大气污染控制工程实验(AirPollutionControlEngineeringExperiment)课程基本信息课程编号：02021645课程总学时：0实验学时：16学时课程性质：（必修）课程属性：开设学期：第 5学期课程负责人：袁远课程团队：授课语言：汉语适用专业：环境工程；必修对先修的要求：（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，对化学动力学、化学热力学部分的原理理解并掌握：对流体流动的基本公式掌握：对化学填料塔的基本计算了解并掌握：先修课程：高等数学、物理化学、分析化学、流体力学、水力学、环境监测、环境工程原理、环境工程微生物学）对后续的支撑：（对大气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大气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）审核人：杨建涛主撰人：袁远大纲制定（修订）日期：2023.06一、课程的教学理念、性质、目标和任务大气污染控制工程实验是环境工程专业重要的专业必修课程之一，是大气污染控制工程的重要组成部分，通过对大气各种污染物测定和净化方法的基本理论、控制设备以及净化系统工艺实验的学习，学会正确使用各种测试仪器和实验设备，正确掌握数据处理和曲线绘制等科学方法。培养学生运用所学理论知识进行科学研究、分析问题和解决问题的能力，通过理论与实践的结合，巩固和加深对所学基本原理的理解，并在某些方面得到充实和提高。同时，树立实事求是的科学态度和严谨的工作作风。结合本实验内容和课程设计及毕业设计等其他教学环节，为学生将来从事大气污染控制工程的设计、科研及技术管理等相关工作打下基础。课程目标：通过本课程的学习，使学生具备以下能力1、了解PMz5概念及其产生的危害、熟悉悬浮颗粒物测量仪器、掌握测量方法和过程、掌握采样过程技术特点和技术指标。2、了解室内空气污染及甲醛危害、掌握采样过程技术特点和技术指标，熟悉测量方法和计算分析过程。3、理解电除尘器除尘原理、工艺过程及影响因素：湿法脱硫原理、工艺过程及影响因素：SCR脱硝原理、工艺过程及影响因素。4、理解吸收法原理、碱液吸收气体中二氧化硫的原理及参数测定、理解实验操作方法和过程。掌握温室效应定义及危害、常见的温室气体、熟悉水泥行业尾气中二氧化碳的捕集与利用原理和工艺流程。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。136
136 大气污染控制工程实验 （Air Pollution Control Engineering Experiment） 课程基本信息 课程编号：02021645 课程总学时：0 实验学时：16 学时 课程性质：（必修） 课程属性： 开设学期：第 5 学期 课程负责人：袁远 课程团队： 授课语言：汉语 适用专业：环境工程；必修 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，对化学动力 学、化学热力学部分的原理理解并掌握；对流体流动的基本公式掌握；对化学填料塔的基本计算了解并掌握；先 修课程：高等数学、物理化学、分析化学、流体力学、水力学、环境监测、环境工程原理、环境工程微生物学） 对后续的支撑：（对大气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大气污染 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：2023.06 一、课程的教学理念、性质、目标和任务 大气污染控制工程实验是环境工程专业重要的专业必修课程之一，是大气污染控制工程的重要 组成部分，通过对大气各种污染物测定和净化方法的基本理论、控制设备以及净化系统工艺实验 的学习，学会正确使用各种测试仪器和实验设备，正确掌握数据处理和曲线绘制等科学方法。培 养学生运用所学理论知识进行科学研究、分析问题和解决问题的能力，通过理论与实践的结合， 巩固和加深对所学基本原理的理解，并在某些方面得到充实和提高。同时，树立实事求是的科学 态度和严谨的工作作风。结合本实验内容和课程设计及毕业设计等其他教学环节，为学生将来从 事大气污染控制工程的设计、科研及技术管理等相关工作打下基础。 课程目标： 通过本课程的学习，使学生具备以下能力： 1、了解 PM2.5概念及其产生的危害、熟悉悬浮颗粒物测量仪器、掌握测量方法和过程、掌握采 样过程技术特点和技术指标。 2、了解室内空气污染及甲醛危害、掌握采样过程技术特点和技术指标，熟悉测量方法和计算 分析过程。 