《环境工程原理》课程教学大纲.docx

《环境工程原理》教学大纲

课程编号英文名称：PrinciplesofEnvironmentalEngineering

学分：3

学时：总学时48学时，其中理论48学时，实践0学时

先修课程：高等数学、大学物理

课程类别：专业基础课程

授课对象：环境科学专业学生

教学单位：生命科学学院

修读学期：第3学期

一、课程描述和目标

近年来，环境污染问题日趋复杂，并表现出明显的复合化特征、时间特征及地域特征。环境问题的这些特点决定了环境工程专业技术人才应具有较强的解决复杂问题的综合能力和系统、整体化的观念，而扎实、系统和宽厚的理论基础是具备这些能力的基石。《环境工程原理》这门课程针对环境工程专业的特点，系统分析和归纳总结了水处理工程、大气污染控制工程、固体废物处理处置工程、污染环境净化与生态修复工程等所涉及的技术原理，提炼出具有共性的基础原理、现象和过程，其主要任务是研究生产过程中具有共同规律的各种单元过程和简单反应过程的基本原理、典型的设备结构、性能与操作原理；研究单元和化学反应过程及其典型设备的计算方法；通过各种单元过程的操作因素分析，寻找适宜的操作条件，探索强化过程的方向及改进设备的途径。同时，该课程从环境工程的实际问题出发，培养学生分析和解决环境问题的能力，为后续环境工程专业课程学习奠定扎实的理论基础。

课程目标1-专业知识方面：要求学生掌握环境工程原理实践所需工程基础知识：主要包括质量衡算及能量衡算的基本要素，动量传递、热量传递及质量传递的基本原理，环境工程实践所需单元操作的工程基础知识。分离过程原理：掌握沉降、过滤、吸收、萃取等单元过程及其典型设备的计算方法；能够利用三传过程速率方程分析实际工程单元过程中的强化传热、传质及动量传递的措施。反应工程原理：掌握化学与生物反应计量学及动力学，各类化学与生物反应器的解析与基本设计理论等。

课程目标2-专业能力方面：培养学生具有从工程技术角度出发，灵活地运用基本理论，分析和解决实际过程中工程技术问题的能力，了解实际过程中影响因素、相关结果及对应措施间的关联。

课程目标3-专业素质方面：培养学生分析问题和解决问题的能力，能够满足不同学科背景的环境工程专业学生的需求。培养学生的自主学习能力。

二、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

2.1熟练掌握环境科学及相关专业的基本理论、基本知识和基本实验技能。

课程目标1

M

5.1具备运用大数据、专业数据库、模拟软件等手段和方法分析解决相关环境问题的能力。

5.2针对复杂环境问题，能够选择与使用恰当的模型、计算机软件等现代工具进行预测和模拟。

课程目标2

M

12.2树立自主终身学习理念，掌握专业发展的核心内容、成长阶段与路径方法。

课程目标3

H

三、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求及重、难点（含德育要求）

学时

教学方式

对应课程目标

1

第一章绪论

内容：环境问题与环境科学发展，环境污染与环境工程学，环境净化与污染控制技术概述，环境净化与污染控制技术原理。

了解环境污染的危害、环境工程的学科体系、本课程的主要内容。

熟悉水质净化与水污染控制技术、空气净化与大气污染控制技术、土壤净化与污染控制技术、固体废物处理处置与管理、物理性污染物控制技术、废物资源化技术。

掌握环境净化与污染控制技术原理。

2

集中讲授

1

2

第二章质量衡算与能量衡算

内容：常用物理量，质量衡算，能量衡算。

熟悉常用物理量的定义与表示方法、单位与量纲的差别、物理量之间的单位换算。

掌握衡算的基本概念、系统的划分、质量衡算方程式、能量衡算方程式。

8

集中讲授

1

3

第三章流体流动

内容：管流系统的衡算方程，流体流动的内摩擦力，边界层理论，流体流动的阻力损失，管路计算，流体测量。

了解流体的流量、流速的测量方法及仪器。

熟悉管流系统的衡算方程表达式及应用。

掌握牛顿粘性定律；流体流动的阻力计算。

8

集中讲授

1

4

第四章热量传递

内容：热量的传递方式，热传导，对流传热，辐射传热，换热器。

了解换热器的分类与结构形式；

熟悉强化换热器传热过程的途径；

掌握热量传递的主要方式及定义；热传导的规律、通过平壁的稳态热传导的计算；

掌握对流传热的规律、机理、影响因素；传热边界层理论、间壁传热过程计算；辐射传热的规律；

熟悉白体、黑体、热透体的概念。

6

集中讲授

1

5

第五章质量传递

内容：环境工程中的传质过程，质量传递的基本原理，分子传质，对流传质。

了解环境工程中的传质过程。熟悉掌握质量传递的基本原理。

掌握分子传质、对流传质的规律及计算；传质边界层理论。

8

集中讲授

1

6

第六章沉降

内容：沉降分离的基本概念，重力沉降，离心沉降，其他沉降。

了解电沉降、惯性沉