《环境监测实验》教学大纲
课程编号 |
K050500310 |
课程性质 |
必修 □选修 集中实践 □专业课 |
||||
课程名称 |
环境监测实验 |
||||||
Environmental Monitoring Experiment |
|||||||
学分/学时 |
1学分 / 32学时 |
考核方式 |
实验报告/实验操作/期末考试 |
||||
开课年级学期 |
三年级 第1学期 |
开课单位 |
海洋与环境学院 |
||||
适用专业 |
环境工程 |
教学语言 |
中文 |
||||
先修课程 |
有机化学实验、无机与分析化学实验、仪器分析实验 |
||||||
教材 |
奚旦立《环境监测实验》,高等教育出版社,2019 |
||||||
执笔人 |
赵瑞华 |
审核人 |
贾青竹 |
批准人 |
李桂菊 |
执行时间 |
2019.06 |
一、课程简介
1.课程性质
环境监测实验是环境监测知识体系的必要组成部分,是高等院校环境科学、环境工程及相关专业的重要实验课程,也是从事环境保护工作的重要基础和有效手段。它以有机化学实验、无机分析化学实验、仪器分析实验为先修课程,是为培养面向21世纪高等环境工程创新人才需求而建立的新课程体系中的主要实验课程。
2.课程任务
通过环境监测实验,学生能够理论与实践相结合,把课堂学到的基本理论应用到实验中,加深学生对理论知识的理解和掌握。同时,通过实验,学生能够锻炼实验操作能力,掌握重要监测仪器的使用规程,解决实验操作中可能存在的问题,熟练掌握实验数据的分析、处理,进一步巩固所学的基本理论知识,并能够利用监测点位的设置等环节熟悉监测方案的制定,并应用到实际工作中。
二、课程目标
1.课程思政育人目标
(1)培养学生安全意识和责任意识;
(2)能正确分析监测实验数据,提高学生严谨、求实的科学精神。
2.课程目标
课程目标1:掌握环境监测实验中的布点、采样、测试等基本原理和过程,针对污染问题能够对环境监测进行方案设计,具备合理设计实验方案的技能,能够安全开展实验并能正确采集整理实验数据,通过所学知识对监测数据做出有效评价。(支撑毕业要求4.2)
课程目标2:具有正确选用采样和监测仪器的基本能力,并具有一定解决实验技术问题的能力。针对复杂环境污染问题能够通过监测数据进行准确的表达和分析,对监测仪器的适用范围及局限性能够结果做出正确评价。(支撑毕业要求5.2)
表1 课程目标对毕业要求的支撑关系
课程目标 |
毕业要求指标点 |
课程目标1 |
4.2针对环境污染问题,能够安全开展实验,正确采集分析实验数据,结合文献研究,通过信息综合得到合理有效的结论。 |
课程目标2 |
5.2针对复杂环境工程问题中污染与控制的实际要求,能够开发或选用满足特定需求的现代工具,进行分析、设计、模拟和预测,并分析相关现代工具的适用范围和局限性。 |
三、实验项目、内容及学时分配
表2 实验内容及学时分配
序号 |
实验项 目名称 |
实验内容简介 |
学时分配 |
实验类型 |
对应课程目标 |
1 |
水样SS、浊度、酸度和碱度的测定 |
掌握恒重方法的操作;了解浊度的含义及浊度仪的使用方法;掌握酸度和碱度的测定方法及意义。 |
4 |
验证 |
1 |
2 |
废水中氨氮的测定 |
掌握废水中氨氮预处理方法,掌握氨氮与纳氏试剂反应的原理,了解分光光度法进行废水中定量测定的操作步骤。 |
4 |
验证 |
1,2 |
3 |
水中化学需氧量的测定 |
掌握化学需氧量的概念及重铬酸钾法测定化学需氧量的方法和步骤,掌握操作过程中的加药顺序及药品的作用。 |
4 |
验证 |
1 |
4 |
废水中挥发酚的测定 |
掌握蒸馏法预处理水样的原理及操作过程,了解挥发酚在碱性条件下与4-氨基安替比林反应原理。 |
4 |
验证 |
1,2 |
5 |
水中溶解氧的测定 |
掌握碘量法测定溶解氧的原理,了解测定溶解氧的意义。 |
4 |
验证 |
1 |
6 |
土壤中镉的测定 |
掌握土壤样品的消解方法;掌握原子吸收分光光度法测定镉的原理. |
4 |
验证 |
1,2 |
7 |
大气中氮氧化物的测定 |
掌握溶液吸收富集采样方法对大气中分子态污染物的采集;掌握光度法测定大气中氮氧化物的原理。 |
4 |
设计 |
1,2 |
8 |
校园噪声的测定 |
掌握噪声计的使用;掌握等效连续A声级计算方法。 |
4 |
设计 |
1,2 |
四、思政元素与课程教学融合体系
从“三全育人”的指导思想出发,针对实验教学内容,以学生为中心,以产出为导向,明确实验融入的思政元素,实现“全员育人、全过程育人、全方位育人”。
表3 环境监测实验思政元素与人才培养目标的有机融合
思政融入点 |
思政教育点 |
严格按照实验室安全要求进行实验,实验台面清洁 |
安全意识,环保意识和责任意识 |
实验准备充分,正确操作实验仪器;禁止废液随意倾倒 |
协作精神,实践能力和环保意识 |
科学、严谨、准确、实事求是的处理实验数据 |
实事求是、工匠精神和科学精神 |
五、基本要求
1.实验教学基本要求
本课程与《环境监测》课程相结合,突出实用性。通过对有代表性项目的测定,使学生理解和掌握常用分析手段的原理和方法;培养学生的动手能力,学会采样操作,学会样品的保存和前处理方法,掌握具体项目的分析测定方法,掌握常见仪器的选用及使用方法,掌握数据的处理方法,并能把监测数据应用到实际工作中。
