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1、分析测试技术校企课程教学大纲一、基本信息课程编码:1061129005英文名称:Technology in Testing and Analysis课程性质:学科专业基础课程学 分:2.5学 时:40 (授课40,实验16)开课学期:4开课院系:环境工程与化学学院适用专业:资源循环科学与工程先修课程:无机及分析化学、有机化学、物理化学、仪器分析二、课程简介分析测试技术是资源循环科学与工程专业本科生的一门专业必修课,是具有综合性、实践性强、多 学科交叉的一门课程。环境监测是通过对影响环境质量因素的代表值的测定,确定环境质量及其变化趋势 的一门科学,是后续专业课程的基础课。学生通过该课程学习环境监
2、测的基本知识、基本理论和基本方法, 获得环境监测技术与应用的核心能力,培养学生识别和分析环境问题的能力。三、课程教学任务与课程目标(一)教学任务本课程的基本任务是使学生能较好地掌握环境监测的基本概念、基本原理及相关法规,监测方法的科学 原理和技术关键、各类监测方法的特点及适用范围等一系列理论与技术问题,分析和识别环境质量及污染 控制问题,培养学生的自学和研究能力。通过该门课程的学习使学生掌握水体、空气、固体废物、土壤等污 染的监测方法和基本原理,以及监测结果的计算和统计方法;对布点、采样、监测技能等方面得到基本训练, 为从事环境监测、污染调查、环境质量评价、环境污染治理及效益评价和环境管理奠定
3、坚实的基础。本课程 难点在于涉及的技术规范和监测分析方法多、知识更新速度快、对学生的实践能力要求高。(二)课程目标1.课程目标(1)能够理解、掌握环境监测的基本概念、基本理论和基本方法(支撑毕业要求2.1)。(2)能够理解、掌握水质/空气/土壤/固体废物常规监测项目的优化布点、样品的采集、运输及保存,中等(70-79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 程中的注意事项能安全使用实验室的 水、电、试剂、实验仪 器,正确处置实验废 液,防护意识欠缺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
4、范, 实验结果描述准确,未对实验结 果进行分析和讨论及格(60-69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 项能较安全使用实验室 的水、电、试剂、实验 仪器,正确处置实验 废液,防护意识欠缺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 明显不能安全使用实验室 的水、电、试剂、实验 仪器,或不能正确处 置实验废液,或防护 意识欠缺实验操作过程中有明 显敷衍现象实验报告
5、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5,期末考试评分标准满分为100分,按表4中课程目标规定的考核内容拟定期末考试试卷,按表5中的期末考试成绩占比计入总成绩;评分标准详见“试卷参考答案及评分标准”七、教材及参考书(一)主要教材1.环境监测(第五版),奚旦立主编,高等教育出版社,2019.(二)辅助教材1.环境监测(Environmental Monitoring),段凤魁编,中国环境出版社,2014.(三)参考教材1 .水和废水监测分析方法(第四版),国家环保总局水和废水监测分析方法编委会编, 中国环境科学出版社,2002.2 .空气和废气监测分析方法(第四版),国家环保
6、总局空气和废气监测分析方法编 委会编,中国环境科学出版社,2003.(四)网络资源.环境监测校级网络课程.1 .超星学习通平台.八、执行大纲应注意的问题.教学中应注重基本知识、基本理论和基本方法的讲授,注意精讲多讨论。1 .应选择适当时间为学生提供讨论与答疑。2 .教学内容的顺序及其安排仅供参考,教师可根据情况作适当调整。3 .各章节授课前有必要对所需的无机及分析化学、物理化学等基础知识进行回顾与复 习,结合仪器分析的理论知识进行讲解。样品的预处理和分析测定、数据处理与分析评价的基本原则,分析评价环境质量和识别环境问题(支撑毕业要求 4.2、5.3)o(3)能够对复杂样品进行分析测试方法的选择
