教学大纲

《污水管道与泵站设计》

2019-06-09

课程编号：	02P3442	课程名称：	污水管道与泵站设计
学分/学时：	2/2周	英文名称：	Curriculum design of sewage pipeline and pump station
大纲执笔人：	王楠楠	大纲审核人：	陈家庆
适用专业：	环境工程
先修课程：	计算机绘图实习、工程训练、环境工程测量
大纲更新时间：	2017年1月

一、课程性质与定位

环境工程专业传统的污水管道工程课程设计的不足之处在于设计任务和环节的安排有些陈旧单薄，学生从中得到的锻炼较少。泵站是环境工程领域中不可缺少的一环，但在我校本科教学课程中并未开设与“水泵与泵站”有关的课程。因此，在本课程设计中补充了泵站的内容。按照2周的课时条件和我校环境工程专业具体需求，对常规《给排水管道工程课程设计》、《污水泵站课程设计》的设计任务进行取舍，编写了《污水管道与泵站设计》指导书。污水管道设计部分内容包括：根据所给题目进行管道布置、污水的流量计算、水力计算、技术经济核算，根据设计结果绘制管道平面布置和纵剖面图；排水泵站的设计包括：沿程阻力损失、泵的扬程计算、泵的选型、机器间、集水池、隔栅、辅助间以及变电所等。排水泵站按其排水的性质一般可分为污水（生活污水、生产污水）泵站、雨水泵站、合流泵站和污泥泵站。本设计所设计的为污水泵站，该泵站是接纳整个城市排水管网输送来的所有污水并将其抽送提升到污水处理厂内最高构筑物的污水总泵站。

该课程设计培养了学生对污水管道和泵站的认识能力、工程设计的实践能力、综合应用能力和工程素养。

二、课程教学目标与达成途径

本课程的教学任务是让学生了解污水管道所包含的设计内容和泵站的设计，补充学生的理论知识，锻炼学生的实践操作能力，为学生以后工作打下坚实基础。设计主要包括污水管道布置、水力计算工作，确定管道敷设位置、污水流量、管径、充满度、管底坡度等值，同时画出初步设计阶段的管道平面布置图和纵剖面图，泵站选择的位置和扬程的确定，泵站类型的确定和泵与配套电机的选择，吸水管路、压水管路及集水池的设计和机组尺寸的确定等内容，培养学生解决复杂环境工程能力。具体体现在以下方面：

课程教学目标1：掌握污水管道和泵站设计的相关知识：通过课堂讲授、学生课下查阅资料和同学互相讨论，使学生了解污水管道和泵站设计的基本概念与组成体系、计算方法等。

课程教学目标2：具有获取与运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力：通过图书馆、互联网和文献检索工具收集城市污水管道和泵站相关的文献、标准、设计规范，结合教师所给参考资料，在掌握污水管道定线、基本计算和设计的基础上，进行污水管道和泵站的设计。

课程教学目标3：具有污水管道和泵站的基本设计能力和初步的解决复杂工程问题的能力：通过教师讲解、实际操练计算和设计、同学互相研讨，培养学生具有污水管道和泵站的计算，设计与绘图的能力；通过完成设计任务，体现一定的创新意识，考虑技术经济等因素，培养学生初步的解决复杂工程问题的能力。

表1 毕业要求指标点实现矩阵

专业毕业要求

指标点

课程教学目标

达成途径

1.4能够综合运用专业知识，解决复杂工程中的环境系统集成及工程应用等问题。

课程教学目标1、3

课堂讲授：重点突出、思路清晰、注重师生互动交流，及时掌握学生学习情况，关注每名学生的学习情况。

文献检索：利用图书馆和网络进行资料检索与分析，结合教师授课内容，明确污水管道和泵站的设计任务与重点。

小组讨论：根据指导教师所讲内容，小组成员互相交流，综合运用数学、自然科学、工程基础和专业知识分析并完成设计方案。在此基础上，掌握管道定线原则、管道与泵站设计计算方法，管道平、纵剖面图和泵站等图纸的绘制方法。

项目学习：组建4人项目小组，小组内采用同一张地区平面图，但计算数据不同的方式，要求学生根据所给条件分别对污水管道和泵站完成设计工作，使污水管道与泵站成为一个有机整体，共同完成将城市污水输送到城市污水处理厂的任务。

