水质监测与评价.doc

水质监测与评价课程标准课程编码：课程类别：专业核心技能课适应专业：水文自动化测报技术开设时间：第二学年第二期学时数：64一、课程概述（1） 课程简介水质监测与评价是水文自动化测报技术的必修课。水文现象和其它一切自然现象一样，在它的发生发展过程中，既有确定性的一面，也有随机性的一面。水质监测与评价就是研究水对自然产生的影响，它广泛的应用于水文学的各个方面，它不仅为水文测验，水文预报，水文水利计算等专业课准备坚实的水质监测理论基础，它本身也是从事水文实践和科学研究的有效方法和重要途径。通过本课程的学习，学生应该较系统地掌握水文统计理论，熟练运用水质监测与评价从事水文水资源实际工作和科学研究。（2） 课程性质水质监测与评价是水文与水资源工程专业的一门重要的专业基础课。学生应该在学习完高等数学、概率论与数理统计、线性代数的基础上在学习本课程。（3） 作用及任务本课程的主要任务是介绍水质监测与评价的基本原理和方法，通过系统的理论教学，使学生真正理解和掌握水质监测与评价的基本理论，熟练应用水质监测与评价的方法。（4） 课程的设置与设计思路1.课程设置依据水质监测与评价为水文自动化测报技术专业的技术型专业课之一，学生应该在学习完高等数学、概率论与数理统计、线性代数的基础上在学习本课程。2.课程设计思路本课程立足于职业能力的培养，从课程内容的选择及排序两个方面对知识和技能进行重构。在课程内容的选择上，根据本课程的主要任务是了解和掌握分析方法概述、酸碱滴定法、配位滴定法、沉淀滴定法、氧化还原滴定法、仪器分析法、水质监测、水质评价、水质预测等内容，所以内容的选择会适应实际工作的需要。在课程内容的排序上，遵循认知规律，同时根据各章节的关联度来展开。二、课程目标本课程在学生具有一定的概率知识与化学知识的基础上，通过其在水文上的应用实例使学生更进一步加深对概念的理解，拓宽知识面，真正达到理论与实践的统一。教学内容注意与概率统计课程的衔接，避免重复的同时，也要及时增加和补充针对水文上特有的监测方法，使学生能够理解到本学科的进展及发展动向。三、内容标准（1） 学习目标通过本课程的学习，要求学生在以后的工作中具备以下能力：使学生掌握水文质量处理的基本概念、基本理论与基本方法。1、 对学生进行基本技能训练，为今后从事水信息采集、水文数据处理方面工作打基础。（二）活动安排：1、采用理论与实践相结合的教学方法，合理分配时间，使学生在掌握理论知识的同时能进行熟练的操作和运用。及时给与学生以作业讲评。2、多采用实践进行教学，在科学实验的调查中获得大量原始资料，统计分析就是要依靠这些资料，通过整理分析进行归类，列成统计表，绘成统计图，计算出特征数，使原始资料系统化。让学生充分的了解水质监测与评价在现实水文测报中的应用。（三）知识要点：通过系统学习使学生能做到基本掌握该课程的知识结构框架及要点，理解不同章节的重点和难点。（四）技能要点：1、了解水质监测与评价的计算方法；2、掌握水质采集整理的方法；3、掌握水质数据处理方法及软件；4、掌握电子表格Excel在水文数据处理中的应用。四、实施建议（一）教学建议1、课程项目结构与学时分配为使学生掌握课程中提到的各种现代化水质监测与评价计算的使用方法，课程以计算为主，实践为辅。本课程目前采用的教材是河全国水利水电类高职高专统编教材水质监测与评价（I S B N：9787508461755），课程项目结构与学时分配见表1。表1水质监测与评价课程项目（学习情境）内容与学时分配表项目编号项目名称子项目内容支撑知识学时1分析方法概述分析方法与类型、标准溶液、滴定分析的计算、误差及其表达方式、分析结果的数据处理水质监测与评价相关知识82酸碱滴定法电解质溶液基础、酸碱指示剂、酸碱滴定曲线和指示剂的选择、酸碱滴定在水质分析中的应用水质监测与评价相关知识83配位滴定法配位化合物、影响配位滴定的因素及消除干扰方法、金属指示剂、配位滴定方式及应用水质监测与评价相关知识84沉淀滴定法难容电解质的容积度及分布沉淀、银量法水质监测与评价相关知识105氧化还原滴定法氧化还原反应的方向及影的因素、影响氧化还原反应速度的因素、氧化还原终点的确定、氧化还原滴定法在水质分析中的应用水质监测与评价相关知识86仪器分析法分光光度法、原子吸收分光光度法、电位分析法、电导分析法、气象色谱法水质监测与评价相关知识67水质监测水质监测网站、地表水水质监测、地下水水质监测、水污染监测与调查、水质自动监测、水质资料整编水质监测与评价相关知识68水质评价概述、地表水水质评价、水体质量综合评价、地下水水质评价水质监测与评价相关知识69水质预测概述、水质数学模型、水质预测水质监测与评价相关知识42、 课程教学实施水质监测与评价基本概念较多，而且容易混淆，采用启发式教学，深入浅出，适当多举例子，在课堂上适当开展一些讨论，使学生真正掌握所学知识。