中国海洋大学本科生课程大纲
课程名称 | 环境工程原理实验 | 课程代码 | 084102102367 |
课程属性 | 学科基础 | 课时/学分 | 16/0.5 |
课程性质 | 必修 | 实践学时 | 16 |
责任教师 | 杨世迎 | 课外学时 | 8 |
课程属性:公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能,课程性质:必修、选修
一、课程介绍
1.课程描述:
“环境工程原理”课程是环境工程专业的核心课程,该课程在传质过程原理的基础上,以均相和非均相化学反应器、生物反应器的反应工程原理为落脚点,回答污染物的高效、快速去除的基本原理。与之相适应,“环境工程原理实验”课程是在理论课程学习的基础上,通过设计综合性实验的方法,利用学习的环境工程原理的这些基础知识尝试解决实际环境问题,从而使学生具备一定的科学研究能力。
2.设计思路:
“环境工程原理”主要包括传质过程原理、反应工程原理两部分内容,反应工程又主要包括均相化学反应器、非均相化学反应器、生物反应器三部分内容。“环境工程原理实验”课程将科研成果转化为综合性实验教学内容,通过设计3个综合性研究型实验,锻炼学生的科研思维能力。
课程内容包括三个综合性实验:均相化学反应器降解难生化有机污染物实验、非均相化学反应器降解难生化有机污染物实验、气液相相间传质过程实验。
课程教学包括三部分:
(1)实验目的、实验内容和注意事项等理论教学
通过对环境工程原理传质过程原理、均相化学反应器、非均相化学反应器的复习,明确每一个实验的目的,指导学生进行实验设计,明确注意事项、可能使用药品仪器和使用方法,通过分组讨论,提出实验方案。
(2)分组实验设计、实验操作
同学们根据自行设计实验方案进行实验操作。
(3)实验数据的处理和实验报告
对实验取得实验数据进行处理,对实验现象进行解释,撰写实验报告。
3. 课程与其他课程的关系
先修课程:物理化学实验、无机化学实验。通过这些课程锻炼的基本实验操作技能是进行环境工程原理实验的基础。
平行课程:环境工程原理。本课程是在“环境工程原理”理论学习的基础上,通过典型实验的设计和操作,锻炼利用环境工程原理的基本理论进行实验研究的能力。
二、课程目标
本课程的目标是培养学生的根据环境工程原理的基本理论,提出假设的实验方案,并能够进行实验方案的设计,熟练操作基本实验装置并能给出合理实验结果,并且能够根据获得的实验现象,进行综合分析,初步提出基本科学原理的能力。
三、学习要求
本课程是一门综合性、研究型实验课程,需要学生在具备无机及分析化学实验、物理化学实验等基本实验技能的基础上,通过设计传质过程原理实验、均相和非均相化学反应降解污染物实验方案和进行实验操作,锻炼学生的基本科研思维。要达到以上学习任务,学生必须做到:
(1)提前预习实验目的、实验内容,提前完成初步的设计实验方案。
(2)保证出勤,认真听讲。以小组为单位共同讨论和给出实验方案,分工协作,共同完成实验操作和实验报告。
(3)安全第一。要提前了解每一种药品、仪器、设备的使用注意事项和事故应急处理方式,实验中按规范进行操作,遇到紧急情况及时汇报。实验方案经老师同意后方可实施。
(4)实验报告要包括实验目的、实验使用药品仪器设备、实验方案设计、实验步骤、实验结果、数据处理、分析讨论、存在问题和改进措施等内容,要求格式规范,文字精炼,图表清晰。
四、教学内容
内容顺序 | 主题 | 计划课时 | 主要内容概述 |
1. 实验准备 | 实验方案 | 4 | 指导学生设计实验方案。学生复习传质过程原理、均相化学反应器、非均相化学反应器。 |
2. 氧气吸收系数的测定实验 | 气液相传质实验 | 4 | 审核每组实验方案。学生通过实验操作,了解吸收(解吸)操作的基本流程和操作方法,了解传质系数的测定方法,测定空塔气速与液体流量对传质系数的影响。 |
3. 亚铁离子催化过二硫酸盐降解水中染料动力学实验 | 均相化学反应实验 | 4 | 审核每组实验方案。学生通过实验操作,了解高级氧化及时,了解类Fenton反应降解偶氮染料这一难生化有机物污染物的特点,了解pH、初始浓度对反应的影响,确定反应的动力学参数。 |
4. 颗粒活性炭催化过一硫酸氢盐降解水中染料的动力学实验 | 非均相化学反应实验 | 4 | 审核每组实验方案。学生通过实验操作,了解非均相催化过程的宏观动力学和本征动力学的差别,了解内扩散的意义,了解吸附和催化之间的相互影响关系,了解pH、初始浓度、活性炭投加量对反应的影响,确定反应的动力学参数。 |
五、参考教材与主要参考书
1)参考教材
自编讲义。
2)主要参考书
胡洪营,张旭,黄霞,王伟,席劲瑛. 环境工程原理(第三版). 北京: 高等教育出版社. 2015.8 (ISSN: 978-7-04-043364-7).
六、成绩评定
(一)考核方式E.其他: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% |
考勤 | 5% |
实验设计方案 | 20% |
实验操作技能 | 25% |
实验报告 | 50% |
总计 | 100% |
实验设计方案应能实现实验目的,实验步骤详实可行,占实验课成绩20%;实验操作技能由指导教师做实验记录,成绩占实验课成绩的25%;实验报告重点考察实验方案的执行情况及数据处理方法的正确性,其次是对实验中问题的思考理解、报告结构的合理性及对实验操作的表述,该部分占实验课成绩的50%。
七、教学大纲审核
教学院长:院学术委员会签章: