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课程基本信息

课程编码：051937

课程类别：专业基础课（必修）,

先修课程：高等数学、普通物理、物理化学、工程流体力学等

适用专业：环境工程,

开课院部：生态环境与建筑工程学院

课程负责人：

课程教学团队：

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课程展示

课程简介

《环境工程原理》属于工程技术科学学科，具有显著的工程性。它是环境工程专业的一门核心必修的专业基础课程，通过学习传递理论和单元操作，为专业课的学习打好坚实的工程知识基础。本课程的任务除了使学生掌握环境污染控制过程中单元操作的基本原理、典型设备及其计算（包括选型）方法之外，同时培养学生能够从工程观点分析和处理实际问题的能力。

课程教学要求

（一）课程目标

理论课部分：

（1）通过本课程的学习，使学生牢固掌握遵循流体动力学基本规律的单元操作（包括沉降、过滤等）、遵循热量传递基本规律的单元操作（包括加热、冷却、蒸发等）、遵循质量传递基本规律的单元操作（包括吸收、萃取、吸附、膜分离等）以及反应动力学和反应器的基本原理、过程计算、典型设备。

（2）在能力方面，培养学生从千变万化的实际问题中抓住事物本质的能力和掌握解决问题的思路与方法。

（3）培养工程意识。培养学生在考虑问题时不仅注意到从理论上探索它的可能性，在工业生产中更需要考虑技术上的可行性和经济上的合理性，同时应具有探索强化过程及改进设备途径的本领；

（4）能熟练地进行“环境污染控制过程”的各项基本运算，包括通过有关经验公式计算或查阅图表、手册求得各种物质的物性数据。

实验课部分：

（5）通过本课程的学习，使学生了解各化工单元操作的原理、流程，掌握实验仪器的特点、性能和基本操作，了解仪器常见故障的判断和处理方法，加深对化工原理基础理论、基本知识的理解；

（6）提高学生联系实际分析问题和解决问题的能力，培养学生严谨的工作作风和实事求是的科学态度，为未来的科学研究及实际工作打下良好的基础；培养面向国民经济建设主战场，从事应用和开发研究的开拓型人才；

（7）培养学生积极锻炼动手操作能力以及重点培养相互学习能力和团队合作精神。

（二）课程目标与毕业要求的对应关系

毕业要求	具体对应指标点	课程目标
毕业要求1.工程知识：能够将数学和化学、生物学、物理学、力学等自然科学基础知识和环境工程专业知识用于解决本专业领域内的复杂工程问题	1.1掌握数学与自然科学基础知识，能将其用于描述复杂环境工程问题	目标1 目标2
	1.2能够通过对复杂的环境工程问题进行预测、评估，能正确表达复杂环境工程问题	目标1 目标2 目标3
	1.3掌握环境工程专业知识，针对环境污染问题提出解决方案	目标1 目标2 目标3 目标4
毕业要求4：能够将所学基础科学原理及环境工程知识应用于复杂环境工程问题研究，通过实验设计与实施、数据分析、信息综合等研究，获得合理有效的结论。	4.1能够根据所学基础知识采用正确的实验方法分析、监测环境样品，熟悉环境指标的测定方法；	目标1 目标2 目标3 目标4
	4.2能够基于环境工程专业理论，根据研究对象特征，选择研究路线，设计可行的实验方案	目标5 目标6
	4.3 能选用或搭建实验装置，根据研究目标，采用科学的实验方法，安全的开展实验；	目标5 目标6
	4.4能正确采集、整理实验数据，对实验结果进行分析和解释，获取合理有效的结论。	目标6 目标7