2.教学方法
采用网络视频、现场演示等方式,把监测实验形象化,复杂问题简单化,切实解决实际的环境工程问题。注重培养学生良好的实验习惯包括准备充分、操作规范,记录简明,台面整洁、实验有序等。
六、考核与评价方式及成绩评定
1.课程考核办法
本课程考核办法针对课程目标进行设计,考核内容与课程目标的能力要求相对应,课程目标达成的期望值设定为 0.65。最终成绩由形成性考核和期末考试成绩组成,其中形成性考核由实验报告、实验操作构成,具体比例如下:
实验报告:35%。主要考核学生在实验过程中实验原理、实验步骤、数据处理等方面。
实验操作:15%。主要考核学生基本仪器的操作等。
期末考试成绩:50%。主要考核环境监测概述以及水体、土壤、大气等环境中各类污染物的基本概念、监测方法、数据处理、仪器的使用等。考试为开卷形式。
表4 建议考核方式及成绩比例
课程目标 |
支撑毕业要求 |
建议考核方式及成绩比例(%) |
建议成绩比例(%) |
||
实验报告 |
实验操作 |
期末考试 |
|||
课程目标1 |
支撑毕业要求4.2 |
—— |
15 |
35 |
50 |
课程目标2 |
支撑毕业要求5.2 |
35 |
—— |
15 |
50 |
合计 |
35 |
15 |
50 |
100 |
注:该表格中比例为课程整体成绩比例。
2.考核与评价标准
实验报告和实验操作的参考评价标准见表5、表6,期末考试按照试题答案的评分标准进行评价。
表5 实验报告评价标准
考核点 |
基本要求 |
评价标准 |
比例 (%) |
||||
优秀 (90-100) |
良好 (80-89) |
中等 (70-79) |
及格 (60-69) |
不及格 (<60) |
|||
课程目标1 |
掌握主要污染指标监测的相关原理,能安全开展实验,正确处理和分析实验数据,能得出合理结论,实验报告完整规范。 |
能安全开展实验,能运用所学知识对实验现象进行分析并获得正确结论,数据处理准确,实验报告完整规范。 |
能安全开展实验,能运用所学知识对实验现象进行分析并获得结论,数据处理较准确,实验报告较规范。 |
能安全开展实验,能运用所学知识对实验现象进行分析并得出结论,数据处理较合理,实验报告较完整。 |
能安全开展实验,实验报告完整性符合要求,数据处理分析无较大错误。
|
实验未按安全规定进行操作,实验报告不完整,数据处理有较多错误。 |
100 |
注: 该表格中比例为实验报告考核成绩的比例。
表6 实验操作评价标准
考核点 |
基本要求 |
评价标准 |
比例(%) |
||||
优秀 (90-100) |
良好 (80-89) |
中等 (70-79) |
及格 (60-69) |
不及格 (<60) |
|||
课程目标2 |
操作规范,记录全面。掌握监测仪器的使用原理和操作规程,具有对于环境监测问题能够进行系统设计、分析求解和论证的能力。
|
顺利完成实验内容,实验操作规范;能及时发现并解决实验中出现的问题;实验记录内容全面,实验过程中能积极与同学相互讨论和配合。 |
完成实验内容,实验操作较为规范;能发现实验中出现的问题;实验记录内容较为全面;实验过程中能与同学相 互讨论和配合。
|
能够完成实验内容,实验操作基本 规范;实验记录内容基 本全面;实验过程中能 与同学配合。
|
基本完成实验内容,实验操作基本符合要求;实验记录内 容基本完整、规范;实验过程中基本能与同学配合。
|
不能完成实验大纲规定的基本内容;实验操作不规范,记录零乱不全面;实验过程中不能与同学相互配合。
|
100 |
注: 该表格中比例为实验操作考核成绩的比例。
七、课程质量评价和持续改进
实验结束后由任课教师以评价标准为依据,针对具体课程目标形成评价报告。针对学生学习成果进行评价,找出需要改进的相关问题;分析课程目标达成情况;评估课程与培养学生解决复杂工程问题能力的相关性;对不足之处进行原因分析,提出建议以持续改进,由学院教学指导委员会进行审核并监督执行。课程目标评价方法如下:
课程目标评价值=Σ 每个学生课程目标评价值/学生总人数
八、学习资源
1. 参考书
邓晓燕《环境监测实验》,化学工业出版社,2018
2. 网络视频资源
[1] COD监测实验视频
https://haokan.baidu.com/v?vid=5693849392300113448&pd=bjh&fr=bjhauthor&type=video
[2] 氨氮监测实验视频
https://haokan.baidu.com/v?vid=15528184758920625102&pd=bjh&fr=bjhauthor&type=video
[3] 溶解氧测定实验视频
https://v.youku.com/v_show/id_XNDY4NDI5MzE2MA==
[4] 挥发酚监测实验视频
https://haokan.baidu.com/v?vid=8668187083917036341&pd=bjh&fr=bjhauthor&type=video
[5] 土壤中镉的测定实验视频
https://v.qq.com/x/page/t30072yjcf7.html
[6] 大气中氮氧化物的测定实验视频
https://v.youku.com/v_show/id_XNDM2ODc3NDEzNg==
1