《课程设计综合训练》课程教学大纲

《课程设计综合训练》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称课程设计综合训练课程编号04110041课程性质必修课课程类别集中实践环节开课单位市政工程教研室授课学期第七学期学分/学时11/11周实施方式课程设计适用专业给排水科学与工程是否双语否先修课程各门专业课程后续课程个性化实践、毕业设计二、课程简介课程设计综合训练是给排水科学与工程专业的主要实践教学环节。它要求学生在11周内完成4-6个综合覆盖多门专业课程知识点的综合性设计课题，从而有机整合所学的专业知识，培养并提高学生的综合实践能力。三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑（一）课程目标课程目标1：以引导学生顺利进入应用型人才培养学习过程，培养其初步建立解决实际问题的工程思想、方法为目标。通过课程学习要求学生完成给排水管网、给水厂、污水厂、水泵与泵站、建筑给排水的设计，掌握给排水工程的工艺流程。课程目标2：通过课程设计，培养学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神，综合课程设计将提高学生分析问题和解决实际问题的能力，提高学生查阅相关文献和有关设计资料及参考书的能力。课程目标3：通过课程教学，培养学生热爱专业的素质，树立正确工程观、经济观、环境观和发展观。理解团队合作的重要性，培养良好的工程素养和工程职业规范。关注学科前沿，加强学生创新思维的培养，培养学生从千变万化的实际问题中抓住事物本质的能力和掌握解决问题的思路与方法。（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求课程目标12-3具备借助文献检索、资料查阅等手段对本专业的复杂工程问题进行系统分析的能力，为提出复杂工程问题的有效解决方案提供依据。3-1能够针对给排水复杂工程问题设计出满足特定需求的供排水系统，或水处理单元（部件）及工艺流程；能够针对一般建筑工程的采暖问题进行初步设计。10-2具备规范撰写专业设计文本的能力，能够清晰表达个人的设计思路及观点，并运用专业术语与业内同行进行有效沟通与交流。2-问题分析3-设计/开发解决方案10-沟通课程目标22-3具备借助文献检索、资料查阅等手段对本专业的复杂工程问题进行系统分析的能力，为提出复杂工程问题的有效解决方案提供依据。3-1能够针对给排水复杂工程问题设计出满足特定需求的供排水系统，或水处理单元（部件）及工艺流程；能够针对一般建筑工程的采暖问题进行初步设计。2-问题分析3-设计/开发解决方案课程目标35-2能够使用现代工具正确预测与模拟复杂工程问题，并理解其局限性。6-2能够分析、评价本专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。10-2具备规范撰写专业设计文本的能力，能够清晰表达个人的设计思路及观点，并运用专业术语与业内同行进行有效沟通与交流。5-使用现代工具6-工程与社会10-沟通四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑（一）课程基本教学内容课程设计综合训练内容共5部分，分别为给水排水管网、给水处理、污水处理、水泵与泵站、建筑给水排水设计。实践项目一+给水排水管网设计1.课程主要内容该课程设计的主要内容包括给水、污水及雨水管网的设计计算。每个学生分配一套设计数据，学生在此基础上，在给定片区地形图上，进行给水、污水及雨水管道的定线，并根据人口、用水定额、暴雨强度公式等进行给水、污水、雨水管网系统设计水量的计算，进而分别进行相应的水力计算，最后绘制相应的管道平面图和纵剖面图。要求完成设计计算书1份，图纸不少于5张A3。2.重点和难点教学重点：给水管网设计流量的计算，管道的定线，流量的分配，管网平差的方法和步骤，平面图、平差图、等水压线图的绘制；污水管网设计流量的计算，管道的定线，水力计算的方法和步骤，平面图和纵剖面图的绘制；雨水管网设计流量的计算，管道的定线，水力计算的方法和步骤，平面图和纵剖面图的绘制。