中国海洋大学本科生课程大纲
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课程名称 | 环境系统分析/ Environmental Systematic Analysis | 课程代码 | |
课时/学分 | 32/2 | 讲授学时 | 32 |
课程属性 | 理论课 | 实践学时 | 32 |
教师团队 | 田伟君，高增祥 | 责任教师 | 田伟君 |
一、 课程介绍
1.课程描述：
环境系统分析是环境科学与工程的基础学科之一，它以模型化为主要手段描述环境系统特征，模拟和揭示环境系统的发展与变化规律及其与社会经济系统的关系，并通过最优化与科学决策方法对环境系统的结构与运行、对环境-人类社会经济的协调发展做出最佳选择。其理论基础是系统科学，学科基础是数学与系统科学、环境科学与环境工程学。环境系统分析是进行环境影响评价（尤其是区域或战略环境影响评价）、环境规划、环境决策等环境管理工作的重要工具和途径，在与环境科学的交叉学科中也得到广泛应用。
2.设计思路：
教学与实际问题分析结合，建立和强化学生的系统意识，使学生掌握利用环境系统分析模型解决环境问题。该课程主要由四个模块组成，即系统分析方法、环境质量基本模型、地表水体水质模型大气环境质量模型。
系统分析方法主要指环境系统分析中最经典的方法，包括最优化法、层次分析法和费用－效益分析法。
环境质量基本模型模块主要侧重于分析环境质量基本模型的推导过程、模型的解析解及其应用。
地表水体水质模型模块则主要介绍包括河流、湖泊和水库、河口等地表水体水质的经典模型，重点包括河流的BOD-DO耦合模型、深水湖泊的分层水质模型和河口的混合模型等。
大气环境质量基本模型则根据大气环境特征，重点介绍箱式模型和高架点源污染模拟模型等。
3. 课程与其他课程的关系：
先修课程：高等数学II，线性代数，概论统计，环境科学概论等；后置课程：《环境规划学》、《环境影响评价》等。本课程与这几门课程等构成了环境科学的系列课程群，内容和要求各有侧重、联系密切。
二、课程目标
通过教学与实践，使学生建立和强化系统意识，了解系统分析方法学并认识环境系统内部各组成部分之间、环境质量和社会经济发展之间的对立统一关系，从而建立起环境系统中各要素的数学模型以及系统的最优化模型，以寻求最佳的污染防治体系以及最佳的经济结构和经济布局，实现经济效益、环境效益和社会效益的统一。
三、学习要求
要完成所有的课程任务，学生必须：
（1）课前熟悉课程内容,按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论。本课程将包含中期报告的小组展示等课堂活动，课堂表现和出勤率是成绩考核的组成部分。
（2）按时完成常规练习作业。这些作业要求学生按书面形式提交，只有按时提交作业，才能掌握课程所要求的内容。延期提交作业需要提前得到任课教师的许可。
（3）完成教师布置的一定量的阅读文献和背景资料等作业，其中大部分内容要求以小组合作形式完成。这些作业能加深对课程内容的理解、促进同学间的相互学习、并能引导对某些问题和理论的更深入探讨。
四、参考教材与主要参考书
1、选用教材：
《环境系统分析教程》（第2版）， 程声通编著，高等教育出版社，2012。
2、主要参考书：
[1]《环境系统数学模型》. 郑彤等编著. 化学工业出版社,2003,4.
[2]《环境系统工程》. 韦鹤平等编著. 化学工业出版社,2009,4.
[3]《环境系统最优化》. (美)海思(Haith,D.A.)著; 袁铭道, 季民译. 北京:中国环境科学出版社,1987,10.
五、进度安排
序号 | 专题 | 主题 | 计划课时 | 主要内容概述 | 实验实践内容 |
1 | 绪论 | 环境系统分析的相关概念及其发展史 | 2 | 有关环境系统分析的相关概念及进行环境系统分析所需的基础理论知识 | |
2 | 系统分析方法 | 最优化方法 层次分析法 费用与效益分析法 | 6 | 环境系统分析方法的应用条件及在应用中的具体步骤。 | 应用层次分析法解决环境问题的汇报展示 |
3 | 数学模型概述 | 环境数学模型建立的过程 | 2 | 数学模型的定义和特征、环境系统模型的建立过程。 | |
模型参数的估值方法及模型的验证 | 2 | 模型中参数的估值方法、模型的验证与误差分析。 | |||
4 | 环境质量基本模型 | 环境质量基本模型的推导过程 | 2 | 污染物在环境介质中的运动特征、环境质量基本模型的推导过程。 | |
环境质量基本模型的解析解及其应用 | 2 | 环境质量基本模型的解析解及其应用。 | |||
5 | 地表水体水质模型 | 河流水质模型 | 4 | 地表水水质参数的选择及水质过程分及BOD-DO耦合模型。 | |
湖泊和水库的水质模型 | 2 | 分层湖泊水质模型。 | |||
河口水质模型 | 2 | 河口及河口混合水质模型。 | |||
6 | 大气环境质量模型 | 高架点源扩散模型；大气质量模型中参数的估计 | 6 | 大气污染的特征分析、大气污染预测模型的相关概念、污染源预测模型、箱式大气质量模型、高架点源扩散模型、线源和面源模型以及大气质量模型中的参数估计 |
六、成绩评定
（一）考核方式A：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他
（二）成绩综合评分体系：
成绩综合评分体系 | 比例% |
1.课下作业、课堂讨论及平时表现 | 30 |
2.中期报告 | 20 |
3.期末考试 | 50 |
总计 | 100 |
附：作业和平时表现评分标准
1）作业的评分标准
作业的评分标准 | 得分 |
1.严格按照作业要求并及时完成，基本概念清晰，解决问题的方案正确、合理，能提出不同的解决问题方案。 | 90-100分 |
2.基本按照作业要求并及时完成，基本概念基本清晰，解决问题的方案基本正确、基本合理。 | 70-80分 |
3.不能按照作业要求，未及时完成，基本概念不清晰，解决问题的方案基本不正确、基本不合理。 | 40-60分 |
4.不能按照作业要求，未及时完成，基本概念不清晰，不能制定正确和合理解决问题的方案。 | 0-30分 |
2）课堂讨论及平时表现评分标准
课堂讨论、平常表现评分标准 | 得分 |
1.资料的查阅、知识熟练运用，积极参与讨论、能阐明自己的观点和想法，能与其他同学合作、交流，共同解决问题。 | 90-100分 |
2.基本做到资料的查阅、知识的运用，能参与讨论、能阐明自己的观点和想法，能与其他其他同学合作、交流，共同解决问题。 | 70-80分 |
3.做到一些资料的查阅和知识的运用，参与讨论一般、不能阐明自己的观点和想法，与其他同学合作、交流，共同解决问题的能力态度一般。 | 40-60分 |
4.不能做到资料的查阅和知识的运用，不积极参与讨论，不能与其他同学合作、交流，共同解决问题。 | 0-30分 |
七、学术诚信
学习成果不能造假，如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等，均属造假行为。他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。本课程如有发现上述不良行为，将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。
八、大纲审核
教学院长：院学术委员会签章：