介绍水质监测的多种方法。采用启发式教学，尽量多讲解一些例题，结合课堂内学生讨论情况及作业中反映的问题，上一次习题课，使学生真正掌握所学内容。介绍氧化还原反应，教学过程中，带同学实验与实际相结合；为了培养学生的自学能力，要求学生在自学的基础上，对水质监测的方法进行归纳，然后教师在课堂上作必要的总结。水质监测与评价的应用性较强。在我国水文上应用广泛，须详细水质监测的理论和方法。课堂教学中注意理论联系实际，适当介绍国内外水文频率计算研究进展，扩大学生的视野，提高学生的学习积极性。建议本课程重视学生在校学习与实际工作的一致性，采取任务驱动、项目导向的教学模式，每个具体学习情境设计见表2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7、2-8、2-9。表2-1分析方法概述学习情况表学习情境（项目）：分析方法概述学时8学时项目目标能力目标：了解水分析的方法知识目标：1.了解分析方法及类型；2.掌握标准溶液；3.掌握滴定分析的计算；4.掌握误差及表示方法；5.了解分析结果的数据处理项目任务让学生初步理解水分析在生活中的运用。学生知识与能力准备掌握水分析基本方法。教学材料准备课件、投影设备等。步骤教学活动过程主要知识点教学方法建议学时步骤一分析方法及类型化学分析方法仪器分析法多媒体教学1步骤二标准溶液标准溶液浓度表示方法标准溶液的配制多媒体教学2步骤三滴定分析的计算配制溶液的计算标准溶液的计算分析结果的计算和表示多媒体教学课堂讨论2步骤四误差及其表达方式误差的来源误差的削弱方法分析结果的准确度与精密度多媒体教学课堂讨论2步骤五分析结果的数据处理有效数字的概念有效数字的运算规章可疑数字的取舍多媒体教学课堂讨论1表2-2酸碱滴定法学习情况表学习情境（项目）：酸碱滴定法学时8学时项目目标能力目标：了解酸碱滴定法的使用方法知识目标：1. 了解电解质溶液基础；2. 掌握酸碱指示剂；3. 了解酸碱滴定曲线和指示剂的选择；4. 了解酸碱滴定在水质分析中的作用。项目任务让学生熟练掌握酸碱滴定法。学生知识与能力准备熟练掌握酸碱滴定法的使用方法与理论。教学材料准备课件、投影设备等。步骤教学活动过程主要知识点教学方法建议学时步骤一电解质溶液基础酸碱溶液的pH值计算缓冲溶液盐在水解及盐溶液pH值的计算多媒体教学2步骤二酸碱指示剂指示剂的变色原理指示剂的变色范围多媒体教学2步骤三酸碱滴定曲线和指示剂的选择强酸滴定强碱强碱滴定弱酸多媒体教学课堂讨论2步骤四酸碱滴定在水质分析中的作用水中碱度及其测定酸度及其测定多媒体教学课堂讨论2表2-3配位滴定法学习情境（项目）：配位滴定法学时8学时项目目标能力目标：掌握配位滴定法知识目标：1.掌握配位化合物；2.掌握影响配位滴定的因素及干扰方法；3.了解酸碱滴定在水质分析中的作用；4掌握配位滴定方式及其作用。项目任务教授学生配位滴定的方法。学生知识与能力准备熟练掌握各前导课程知识基础，掌握配位滴定法的基本特征内容。教学材料准备课件、投影设备、通用计算机等。步骤教学活动过程主要知识点教学方法建议学时步骤一配位滴定法配合物的组成配合物的离解平衡及稳定常数EDTA及其配合物多媒体教学2步骤二影响配位滴定的因素及消除干扰方法影响因素消除干扰的常用方法多媒体教学2步骤三酸碱滴定在水质分析中的作用金属指示剂的作用原理金属指示剂因具备的条件常用的金属指示剂多媒体教学2步骤四配位滴定方式及其作用配位滴定方式配位滴定在水质分析中的作用多媒体教学2表2-4沉淀滴定法学习情境（项目）：沉淀滴定法学时6学时项目目标能力目标：掌握沉淀滴定法。知识目标：1.掌握难容电解质的溶度积及分布沉淀；2.掌握银量法。项目任务让学生初步掌握利用电解质及银量法。学生知识与能力准备掌握电解质及银量法。教学材料准备课件、投影设备等。步骤教学活动过程主要知识点教学方法建议学时步骤一难溶电解质的溶度积及分布沉淀溶度积分布沉淀多媒体教学课堂讨论3步骤二银量法莫尔法德尔哈德法法扬司法多媒体教学3表2-5氧化还原滴定法学习情境（项目）：氧化还原滴定法学时6学时项目目标能力目标：熟练掌握氧化还原滴定法的运用知识目标：1.