《环境监测实验》课程教学大纲

《环境监测实验》课程教学大纲一、基本信息课程编码：1061149001英文名称：EnvironmentalMonitoringExperiment课程性质：专业必修课学分：1.5学时：24学时开课学期：第四学期开课院系：环境工程与化学学院适用专业：环境工程先修课程：无机及分析化学、有机化学、物理化学、环境化学、仪器分析二、课程简介本课程是培养环境监测基本技能的基础课，是在分析化学，仪器分析等基础上结合环境工程专业实际开设的。通过本课程学习训练，学生应掌握环境监测的基本原理、方法和装置，熟悉主要环境监测方法，并能开展一般环境项目监测。培养学生分析解决复杂环境问题能力，为从事专业工作打下坚实基础。三、课程教学任务与课程目标（一）教学任务本课程基本任务就是让学生在监测布点、样品采集、样品预处理、主要污染物监测、结果分析计算和统计方法等方面得到基本训练，能够应用环境监测原理和方法，识别并判断复杂环境的主要污染问题。掌握水质监测、空气监测中主要污染指标的测定方法及仪器操作规程；熟悉水质监测和空气监测的方案制定及实施、监测数据的统计处理及评价。（二）课程目标1.课程目标通过本课程学习，使学生具备以下能力：（1）能够根据环境监测技术规范要求，进行样品的检测分析、数据处理并对监测结果进行分析评价，能运用相关知识和技能论述和解释与环境相关的实际问题（支撑毕业要求4.2）。（2）能够针对具体环境问题，分析其影响因素和过程，并基于环境监测理论，设计合理的监测方案，并完成样品采集、保存、预处理、测定、监测数据报告等工作，树立追求真理、认真严谨的科学精神（支撑毕业要求4.2）。（3）具备使用现代环境监测新方法、新技术，从事环境监测及数据处理、质量控制、环境污染评价的能力，并能够理解先进监测技术和方法的原理与适用范围、局限性及其发展趋势。（支撑毕业要求5.3）。2.课程目标对毕业要求的支撑矩阵表1课程目标对毕业要求的支撑矩阵毕业要求二级指标点课程目标（1）（2）（3）4.研究：能够基于环境工程相关知识与原理，采用科学方法对复杂环境工程问题进行研究，包括实验设计、数据分析与解释，并通过信息综合得到合理有效的结论。4.2能够设计和开展实验，包括制定方案、搭建实验装置、采集和测试样品等√√5.使用现代工具：能够针对复杂环境工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对本专业相关的复杂工程问题进行预测与模拟，并能够理解其局限性。5.3能够选择和使用现代环境检测技术和分析手段，对复杂环境工程问题进行解析和评价，并能够理解其局限性。√（三）思政元素根据课程性质和教学内容，本课程的思政元素主要为：了解环境保护及污染控制监督相关政策法规、树立追求真理认真严谨的科学精神。四、教学内容及要求表2教学内容、要求与达成实验项目（学时）本实验教学目标本实验教学内容本实验教学要求本实验重点难点本实验教学活动达成能力达成途径支撑目标水中硝酸盐态氮的测定（3）掌握运用紫外分光光度法测定水中的NO3-N待测水样前处理，空白样前处理，标准样前处理，紫外分光光度法测定分析掌握硝酸盐态氮的测定方法，熟悉并掌握紫外分光光度计的原理及使用方法【实验重点】标准曲线绘制【实验难点】校正吸光度的计算【课前预习】硝酸盐态氮的常用测定方法，紫外分光光度法测硝酸盐态氮的原理及程序【课堂讲授】标准曲线的绘制及校正吸光度的计算【课堂讨论】为什么要用校正吸光度？如何计算校正吸光度？【教学方式】讲授\实验指导“毕业要求4研究”中的“4.2能够开展专业基础实验，包括制定方案、搭建实验装置、采集和测试样品等”实验预习+实验操作+实验报告课程目标1、2化学需氧量的测定（5）掌握国标重铬酸钾法测定化学需氧量重铬酸钾法测水样和空白样中化学需氧量掌握重铬酸钾法原理及操作程序【实验重点】样品的稀释及重铬酸钾标准溶液的浓度标定【实验难点】高浓度样品稀释【课前预习】国标重铬酸钾法测化学需氧量的原理及操作程序【课堂讲授】水中Cl-干扰的去除，硫酸-硫酸银催化剂的作用及使用注意事项【课堂讨论】Cl-浓度超过1000mg/L的工业废水如何处理？