物理性污染控制工程(Physical pollution control engineering)课程基本信息课程编号:02021615h课程总学时:40实验学时:8学时课程属性:(专业类)开设学期:第6学期课程性质:(必修)课程负责人:袁远课程团队:(张建伟)授课语言:汉语适用专业:环境工程;核心对先修的要求:(要求具备环境类实验操作的基本技能,对高等数学的基本概念和公式理解并会计算,对大学物理和物理化学的原理理解并掌握:对环境监测和环境影响评价中相关内容熟悉:先修课程:高等数学、大学物理、物理化学、环保概论、环境监测、环境影响评价)对后续的支撑:(对物理性污染控制工程课程设计、综合教学实习、毕业实习、毕业论文等后续课程提供了物理性污染控制的理论及控制技术等知识以及相关实验动手能力的支撑)主撰人:袁远审核人:杨建涛大纲制定(修订)日期:2023.6一、课程的教学理念、性质、目标和任务《物理性污染控制工程》是高等学校环境类专业的一门重要的专业课,是环境工程的核心课程。它的内容涉及与人类生活密切相关的噪声、振动、电磁辐射、放射性、热、光等各种物理因素的基础知识、污染特性、评价方法及标准、控制原理与技术,其中主要讲授噪声理论知识。通过课程的学习形成对工程问题的系统性认知,培养学生工程思维的职业素养:并通过作业的完成,使学生体会精益求精的工匠精神在实际专业问题解决中的必要性。课程目标:通过本课程的学习,使学生具备以下能力:1、理解物理性污染的定义、特点和研究内容等:掌握噪声和振动的基本概念、特点和声学及振动的基础知识:掌握吸声系数、吸声量、透声系数、隔声量、消声量等噪声控制和振动控制的基本概念:掌握常用的噪声和振动评价方法和标准。2、掌握吸声材料、吸声结构的吸声原理、吸声性能、影响因素和应用条件;掌握隔声墙、隔声间、隔声罩、隔声屏的隔声原理、隔声性能、影响因素和应用条件:掌握阻性消声器、抗性消声器的消声原理、消声性能、影响因素和应用条件:理解振动控制技术的减振原理和应用条件;掌握吸声系数、吸声量、透声系数、混响时间、室内声压级、隔声量和消声量等噪声控制的基本计算。3、掌握吸声、隔声和消声这三种噪声控制方法的设计流程和主要参数的设计计算:4、了解电磁污染、放射性污染、热污染、光污染等其它物理性污染的特点和控制技术。教学理念:“以学生为主体,引导式教育”。(1)充分体现学生是学习的主体。调动学生学习的积极性、主动性。培养学生独立学习、独立思考、学会质疑的能力。(2)充分体现学生是创造的主体。引导学生学会独立提出问题、分析问题、解决问题进而学180
180 物理性污染控制工程 (Physical pollution control engineering) 课程基本信息 课程编号:02021615h 课程总学时:40 实验学时:8 学时 课程性质:(必修) 课程属性:(专业类) 开设学期:第 6 学期 课程负责人:袁远 课程团队:(张建伟) 授课语言:汉语 适用专业:环境工程;核心 对先修的要求:(要求具备环境类实验操作的基本技能,对高等数学的基本概念和公式理解并会计算,对大学物理 和物理化学的原理理解并掌握;对环境监测和环境影响评价中相关内容熟悉;先修课程:高等数学、大学物理、 物理化学、环保概论、环境监测、环境影响评价) 对后续的支撑:(对物理性污染控制工程课程设计、综合教学实习、毕业实习、毕业论文等后续课程提供了物理性 污染控制的理论及控制技术等知识以及相关实验动手能力的支撑) 主撰人:袁远 审核人:杨建涛 大纲制定(修订)日期:2023.6 一、课程的教学理念、性质、目标和任务 《物理性污染控制工程》是高等学校环境类专业的一门重要的专业课,是环境工程的核心课程。 