《物理性污染控制工程》
课程编号: |
02C0621 |
课程名称: |
物理性污染控制工程 |
课程性质: |
*专业限选课 |
英文名称: |
Physical Pollution Control Engineering |
学分: |
1 |
学时: |
32(讲课:28实验:4) |
大纲执笔人: |
常俊英 |
大纲审核人: |
陈家庆 |
适用专业: |
环境工程专业 |
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先修课程: |
大学物理 |
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大纲更新时间: |
2017年1月 |
*通识教育或专业教育;必修课或选修课;专业主修课程
一、课程简介
简介:
环境物理学是环境科学的一个分支学科,物理性污染控制工程是一门环境工程专业主干课程,主要内容包括噪声污染及其控制、振动污染及其控制、电磁辐射污染及其防治、放射性污染及其控制、热污染及其控制、光污染及其控制等内容。本课程的教学任务是通过课程教学和实验环节,培养学生对物理性污染控制的认知能力和工程产品设计的实践能力,为从事相关专业技术工作、科学研究工作及工程设计工作提供重要基础。
修课说明:
适用对象:环境类专业本科学生
先修课程:大学物理
共修课程:无
排斥课程:无
二、课程教学目标
通过课堂讲授、研讨课、自主学习、布置课外作业和实验,使学生掌握环境物理性污染的基本概念和知识,了解物理性污染和环境物理学的有关内容;掌握噪声和振动的产生、传播、危害、评价和控制的基本原理和方法;了解电磁辐射、放射性污染、热污染和光污染的危害和控制措施。
课程教学目标1:掌握主要的物理性污染控制技术和方法:通过自主学习、课堂研讨、实验和布置课外作业,使学生了解物理性污染和环境物理学的有关内容;掌握噪声和振动的产生、传播、危害、评价和控制的基本原理和方法;了解电磁辐射、放射性污染、热污染和光污染的危害和控制技术。培养学生具有初步解决环境物理性污染问题的能力。
课程教学目标2:具有物理性污染的认知能力和初步的污染控制工程设计能力:通过课堂讲授、自主学习、小组学习、课后作业,培养学生对常见物理性污染问题的认知判断能力,能够提出相应的解决方案,具有初步的物理性污染控制的工程分析和设计能力。
课程教学目标3:具有团队合作与技术交流能力:通过学生自行组建5-8人学习小组,完成部分课程内容的自学、调研和讲授,培养学生团队合作能力和组织表达能力。
课程教学目标4:掌握物理性污染控制的实验方法,具有实验研究能力,并能获取有效结论:掌握物理性污染控制的实验方法,具有实验研究能力,并能获取有效结论:通过实验操作和实验结果分析,培养学生实验研究能力,掌握实验研究方法,让学生动手操作,及时总结学习内容,获得有效实验结论。掌握噪声和辐射的测试方法,获得物理性污染控制的实验技能。
课程教学目标与毕业要求的对应关系:
专业毕业要求 |
专业毕业要求指标点 |
课程教学目标 |
本课程对指标点的权重系数 |
3. 设计/开发解决方案 6.工程与社会 |
3.2能够独立完成特定的环境系统或过程的设计,能够对设计的合理性进行分析论证,并在设计中具有创新意识。 |
课程教学目标1 |
0.2 |
课程教学目标2 |
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课程教学目标3 |
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课程教学目标4 |
|||
6.2能够评价环境工程实践中复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。 |
课程教学目标1 |
0.2 |
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课程教学目标2 |
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课程教学目标3 |
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课程教学目标4 |
三、课程教学目标达成途径(或教学设计)
课程教学目标 |
达成途径 |
考核方式 |
课程教学目标1、2 |
