濟(jì)南大學(xué)曝氣池課程設(shè)計(jì)

濟(jì)南大學(xué)曝氣池課程設(shè)計(jì)一、課程目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：

1.理解曝氣池的基本原理和其在水處理工程中的應(yīng)用；

2.掌握曝氣池的設(shè)計(jì)參數(shù)，包括池體尺寸、曝氣裝置類型及布置；

3.學(xué)會(huì)分析影響曝氣效果的因子，并能運(yùn)用相關(guān)知識(shí)優(yōu)化曝氣池設(shè)計(jì)。

技能目標(biāo)：

1.能夠運(yùn)用流體力學(xué)和化學(xué)反應(yīng)原理，解釋曝氣過程中的氧傳質(zhì)機(jī)理；

2.培養(yǎng)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和工程案例，解決實(shí)際曝氣池設(shè)計(jì)中問題的能力；

3.掌握使用專業(yè)軟件或計(jì)算工具對(duì)曝氣池進(jìn)行模擬和計(jì)算的方法。

情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：

1.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)環(huán)境保護(hù)和污水處理重要性的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感；

2.激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，在學(xué)習(xí)過程中形成積極探究和互助合作的良好習(xí)慣；

3.通過對(duì)曝氣池工程實(shí)例的分析，提升學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，增強(qiáng)解決實(shí)際工程問題的自信心。

課程性質(zhì)分析：本課程為環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)高年級(jí)課程，以理論講授與案例分析相結(jié)合的方式，深化學(xué)生對(duì)曝氣池設(shè)計(jì)和運(yùn)行原理的理解。

學(xué)生特點(diǎn)分析：學(xué)生具備一定的環(huán)境科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，具有較強(qiáng)的邏輯思維能力和問題解決能力，能夠通過專業(yè)軟件和實(shí)驗(yàn)操作，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。

教學(xué)要求：結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)，通過啟發(fā)式教學(xué)法和案例教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生掌握曝氣池設(shè)計(jì)和運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)，并能在實(shí)際工程中應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。

二、教學(xué)內(nèi)容

1.引言：介紹曝氣池在污水處理中的重要性，回顧氧傳質(zhì)理論及曝氣技術(shù)的發(fā)展歷程。

教材章節(jié)：第一章污水處理概述，第三節(jié)曝氣技術(shù)發(fā)展。

2.曝氣原理：講解曝氣過程中氣體與液體間的質(zhì)量傳遞，曝氣設(shè)備的工作原理及類型。

教材章節(jié)：第二章污水生物處理技術(shù)，第二節(jié)水處理曝氣設(shè)備。

3.曝氣池設(shè)計(jì)：詳細(xì)講解曝氣池的設(shè)計(jì)參數(shù)，包括池體尺寸、曝氣裝置選型及布置。

教材章節(jié)：第三章曝氣池設(shè)計(jì)與計(jì)算，第一節(jié)曝氣池設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。

4.影響曝氣效果的因素：分析溫度、pH值、溶解氧濃度等因素對(duì)曝氣效果的影響。

教材章節(jié)：第三章曝氣池設(shè)計(jì)與計(jì)算，第二節(jié)影響曝氣效果的因素。

5.曝氣池優(yōu)化設(shè)計(jì)：介紹曝氣池優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法和策略，通過案例分析優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用。

教材章節(jié)：第三章曝氣池設(shè)計(jì)與計(jì)算，第三節(jié)曝氣池優(yōu)化設(shè)計(jì)。

6.實(shí)踐教學(xué)：組織學(xué)生進(jìn)行曝氣實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)使用專業(yè)軟件對(duì)曝氣池進(jìn)行模擬計(jì)算。

教材章節(jié)：第四章曝氣池實(shí)驗(yàn)與模擬，第一節(jié)曝氣實(shí)驗(yàn)方法，第二節(jié)專業(yè)軟件應(yīng)用。

教學(xué)內(nèi)容安排和進(jìn)度：本教學(xué)內(nèi)容共計(jì)6個(gè)學(xué)時(shí)，分為兩周進(jìn)行。第一周介紹曝氣原理、曝氣池設(shè)計(jì)及影響曝氣效果的因素；第二周講解曝氣池優(yōu)化設(shè)計(jì)、實(shí)踐教學(xué)及案例分析。通過這樣的安排，確保學(xué)生能夠系統(tǒng)地掌握曝氣池相關(guān)知識(shí)，并具備實(shí)際應(yīng)用能力。

三、教學(xué)方法

本課程采用多種教學(xué)方法相結(jié)合的方式，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果，確保學(xué)生能夠主動(dòng)、深入地掌握曝氣池相關(guān)知識(shí)。