7、和实验方案的初步设计,具有较好的分析、解决问题的 能力和创新能力,了解分析测试技术的发展趋势(支撑毕业要求4.2、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)2.问题分析:能够应用数学、自然科学 和资源循环科学与工程专业的基本知 识与原理,并通过文献分析研究,识别、 判断、评价实际工程问题,以获得有效 结论。2.1能够应用数学、自然科学和资 源循环科学与工程专业相关基础 理论知识,识别和判断实际工程 问题的关键环节。V4.研究:能够基于资源综合利用工程 相关知识与原理,采用科学方法对实际 工程问题进行研究,包括实验设计、
8、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能够根据实验方案构建合理的 实验系统,安全地开展实验,科学 地采集实验数据。775.使用现代工具:能够针对复杂工程 问题,选择与使用恰当的技术、资源、 工程和信息技术工具,对本专业及相关 的复杂工程问题进行预测与模拟,并理 解其局限性。5.3能够选择和使用现代检测技术 和分析手段,对复杂工程问题进 行解析和评价,并能够理解其局 限性。Vq(三)思政元素根据课程内容及性质,本课程的思政元素为培养追求真理,认真严谨的学术态度。四、教学内容及要求表2教学内容、要求与达成章节学时课程目标教学内容教学要求重点难点教学活动达成能 力达成途 径支撑
9、目 标第1章绪论(4)能够理解、掌 握环境监测的 基本概念、基 本理论和基本 方法环境监测的目的 与分类;环境监 测特点和监测技 术概述;环境标准了解环境监测的目的及分 类;了解环境污染的特点及 监测特点;r解优先污染物和优先监测 的概念:掌握制订环境标准 的原则及作用、分类、分级 情况。【本章重点】环境污染的 特点及监测特点;优先污 染物和优先监测的概念。【本章难点】环境污染的 特点及监测特点;制订环 境标准的原则及作用、分 类、分级情况。【课堂导入】空气质量报告怎么来的?【课堂讲授】环境监测的H的与分类;环境 监测特点和监测技术概述;环境标准。【课堂讨论】优先污染物和优先监测、环境 标准的
10、体系及更替【教学方式】讲授混合式教学讨论毕业 要求 2.1课堂 讨论 期末 考试课程 目标1第2章水 和废水监测(6)能够理解、掌 握水质常规监 测项目的优化 布点、样品的 采集、运输及 保存,样品的 预处理和分析 测定、数据处 理与分析评价 的基本原则、 原理或方法水质监测方案 的制订;水样的 采集和保存水样 的预处理;物理 指标的检验;金 属化合物的测定 非金属无机化合 物的测定;有机 污染物的测定; 底质监测。了解水资源情况及水体主要 污染物的分类情况;掌握水质监测方案的制订方 法;掌握水质监测的布点、 水样的采集、保存方法;掌 握水样的预处理方法;掌握 水样物理指标的检验:掌握 金属化
11、合物和非金属无机化 合物的测定;掌握各种污染 物国家标准监测方法的原 理、监测结果数据的处理方 法;了解底质监测。【本章重点】水质监测方 案制订,含地面水、地下 水、水污染源;水样的预 处理方法:包括水的硝 解、富集与分离;金属化 合物的测定,如Hg, Cd, Pb Cr, As等;非金属无 机化合物的测定,如pH, DO, CN-, F,S2-,含氮 化合物、含磷化合物等: 有机化合物的测定,如 COD、BOD5、TOD、TOC、 挥发酚等。【本章难点】水质监测方 案的制定;水样的预处理 方法;水质污染指标监 测;数据处理。【课前预习】水样的采集和保存、预处理; 水样的测定。【课堂讲授】水质
12、监测方案的制订;水样的 采集和保存;水样的预处理;物理性质的检 验:金属化合物的测定:非金属无机化合物 的测定;有机污染物的测定:底质和活性污 泥性质的监测【思政元素】洛阳市流域内水质常规监测【课堂讨论】如何选择水样的预处理方法、 制订水质监测方案涉及到的技术规范及资 料范畴。【小组汇报】针对具体水质监测任务制订监 测方案【习题作业】2, 5, 6, 14, 33 (pl42-145)【教学方式】讲授混合式教学研讨式教学 翻转课堂毕业 要求4.2、5.3课堂 讨论 习题 作业 小组 汇报 期末 考试课程 目标2、3第3章空 气和废气 监测(4)能够理解、掌 握空气常规监 测项目的优化 布点、空