设计计算书的撰写及图纸的绘制，要求符合相应技术标准和格式要求。教学难点：管道的定线，须根据规划道路及街区性质确定，注意管道系统的安全、可靠、经济、可行；给水、污水设计流量的计算，采用的用水及排水定额要符合相应设计标准；雨水设计流量的计算，要采用合适的暴雨强度公式及设计重现期等；给水管网管段流量的分配，须综合考虑管段的功能及性质，要体现专业素养及工程意识；给水管网的平差，须耐心细致，直至闭合差满足要求；污水、雨水管网的水力计算，存在试算过程，各个设计参数（充满度、坡度、流速、埋深等）均应符合设计标准的要求。设计过程要求正确运用工具书和相关技术标准与规范，设计计算书要求内容完整、计算准确、格式规范，设计图纸要求绘图规范、图面整洁、文字工整、层次分明、重点突出。3.实施方式集中在校内设计教室完成。4.学习要求通过该课程设计的训练，使学生了解给水排水管网设计内容、程序和基本原则，掌握给水排水管网设计计算方法和步骤，训练专业文本撰写与图纸绘制的能力。该过程理论联系实际，在利用所学知识解决实际问题的过程中，一方面使学生加深了对课堂理论知识的认识和理解，更重要的是培养了学生独立设计的能力和解决问题的能力。5.实践要求（1）实践属性：综合训练型。（2）工作流程：第一步：确定设计任务，收集文献资料。指导教师给学生发布设计任务书，学生根据自己的设计任务，收集相关的文献资料，包括规范、标准、图集、工程案例等，开展调查研究，为设计计算提供依据。第二步：设计计算。学生根据设计任务的要求，分别对给水管网、污水管网和雨水管网进行设计计算，撰写设计计算书，绘制图纸。在此过程中，指导教师对学生进行设计指导。第三步：学生提交成果，指导教师批阅。第四步：学生修改成果。根据指导教师反馈的批阅意见，学生对设计成果进行修改，确保内容及格式没有错误和遗漏。第五步：提交最终成果。第三、四步重复进行，指导教师确认无误后，学生打印并提交最终成果。（3）分组要求：每个学生分配一套设计数据，保证一人一题，确保每个学生独立完成各自的课程设计。（4）实践准备：该课程设计是对给水排水管网系统理论知识的应用和提升。学生在理论教学中已经掌握了给水排水管网系统的基本知识，并且学习了CAD等绘图软件，在认识实习、专业实习等环节多次深入给排水工程现场，具有一定的实践经验，为课程设计奠定了坚实的基础。该课程设计是学生对所学知识的进一步深化，要求学生能够综合分析和解决给水排水管网的技术问题，体现出工程师的基本素养。时间安排：该课程设计时间为2周，安排如下：阶段应完成的主要工作计划起止时间1查阅资料、熟悉设计任务书第1天2给水管网设计计算第2-4天3污水管网设计计算第5-7天4雨水管网设计计算第8-9天5整理成果，打印提交第10天（6）其他要求：无。6.学生学习预期成果学生掌握给水排水管网设计的基本知识和方法，能够根据设计任务，独立完成给水排水管网系统的工程设计，包括给水管网，污水管网和雨水管网。通过本次训练，学生应具备收集查阅资料的能力，独立分析解决问题的能力，使用绘图软件的能力，运用设计标准和规范的能力，设计文本的撰写能力和图纸的绘制能力，并且能够关注新技术、新工艺、新标准、新规范等，能够主动了解和追踪专业的发展动态，适应行业变化和需求。7.支撑课程目标课程目标1、2、3。实践项目二+给水处理厂设计1.课程主要内容该课程设计的主要内容为给水厂设计计算。每个学生分配一个设计规模和水源水质条件，在此基础上，学生需要进行水厂处理工艺比选确定，水处理构筑物比选及设计计算。最后绘制相应水厂平面图，高程图，和某一构筑物的详图。要求完成设计说明书和计算书1份，图纸3张A3。2.重点和难点教学重点：给水厂的设计水量计算，给水厂水处理工艺比选，给水厂水处理构筑物比选及其设计计算。设计计算书的撰写及图纸的绘制，要求符合相应技术标准和格式要求。教学难点：给水厂设计水量计算，需根据设计规模及自用水系数确定；给水厂水处理工艺比选，水处理构筑物比选，需有明确的优缺点说明及选取理由；水处理构筑物设计计算，采用设计参数要符合相应设计标准。