《在线自动水质监测仪制作》课程大纲.PDF

《在线自动水质监测仪制作》课程大纲 本课程主要面对环境保护NGO 成员和科技爱好者，在水质监测的知识基础上，概 述表征水污染状况的各类水质指标，以及水质监测的基本方法（详细内容可参考 “绿色种子计划”环境网络课程《水质监测》课程），重点讲授基于Arduino 的在线 自动水质监测仪的设计、制作、使用、维护。 本课程将评价在线水质监测的优势，介绍在线监测仪的目标、流程，以及花费预 算。选取典型水污染案例（工业废水排污口监测），介绍从监测计划的制定，到监 测指标的选取，再到在线监测程序开发，以及数据的采集、整理、分析、报告的整 个过程，最终形成完整的、实用性强的在线水质监测方案。 本课程共10 课时，每课时授课时间50 分钟；1 次课堂项目。 1. 课程目标 • 为有一定环境保护基础知识的NGO 成员，以及对水污染问题感兴趣的科技爱好 者，提供在线水质监测的实用技能。 • 通过课程学习，学生能够通过分析水污染现状，合理制定水质监测计划，选取水 质监测指标。 • 学员完成整个课程学习后，具备水质指标在线监测程序开发的能力，并能够设计 和开展应用在线监测仪的水质监测项目。 2. 预先要求 •学员需对电脑程序语言和电路板有简单了解 •学员需有基本的化学基础。认识常见的化学式，了解化学反应的基本知识，了解 溶解度、沉淀、酸碱中和等化学概念。可能涉及一定的有机化学知识。 •学员需有一定的英文阅读能力，大约相当于大学英语四级水平。 •欢迎零基础学员参加课程，但需在课程期间付出更多努力 3. 软件要求 • 在线水质监测程序均在开源免费的Arduino 平台上设计开发。 • 课程作业需以微软Word 或其他文字编辑软件的形式提交；作业会需用到微软 Excel 进行数据处理。 • 课程视频可用各种视频软件播放。课件可用微软PowerPoint 打开播放。 4. 课程考核形式及要求 • 课程的考核主要有作业考试和课堂项目两种形式。平时作业得分占总分的60%， 课堂项目得分占总分的40% 。 • 学员需先通过作业考试（得到作业考试60%的分数），才能进入课堂项目阶段。 得到大于总分60%的分数被视为“通过”，得到大于90%获得“优秀” 。通过该项课程 的学员会获得“绿色种子计划”和授课教师签发的证书。 5. 课程内容纲要 课时1: 什么是Arduino ？ 授课形式：讲授 • Arduino 的历史、功能和版本进展 • Arduino 在水质监测方面的应用实例 • 在线水质监测的优势 课时2: 如何选取水质指标？ 授课形式：讲授 • 水质指标的选取原则及依据 • 水质指标的物理化学意义 • 技术限制 • 参考《水质监测》课程课堂项目指导书 课时3 ：如何设计基于Arduino 的在线水质监测系统？ 授课形式：讲授 • 测试平台搭建 • 模块的选择 • 监测器标定 • 实际环境测试 课时4 ：如何实现水质监测结果的无线传输和公布？ 授课形式：讲授 • Arduino 如何实现数据无线传输？ • 什么是IFTTT ？ • 如何用IFTTT 连接水质监测仪和社交媒体（微博），并自动公布数据？ 课时5：pH 和温度自动监测装置的制作 授课形式：讲授+实际操作 • 如何测试pH ？ • 如何测试温度？ • 如何用arduino 连接pH 和温度？ • 程序解释及上传 课时6 ：ORP 和电导率自动监测装置的制作 授课形式：讲授+实际操作 • 如何测试ORP ？ • 如何测试电导率？ • 如何用arduino 连接电导率和ORP ？ • 程序解释及上传 课时7 ：应用实例 工厂废水排污监测 授课形式：讲授+实际操作 • 监测背景 • 监测项目的选取 • 工厂排污口常用指标 • 工厂废水在线水质监测的目标、流程、工具 • 工厂废水在线水质监测项目花费预算 • 课堂项目要求 课时8：课堂项目讲评 授课形式：播放学员上传视频+讲授 主讲人简介 夏青上海智位机器人有限公司 现任上海智位机器人有限公司产品经理。同济大学环境工程专业毕业。复旦大学软 件工程专升本。曾就