了解氧化还原反应的方向及影响因素；2.了解影响氧化还原反应速度的因素；3.掌握氧化还原终点的确定；4.了解氧化还原滴定法在水质分析中的作用。项目任务让学生初步理解并掌握氧化还原滴定法的运用。学生知识与能力准备掌握氧化还原滴定法的基本使用方法。教学材料准备课件、投影设备等。步骤教学活动过程主要知识点教学方法建议学时步骤一氧化还原反应的方向及影响因素能斯特方程氧化还原反应的方向及影响因素多媒体教学2步骤二影响氧化还原反应速度的因素反应物浓度的影响温度的影响催化剂的影响多媒体教学2步骤三氧化还原终点的确定滴定曲线简介氧化还原指示剂多媒体教学课堂讨论1步骤四氧化还原滴定法在水质分析中的作用高锰酸钾法及其应用重络酸钾法及其应用碘量法及其应用多媒体教学课堂讨论1表2-6仪器分析法学习情境（项目）：仪器分析学时10学时项目目标能力目标：熟练掌握仪器分析法原理。知识目标：1.了解分光光度法；2.掌握原子吸收分光光度法；3.掌握电位分析法；4.电导分析法气象色谱法。项目任务让学生掌握假设检验的使用方法学生知识与能力准备掌握假设检验的计算方法与使用教学材料准备课件、投影设备等。步骤教学活动过程主要知识点教学方法建议学时步骤一分光光度法基本原理显色反应及显色条件比色分析法与分光光度法分光光度计测量条件的选择多媒体教学2步骤二正态总体均值的假设检验基本原理原子吸收分光光度计分析方法测量条件的选择干扰因素及消除方法原子吸收分光光度法的应用多媒体教学2步骤三电位分析法电化学基础直接电位法的应用电位滴定法多媒体教学课堂讨论2步骤四电导分析法基本原理测量仪器电导测定在水质分析中的作用多媒体教学课堂讨论2步骤五气象色谱法色谱分析的原理基本术语气象色谱仪分析方法气象色谱法的应用多媒体教学2表2-7水质监测学习情境（项目）：水质监测学时6学时项目目标能力目标：熟练掌握水质监测的方法。知识目标：1.了解水质监测网站；2.掌握地表水水质监测；3.了解地下水水质监测；4.掌握水污染监测与调查；5.掌握水质自动检测；6.了解水之资料整编。项目任务让学生熟练掌握水质监测的方法。学生知识与能力准备熟练掌握水质监测的方法。教学材料准备课件、投影设备等。步骤教学活动过程主要知识点教学方法建议学时步骤一水质监测网站水质监测站的分类水质监测站的布设水环境监测网站多媒体教学1步骤二地表水水质监测水样的采集与保存监测项目与分析方法多媒体教学1步骤三地下水水质监测水样的采集与保存监测项目与分析方多媒体教学课堂讨论1步骤四水污染监测与调查排污口监测与调查污染源调查水污染事故调查水污染动态监测多媒体教学课堂讨论1步骤五水质自动检测水质自动检测系统的组成水质自动检测系统的分类地表水水质自动监测站多媒体教学课堂讨论1步骤六水质资料整编水质资料整编水之资料汇编多媒体教学课堂讨论1表2-8水质评价学习情境（项目）：水质评价学时6学时项目目标能力目标：掌握水质评价的方法知识目标：1.了解地表水水质评价；2.掌握水体质量综合评价；3.了解地下水水质评价。项目任务让学生正确评价水质学生知识与能力准备正确评价水质并掌握水质评价的方法教学材料准备课件、投影设备等。步骤教学活动过程主要知识点教学方法建议学时步骤一概述水质评价分类水质评价的一般程序多媒体教学1步骤二地表水水质评价确定评价标准确定评价参数选择评价方法多媒体教学2步骤三水体质量综合评价底质评价生物学评价水体质量综合评价多媒体教学2步骤四地下水水质评价评价目的与原则评价参数的选择多媒体教学课堂讨论1表2-9水质预测学习情境（项目）：水质预测学时4学时项目目标能力目标：了解水质与测的方法知识目标：1.了解水质数学模型；2.掌握水质预测。项目任务让学生初步理解随机过程的使用。学生知识与能力准备了解随机过程的基本知识。教学材料准备课件、投影设备等。步骤教学活动过程主要知识点教学方法建议学时步骤一概述预测的分类及预测模型水质预测的一般方法与程序多媒体教学1步骤二水质数学模型水质数学模型的建立常用的水质数学模型水质模型参数的估值多媒体教学2步骤三水质预测污染源预测水质污染预测多媒体教学课堂讨论1注：教学材料指器械、教学资料、教学文件、教学案例等方面的准备；（二）考核评价建议为全面考核学生的知识与技能掌握情况，本课程主要以过程考核为主。课程考核涵盖项目