13、气样 品的采集、运 输及保存,样 品的预处理和 分析测定、数 据处理与分析 评价的基本原 贝1、原理或方 法空气污染基本知 识;空气污染监 测方案的制订; 空气样品的采集 方法和采样仪 器;气态和蒸汽 态污染物质的测 定;颗粒物的测 定;空气降水监 测:污染源监测; 空气污染生物监 测法了解各种空气污染物的存在 状态及时空分布特点;能够 根据监测D的确定监测项 目,并根据监测区域污染源 的分布特点布设采样网点及 确定采样时间和频率;能够 根据污染物的存在状态、浓 度、污染源的特点,正确选 用合适的采样仪器和采样方 法;掌握气态、蒸汽态污染 物的测定方法,了解先进仪 器的测定方法和原理;掌握 各
14、种颗粒物的测定方法及其 化学组分的测定;了解流动 污染源各种污染物的采样监 测方法。【本章重点】监测方案的 制订;大气样品的采集方 法与测定;【本章难点】大气样品的 采集;气态与蒸汽态污染 物质的测定:各种颗粒物 的测定方法及其化学组 分的测定。【课前预习】空气污染监测方案的制订空气 样品的采集方法及测定【课堂讲授】空气污染基本知识:空气污染 监测方案的制定:空气样品的采集方法和采 样仪器;气态和蒸汽态污染物质的测定;颗 粒物的测定;空气降水监测;污染源监测。【思政元素】洛阳市内空气质量监测、教学 楼D楼楼顶的大气颗粒物成份监测站【课堂讨论】如何合理制订污染监测方案。【案例分析】燃煤锅炉烟气的
15、监测:水泥厂 废气污染排放控制监测【小组汇报】针对具体空气质量/废气监测任 务制定监测方案【习题作业】1, 4, 8(p233-234)1,【教学方式】讲授案例分析混合式教学研 讨式教学翻转课堂毕业 要求4.2、5.3课堂 讨论 习题 作业 小组 汇报 期末 考试课程 目标2、3第4章固 体废物监 测(2)熟悉危险固体 废物的性质和 分类;掌握固 体废物样品的 采集和制备方 法以及危险特 性的测试方法固体废物概述: 固体废物的定义 和分类、危险废 物的定义和鉴 别;固体废物样品的采集和 制备:水分含量、 pH值测定,样品 的保存;固体废 物中有害特性的 监测方法熟悉危险固体废物的性质和 分类;
16、掌握固体废物样品的 采集和制备方法以及危险特 性的测试方法【本章重点】危险废物的 分类及特性测定;【本章难点】工业危险废 物的性质和鉴别;固体废 物样品的采集和制备:固 体废物有害特性的测定 方法。【课前预习】固体废物的分类【课堂讲授】 固体废物的定义和分类、危险废物的定义和 鉴别;固体废物样品的采集和制备;固体废 物中有害特性的监测方法:急性毒性、易燃 性、腐蚀性等实验方法【课堂讨论】如何合理制订污染监测方案。【案例分析】固体废物作为建筑材料原材料 的质量要求及监测内容【教学方式】讲授案例分析毕业 要求4.2、5.3课堂 讨论 期末 考试课程 目标2、3第5章士 壤质量监测(4)能够理解、掌
17、 握土壤常规监 测项目的优化 布点、样品的 采集、运输及 保存,样品的 预处理和分析 测定、数据处 理与分析评价 的基本原则、 原理或方法土壤基本知识; 土壤环境质量监 测方案;土壤样 品的采集与加工 管理;土壤样品 的预处理;土壤 污染物的测定。了解土壤的组成性质及受污 染的特点;会采集具有代表 性的十.壤样品;会选用正确 的制备方法和保存方法;掌 握测定不同项目时测定前的 预处理方法及测定方法。【本章重点】土壤样品的 采集与加工管理;土壤样 品的预处理;土壤污染物 的测定。【本章难点】采集具有代 表性的土壤样品;会选用 正确的制备方法和保存 方法;测定不同项目时测 定前的预处理方法及测 定
18、方法。【课前预习】土壤样品的采集与加工管理; 土壤样品的预处理。【课堂讲授】土壤基本知识;土壤环境质量 监测方案;土壤样品的采集与加工管理;土 壤样品的预处理:土壤污染物的测定。课堂讨论】土壤环境质量监测方案的合理 制定【习题作业】1, 7(p294-295)【教学方式】讲授混合式教学研讨式翻转 课堂毕业 要求4.2、5.3课堂 讨论 期末 考试课程 目标2、3第10章环境监测 管理和质 量保证 (2)能够理解、掌 握监测过程的 质量保证的基 本概念、基本 理论和基本方 法质量保证的意义 和内容;监测实 验室基础;监测 数据的统计处理 和结果表述实验 室质量保证;标 准分析方法和分 析方法标准