它的内容涉及与人类生活密切相关的噪声、振动、电磁辐射、放射性、热、光等各种物理因素的 基础知识、污染特性、评价方法及标准、控制原理与技术,其中主要讲授噪声理论知识。通过课 程的学习形成对工程问题的系统性认知,培养学生工程思维的职业素养;并通过作业的完成,使 学生体会精益求精的工匠精神在实际专业问题解决中的必要性。 课程目标: 通过本课程的学习,使学生具备以下能力: 1、理解物理性污染的定义、特点和研究内容等;掌握噪声和振动的基本概念、特点和声学及 振动的基础知识;掌握吸声系数、吸声量、透声系数、隔声量、消声量等噪声控制和振动控制的 基本概念;掌握常用的噪声和振动评价方法和标准。 2、掌握吸声材料、吸声结构的吸声原理、吸声性能、影响因素和应用条件;掌握隔声墙、隔 声间、隔声罩、隔声屏的隔声原理、隔声性能、影响因素和应用条件;掌握阻性消声器、抗性消 声器的消声原理、消声性能、影响因素和应用条件;理解振动控制技术的减振原理和应用条件; 掌握吸声系数、吸声量、透声系数、混响时间、室内声压级、隔声量和消声量等噪声控制的基本 计算。 3、掌握吸声、隔声和消声这三种噪声控制方法的设计流程和主要参数的设计计算; 4、了解电磁污染、放射性污染、热污染、光污染等其它物理性污染的特点和控制技术。 教学理念:“以学生为主体,引导式教育”。 (1)充分体现学生是学习的主体。调动学生学习的积极性、主动性。培养学生独立学习、独 立思考、学会质疑的能力。 (2)充分体现学生是创造的主体。引导学生学会独立提出问题、分析问题、解决问题进而学
会创造的能力,注重过程学习,实现过程评价。课程和实验教学中采用案例、讨论、互动、问题导向、启发式教学二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑支撑毕业要求指序号课程目标毕业要求标点目标1:理解物理性污染的定义、特点和研究内容等:掌握噪声和振动的基本概念、特点和声学及振动的基础知识:掌握吸声毕业要求111系数、吸声量、透声系数、隔声量、消声量等噪声控制和振动8毕业要求8污染及控制的基本概念:掌握常用的噪声和振动评价方法和标准。目标2:掌握吸声材料、吸声结构的吸声原理、吸声性能、影响因素和应用条件:掌握隔声墙、隔声间、隔声罩、隔声屏的隔声原理、隔声性能、影响因素和应用条件:掌握阻性消声器、抗性消声器的消声原理、消声性能、影响因素和应用条件:理毕业要求222解振动控制技术的减振原理和应用条件;掌握吸声系数、吸声量、透声系数、混响时间、室内声压级、隔声量和消声量等噪声控制的基本计算。33目标3:掌握吸声、隔声和消声这三种噪声控制方法的设计流程毕业要求36和主要参数的设计计算:毕业要求6目标4:了解电磁污染、放射性污染、热污染、光污染等其它物-毕业要求14理性污染的定义特点和控制技术。三、教学内容及进度安排学生学习课内支撑序号教学内容教学方式学时课程目标预期成果物理环境与环境物理学:物理了解包括物理环境,性污染及其研究内容环境物理学的产生和发展、环境物理学目标1的学科体系、环境物课堂讲授12理学的研究特点等。掌握物理性污染及其特点,物理性污染的研究内容掌握声音和噪声的噪声污染与防治概述:声学基定义、噪声的特点和目标1础:噪声的评价和标准:噪声影响、噪声控制的途课前预习:课堂讲授;目标2径:掌握声波的形课堂讨论:课后作业2控制技术一吸声:噪声控制技20目标3术一隔声:噪声控制技术一消成、声波的基本物理声量、声音的频谱、声音的波动方程、平面181