设计过程要求正确运用工具书和相关技术标准与规范，设计计算书要求内容完整、计算准确、格式规范，设计图纸要求绘图规范、图面整洁、文字工整、层次分明、重点突出。3.实施方式集中在校内设计教室完成。4.学习要求通过该课程设计的训练，使学生了解给水厂设计内容、程序和基本原则，掌握给水厂构筑物设计计算方法和步骤，训练专业文本撰写与图纸绘制的能力。该过程理论联系实际，在利用所学知识解决实际问题的过程中，一方面使学生加深了对课堂理论知识的认识和理解，更重要的是培养了学生独立设计的能力和解决问题的能力。5.实践要求（1）实践属性：综合训练型。（2）工作流程：第一步：确定设计任务，收集文献资料。指导教师给学生发布设计任务书，学生根据自己的设计任务，收集相关的文献资料，包括规范、标准、图集、工程案例等，开展调查研究，为设计计算提供依据。第二步：设计计算。学生根据设计任务的要求进行水厂工艺流程及构筑物的比选、构筑物的设计计算，撰写设计说明书和计算书，绘制图纸。在此过程中，指导教师对学生进行设计指导。第三步：学生提交成果，指导教师批阅。第四步：学生修改成果。根据指导教师反馈的批阅意见，学生对设计成果进行修改，确保内容及格式没有错误和遗漏。第五步：提交最终成果。第三、四步重复进行，指导教师确认无误后，学生打印并提交最终成果。（3）分组要求：每个学生分配一套设计数据，保证一人一题，确保每个学生独立完成各自的课程设计。（4）实践准备：该课程设计是对《水质工程A》理论知识的应用和提升。学生在理论教学中已经掌握了给水厂设计的基本知识，并且学习了CAD等绘图软件，在认识实习、专业实习等环节多次深入给水厂生产现场，具有一定的实践经验，为课程设计奠定了坚实的基础。该课程设计是学生对所学知识的进一步深化，要求学生能够综合分析和设计给水厂，体现出工程师的基本素养。时间安排：该课程设计时间为2周，安排如下：阶段应完成的主要工作计划起止时间1查阅资料、熟悉设计任务书第1天2给水厂水处理工艺流程比选，构筑物比选第2-3天3水处理构筑物设计计算第4-7天4图纸绘制第8-9天5整理成果，打印提交第10天（6）其他要求：无。6.学生学习预期成果学生掌握给水厂设计的基本知识和方法，能够根据设计任务，独立完成给水厂的工程设计，包括水处理工艺流程确定，水处理构筑物确定及设计计算。通过本次训练，学生应具备收集查阅资料的能力，独立分析解决问题的能力，使用绘图软件的能力，运用设计标准和规范的能力，设计文本的撰写能力和图纸的绘制能力，并且能够关注新技术、新工艺、新标准、新规范等，能够主动了解和追踪专业的发展动态，适应行业变化和需求。7.支撑课程目标课程目标1、2、3。实践项目三+污水处理厂设计1.课程主要内容（1）根据所给原始资料，确定污水处理厂各构筑物类型和进出水水质；（2）污水处理构筑物和污泥处理构筑物的设计计算，以及辅助设备选型；编写污水处理厂设计说明书和计算书；（3）进行污水处理厂平面布置和高程布置。（4）绘制平面布置图、高程布置图及生物处理构筑物详图。2.重点和难点教学重点：污水处理构筑物和污泥处理构筑物的设计计算；平面布置图、高程布置图及生物处理构筑物详图绘制。教学难点：污水处理构筑物进出水水质的确定；高程布置水头损失计算及构筑物标高的确定。3.实施方式集中在校内设计教室完成。4.学习要求（1）构筑物类型选择合理，设计参数选择正确；（2）计算说明书条理清楚，格式规范，计算准确；设备选择合理；（3）绘图清晰，图纸表达准确、规范。5.实践要求（1）实践属性：综合训练型。（2）工作流程：第一步：根据任务书要求，收集相关的文献资料，包括规范、标准、图集、工程案例等，开展调查研究，为设计计算提供依据。第二步：设计计算。根据任务书要求，确定污水处理厂各构筑物类型和进出水水质；进行污水处理构筑物和污泥处理构筑物的设计计算，以及辅助设备选型；编写污水处理厂设计说明书和计算书；第三步：进行污水处理厂平面布置和高程布置；并绘制平面布置图、高程布置图及生物处理构筑物详图。第四步：学生提交成果，指导教师批阅。第五步：学生修改成果。根据指导教师反馈的批阅意见，学生对设计成果进行修改，确保内容及格式没有错误和遗漏。第六步：提交最终成果。