19、化。了解质量保证的意义和方 法;了解实验室认可和计量 认证;了解质量保证对监测 实验室的要求:掌握监测数 据的统计处理方法及结果的 表示方法;学会检查监测过 程的可靠性及监测结果的有 效性;了解质量保证检查单 和环境质量图的使用方法。【本章重点】质量保证的 意义和方法;实验室认可 和计量认证:质量保证对 监测实验室的要求:监测 数据的统计处理方法及 结果的表示方法;检查监 测过程的可靠性及监测 结果的有效性。【本章难点】质量保证的 意义和方法;实验室认可 和计量认证;质量保证对 监测实验室的要求:监测 数据的统计处理方法及 结果的表示方法。【课前预习】质量保证的意义和内容;实验 室质量保证;监
20、测数据的统计处理方法及结 果的表示方法;监测结果的有效性【课堂讲授】质量保证的意义和内容;监测 实验室基础;监测数据的统计处理和结果表 述实验室质量保证;标准分析方法和分析方 法标准化【课堂讨论】实验室内质量保证技术措施【教学方式】讲授混合式教学研讨式翻转 课堂毕业 要求4.2、5.3课堂 讨论 期末 考试课程 目标3地方环境 监测工作 实务(2)熟悉地方环境 质量及污染控 制监测的工作 内容及程序洛阳市水环境质 量监测;洛阳市 空气质量监测; 洛阳市重点污染 控制单位的污染 源监测熟悉环境质量及污染控制监 测的技术实务【本章重点】区域水体及 空气环境质量监测的实 施:污染控制监测的实施 和监
21、督;【本章难点】空气质量监 测的布点;污染源的控制 监督【课前预习】水和废水监测中常用的监测分 析方法:空气质量及废气监测中常用的监测 分析方法【课堂讲授】监测过程中的质量控制措施; 环境监测实验室的运行管理机制【案例分析】洛阳市水环境质量监测;洛阳 市空气质量监测;洛阳市重点污染控制单位 的污染源监测【课堂讨论】如何根据企业生产工艺特点确 定监测方案;环境质量标准和污染物排放标 准的具体应用【教学方式】案例教学研讨式毕业 要求4.2、5.3课堂 讨论课程目标2、3五、课内实验名称及基本要求表3实验内容、要求与达成序号实验名称学时内容与要求达成能力支撑 课程 目标1校园中水 处理站出 水水质部
22、 分指标检 测(TN、 TP)5通过采集实际水 样,进行预处理 后测定其总氮(TN )和总磷 (TP)的含量(1)“毕业要求4.研究”中的4.2“能够根据实验方案构建 合理的实验系统,安全地开展实验,科学地采集实验数 据”。(2) “毕业要求5.使用现代工具”中的5.3能够选择和 使用现代检测技术和分析手段,对复杂工程问题进行解 析和评价,并能够理解其局限性课 程目 标2、32废气中VOC的测定4通过采集模拟废 气样品,进行预 处理后测定其 VOC的含量(1) “毕业要求4.研究”中的4.2”能够根据实验方案构建 合理的实验系统,安全地开展实验,科学地采集实验数 据”。(2) “毕业要求5.使
23、用现代工具”中的5.3能够选择和 使用现代检测技术和分析手段,对复杂工程问题进行解 析和评价,并能够理解其局限性课 程 目 标2、33固体废弃 物浸出性 毒性研究7选择适当的提取 方法对固体废物 进行浸提,测定 浸提液中6种重 金属元素的含量(1) “毕业要求4.研究”中的4.2能够根据实验方案构建 合理的实验系统,安全地开展实验,科学地采集实验数 据”。(2) “毕业要求5.使用现代工具”中的5.3“能够选择和 使用现代检测技术和分析手段,对复杂工程问题进行解 析和评价,并能够理解其局限性课 程 目 标2、3六、课程考核方式与评分标准(一)考核方式表4课程目标的考核方式序号课程目标考核内容考
24、核方式1能够理解、掌握环境监测的基本概念、基 本理论和基本方法环境监测的基本概念、 基本理论、环境监测计划习题作业、期末考试(填空 题、名词解释、简答题)2能够理解、掌握水质/空气/土壤/固体废 物常规监测项目的优化布点、样品的采 集、运输及保存,样品的预处理和分析测 定、数据处理与分析评价的基本原则,分 析评价环境质量和识别环境问题主要污染物指标的监测 方法、监测结果的计算 和统计方法习题作业、实验报告、小组 汇报、期末考试(填空题、 名词解释、简答题、计算题、 论述题)3能够对复杂样品进行分析测试方法的选 择和实验方案的初步设计,具有较好的 分析、解决问题的能力和创新能力,了解 分析测试技