181 会创造的能力,注重过程学习,实现过程评价。 课程和实验教学中采用案例、讨论、互动、问题导向、启发式教学。 二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑 序号 课程目标 支撑毕业要求指 标点 毕业要求 1 目标 1:理解物理性污染的定义、特点和研究内容等;掌握噪声 和振动的基本概念、特点和声学及振动的基础知识;掌握吸声 系数、吸声量、透声系数、隔声量、消声量等噪声控制和振动 污染及控制的基本概念;掌握常用的噪声和振动评价方法和标 准。 毕业要求 1 毕业要求 8 1 8 2 目标 2:掌握吸声材料、吸声结构的吸声原理、吸声性能、影响 因素和应用条件;掌握隔声墙、隔声间、隔声罩、隔声屏的隔 声原理、隔声性能、影响因素和应用条件;掌握阻性消声器、 抗性消声器的消声原理、消声性能、影响因素和应用条件;理 解振动控制技术的减振原理和应用条件;掌握吸声系数、吸声 量、透声系数、混响时间、室内声压级、隔声量和消声量等噪 声控制的基本计算。 毕业要求 2 2 3 目标 3:掌握吸声、隔声和消声这三种噪声控制方法的设计流程 和主要参数的设计计算; 毕业要求 3 毕业要求 6 3 6 4 目标 4:了解电磁污染、放射性污染、热污染、光污染等其它物 理性污染的定义特点和控制技术。 毕业要求 1 1 三、教学内容及进度安排 序号 教学内容 学生学习 预期成果 课内 学时 教学方式 支撑 课程目标 1 物理环境与环境物理学;物理 性污染及其研究内容 了解包括物理环境, 环境物理学的产生 和发展、环境物理学 的学科体系、环境物 理学的研究特点等。 掌握物理性污染及 其特点,物理性污染 的研究内容 2 课堂讲授 目标 1 2 噪声污染与防治概述;声学基 础;噪声的评价和标准;噪声 控制技术—吸声;噪声控制技 术—隔声;噪声控制技术—消 声 掌握声音和噪声的 定义、噪声的特点和 影响、噪声控制的途 径;掌握声波的形 成、声波的基本物理 量、声音的频谱、声 音的波动方程、平面 20 课前预习;课堂讲授; 课堂讨论;课后作业 目标 1 目标 2 目标 3
声波、球面声波、声压级计算、声波的传播特性:掌握噪声的评价量和标准方法、环境噪声标准:掌握吸声材料、吸声结构、室内吸声降噪;掌握隔声概述、单层匀质墙的隔声特性、多层墙的隔声特性、隔声间、隔声罩、隔声屏等:掌握消声概述、阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器、消声器的设计振动污染及其控制概述;振动课前预习:课堂讲授;掌握振动与振动污课后作业;基础;振动的评价与标准;振染、振动污染源、振动控制技术及减振材料与装动的影响:掌握振动置及其应用:的基本物理量、振动的性质、简谐振动系统、波动的产生与传目标13播:理解振动源控6目标2制、机械振动控制、弹性减振、阻尼减振、传播途径的减振措施对策、振动衰减以及减振材料和装置。其他物理性污染与控制:电磁理解电磁辐射、放射课前预习:课堂讲授:目标4辐射、放射性、热、光污染与性、热、光污染及其分组讨论;汇报4防治防治技术。学生宿舍声环境现状监测及掌握声级计使用方评价法、室内声环境评价目标1实验52标准、熟悉测量布点及测量过程教室声环境现状监测及评价掌握声级计使用方法、不同功能室内声目标1实验6环境评价标准、熟悉2测量布点及测量过程182
182 声波、球面声波、声 压级计算、声波的传 播特性;掌握噪声的 评价量和标准方法、 环境噪声标准;掌握 吸声材料、吸声结 构、室内吸声降噪; 掌握隔声概述、单层 匀质墙的隔声特性、 多层墙的隔声特性、 隔声间、隔声罩、隔 声屏等;掌握消声概 述、阻性消声器、抗 性消声器、阻抗复合 式消声器、消声器的 设计 3 振动污染及其控制概述;振动 基础;振动的评价与标准;振 动控制技术及减振材料与装 置及其应用; 掌握振动与振动污 染、振动污染源、振 动的影响;掌握振动 的基本物理量、振动 的性质、简谐振动系 统、波动的产生与传 播;理解振动源控 制、机械振动控制、 弹性减振、阻尼减 振、传播途径的减振 措施对策、振动衰减 以及减振材料和装 置。 