课后作业:课后作业中关于噪声和振动污染控制的作业题目能够将课程内容学习运用到实际的问题中,通过完成相应的作业题目训练解决问题和设计计算能力。 项目学习:组建5-8人的学习小组,通过小组学习、查阅文献和制作ppt并进行讲述来完成自主学习,加深对知识的理解和掌握,锻炼创新设计能力。 |
① 课后作业:布置第二、三、五章的章节课后作业,约3-5次。指导教师根据学生提交作业完成情况,了解学生是否能够对所学重点知识进行应用,来解决复杂工程中遇到的问题,根据答题情况,统计分析学生对学习内容存在的难点,并进行有针对性的讲解,占总成绩16~24%。 ② 项目学习:主要考核学生对知识点的理解和掌握程度,培养学生团队合作能力和组织表达能力等,占总成绩6~10%。 ③ 试卷:根据课程教学目标和学时安排以及课程大纲的重点、难点和侧重点要求,主要侧重于考查学生对课程内容的理解和掌握能力,评定学生成绩,占总成绩60%。 |
课程教学目标3、4 |
完成4学时,2个实验的预习、实验、实验报告的撰写;
|
① 预习:实验实施前,指导教师根据学生预习报告完成情况和质疑,了解学生是否达到实验实施要求,达到要求后,教师在报告上签字,可以给定预习成绩,学生方可进行实验;没有达到预习要求,本次不能进行实验,再给学生一次实验机会,如第二次仍然没有达到预习要求,本实验需要重修,占总成绩1%。 ② 实验操作:教师根据学生实验操作过程、数据采集情况、实验结果记录等评定学生成绩,并在原始数据上签字,占总成绩2%。 ③ 实验结果分析与实验报告撰写:教师根据学生实验数据(结果)的分析情况、报告撰写情况,评定学生成绩,占总成绩7%。 |
课程教学目标1、2、3 |
课堂讲授:重点突出、思路清晰、注重师生互动交流,及时掌握学生学习情况,关注每一个学生的学习; 课后作业:留有一定数量的课后作业,以巩固重点学习内容,并全批全改,及时反馈。 项目学习:组建5-8人的小组,通过查阅文献和自主学习,每个小组完成相关内容的自学并做出ppt在课堂上讲授。 |
①学生参与课堂教学的情况,占总成绩4~6%。 ②课后作业:布置第二、三、五章的章节课后作业,约3-5次。指导教师根据学生提交作业完成情况,了解学生是否能够对所学重点知识进行应用,来解决复杂工程中遇到的问题,根据答题情况,统计分析学生对学习内容存在的难点,并进行有针对性的讲解,占总成绩12~16%。 ③ 项目学习:主要考核学生对知识点的理解和掌握程度,培养学生团队合作能力和组织表达能力等,占总成绩6~10%。 ④ 试卷:根据课程教学目标和学时安排以及课程大纲的重点、难点和侧重点要求,主要侧重于考查学生对课程内容的理解和掌握能力,评定学生成绩,占总成绩60%。 |
四、课程教学内容、教与学的要求
序号 |
教学内容 |
教与学的要求 |
学时 |
支撑的教学目标 |
---|---|---|---|---|
1 |
1.绪论 1.1物理环境与环境物理学 1.2物理性污染及其研究内容 |
了解:物理性污染和环境物理学的有关内容以及环境物理学的现状和发展;物理性污染的研究内容。 掌握:物理环境的分类和环境物理性污染的基本概念和主要特点。 |
2 |
1 |
2 |
2.噪声污染控制 2.1概述 2.2 声学基础 2.3 噪声的评价和标准 2.4 噪声按制技术——吸声 2.5噪声控制技术——隔声2.6噪声控制技术——消声 |
了解:噪声的特点、危害和基本控制途径;噪声的主要评价量的含义和评价方法;城市环境噪声标准的主要内容;环境工程常用设备噪声控制措施。 掌握:噪声的定义和相关主要评价量的含义,声压级的计算和声音的频谱分析基础;典型的噪声控制技术——吸声、消声和隔声的原理、特点和应用等。 |
15 |
1、2、3、4 |
3 |
3.振动污染及其控制 3.1概述 3.2振动基础 3.3振动的评价与标准 3.4振动控制技术 3.5减振材料与装置及其应用 |
了解:振动、振动污染源、振动系统等基本概念和基本理论以及振动的危害与评价标准;常用振动控制材料和应用。 掌握:典型的振动基础知识;常用振动控制技术的原理和方法;常见的环境振动及其采用的控制措施。 |
6 |
1、2 |
4 |
4.电磁辐射污染及其防治 4.1概述 4.2电磁辐射基础 4.3电磁辐射防护标准 4.4电磁辐射污染防治技术 |
了解:电磁学的基本概念、电磁辐射污染源及其危害、电磁辐射的基础知识和防护标准。 掌握:电磁辐射污染防治的原则、方法和技术。 |
3 |
1、2 |
5 |