3.2能够独立完成特定的环境系统或过程的设计，能够对设计的合理性进行分析论证，并在设计中具有创新意识。

课程教学目标2、3

文献检索：利用图书馆和网络对所需要标准、规范进行检索与分析，获取与设计内容相关的准确信息，并将其应用于设计中。

小组讨论：根据指导教师所讲内容，小组成员互相交流，掌握管道定线原则、管道与泵站设计计算方法，管道平、纵剖面图和泵站等图纸的绘制方法。

三、内容提要与学时安排

序号	教学内容	教学要求	学时	对应的教学目标
1	进行相关基础理论讲解	掌握：污水管道和泵站的相关设计内容、方法与过程。	1天	1
2	污水管道流量计算及污水管道平面布置设计	牢固掌握：污水管道流量计算及平面布置设计。	1天	2、3
3	污水管道水力计算，确定沿程阻力损失等参数，确定污水管道的埋深、位置、衔接及在街道上的位置	牢固掌握：污水管道流量计算及平面布置设计。	1天	2、3
4	污水管道工程概预算	牢固掌握：污水管道工程概预算。	0.5天	2
5	手绘污水管道的平面图和剖面图	牢固掌握：污水管道平面图和剖面图的绘制方法。	0.5天	1、2、3
6	泵站扬程计算、选型	牢固掌握：泵站扬程的计算方法及泵站的合理选型。	1天	1、2、3
7	吸水管路、压水管路和集水池等的设计	牢固掌握：吸水管路、压水管路和集水池等的设计方法。	1天	2、3
8	机组尺寸确定	牢固掌握：机组相关尺寸的确定方法。	1天	2
9	泵站平面图和剖面图绘制	牢固掌握：泵站平面图和剖面图绘制方法。	2天	1、2、3
10	完成制图及课程设计总结	掌握：回顾整个设计过程，全面掌握污水管道和泵站的基本设计技能。	1天	1、3

四、教学方式

1.以课堂教学、实际设计和计算等共同实施。

2.基于环境工程专业的培养目标构建课程设计体系；让学生实际动手操作，以培养学生工程能力和素养为依托，重点培养学生的团队合作能力，综合设计能力和工程实践能力。

3.以本专业岗位能力为培养目标，在完成单元能力培养的基础上完成综合应用能力培养，教学设计体现完整的技术路径和教学实施途径。

五、建议教材或参考书

建议教材：

1. 张自杰. 排水工程（下册）.北京：中国建筑工业出版社，2015

2. 黄宪奎. 水泵、风机与站房.北京: 中国建筑工业出版社，2008

六、学生成绩评定方法

1. 课程评分类型：五分制。

2. 结课考核方式：考查。

3. 总成绩组成：平时成绩(包括：参与研讨的积极性辅导答疑时的表现等、设计草稿质量)占总成绩的：10%，设计说明书（数据准确性、设计完整性和书写质量）占总成绩的45%，图纸（任务量大小、图纸质量）占总成绩的45%。

表2 课程教学目标评价矩阵

成绩组成	考核/评价环节	分值	考核/评价细则	对应的教学目标
平时成绩 10%	参与研讨的积极性辅导答疑时的表现等	10	主要考核学生对相关的知识点掌握情况，教师辅导答疑时的表现，成绩按10%计入总成绩。	1、2
设计说明书 45%	数据准确性、设计完整性和书写质量	45	主要考核设计说明内容是否完整，层次是否清楚，对关键设计点是否涉及，计算是否正确，是否完成任务，最后应有心得体会作为整个设计过程的总结。	1、2、3
图纸 45%	设计任务量大小、图纸质量	45	图纸绘制是否正确，图纸绘制是否符合相关的建筑制图的规范要求，图量是否符合规定等。	2、3

评分标准：

教学目标	考核内容	评价依据	评价标准
教学目标	考核内容	评价依据	优	良	中	及格	不及格
掌握污水管道和泵站设计的相关知识	平时成绩，设计说明书。	设计草稿、设计说明书。	很好地掌握污水管道和泵站设计的基本概念与组成体系、计算方法等。	掌握污水管道和泵站设计的基本概念与组成体系、计算方法等。	基本掌握污水管道和泵站设计的基本概念与组成体系、计算方法。	在教师的帮助下，基本掌握污水管道和泵站设计的基本概念与组成体系、计算方法。	没有掌握污水管道和泵站设计的基本概念与组成体系、计算方法，基本不会计算等。
具有获取与运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力	平时成绩，设计说明书，图纸。	设计草稿、设计说明书，图纸。	很好地掌握主要文献检索工具和互联网搜索引擎的使用方法，独立利用互联网和文献检索工具收集工程问题的相关技术信息，并对其进行归纳分析。	掌握主要文献检索工具和互联网搜索引擎的使用方法，能够利用互联网和文献检索工具收集工程问题的相关技术信息，并对其进行归纳分析。	基本掌握主要文献检索工具和互联网搜索引擎的使用方法，能够利用互联网和文献检索工具收集工程问题的相关技术信息，并对其进行归纳分析。	在教师的帮助下，应用检索工具和互联网搜索引擎的使用方法，在教师的帮助下利用互联网和文献检索工具收集工程问题的相关技术信息，并对其进行归纳分析。	没有掌握主要文献检索工具和互联网搜索引擎的使用方法，很难利用互联网和文献检索工具收集工程问题的相关技术信息，并对其进行归纳分析。
具有污水管道和泵站的基本设计能力和初步的解决复杂工程问题的能力	设计说明书，图纸。	设计说明书、图纸。	独立完成污水管道和泵站的设计，能够对设计的合理性进行分析论证，并在设计中具有创新意识。	按时完成污水管道和泵站的设计，能够对设计的合理性进行较好的分析论证，并在设计中具有一定的创新意识。	在教师的指导下，完成污水管道和泵站的设计，考虑了系统的经济性，并在设计中有一定的新意。	在教师的指导下，基本完成污水管道和泵站的设计，考虑了系统的经济性。	没有按时完成污水管道和泵站的设计，计算不正确，没有对设计的经济进行分析论证。

七、毕业要求达成度评价依据与方法

指标点

评价依据

评价方法

1.4

平时成绩、设计说明书和图纸成绩。

平时成绩10%、设计说明书45%、图纸45%，总分100分。

3.2

设计说明书、图纸成绩。

设计说明书45%、图纸45%，总分90分。