟合；掌握矩形、梯形法数值积分的程序设计，了解抛物线法数值积分步骤。第三章 计算机在给水工程中的应用第一节 城市给水管网计算程序设计一、给水管网基本方程及管网计算课题介绍给水管网节点连续方程、环能量方程的矩阵表示方法，给水管网设计计算及复核计算课题，给水管网计算的管段方程法、节点方程法、能量方程法。二、解管段方程法管网平差三、Hardy-Cross法管网设计平差程序设计Hardy-Cross法管网平差计算步骤，原始数据的准备、管段流量自动分配、平差计算、节点水压推求、数据输出等步骤的程序设计方法四、解节点方程法管网设计平差方法及其程序设计节点连续方程组线性化方法，解节点方程法管网设计平差程序设计方法五、解节点方程法管网校核平差程序设计第二节 给水管道造价公式计算一、给水管道造价公式形式及其参数确定方法二、给水管道造价公式计算步骤及程序设计造价公式参数确定的最小二乘法，参数寻优的黄金分割法。第三节 计算机在投药过程控制中的应用一、混凝剂投加系统及其控制方法二、投药过程控制算法剂程序框图本章重点：Hardy-Cross法管网设计平差程序设计，解节点方程法管网设计、校核平差程序设计。难点：节点连续方程的线性化，水泵管段的线性化。教学基本要求：掌握Hardy-Cross法管网设计平差、解节点方程法管网设计平差、解节点方程法管网校核平差方法及其程序设计，掌握给水管网计算公式参数确定的方法，了解投药过程控制方法。第四章 计算机在排水工程中的应用第一节 污水管网设计程序一、污水管网设计总体步骤二、污水管段设计流量计算程序由集中流量、服务人口计算各管段计算程序。三、污水管段设计及水力计算程序第二节 雨水管网设计程序 一、雨水管设计流量计算程序 二、雨水管设计及水力计算程序本章重点：污水管段设计程序、雨水管段设计程序。难点：污水管水力计算程序。教学基本要求：掌握掌握污水管、雨水管设计流量计算程序和管段设计程序，了解管段衔接方法。四、学时分配学 时 分 配 表序号教学内容(按章填写)学时课堂讲授实验课习题课讨论课其它1第一章 绪论12第二章 给排水工程中常用的数值计算及其程序设计1283第三章 计算机在给水工程中的应用1364第四章 计算机在排水工程中的应用44小记3018比例62.5%37.5%合计48五、教学环节与教学要求：1、掌握数值计算及结构化程序设计方法。2、掌握管网平差计算、管道造价公式计算、污水管网设计、雨水管网设计的程序设计。3、通过专业应用程序设计，加深专业知识的理解。4、熟悉上机编程和程序调试方法。六、课程考核办法：1.作业在上机练习时完成；2.考试在计算机上进行，结合平时。平时作业和课堂问答占期末总成绩的40%，期末考试占总成绩的60%。七、教材与主要参考书：1、教材：彭永臻，崔福义编著给水排水工程计算机应用（第二版），中国建筑