第四、五步重复进行，指导教师确认无误后，学生打印并提交最终成果。（3）分组要求：每个学生分配一套设计数据，保证一人一题，确保每个学生独立完成各自的课程设计。（4）实践准备：该课程设计是对城镇污水处理理论知识的应用和提升。学生在理论教学中已经掌握了城镇污水处理的基本知识，并且学习了CAD等绘图软件，在认识实习、专业实习等环节多次深入城镇污水厂现场参观实习，具有一定的实践经验，为课程设计奠定了坚实的基础。时间安排：该课程设计时间为2周，安排如下：阶段应完成的主要工作计划起止时间1查阅资料、熟悉设计任务书第1天2污水处理和污泥处理构筑物设计计算第2-5天3污水厂平面布置和高程布置第6天4绘制平面布置图、高程布置图、生物处理构筑物详图第7-9天5整理成果，打印提交第10天（6）其他要求：无。6.学生学习预期成果通过本环节的实践，使学生进一步掌握污水处理工程设计的理念和方法；使学生能从整体的角度和系统的观点出发，了解污水处理厂设计的过程和特点，增强其设计能力，掌握污水处理厂设计的基本原则、方法和步骤；并通过对某一典型流程的设计计算、绘图，使学生初步具备污水处理工程的设计能力，增强学生的工程观念，加深对课本知识的理解和掌握，为学生走向工作岗位奠定基础。7.支撑课程目标课程目标1、2、3。实践项目四+水泵与泵站设计1.课程主要内容泵站设计流量的确定，泵站方案比较；泵站输水干管管径、数量确定及校核；水泵净扬程的计算；初选水泵和电动机（包括水泵的型号、工作泵、备用泵的型号和台数），水泵选型；设计机组的基础、根据所选水泵样本的安装尺寸进行设计计算；吸水管和压水管的管径确定和管路布置、精选水泵和电动机；水泵安装高度的确定和泵房高度的计算。泵站主要辅助设施的选型和设计；泵房的平面布置和绘制泵房平、剖面图纸。2.重点和难点教学重点：根据用水情况估算水泵设计流量和设计扬程；选泵方案比较，选定最佳方案；校正水泵的允许吸上真空高度Hs值；通过水力计算确定水泵吸压水管路管径；精选水泵和电动机，确定泵轴标高。教学难点：选泵方案比较，选定最佳方案；通过水力计算确定水泵吸压水管路管径；精选水泵和电动机，确定泵轴标高。3.实施方式集中在校内设计教室完成。4.学习要求了解掌握水泵站工程设计的主要过程；掌握泵站流量、扬程的计算方法，具有设计、绘制施工图的能力；培养正确、熟练运用泵站工程建设规范、手册、各种标准图集及参考书的能力。5.实践要求（1）实践属性：综合训练型。（2）工作流程：第一步：确定设计任务，收集文献资料。指导教师给学生发布设计任务书，学生根据自己的设计任务，收集相关的文献资料，包括规范、标准、图集、工程案例等，开展调查研究，为设计计算提供依据。第二步：设计计算。学生根据设计任务的要求，选择泵的型号、工作泵和备用泵的台数；设计、布置机组和管道，进行泵基础的平面尺寸和深度的设计，进行管道水力计算；选择泵站中的附属设备，确定泵房平面尺寸、高度；绘制出泵房平面图、立面图、剖面图，要求布局合理、比例协调、线条粗细分明、字体工整，文字书写一律采用仿宋字，严格按制图标准作图。撰写设计计算书，绘制图纸。在此过程中，指导教师对学生进行设计指导。第三步：学生提交成果，指导教师批阅。第四步：学生修改成果。根据指导教师反馈的批阅意见，学生对设计成果进行修改，确保内容及格式没有错误和遗漏。第五步：提交最终成果。第三、四步重复进行，指导教师确认无误后，学生打印并提交最终成果。（3）分组要求：每个学生分配一套设计数据，保证一人一题，确保每个学生独立完成各自的课程设计。（4）实践准备：该课程设计是对水泵与泵站理论知识的应用和提升，完善学生系统性解决泵站工程问题的知识框架。学生在理论教学中已经掌握了水泵与泵站的基本知识，并且学习了CAD等绘图软件，在认识实习、专业实习等环节多次深入给排水工程现场，具有一定的实践经验，为课程设计奠定了坚实的基础。时间安排：该课程设计时间为2周，安排如下：阶段应完成的主要工作计划起止时间1查阅资料、熟悉设计任务书，水泵机组的选择第1天2设计、布置机组和管道第2-3天3附属设备的选择、泵房尺寸的确定第4-5天4绘制出泵房平面图、立面图、剖面图第6-9天5整理计算说明书和图纸，打印提交第10天（6）其他要求：无。