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課程名稱 |
環境數學
Environmental Mathematics |
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開課學期 |
100-2 |
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授課對象 |
工學院 環境工程學研究所 |
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授課教師 |
駱尚廉 |
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課號 |
EnvE7008 |
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課程識別碼 |
541 M0190 |
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班次 |
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學分 |
3 |
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全/半年 |
半年 |
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必/選修 |
選修 |
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上課時間 |
星期二9,A,B(16:30~20:10) |
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上課地點 |
環工102 |
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備註 |
與闕蓓德合開
總人數上限：30人 |
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Ceiba 課程網頁 |
http://ceiba.ntu.edu.tw/1002math |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
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課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
學習如何利用數學將實際環境問題模式化，配合數值分析方法與電腦程式運用，進而求解與解釋模式預測之結果，使學生提高解析環境問題層次能力 |
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課程目標 |
1.訓練學生具有應用工程數學知識的能力
2.訓練學生具有善用計算機及資訊工具之能力
3.訓練學生具有對環境工程規劃與評估預測污染物傳輸之專業工程知識能力 |
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課程要求 |
1.已修微積分
2.按時上課
3.按時交習題習作 |
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預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
每週二 10:10~11:10 |
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指定閱讀 |
書名：環境數學
作者：駱尚廉
出版書局：茂昌圖書有限公司
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參考書目 |
1. Kreyszig, E., “Advanced Engineering Mathematics”, 6 th ed., New York :Wiley 1988.
2. Tchobanoglous, G. and E. D. Schroeder, “Water Quality”, Addison-Wesley 1985.
3. Lapidus, L. and G. F. Pinder, “Numerical Solution of Partial Differential Equations in Science and Engineering”, John Wiley & Sons,1982.
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評量方式
(僅供參考) |
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No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
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1. |
習題習作 |
30% |
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2. |
期中考 |
30% |
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3. |
期末考或期末報告 |
40% |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
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第1週 |
2/21 |
數學模式概論，一階常微分方程式：基本概念 |
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第2週 |
2/28 |
放假日 |
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第3週 |
3/06 |
一階常微分方程式：模式應用與比較、週期性污染負荷、氧垂曲線方程式 |
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第4週 |
3/13 |
二階常微分方程式：基本概念、生物膜擴散模式、一維性河川污染模式、受分散作用影響之氧垂曲線 |
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第5週 |
3/20 |
常微分方程式之數值解：Euler法、預估-修正法、Runge-Kutta法 |
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第6週 |
3/27 |
常微分方程式之數值解：模式實際演算 (定量變速流與河川變溫氧垂曲線) |
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第7週 |
4/03 |
放假日 |
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第8週 |
4/10 |
拉氏轉換：基本概念 |
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第9週 |
4/17 |
期中考 |
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第10週 |
4/24 |
拉氏轉換：多污染之河川溶氧模式、轉換函數、CFSTR串聯與並聯系統、攪拌與沉澱系統模擬
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第11週 |
5/01 |
偏微分方程式：基本概念、邊界值問題、正交函數、一維波動方程式與分離變數法、 |
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第12週 |
5/08 |
偏微分方程式：生物膜動態模式、地下水模式、河川熱污染模式 |
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第13週 |
5/15 |
誤差與誤差之傳播 |
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第14週 |
5/22 |
拋物線型偏微分方程式之數值解：外顯法、諧合性,收斂性與穩定性 |
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第15週 |
5/29 |
拋物線型偏微分方程式之數值解：內隱法、邊界條件、二維數值解法 |
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第16週 |
6/05 |
雙曲線型偏微分方程式之數值解：特性法 |
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第17週 |
6/12 |
雙曲線型偏微分方程式之數值解：外顯法、數值之擴散、分散與消散 |
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第18週 |
6/19 |
一維傳輸方程式之數值解：外顯法、內隱法 |
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