5.放射性污染及其控制 5.1概述 5.2辐射剂量学基础 5.3 放射性废物与防护标准 5.4放射性废物处理技术 5.5放射性污染去污技术 |
了解:环境中放射性的来源及危害,辐射相关的基本概念和标准,放射性污染去污技术。 掌握:放射性废物的来源和处理技术。 |
3 |
1、3 |
6 |
6.热污染及其控制 6.1概述 6.2水体热污染 6.3热岛效应 6.4温室效应 6.5热污染评价与标准 6.6热污染控制技术 |
了解:环境热污染及其防治措施,热污染的评价及标准,热污染控制技术。 掌握:热环境、温室效应、热岛效应的基本概念和内容。 |
2 |
1、3 |
7 |
7.光污染及其控制 6.1概述 6.2光学基础 6.3光环境评价与质量标准 6.4光污染防治技术 |
了解:光环境、光学基础知识、光源和光污染的基本知识;光污染的危害及光环境的评价标准。 掌握:典型的光污染防治技术和方法。 |
2 |
1、2 |
8 |
实验一:校园环境噪声测量与评价 |
了解:所测区域的噪声污染状况; 掌握:等效连续声级的概念;能够自行设计给定区域的环境噪声测量的方法步骤, 掌握:声级计的操作使用方法,学习和运用:GB3096-2008《声环境质量标准》规定的区域环境噪声测量方法,
|
2 |
3、4 |
9 |
实验二: 身边的电磁辐射测试 |
了解:电磁辐射的原理; 了解:身边的电磁辐射; 实验:测试台灯、手机、插线板等的电磁辐射安全距离。 |
2 |
3、4 |
五、课程考核及成绩评定
考核方式:本课程的考核以考核学生能力培养目标的达成为主要目的,以检查学生对各知识点的掌握程度以及应用为重要内容。
考核成绩组成:能力目标达成评价与考核总成绩中,期末考试成绩占60%,平时(含平时作业、项目学习)考查占30%,实验考查占10%。具体要求如下:
1.课程评分类型:百分制。
2.结课考核方式:闭卷考试。
考核评价标准:
序号 |
教学目标 |
考核方式 |
权重系数 |
考核方式详细说明(每种考核方式对应的评分标准) |
1 |
1、2、3、4 |
平时作业 |
0.2 |
课堂表现和随堂测验:在上课时间内任课教师对学生进行的非正式的测验。及时检查学生对课程知识掌握情况,促进学生的课前预习与课堂听课。 课后作业:任课教师完成一定教学内容之后安排的常规作业。帮助学生巩固学习内容。 根据测验和作业完成情况进行评定,分为A、B、C、D级别。 |
项目学习 |
0.1 |
课程报告:课程小论文或研究项目报告等,对课程学习进行拓展,目的在于培养学生解决较复杂问题及写作能力。 口头报告:学生通过查找资料、准备ppt,在课上进行报告并就相关问题进行讨论。培养学生的口头表达能力、分析解决问题能力、准备ppt文档能力等。 根据PPt质量、论文写作质量、内容深度、逻辑结构、演讲水平、答辩情况等进行综合评定。分为A、B、C、D级别。 |
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闭卷考试 |
0.6 |
按试卷的评分标准执行。百分制。 |
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实验 |
0.1 |
实验评分标准见下表。 |
实验评分标准:
教学目标 |
考核内容 |
评价依据 |
评价标准 |
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优 |
良 |
中 |
及格 |
不及格 |
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能够根据实验目的和特定研究对象,选用合理实验方法,设计实验方案,能够与团队合作实施实验方案,获取有效结论,并能对结论进行分析。 |
设计实验能力; 组织与实施实验能力; 团队合作能力; 分析问题能力 |
预习报告; 实验表现; 实验报告; |
预习内容完整、实验方案设计正确、报告书写规范、字迹工整、清晰,图表整洁规范、正确;封面信息填写正确完整;实验操作步骤规范正确、安全意识强;调试过程完整,实验结果正确,思考题正确。 |
预习内容比较完整、实验方案设计正确、报告书写较为规范、字迹工整、清晰,图表较为整洁规范、正确;封面信息填写正确完整;实验操作步骤规范正确、安全意识强;调试过程完整,实验结果正确,思考题正确。 |
基本完成预习内容、实验方案设计正确、报告书写较为规范、字迹工整、较为清晰,图表基本整洁规范;封面信息填写正确完整;实验操作步骤规范正确,安全意识强;调试过程较为完整,实验结果基本正确,思考题基本正确。 |