6.学生学习预期成果能进行给水排水典型泵站设计计算，初步掌握泵站工程中管道、阀门、水泵、电机运行管理方面的基本技能，理解泵站工程专业交叉多、相互制约的工程特点，初步具备泵站工程设计和运行、管理的工程实践能力。7.支撑课程目标课程目标1、2、3。实践项目五+建筑给排水设计1.课程主要内容根据设计题目，搜集文献资料开展调查研究，确定建筑给水、排水、消火栓工程设计方案，并进行技术经济比较，确定最有方案；正确运用工具书和相关技术标准与规范，设计计算和图表绘制，包括建筑给水、排水、消火栓系统以及相关附属设施的设计计算；绘制工程设计图纸（不少于4张A2），图纸设计深度需要达到施工设计阶段；编写设计计算书1份。2.重点和难点教学重点：建筑给水、排水、消火栓工程设计方案的选择和论证，包括技术经济比较的方法和指标；建筑给水、排水、消火栓管道系统的设计计算和图表绘制，包括水力计算、管径选择、管材和附件的选用、管道布置和敷设、管网平衡等；建筑给水、排水、消火栓工程设计文本的撰写，包括设计计算书、图纸等，要求符合格式要求和技术标准。教学难点：建筑给水、排水、消火栓工程设计方案的确定，要综合考虑建筑功能、结构、平面、立面、用水量、排水量、节水、节能、环保等多种因素，要体现创新意识和工程实践能力；建筑给水、排水、消火栓管道系统的设计计算和图表绘制，要正确运用工具书和相关技术标准与规范，要注意管道系统的安全、可靠、经济、美观等，要解决管道系统中可能出现的水锤、水封破坏等问题；建筑给水、排水、消火栓工程设计文本的撰写，要规范、清晰、完整、准确地表达设计方案的原理、方法、过程和结果，要分析设计方案的优缺点和改进措施。3.实施方式集中在校内设计教室完成。4.学习要求通过该课程设计的训练，使学生了解建筑给排水工程设计的概念、目的和要求，掌握建筑给排水设计计算方法和步骤，训练专业文本撰写与图纸绘制的能力。该过程理论联系实际，在利用所学知识解决实际问题的过程中，一方面使学生加深了对课堂理论知识的认识和理解，更重要的是培养了学生独立设计的能力和解决问题的能力。5.实践要求（1）实践属性：综合训练型。（2）工作流程：第一步：确定设计任务，收集文献资料。指导教师给学生发布设计任务书，学生根据自己的设计任务，收集相关的文献资料，包括规范、标准、图集、工程案例等，开展调查研究，为设计计算提供依据。第二步：设计计算。学生根据设计任务的要求，分别对建筑给水、排水、消火栓进行设计计算，撰写设计计算书，绘制图纸。在此过程中，指导教师对学生进行设计指导。第三步：学生提交成果，指导教师批阅。第四步：学生修改成果。根据指导教师反馈的批阅意见，学生对设计成果进行修改，确保内容及格式没有错误和遗漏。第五步：提交最终成果。第三、四步重复进行，指导教师确认无误后，学生打印并提交最终成果。（3）分组要求：每个3-5名学生分配一套建筑图纸，每个同学涉及的建筑层高、供水压力等设计基础信息不同，一人一题，确保每个学生独立完成各自的课程设计。（4）实践准备：该课程设计是对建筑给排水工程理论知识的应用和提升。学生在理论教学中已经掌握了建筑给排水系统的基本知识，并且学习了CAD、天正给排水等绘图软件，在认识实习、专业实习等环节多次深入给排水工程现场，具有一定的实践经验，为课程设计奠定了坚实的基础。该课程设计是学生对所学知识的进一步深化，要求学生能够综合分析和解决建筑给排水的技术问题，体现出工程师的基本素养。时间安排：该课程设计时间为2周，安排如下：阶段应完成的主要工作计划起止时间1查阅资料、熟悉设计任务书第1天2建筑给水系统设计计算第2-4天3建筑排水系统设计计算第5-7天4建筑消火栓系统设计计算第8-9天5整理成果，打印提交第10天（6）其他要求：无。6.学生学习预期成果学生掌握建筑给排水工程设计（给水、排水、消火栓）的基本知识和方法，分析建筑给排水工程设计的现状和发展趋势，关注新技术、新工艺、新标准、新规范等，能够运用软件和技术标准与规范，独立完成建筑给排水工程（给水、排水、消火栓）设计，具有设计文本撰写能力，能够主动了解和追踪专业的发展动态，适应行业变化和需求。7.支撑课程目标课程目标