3、理解电除尘器除尘原理、工艺过程及影响因素；湿法脱硫原理、工艺过程及影响因素；SCR 脱硝原理、工艺过程及影响因素。 4、理解吸收法原理、碱液吸收气体中二氧化硫的原理及参数测定、理解实验操作方法和过程。 掌握温室效应定义及危害、常见的温室气体、熟悉水泥行业尾气中二氧化碳的捕集与利用原理和 工艺流程。 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。教学中采用案例、讨论、互动、问题导向、启发式教学、实验教学中引入3D虚拟仿真技术引导学生沉浸式、自主性学习。通过本课程的学习，比较全面系统地获得关于大气污染与控制的基本概念、大气污染控制技术的基本知识、大气污染控制技术的基本原理、主要设备和典型工艺，为今后从事大气污染防治、资源保护、环境评价与管理等方面的研究、开发与设计奠定扎实的专业基础。二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑支撑毕业要求指标点（备注：毕业要求指标序号课程目标毕业要求点应与专业人才培养方案相对应）目标1：了解PM2.5概念及其产生的危害、熟悉悬浮颗毕业要求449粒物测量仪器、掌握测量方法和过程、掌握采样过程技毕业要求910术特点和技术指标毕业要求104毕业要求4目标2：了解室内空气污染及甲醛危害、掌握采样过程毕业要求99技术特点和技术指标，熟悉测量方法和计算分析过程。毕业要求1010目标3：理解电除尘器除尘原理、工艺过程及影响因素：3毕业要求3理解湿法脱硫原理、工艺过程及影响因素：理解SCR3毕业要求44脱硝原理、工艺过程及影响因素。目标4：理解吸收法原理、碱液吸收气体中二氧化硫的毕业要求33原理及参数测定、理解实验操作方法和过程。掌握温室毕业要求444效应定义及危害、常见的温室气体、熟悉水泥行业尾气中二氧化碳的捕集与利用原理和工艺流程。三、教学内容及进度安排学生学习课内支撑序号教学方式教学内容学时预期成果课程目标大气环境中PM2s的检测实验了解PM2.5概念及课前预习：PM2.5概其产生的危害、熟悉念及其产生的危害：悬浮颗粒物测量仪课堂讲授；悬浮颗粒目标1器、掌握测量方法和物测量仪器、掌握测过程、掌握采样过程量方法和过程、掌握3技术特点和技术指采样过程技术特点和标技术指标实验操作：分组进行实验137
137 （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。 教学中采用案例、讨论、互动、问题导向、启发式教学、实验教学中引入 3D 虚拟仿真技术， 引导学生沉浸式、自主性学习。通过本课程的学习，比较全面系统地获得关于大气污染与控制的 基本概念、大气污染控制技术的基本知识、大气污染控制技术的基本原理、主要设备和典型工艺， 为今后从事大气污染防治、资源保护、环境评价与管理等方面的研究、开发与设计奠定扎实的专 业基础。 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（备注： 毕业要求指标 点应与专业人 才培养方案相 对应） 毕业要求 1 目标 1：了解 PM2.5 概念及其产生的危害、熟悉悬浮颗 粒物测量仪器、掌握测量方法和过程、掌握采样过程技 术特点和技术指标 毕业要求 4 毕业要求 9 毕业要求 10 4 9 10 2 目标 2：了解室内空气污染及甲醛危害、掌握采样过程 技术特点和技术指标，熟悉测量方法和计算分析过程。 毕业要求 4 毕业要求 9 毕业要求 10 4 9 10 3 目标 3：理解电除尘器除尘原理、工艺过程及影响因素； 理解湿法脱硫原理、工艺过程及影响因素；理解 SCR 脱硝原理、工艺过程及影响因素。 毕业要求 3 毕业要求 4 3 4 4 目标 4：理解吸收法原理、碱液吸收气体中二氧化硫的 原理及参数测定、理解实验操作方法和过程。掌握温室 效应定义及危害、常见的温室气体、熟悉水泥行业尾气 中二氧化碳的捕集与利用原理和工艺流程。 毕业要求 3 毕业要求 4 3 4 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 大气环境中 PM2.5的检测实验 了解 PM2.5 概念及 其产生的危害、熟悉 悬浮颗粒物测量仪 器、掌握测量方法和 过程、掌握采样过程 技术特点和技术指 标 3 课前预习: PM2.5 概 念及其产生的危害； 课堂讲授; 悬浮颗粒 物测量仪器、掌握测 量方法和过程、掌握 采样过程技术特点和 技术指标 实验操作：分组进行 实验 目标 1
