《環(huán)境工程原理》課程教學(xué)大綱

《環(huán)境工程原理》教學(xué)大綱課程編號：08140118英文名稱：PrinciplesofEnvironmentalEngineering學(xué)分：3學(xué)時：總學(xué)時48學(xué)時，其中理論48學(xué)時，實踐0學(xué)時先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課程授課對象：環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：生命科學(xué)學(xué)院修讀學(xué)期：第3學(xué)期一、課程描述和目標近年來，環(huán)境污染問題日趨復(fù)雜，并表現(xiàn)出明顯的復(fù)合化特征、時間特征及地域特征。環(huán)境問題的這些特點決定了環(huán)境工程專業(yè)技術(shù)人才應(yīng)具有較強的解決復(fù)雜問題的綜合能力和系統(tǒng)、整體化的觀念，而扎實、系統(tǒng)和寬厚的理論基礎(chǔ)是具備這些能力的基石?！董h(huán)境工程原理》這門課程針對環(huán)境工程專業(yè)的特點，系統(tǒng)分析和歸納總結(jié)了水處理工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理處置工程、污染環(huán)境凈化與生態(tài)修復(fù)工程等所涉及的技術(shù)原理，提煉出具有共性的基礎(chǔ)原理、現(xiàn)象和過程，其主要任務(wù)是研究生產(chǎn)過程中具有共同規(guī)律的各種單元過程和簡單反應(yīng)過程的基本原理、典型的設(shè)備結(jié)構(gòu)、性能與操作原理；研究單元和化學(xué)反應(yīng)過程及其典型設(shè)備的計算方法；通過各種單元過程的操作因素分析，尋找適宜的操作條件，探索強化過程的方向及改進設(shè)備的途徑。同時，該課程從環(huán)境工程的實際問題出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決環(huán)境問題的能力，為后續(xù)環(huán)境工程專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定扎實的理論基礎(chǔ)。課程目標1-專業(yè)知識方面：要求學(xué)生掌握環(huán)境工程原理實踐所需工程基礎(chǔ)知識：主要包括質(zhì)量衡算及能量衡算的基本要素，動量傳遞、熱量傳遞及質(zhì)量傳遞的基本原理，環(huán)境工程實踐所需單元操作的工程基礎(chǔ)知識。分離過程原理：掌握沉降、過濾、吸收、萃取等單元過程及其典型設(shè)備的計算方法；能夠利用三傳過程速率方程分析實際工程單元過程中的強化傳熱、傳質(zhì)及動量傳遞的措施。反應(yīng)工程原理：掌握化學(xué)與生物反應(yīng)計量學(xué)及動力學(xué)，各類化學(xué)與生物反應(yīng)器的解析與基本設(shè)計理論等。課程目標2-專業(yè)能力方面：培養(yǎng)學(xué)生具有從工程技術(shù)角度出發(fā)，靈活地運用基本理論，分析和解決實際過程中工程技術(shù)問題的能力，了解實際過程中影響因素、相關(guān)結(jié)果及對應(yīng)措施間的關(guān)聯(lián)。課程目標3-專業(yè)素質(zhì)方面：培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，能夠滿足不同學(xué)科背景的環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生的需求。培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。二、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標權(quán)重2.1熟練掌握環(huán)境科學(xué)及相關(guān)專業(yè)的基本理論、基本知識和基本實驗技能。課程目標1M5.1具備運用大數(shù)據(jù)、專業(yè)數(shù)據(jù)庫、模擬軟件等手段和方法分析解決相關(guān)環(huán)境問題的能力。5.2針對復(fù)雜環(huán)境問題，能夠選擇與使用恰當?shù)哪Ｐ汀⒂嬎銠C軟件等現(xiàn)代工具進行預(yù)測和模擬。課程目標2M12.2樹立自主終身學(xué)習(xí)理念，掌握專業(yè)發(fā)展的核心內(nèi)容、成長階段與路徑方法。課程目標3H三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點（含德育要求）學(xué)時教學(xué)方式對應(yīng)課程目標1第一章緒論內(nèi)容：環(huán)境問題與環(huán)境科學(xué)發(fā)展，環(huán)境污染與環(huán)境工程學(xué)，環(huán)境凈化與污染控制技術(shù)概述，環(huán)境凈化與污染控制技術(shù)原理。了解環(huán)境污染的危害、環(huán)境工程的學(xué)科體系、本課程的主要內(nèi)容。熟悉水質(zhì)凈化與水污染控制技術(shù)、空氣凈化與大氣污染控制技術(shù)、土壤凈化與污染控制技術(shù)、固體廢物處理處置與管理、物理性污染物控制技術(shù)、廢物資源化技術(shù)。掌握環(huán)境凈化與污染控制技術(shù)原理。2集中講授12第二章質(zhì)量衡算與能量衡算內(nèi)容：常用物理量，質(zhì)量衡算，能量衡算。熟悉常用物理量的定義與表示方法、單位與量綱的差別、物理量之間的單位換算。掌握衡算的基本概念、系統(tǒng)的劃分、質(zhì)量衡算方程式、能量衡算方程式。8集中講授13第三章流體流動內(nèi)容：管流系統(tǒng)的衡算方程，流體流動的內(nèi)摩擦力，邊界層理論，流體流動的阻力損失，管路計算，流體測量。了解流體的流量、流速的測量方法及儀器。熟悉管流系統(tǒng)的衡算方程表達式及應(yīng)用。掌握牛頓粘性定律；流體流動的阻力計算。8集中講授14第四章熱量傳遞內(nèi)容：熱量的傳遞方式，熱傳導(dǎo)，對流傳熱，輻射傳熱，換熱器。