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济南大学曝气池课程设计

一、课程目标

知识目标：

1.理解曝气池的基本原理和其在水处理工程中的应用；

2.掌握曝气池的设计参数，包括池体尺寸、曝气装置类型及布置；

3.学会分析影响曝气效果的因子，并能运用相关知识优化曝气池设计。

技能目标：

1.能够运用流体力学和化学反应原理，解释曝气过程中的氧传质机理；

2.培养学生通过实验数据和工程案例，解决实际曝气池设计中问题的能力；

3.掌握使用专业软件或计算工具对曝气池进行模拟和计算的方法。

情感态度价值观目标：

1.培养学生对环境保护和污水处理重要性的认识，增强社会责任感；

2.激发学生的创新思维和团队合作意识，在学习过程中形成积极探究和互助合作的良好习惯；

3.通过对曝气池工程实例的分析，提升学生理论联系实际的能力，增强解决实际工程问题的自信心。

课程性质分析：本课程为环境科学与工程专业高年级课程，以理论讲授与案例分析相结合的方式，深化学生对曝气池设计和运行原理的理解。

学生特点分析：学生具备一定的环境科学基础知识，具有较强的逻辑思维能力和问题解决能力，能够通过专业软件和实验操作，进行数据分析和处理。

教学要求：结合学生特点，通过启发式教学法和案例教学，引导学生掌握曝气池设计和运行的关键技术，并能在实际工程中应用所学知识，实现理论与实践的有机结合。

二、教学内容

1.引言：介绍曝气池在污水处理中的重要性，回顾氧传质理论及曝气技术的发展历程。

教材章节：第一章污水处理概述，第三节曝气技术发展。

2.曝气原理：讲解曝气过程中气体与液体间的质量传递，曝气设备的工作原理及类型。

教材章节：第二章污水生物处理技术，第二节水处理曝气设备。

3.曝气池设计：详细讲解曝气池的设计参数，包括池体尺寸、曝气装置选型及布置。

教材章节：第三章曝气池设计与计算，第一节曝气池设计基础。

4.影响曝气效果的因素：分析温度、pH值、溶解氧浓度等因素对曝气效果的影响。

教材章节：第三章曝气池设计与计算，第二节影响曝气效果的因素。

5.曝气池优化设计：介绍曝气池优化设计的方法和策略，通过案例分析优化设计的实际应用。

教材章节：第三章曝气池设计与计算，第三节曝气池优化设计。

6.实践教学：组织学生进行曝气实验，学会使用专业软件对曝气池进行模拟计算。

教材章节：第四章曝气池实验与模拟，第一节曝气实验方法，第二节专业软件应用。

教学内容安排和进度：本教学内容共计6个学时，分为两周进行。第一周介绍曝气原理、曝气池设计及影响曝气效果的因素；第二周讲解曝气池优化设计、实践教学及案例分析。通过这样的安排，确保学生能够系统地掌握曝气池相关知识，并具备实际应用能力。

三、教学方法

本课程采用多种教学方法相结合的方式，旨在激发学生的学习兴趣，提高教学效果，确保学生能够主动、深入地掌握曝气池相关知识。

1.讲授法：用于系统讲解曝气原理、曝气池设计基础及影响曝气效果的因素。通过生动的语言、图表和实例，使抽象的理论变得具体易懂。

相关教材章节：第一章、第二章、第三章。

2.讨论法：针对曝气池优化设计、案例分析等内容，组织学生进行课堂讨论。引导学生运用所学知识，分析实际问题，培养解决问题的能力。

相关教材章节：第三章、第四章。

3.案例分析法：挑选具有代表性的曝气池工程案例，让学生通过分析案例，了解曝气池在实际工程中的应用，提高理论联系实际的能力。

相关教材章节：第三章、第四章。

4.实验法：组织学生进行曝气实验，使学生在实践中加深对曝气原理和曝气设备选型的理解，提高动手操作能力。

相关教材章节：第四章。

5.互动式教学：在教学过程中，教师与学生进行实时互动，解答学生的疑问，引导学生主动思考，提高课堂氛围。

教学环节：课堂提问、小组讨论、实验操作等。

6.专业软件应用：教授学生使用专业软件进行曝气池模拟计算，提高学生解决实际问题的能力。

相关教材章节：第四章。

7.小组合作：将学生分成小组，完成课堂讨论、案例分析及实验报告等任务，培养学生的团队合作意识。

教学环节：课堂讨论、案例分析、实验报告等。

四、教学评估

为确保教学质量和学生的学习成果，本课程采用多元化、全面的评估方式，包括平时表现、作业、实验报告、考试等，以客观、公正地评价学生的学习效果。

1.平时表现（占20%）：

-课堂出勤：评估学生的出勤情况，鼓励学生积极参与课堂学习；

-课堂互动：评估学生在课堂提问、讨论等环节的表现，鼓励学生主动思考和积极参与；

-小组合作：评估学生在小组讨论、案例分析等活动中的参与度和贡献。

2.作业（占20%）：

-定期布置与课程内容相关的作业，要求学生在规定时间内完成；

-作业内容涵盖理论知识、案例分析等，旨在巩固课堂所学，提高学生分析问题和解决问题的能力。

3.实验