25、术的发展趋势。监测技术、监测数据处 理、质量控制、监测结果 表述实验报告、期末考试(填空 题、名词解释、论述题、简 答题)(二)总成绩构成本课程成总成绩包括形成性评价(平时成绩)、结果性评价(期末成绩)和实验成绩, 形成性评价(平时成绩)占20%,实验成绩占20%,结果性评价(期末考试成绩)占60%。 形成性评价主要包括课堂研讨提问(5%)、作业(10%),和学习习惯(考勤、课堂表现等,5%), 实验成绩包括预习报告成绩(5%),操作成绩(5%)和实验报告成绩(10%)。期末考试采 用闭卷方式,满分100分,折算60%计入总成绩。表5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
26、占总成 绩比例平时成绩实验成绩期末考试1能够理解、掌握环境监测的基本概念、 基本理论和基本方法40%10%40%20%2能够理解、掌握水质/空气/土壤/固体 废物常规监测项目的优化布点、样品 的采集、运输及保存,样品的预处理和 分析测定、数据处理与分析评价的基 本原则,分析评价环境质量和识别环 境问题40%10%50%20%3能够对复杂样品进行分析测试方法的 选择和实验方案的初步设计,具有较 好的分析、解决问题的能力和创新能 力,了解分析测试技术的发展趋势20%80%10%60%考核方式占总成绩比例20%20%60%100%(三)评分标准1 .课堂讨论评分标准讨论不设标准答案,但要求基本概念正
27、确,同学们只要态度认真(准备充分)、讨论积极、回答合理,以作业形式再呈现,即可获得全额分数。2 .习题作业评分标准习题作业按照等级进行评分,对应100分制如下表所示:表6作业评分标准A+ (100A(95A-(90B+(85B(80B-(75C+(70C (600分分)分)分)分)分)分)分)分)评 分 标 准解答全 对且字 迹工整解答 全对 但字 迹欠 工整答题 不完 善但 字迹 工整答题 不完 善且 字迹 欠工 整答题 有错 误但 字迹 工整答题 有错 误且 字迹 欠工 整答题 错误 较明 显作业 按时 提交未 交 作 业3 .小组汇报评分标准小组汇报成绩,根据每位同学的各项表现按权重计算
28、得分,即小组汇报综合成绩为主题符合情况成绩x20%+汇报内容x60%+问题回答情况成绩x20%,最终成绩评定为优、良、中、及格和不及格,对应100分制如下表所示:表7小组汇报评分标准考核内容90-100 分75-89 分60-75 分小于60分主题符合情况(20%)专题内容分析总结全 面并能提出自己的见 解专题内容分析总 结较全面专题内容分析总结 基本完整专题内容分析 总结不完整汇报内容 (60%)基本概念表述正确, 条理清晰,资料收集 全面准确,内容叙述 完整全面基本概念表述正 确,条理较清晰, 资料收集准确, 内容叙述完整基本概念表述无 误,条理较清晰, 资料收集较全面, 内容叙述基本完整
29、基本概念表述 基本正确,条 理较清晰,资 料收集较齐全问题回答情况(20%)回答问题有理论依 据,主要问题回答准 确、有深度回答问题有依 据,主要问题回 答正确问题回答基本正确问题回答不正 确.实验成绩评分标准表8实验成绩评分标准评价细则考核环节预习报告实验状态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 意事项能安全使用实验室的 水、电、试剂、实验仪 器,正确处置实验废 液,有很好的安全防 护意识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(SO-89 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 的注意事项能安全使用实验室的 水、电、试剂、实验仪 器,正确处置实验废 液,有较好的安全防 力Ur只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
限制150内