6 课前预习;课堂讲授; 课后作业; 目标 1 目标 2 4 其他物理性污染与控制:电磁 辐射、放射性、热、光污染与 防治 理解电磁辐射、放射 性、热、光污染及其 防治技术。 4 课前预习;课堂讲授; 分组讨论;汇报 目标 4 5 学生宿舍声环境现状监测及 评价 掌握声级计使用方 法、室内声环境评价 标准、熟悉测量布点 及测量过程 2 实验 目标 1 6 教室声环境现状监测及评价 掌握声级计使用方 法、不同功能室内声 环境评价标准、熟悉 测量布点及测量过 程 2 实验 目标 1
校区物理性污染现状调查掌握不同声环境区域分类标准、掌握声目标1级计使用方法、熟悉目标27测量布点及测量过4实验目标3程、通过测量并查阅目标4文献进行简单分析评价四、课程思政学生通过本课程的学习,了解物理性污染的污染产生过程、特点及危害:掌握物理性污染(主要是噪声污染方面)的评价量和评价方法以及物理性污染控制技术的基本原理、方法和基本计算能够综合运用物理性污染控制基本原理和方法,分析、解决物理性污染控制工程实际问题;针对物理性污染问题,根据相关环保标准,选择合理的控制技术,制定相应的控制方案,包括工艺的选择、工程的相关计算、控制方案达标论证等。在教学过程中灌输科学精神、工匠精神,渗透大国自信意识:培养学生科学思辨的能力,以专业精神、较真意识,求真精神对待观点、问题和假设:引导学生积极思考科学技术发展与生态环境保护之间的辩证关系:使学生明确作为未来环境类工程技术人员所承载的责任,理解“热爱本职、敬业奉献”是大国工匠精神的源动力,从而树立为国家、社会发展做贡献的理想、信念和信心。如:“德国波恩议会大厦中央议会厅“首秀翻车事件,”、““千里之堤,溃于蚁穴”一1%的孔隙对理想隔墙的“伤害””、“尹学军:至诚报国,让振动控制技术领先世界”、“朋友圈中的电磁辐射污染,你怎么看?”和“全球气候治理:从中国方案到中国行动”等。通过将思政元素精准、巧妙的“内涵式”植入,与“硬核”的专业知识浑然一体。课程思政教学环节以喜闻乐见的形式吸引学生“入耳”,课程思政的案例设计引导学生“入心”,以“在线协作PBL教学模式”为载体,让内在素养“入行”。五、教材及参考资料1.选用教材:(1)理论课教材:物理性污染控制,陈杰编著,高等教育出版社,2007年(2)实验课教材:无,结合实验条件,自编指导。2.参考书:(1)环境物理性污控制,张宝杰编著,化学工业出版社,2003(2)环境噪声控制工程,洪宗辉、潘仲麟编著,高等教育出版社,2002(3)环境物理性污染控制,孙兴滨.化学工业出版社,20103.推荐网站:(1)中华人民共和国生态环境部,http://www.mee.gov.cn/(2)中国大学慕课(物理性污染污染控制工程),183
183 7 校区物理性污染现状调查 掌握不同声环境区 域分类标准、掌握声 级计使用方法、熟悉 测量布点及测量过 程、通过测量并查阅 文献进行简单分析 评价 4 实验 目标 1 目标 2 目标 3 目标 4 四、课程思政 学生通过本课程的学习,了解物理性污染的污染产生过程、特点及危害;掌握物理性污染(主 要是噪声污染方面)的评价量和评价方法以及物理性污染控制技术的基本原理、方法和基本计算; 能够综合运用物理性污染控制基本原理和方法,分析、解决物理性污染控制工程实际问题;针对 物理性污染问题,根据相关环保标准,选择合理的控制技术,制定相应的控制方案,包括工艺的 选择、工程的相关计算、控制方案达标论证等。在教学过程中灌输科学精神、工匠精神,渗透大 国自信意识;培养学生科学思辨的能力,以专业精神、较真意识,求真精神对待观点、问题和假 设;引导学生积极思考科学技术发展与生态环境保护之间的辩证关系;使学生明确作为未来环境 类工程技术人员所承载的责任,理解“热爱本职、敬业奉献”是大国工匠精神的源动力,从而树 立为国家、社会发展做贡献的理想、信念和信心。 