【教学方式】讲授\实验指导“毕业要求4研究”中的“4.2能够开展专业基础实验，包括制定方案、搭建实验装置、采集和测试样品等”实验预习+实验操作+实验报告课程目标1、2生化需氧量的测定（5）掌握标准稀释法测定五日生化需氧量了解生化需氧量（BOD5）的含义，掌握五日培养法测定生化需氧量的基本原理，熟练掌握碘量法测定DO的操作技术，明确化学需氧量和生化需氧量的相关性水样预处理，稀释水样的制备，稀释水样和稀释水当日溶解氧的测定，稀释水样和稀释水的生化培养，稀释水样和稀释水5日后溶解氧的测定【实验重点】水样的取用及制备，稀释倍数的确定【实验难点】合理稀释倍数的确定【课前预习】碘量法测溶解氧的原理及程序，准稀释法测定五日生化需氧量的原理【课堂讲授】五日生化需氧量与溶解氧的换算关系，样品五日生化培养的注意事项【课堂讨论】几乎不含微生物的工业废水如何测定五日生化需氧量【思政元素】科学家们的实验小故事【教学方式】讲授\实验指导“毕业要求4研究”中的“4.2能够开展专业基础实验，包括制定方案、搭建实验装置、采集和测试样品等”实验预习+实验操作+实验报告课程目标1、2校园中水回用处理系统脱氮除磷效果的研究（5）掌握总氮总磷指标的测定方法，理解总氮总磷指标在城市污水处理中的应用以校园实际应用的中水处理站工艺流程为例，了解中水回用处理系统脱氮除磷的主要环节，掌握污水处理厂水质监测方案的制定，掌握废水样品的采集方法，掌握废水中总氮、总磷的测定分析方法制订水样中磷的监测方案，准备样品采集工具，分析所需试剂，样品采集及预处理，废水样品中的总氮、总磷的测定，监测分析数据的处理及分析【实验重点】结合污水处理工艺设置采样点，样品的前处理【本实验难点】废水样品的前处理【课前预习】中水回用系统的处理工艺，水中总氮总磷指标的测定原理和操作流程【课堂讲授】样品前处理的方法及注意事项，脱氮除磷效果的计算【课堂讨论】流动注射法与分光光度法测定总氮总磷的区别和联系【教学方式】讲授\实验指导“毕业要求5使用现代工具”中“5.3能够选择和使用现代环境监测技术和分析手段，对复杂环境工程问题进行解析和评价，并能够理解其局限性”实验预习+实验操作+实验报告课程目标2、3校园空气质量监测(二氧化硫、二氧化氮、TSP)（6）掌握校园区域空气环境质量监测方案的制定，掌握分子态污染物及颗粒态污染物的采样方法，掌握测定空气中的SO2、NO2、TSP的采样和监测方法，根据监测结果计算空气质量分指数(AQIi)制订校园区域空气环境质量监测方案，准备空气样品采样器，制备测定分析所需试剂，样品采集及预处理，空气中SO2、NO2、TSP的浓度测定，空气质量分指数的计算，了解环境污染监督控制的相关政策法规掌握空气监测方案制订的方法，分子态和颗粒态污染物的采样方法，空气质量指数的计算，了解国内外环境污染监督控制的相关政策法规【本实验重点】采样点的设置，分子态污染物的样品采集【本实验难点】空气质量分指数的计算【课前预习】空气质量监测方案的制订，二氧化硫、二氧化氮及TSP的样品采集及分析测定流程【课堂讲授】溶液吸收法采样的流程及注意事项，TSP采样膜的质量要求及前处理【课堂讨论】如何提高溶液吸收法的富集效率【思政元素】污染监督控制环境执法典型案例【教学方式】讲授\实验指导“毕业要求5使用现代工具”中“5.3能够选择和使用现代环境监测技术和分析手段，对复杂环境工程问题进行解析和评价，并能够理解其局限性”实验预习+实验操作+实验报告课程目标2、3五、课程考核方式与评分标准（一）考核方式表3课程目标的考核方式序号课程目标考核内容考核方式1能够根据环境监测技术规范的要求，进行样品的测定分析、数据处理并对监测结果进行分析评价，能运用相关知识和技能论述和解释与环境