1.講授法：用于系統(tǒng)講解曝氣原理、曝氣池設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及影響曝氣效果的因素。通過生動(dòng)的語言、圖表和實(shí)例，使抽象的理論變得具體易懂。

相關(guān)教材章節(jié)：第一章、第二章、第三章。

2.討論法：針對(duì)曝氣池優(yōu)化設(shè)計(jì)、案例分析等內(nèi)容，組織學(xué)生進(jìn)行課堂討論。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，分析實(shí)際問題，培養(yǎng)解決問題的能力。

相關(guān)教材章節(jié)：第三章、第四章。

3.案例分析法：挑選具有代表性的曝氣池工程案例，讓學(xué)生通過分析案例，了解曝氣池在實(shí)際工程中的應(yīng)用，提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

相關(guān)教材章節(jié)：第三章、第四章。

4.實(shí)驗(yàn)法：組織學(xué)生進(jìn)行曝氣實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在實(shí)踐中加深對(duì)曝氣原理和曝氣設(shè)備選型的理解，提高動(dòng)手操作能力。

相關(guān)教材章節(jié)：第四章。

5.互動(dòng)式教學(xué)：在教學(xué)過程中，教師與學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)，解答學(xué)生的疑問，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，提高課堂氛圍。

教學(xué)環(huán)節(jié)：課堂提問、小組討論、實(shí)驗(yàn)操作等。

6.專業(yè)軟件應(yīng)用：教授學(xué)生使用專業(yè)軟件進(jìn)行曝氣池模擬計(jì)算，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

相關(guān)教材章節(jié)：第四章。

7.小組合作：將學(xué)生分成小組，完成課堂討論、案例分析及實(shí)驗(yàn)報(bào)告等任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

教學(xué)環(huán)節(jié)：課堂討論、案例分析、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。

四、教學(xué)評(píng)估

為確保教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，本課程采用多元化、全面的評(píng)估方式，包括平時(shí)表現(xiàn)、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、考試等，以客觀、公正地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

1.平時(shí)表現(xiàn)（占20%）：

-課堂出勤：評(píng)估學(xué)生的出勤情況，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂學(xué)習(xí)；

-課堂互動(dòng)：評(píng)估學(xué)生在課堂提問、討論等環(huán)節(jié)的表現(xiàn)，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)思考和積極參與；

-小組合作：評(píng)估學(xué)生在小組討論、案例分析等活動(dòng)中的參與度和貢獻(xiàn)。

2.作業(yè)（占20%）：

-定期布置與課程內(nèi)容相關(guān)的作業(yè)，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成；

-作業(yè)內(nèi)容涵蓋理論知識(shí)、案例分析等，旨在鞏固課堂所學(xué)，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告（占20%）：

-學(xué)生需完成曝氣實(shí)驗(yàn)，并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；

-實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)過程、數(shù)據(jù)分析和結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析能力。

4.期中考試（占20%）：

-期中考試主要測試學(xué)生對(duì)課程前半部分知識(shí)的掌握程度；

-考試形式為閉卷，包括選擇題、計(jì)算題和簡答題等，全面考察學(xué)生的理論知識(shí)掌握情況。

5.期末考試（占20%）：

-期末考試全面測試學(xué)生對(duì)整個(gè)課程知識(shí)的掌握和應(yīng)用能力；

-考試形式為閉卷，包括選擇題、計(jì)算題、案例分析題等；

-期末考試成績將作為評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的重要依據(jù)。

五、教學(xué)安排

為確保教學(xué)任務(wù)的順利完成，本課程的教學(xué)安排充分考慮學(xué)生的實(shí)際情況和需求，規(guī)定如下：

1.教學(xué)進(jìn)度：

-第一周：介紹曝氣原理、曝氣設(shè)備類型及工作原理；

-第二周：講解曝氣池設(shè)計(jì)參數(shù)、影響曝氣效果的因素；

-第三周：曝氣池優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、案例分析；

-第四周：組織曝氣實(shí)驗(yàn)，教授專業(yè)軟件應(yīng)用；

-第五周：復(fù)習(xí)課程內(nèi)容，進(jìn)行期中考試；

-第六周至第七周：深入學(xué)習(xí)曝氣池相關(guān)理論知識(shí)，拓展案例分析；

-第八周：期末復(fù)習(xí)，進(jìn)行期末考試。

2.教學(xué)時(shí)間：

-每周2學(xué)時(shí)，共計(jì)16學(xué)時(shí)；

-課余時(shí)間安排2次實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)；

-考試時(shí)間：期中考試2學(xué)時(shí)，期末考試2學(xué)時(shí)。

3.教學(xué)地點(diǎn)：

-理論課程：教室進(jìn)行；