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城市水工程计算机应用教学研究(2)
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摘要:(2)图示在概率格纸上,涉及概率格纸的特点和绘制。关键代码是正态累积分布函数逆函数-norminv(0.01/100)+norminv([0.1 1 3 5 10 20 30 50 80 90 95 97 99 99.9 99.99]/100)。
(2)图示在概率格纸上,涉及概率格纸的特点和绘制。关键代码是正态累积分布函数逆函数-norminv(0.01/100)+norminv([0.1 1 3 5 10 20 30 50 80 90 95 97 99 99.9 99.99]/100)。
(3)理论频率计算包括统计参数、离均系数、对应频率下的洪水值计算,涉及均值、均方差、变差系数、偏态系数、离均系数如何求取的问题。MATLAB关键函数有均值函数mean(Q)、均方差函数median(Q)、伽马累积分布逆函数gaminv()[6]。
(4)根据理论频率计算和经验频率点的结合,确定设计频率下的设计洪水值。涉及曲线的对应点查找。关键函数是插值函数spline()。
上述例题来源于学生上课时的作业题,当时学生普遍反映存在计算量大,概率格纸绘制困难,定线困难等问题。借用计算机语言编写后,结果清晰地以图示形式显示出来(如图1所示)。学生通过该案例的学习,既加深了设计洪水的理解,又对MATLAB实现专业案例的代码编写产生了兴趣,学习动力增强,实现了教学目标。
图1 设计洪水示例
3 上机实践
城市水工程计算机应用是一门实践性较强的课程,上机操作是一个重要的、检验教学效果必不可少的环节。一个完整的程序从编制到调试,初学者都有可能碰到很多意想不到的问题。在上机实践过程中,教师可以随时帮助学生排除可见的和隐含的错误,提高学生学习程序设计的兴趣。上机实践的案例设计很有讲究,它既不能是课本的重复,又不能远远脱离教材。城市水工程计算机应用课程中管网平差设计就是一个非常好的上机实践例题。在授课过程中,管网平差章节讲到了Excel表的调用,解节点平差和解环平差法以及等水位线的绘制,而校核仅仅给出了思路而没有完整的程序代码。上机实践就可以要求学生完整地实现管网平差计算、校核和绘图过程。通过该过程,学生可以实现程序语言与课程设计的完美结合。
4 结束语
给水排水工程专业涉及大量科学计算,可以充分发挥MATLAB语言的优势,而在教学过程中,基于实际工程的案例有助于激发学生学习兴趣,提高教学效率;上机实践能提高学生专业知识和计算机语言结合的水平,有效提高教学质量。
文章来源:《水资源与水工程学报》 网址: http://www.szyysgcxb.cn/qikandaodu/2021/0415/650.html