课程教学内容

周次	教学主题	学时	教学的重点与难点	教学方式	作业安排
1	污染控制技术体系	2	重点:污染控制技术原理的基本类型难点：几大控制技术及其原理	讲授	第一次作业：共两题
1	质量衡算与能量衡算	3	重点:物料衡算及能量衡算难点：质量衡算与能量衡算基本方程式的适用条件及工程应用实例	讲授	第二次作业：共四题
2	流体流动	5	重点:掌握流体流动中管道内流动系统的衡算方程、流体的内摩擦力、边界层理论难点：牛顿粘性定律和边界层理论	讲授	第三次作业：共三题
3	热量传递方式热传导热对流辐射传热换热器	5	重点：传导的基本原理，对流传热的基本原理、热过程的计算，传热速率方程式、热流量、平均传热温度差、总传热系数的计算；列管式换热器的设计、选型。难点：平均传热温度差、总传热系数的计算；列管式换热器的设计、选型。	讲授	第四次作业：共三题
4	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	5	重点：传质机理、费克定律、分子扩散系数，对流传质系数。难点：对流传质系数	讲授	第五次作业：共三题
5	沉降的基本概念重力沉降离心沉降其它沉降	5	重点：重力沉降和离心沉降的基本原理、沉降速度的定义、意义及基本计算方法；难点：降沉室、旋风分离器的结构特点、主要性能及选型。	讲授	第六次作业：共三题
6	过滤操作的基本概念表面过滤的基本理论深层过滤的基本理论	5	重点：过滤速率、恒压过滤、恒速过滤、过滤常数的计算；掌握板过滤机、真空过滤机的基本结构及相关计算；过滤常数的测定方法。难点：恒压过滤、恒速过滤、过滤常数的计算	讲授	第七次作业：共三题
7	吸收的基本概念物理吸收化学吸收吸收设备的主要工艺计算	5	重点：双膜模型及相际传质速率方程，相际传质控制过程；传质单元高度、传质单元数、传质平均推动力的概念及其计算方法，灵活利用平均推动力法和吸收因子法计算填料高度。填料塔的流体力学性能和传质动力学性能，并能进行填料塔的工艺设计计算。难点：传质单元高度、传质单元数、传质平均推动力的概念及其计算	讲授	第八次作业：共两题
8	离子交换萃取膜分离	5	重点：分离中的传递过程，电渗析基本理论	讲授	第九次作业：共两题
9	反应器和反应操作反应的计量关系反应的动力学	5	重点：间歇反应器的基本设计方程、图解计算法，单级反应器、多级串联反应器的基本设计方程及图解计算法难点：单级反应器、多级串联反应器的基本设计方程及图解计算法	讲授	第十次作业：共两题
10	间歇与半间歇反应器	5	重点：反应器的设计方程和图解计算法；催化反应过程、反应动力学等温反应器的设计计算；难点：气液相反应过程、气液相反应动力学、气液相反应的基本方程	讲授	第十一次作业：共一题
11	完全混合流连续反应器平推流反应器	3	重点：气液相反应过程理论、气液相反应动力学、气液相反应的基本方程的应用难点：气液相反应过程、气液相反应动力学、气液相反应的基本方程	讲授
12	完全混合流连续反应器平推流反应器	4	重点：气液相反应过程理论、气液相反应动力学、气液相反应的基本方程的应用难点：气液相反应过程、气液相反应动力学、气液相反应的基本方程	讲授
13	微生物与微生物反应微生物反应的计量关系	5	重点：微生物反应的计量关系	讲授	第十二次作业：共两题
14	微生物反应动力学微生物反应器的操作与设计	2	重点：微生物反应动力学	讲授
合计		64

（二）实践教学进程表

周次	实验项目名称	项目类型（验证/综合/设计）	重点与难点	学时	教学方式	实验课表（时间/地点）
15	离心泵特性曲线测定	验证性试验	测定离心泵在一定转速下的特性曲线。	4	实验室分组实验	12E103化工实验室
15	恒压过滤实验	综合性实验	学习过滤常数的测定方法；验证洗涤速率与过滤速率的关系。	4	实验室分组实验	12E103化工实验室
16	传热系数测定实验	验证性试验	测定光滑圆形直管（或圆形螺旋槽管）管内空气强制湍流时的对流传热系数；通过两种管形的对比实验，加深强化传热途径的认识。	4	实验室分组实验	12E103化工实验室
16	雷诺实验	验证性试验	建立对层流（湍流）和湍流两种流动类型的直观感性认识；观测雷诺数与流体流动类型的相互关系；观察层流中流体质点的速度分布。	4	实验室分组实验	12E103化工实验室
合计		16

考核要求及成绩评定

考核内容	评价标准	权重
平时考核	包括:1）完成作业情况，得分为10%´作业的平均成绩；2）考勤为10％；3）期中考试10%	30%
课程实验	1）实验过程中表现5%；2）实验报告5%	10%
期末考核	按照期末考试成绩进行评价	60%
考试方式	开卷□ 闭卷■ 课程论文□ 实操□

学生学习建议

1．本课程的学习：一定要根据老师的授课重点，结合实验，加深对重点的理解，关键是理解各单元操作过程的原理，主要计算方法、完成化工过程主要设备的工艺尺寸的计算和定型设备的选型计算。

2、学生完成本课程每周须耗费的时间：7学时，其中课内5学时，课外2学时

3、学生的上课、讨论、答疑、提交作业（论文）单元测试、期末考试的等方面的要求：

上课：

本课程为环境工程专业的一门专业必修课，学生在修完高等数学、普通物理、物理化学、工程流体力学等课程的基础上学习本课程。学生不得无故缺课、必须按时提交作业。

作业：

布置的习题，应该能紧密结合课本的学习，应能帮助学生加深对所学内容，特别是重点和难点的理解和掌握。

4、学生参与教学评价要求。

在第14-15周，按照学校统一安排，学生需要通过网上评教系统，回答调查问卷，实事求是地对本课程及任课教师的教学效果作出客观公正的评价，这是学生的应尽的责任和义务，对促进教师改进教学工作具有重要的意义。

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