基本完成预习内容、实验方案设计基本正确、报告书写较为规范、较为清晰,图表基本规范;封面信息填写较为完整;实验操作步骤基本规范正确,安全意识较强;实验结果基本正确,思考题部分正确。 |
没有完成预习报告,仪器操作不规范,结果有较多错误。 |
六、课程教学目标达成度评价
达成度评价依据和方法:
1.教师自评
见附件:《物理性污染控制工程课程教学目标达成度分析表》
2.学生问卷调查
课程结课并提交成绩后,机械工程学院教学委员会组织学生对课程教学目标情况通过问卷调查进行达成评价,并进行数据统计与分析。
《物理性污染控制工程》课程教学目标达成情况问卷
序号 |
课程教学目标 |
通过本课程的学习,我达成了课程教学目标 |
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完全同意 |
同意 |
基本同意 |
不同意 |
完全不同意 |
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1 |
课程教学目标1:掌握主要的物理性污染控制技术和方法:通过自主学习、课堂研讨、实验和布置课外作业,使学生了解物理性污染和环境物理学的有关内容;掌握噪声和振动的产生、传播、危害、评价和控制的基本原理和方法;了解电磁辐射、放射性污染、热污染和光污染的危害和控制技术。培养学生具有初步解决环境物理性污染问题的能力。 |
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|
|
|
2 |
课程教学目标2:具有物理性污染的认知能力和初步的污染控制工程设计能力:通过课堂讲授、自主学习、小组学习、课后作业,培养学生对常见物理性污染问题的认知判断能力,能够提出相应的解决方案,具有初步的物理性污染控制的工程分析和设计能力。 |
|
|
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|
3 |
课程教学目标3:具有团队合作与技术交流能力:通过学生自行组建5-8人学习小组,完成部分课程内容的自学和讲授,培养学生团队合作能力和组织表达能力。 |
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|
4 |
课程教学目标4:掌握物理性污染控制的实验方法,具有实验研究能力,并能获取有效结论:掌握物理性污染控制的实验方法,具有实验研究能力,并能获取有效结论:通过实验操作和实验结果分析,培养学生实验研究能力,掌握实验研究方法,让学生动手操作,及时总结学习内容,获得有效实验结论。掌握噪声和辐射的测试方法,获得物理性污染控制的实验技能。 |
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课程总结要求:
依据达成度评价、教师自评、学生评价,以及课程教学情况、考试情况,对课程进行有针对性的总结,每学年撰写试卷分析、课程总结与自我评价表,提出持续改进课程教学的措施等。
七、教材及参考资料
教材:
陈杰瑢主编.物理性污染控制.北京:高等教育出版社,2007.01
王建宏主编.物理性污染控制工程.自编,2017年.
参考书:
(1)洪宗辉.环境噪声控制工程. 北京:高等教育出版社,2002
(2)陈亢利. 物理性污染控制工程. 北京:化学工业出版社,2006
(3)张宝杰,乔秀杰,赵志伟. 环境物理性污染控制.北京:化学工业出版社,2003
(4)李连山,杨建设. 环境物理性污染控制工程.武汉:华中科技大学出版社,2009
八、毕业要求达成度评价依据与方法
指标点 |
评价依据 |
评价方法 |
3.2 |
期末考试成绩、实验成绩和平时成绩(上课中的回答问题、课堂练习、作业、项目学习)。 |
期末考试成绩占60%、实验成绩10%平时成绩(上课中的回答问题、课堂练习、作业、项目学习)占30%,总分100分
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6.2 |
期末考试成绩、实验成绩和平时成绩(上课中的回答问题、课堂练习、作业、项目学习)。 |
期末考试成绩占60%、实验成绩10%平时成绩(上课中的回答问题、课堂练习、作业、项目学习)占30%,总分100分
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