相关的实际问题实验预习、实验习惯、实验操作、实验方案、实验数据分析、实验报告撰写实验预习+实验操作+实验报告2能够针对复杂环境问题，分析其影响因素和过程，能够基于环境监测相关理论，设计可行的监测实验方案和技术路线，并完成样品采集、保存、预处理、测定、监测数据报告等工作，树立追求真理、认真严谨的学术态度实验预习、实验习惯、实验操作、实验方案、实验数据分析、实验报告撰写实验预习+实验操作+实验报告3具备使用现代环境监测新方法、新技术，从事环境监测及数据处理，质量控制、环境污染价的能力，并能够理解先进监测技术和方法的原理与适用范围及其发展趋势实验预习、实验习惯、实验操作、实验方案、实验数据分析、实验报告撰写实验预习+实验操作+实验报告（二）总成绩构成课程总成绩由实验预习（30%）实验操作（30%）及实验报告（40%）四部分成绩构成。若实验过程中因未遵守实验室管理制度或操作不规范引起安全事故的，本门课程总成绩计为零。实验状态包括实验室水、电、试剂、实验仪器的安全使用及实验废液的处置等实验习惯，戴口罩、手套等防护意识及着装规范性。实验课前布置预习要点并要求撰写报告，课堂上观察学生实验习惯、实验室安全意识、实验操作规范与否，审核实验数据，鼓励学生提出不理解的或实验中可遇到的问题并组织分组讨论，通过预习、讨论、提问、整理数据、撰写实验报告等形式达到自主思考，同伴学习和自主学习的目的。表4总成绩构成表序号课程目标课程目标在各考核方式中的比例课程目标占总成绩比例实验预习实验操作实验报告1能够根据环境监测技术规范的要求，进行样品的测定分析、数据处理并对监测结果进行分析评价，能运用相关知识和技能论述和解释与环境相关的实际问题10%50%40%34%2能够针对复杂环境问题，分析其影响因素和过程，能够基于环境监测相关理论，设计可行的监测实验方案和技术路线，并完成样品采集、保存、预处理、测定、监测数据报告等工作50%50%20%38%3具备使用现代环境监测新方法、新技术，从事环境监测及数据处理，质量控制、环境污染价的能力，并能够理解先进监测技术和方法的原理与适用范围及其发展趋势40%40%28%考核方式占总成绩比例30%30%40%100%（三）评分标准各部分具体评分标准如下：表5实验成绩评分标准评价细则考核环节预习报告实验操作实验报告优秀(90-100分)预习报告内容完整充实，书写工整规范，实验原理描述准确，并能提出实验过程中的注意事项实验过程中操作仔细规范，小组分工明确，实验结果准确可靠实验报告内容完整充实，书写工整规范，实验结果描述准确，并结合实验过程中的出现的问题进行有效的分析和讨论良好(80-90分)预习报告内容完整充实，书写工整规范，实验原理描述比较准确，未能提出实验过程中的注意事项实验操作过程中仔细认真，操作规范，小组分工明确，实验结果可靠实验报告内容完整，书写规范，实验结果描述准确，简单对实验结果进行分析和讨论中等(70-80分)预习报告内容基本完整充实，书写工整规范，实验原理描述基本准确，未能提出实验过程中的注意事项实验操作过程中仔细认真，操作规范性不够，小组分工明确，实验结果基本可靠实验报告内容完整，书写规范，实验结果描述准确，未对实验结果进行分析和讨论及格(60-70分)预习报告内容不完整，书写不规范，实验原理描述不清楚，未能提出实验过程中的注意事项实验操作过程中不严谨，操作规范性不够，小组分工不明确，实验结果不准确实验报告内容不完整，书写不规范，实验结果描述不清楚，且存在明显问题不及格(<60分)预习报告内容不完整，实验原理描述不正确或预习报告抄袭迹象明显实验操作过程中有明显敷衍现象实验报告内容不完整，实验结果存在严重错误或报告全文抄袭迹象明显六、教材及参考书（一）主要教材1.奚旦立,《环境监测实验》（第二版）,高等教育出版社,2016.（二）参考教材1.孙成,《环境监测实验》（第二版）,科学出版社,2019.2.戴竹青,《环境监测实验与实践》,H