如:“德国波恩议会大厦中央议会厅‘首秀翻车事件’”、“‘千里之堤,溃于蚁穴’- 1%的孔 隙对理想隔墙的‘伤害’”、“尹学军:至诚报国,让振动控制技术领先世界”、“朋友圈中的电磁辐 射污染,你怎么看?”和“全球气候治理:从中国方案到中国行动”等。通过将思政元素精准、 巧妙的“内涵式”植入,与“硬核”的专业知识浑然一体。课程思政教学环节以喜闻乐见的形式 吸引学生“入耳”,课程思政的案例设计引导学生“入心”,以“在线协作 PBL 教学模式”为载体, 让内在素养“入行”。 五、教材及参考资料 1.选用教材: (1)理论课教材:物理性污染控制,陈杰瑢编著,高等教育出版社,2007 年 (2) 实验课教材: 无,结合实验条件,自编指导。 2.参考书: (1)环境物理性污控制,张宝杰编著,化学工业出版社,2003 (2)环境噪声控制工程,洪宗辉、潘仲麟编著,高等教育出版社,2002 (3) 环境物理性污染控制,孙兴滨.化学工业出版社,2010. 3.推荐网站: (1)中华人民共和国生态环境部,http://www.mee.gov.cn/ (2)中国大学慕课(物理性污染污染控制工程)
https://www.icourse163.org/course/preview/FAFU-1205711806/?tid=1205983218六、教学条件需要多媒体教室,电脑、声级计、电池。七、课程考核、考核方式及成绩评定成绩评价依据及成绩比例(%)课程目标(支撑毕业要序号比例考核内容线上课后案例期末求指标点)(%)测验作业分析考试目标1(支撑毕业要求指第一章概论、第二章标点1)噪声污染与防治、第三2025章振动污染及其控制:三个实验第二章噪声污染与防目标2(支撑毕业要求指标2)治、第三章振动污染27253934及其控制第二章噪声污染与防目标3(支撑毕业要求指7213410治标3)目标4(支撑毕业要求指第四章电磁辐射污染标6、7、12)与控制、第五章 放射性污染与防治、第六章1515热污染与防治第七章光污染与防治实验三合计814870100八、考核结果分析反馈1、考核结果学生可通过超星学习通和学校教务系统查看。线下考核结果直接反馈给学生。2、对考核结果进行分析,针对考核结果反映的问题,从课堂教学设计、课程思政教学、学生参与、实验和实践改革等方面进行持续改进184
184 https://www.icourse163.org/course/preview/FAFU-1205711806/?tid=1205983218 六、教学条件 需要多媒体教室,电脑、声级计、电池。 七、课程考核、考核方式及成绩评定 序号 课程目标(支撑毕业要 求指标点) 考核内容 评价依据及成绩比例(%) 成绩 比例 (%) 线上 测验 课后 作业 案例 分析 期末 考试 1 目标 1(支撑毕业要求指 标点 1) 第一章 概论、第二章 噪声污染与防治、第三 章 振动污染及其控 制;三个实验 5 20 25 2 目标 2(支撑毕业要求指 标 2) 第二章 噪声污染与防 治、第三章 振动污染 及其控制 3 7 4 25 39 3 目标 3(支撑毕业要求指 标 3) 第二章 噪声污染与防 治 7 4 10 21 4 目标 4(支撑毕业要求指 标 6、7、12) 第四章 电磁辐射污染 与控制、第五章 放射 性污染与防治、第六章 热污染与防治第七章 光污染与防治 实验三 15 15 合计 8 14 8 70 100 八、考核结果分析反馈 1、考核结果学生可通过超星学习通和学校教务系统查看。线下考核结果直接反馈给学生。 2、对考核结果进行分析,针对考核结果反映的问题,从课堂教学设计、课程思政教学、学生 参与、实验和实践改革等方面进行持续改进