了解換熱器的分類與結(jié)構(gòu)形式；熟悉強化換熱器傳熱過程的途徑；掌握熱量傳遞的主要方式及定義；熱傳導(dǎo)的規(guī)律、通過平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)的計算；掌握對流傳熱的規(guī)律、機理、影響因素；傳熱邊界層理論、間壁傳熱過程計算；輻射傳熱的規(guī)律；熟悉白體、黑體、熱透體的概念。6集中講授15第五章質(zhì)量傳遞內(nèi)容：環(huán)境工程中的傳質(zhì)過程，質(zhì)量傳遞的基本原理，分子傳質(zhì)，對流傳質(zhì)。了解環(huán)境工程中的傳質(zhì)過程。熟悉掌握質(zhì)量傳遞的基本原理。掌握分子傳質(zhì)、對流傳質(zhì)的規(guī)律及計算；傳質(zhì)邊界層理論。8集中講授16第六章沉降內(nèi)容：沉降分離的基本概念，重力沉降，離心沉降，其他沉降。了解電沉降、慣性沉降。熟悉沉降分離的一般原理和類型。掌握流體阻力與阻力系數(shù)、顆粒的幾何特性參數(shù)（當量直徑、形狀系數(shù)）與沉降速度的計算。6集中講授17第七章過濾內(nèi)容：過濾操作的基本概念，表面過濾的基本理論，深層過濾的基本理論。了解常用過濾設(shè)備。熟悉過濾操作的基本概念及分類。掌握表面過濾的基本理論和過濾過程的計算。深層過濾的基本理論和顆粒床層的幾何特征。4集中講授1，28第八章吸收內(nèi)容：吸收的基本概念，物理吸收，化學(xué)吸收，吸收設(shè)備的主要工藝計算。了解環(huán)境工程中的吸收類型。熟悉吸收操作的基本概念，吸收設(shè)備的主要工藝計算。掌握物理吸收的熱力學(xué)基礎(chǔ)、相平衡關(guān)系的應(yīng)用；物理吸收的動力學(xué)基礎(chǔ)、傳質(zhì)阻力的分析；化學(xué)吸收的平衡關(guān)系、傳質(zhì)速率；吸收過程的物料衡算與操作線方程。2集中講授29第九章吸附內(nèi)容：吸附分離操作的基本概念，吸附劑，吸附平衡，吸附動力學(xué)，吸附操作與吸附穿透曲線。了解吸附分離操作的分類與應(yīng)用；熟悉常用吸附劑的性能，吸附過程及吸附穿透曲線的繪制方法。掌握吸附平衡和吸附動力。4集中講授210第十章其他分離過程內(nèi)容：離子交換，萃取，膜分離。了解離子交換劑，離子交換平衡和選擇性系數(shù)。熟悉萃取分離的特點，萃取過程的熱力學(xué)基礎(chǔ)，萃取劑的選擇。掌握離子交換速度及影響因素，膜分離特點，膜分離過程中的傳遞過程，推動力。0自主學(xué)習(xí)2，311第十一章反應(yīng)動力學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容：反應(yīng)器和反應(yīng)操作，反應(yīng)的計量關(guān)系，均相反應(yīng)動力學(xué)。了解反應(yīng)器的類型及操作方式。熟悉反應(yīng)器操作的幾個工程概念。掌握反應(yīng)式與計量方程、反應(yīng)進度和轉(zhuǎn)化率的概念及有關(guān)計算，反應(yīng)速率的定義及表示方法、反應(yīng)速率方程的表達式、均相反應(yīng)動力學(xué)及有關(guān)計算。0自主學(xué)習(xí)2，3合計48四、課程教學(xué)方法集中講授五、學(xué)業(yè)評價和課程考核推行多元評價，對本課程所采用的評價和考核方式作具體說明，若采用多種考核方法請分別列出考核評價的方法、內(nèi)容、考核標準、成績占比等，考核方法、內(nèi)容應(yīng)突出“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向”。（一）考核方式及具體要求1.課程成績構(gòu)成與要求課程考核注重形成性和終結(jié)性評價相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由平時作業(yè)、課堂表現(xiàn)、期末考核組成，均按百分制計分，其中平時作業(yè)成績占30%、課堂表現(xiàn)占10%、期末測試成績占60%。2.課程目標達成考核與評價序號教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標1（分值）課程目標2（分值）課程目標3（分值）合計1平時作業(yè)3000302課堂表現(xiàn)550103期末考試40101060課程目標對應(yīng)分值751510100（二）考核與評價標準1.平時成績考核與評價標準分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分平時作業(yè)按時完成，90%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握到位。能夠利用理論知識識別、分析環(huán)境工程領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問題。按時完成，70%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握較到位。能夠較好利用理論知識識別、分析環(huán)境工程領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問題。延時完成，60%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握基本到位。利用理論知識對環(huán)境工程領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問題有一定的識別、分析。不交和補交，50%以下的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握有偏差。不能利用理論知識對環(huán)境工程領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問題進行識別、分析。2.課堂表現(xiàn)根據(jù)課堂回答問題的質(zhì)量進行打分。3.期末試卷考核與評價標準（1）卷面成績100分，以卷面成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。（2）主要考核三傳原理、過程速率方程、典型單元操作過程方程的計算及分析等內(nèi)容?？荚囶}型為：填空及選擇、簡答題及計算題。（3）建議對應(yīng)課程目標1的試題占50～60%，題型以填空、選擇、簡答題和計算為主；對應(yīng)課程目標2的試題占20～30%，題型以簡答題和計算題為主，對應(yīng)課程目標3的試題占10～20%，以計算題為主。4.其他無故遲到早