室内空气中甲醛的检测了解室内空气污染课前预习：室内空气及甲醛危害、掌握采污染及甲醛危害、甲样过程技术特点和醛室内标准。技术指标，熟悉测量课堂讲授：采样过程2方法和计算分析过技术特点和技术指目标23程，熟悉室内空气中标，熟悉测量方法和甲醛标准。计算分析过程。实验操作：分组采样测试除尘、脱硫、脱硝虚拟仿真实理解电除尘器除尘课前预习：电除尘器验原理、工艺过程及影除尘原理、湿法脱硫响因素：理解湿法脱原理、SCR脱硝原理目标33硫原理、工艺过程及3影响因素：理解SCR脱硝原理、工艺过程及影响因素吸收法处理典型气态污染物理解吸收法原理、碱课前预习：气体吸收法原理3D虚拟仿真实验液吸收气体中二氧课堂讲述：操作方法目标4化硫的原理及参数42及注意事项测定、理解实验操作方法和过程。实验操作：学生实际操作水泥行业尾气碳捕集与利用掌握温室效应定义课前预习：温室效应定义及危害、常见的3D虚拟仿真实验及危害、常见的温室气体、熟悉水泥行业温室气体目标45尾气中二氧化碳的2课堂讲述：操作方法捕集与利用原理和及注意事项工艺流程。实验操作：学生实际操作打扫专业实验室及机房劳动者最光荣学生实际操作目标1、2、643、4四、课程思政（1）坚定政治认同，服务国家战略，强化专业定位。例如，中国的工业进程也经历了西方发达国家“先污染后治理”的发展困境。高污染粗放型发展模式使得大气环境为此付出了沉重代价。思政教育把中国特色社会主义核心价值观与生态文明建设“五位一体”总体布局结合起来，让学生理解中国社会发展的时代意义以及贯彻生态文明理念，牢固绿色发展道路。以基础知识串联时间轴为主线，让学生清晰地认识到生态文明建设和调整产业结构的重要性，并由此进一步（2）培养思辨能力，开展价值塑造，紧跟科技前沿。讲述我国有世界上首例水泥行业二氧化碳捕集和利用示范工程，我国在双碳上表现的大国担当，提升领会与祖国、民族和文化的归属感138
138 2 室内空气中甲醛的检测 了解室内空气污染 及甲醛危害、掌握采 样过程技术特点和 技术指标，熟悉测量 方法和计算分析过 程，熟悉室内空气中 甲醛标准。 3 课前预习：室内空气 污染及甲醛危害、甲 醛室内标准。 课堂讲授：采样过程 技术特点和技术指 标，熟悉测量方法和 计算分析过程。 实验操作：分组采样 测试 目标 2 3 除尘、脱硫、脱硝虚拟仿真实 验 理解电除尘器除尘 原理、工艺过程及影 响因素；理解湿法脱 硫原理、工艺过程及 影响因素；理解 SCR 脱硝原理、工艺过程 及影响因素 3 课前预习：电除尘器 除尘原理、湿法脱硫 原理、SCR 脱硝原理 目标 3 4 吸收法处理典型气态污染物 3D 虚拟仿真实验 理解吸收法原理、碱 液吸收气体中二氧 化硫的原理及参数 测定、理解实验操作 方法和过程。 2 课前预习：气体吸收 法原理 课堂讲述：操作方法 及注意事项 实验操作：学生实际 操作 目标 4 5 水泥行业尾气碳捕集与利用 3D 虚拟仿真实验 掌握温室效应定义 及危害、常见的温室 气体、熟悉水泥行业 尾气中二氧化碳的 捕集与利用原理和 工艺流程。 2 课前预习：温室效应 定义及危害、常见的 温室气体 课堂讲述：操作方法 及注意事项 实验操作：学生实际 操作 目标 4 6 打扫专业实验室及机房 劳动者最光荣 4 学生实际操作 目标 1、2、 3、4 四、课程思政 （1）坚定政治认同，服务国家战略，强化专业定位。例如，中国的工业进程也经历了西方发 达国家“先污染后治理”的发展困境。高污染粗放型发展模式使得大气环境为此付出了沉重代价。 思政教育把中国特色社会主义核心价值观与生态文明建设“五位一体”总体布局结合起来，让学 生理解中国社会发展的时代意义以及贯彻生态文明理念，牢固绿色发展道路。以基础知识串联时 间轴为主线，让学生清晰地认识到生态文明建设和调整产业结构的重要性，并由此进一步 （2）培养思辨能力，开展价值塑造，紧跟科技前沿。讲述我国有世界上首例水泥行业二氧化 碳捕集和利用示范工程，我国在双碳上表现的大国担当，提升领会与祖国、民族和文化的归属感
认同感、尊严感与荣誉感的统一。使学生牢固树立以社会主义核心价值观为导向，做积极传播者和模范践行者。（3）培养工程德育，注重实践育人，强化人文素质和社会素养。（4）在仿真实验中开设思政课堂，有思政视频，运用启发式教学、参与式教学等方式提升思政教育的亲和力的教学模式，找到学生对课程和课堂的兴趣和关注，同时强化核心价值塑造的思政教育切入点。（5）整合线上优质课程资源，强化学生自学能力，结合线下媒体资源，探索有针对性、时效性的思政教学模式。摒弃教师是学生“单一来源”的教育资源提供者模式，在自学/讨论/思索中强化牢固树立理想信念和工程德育观。（6）通过实验操作，培养学生精益求精的大国工匠精神。五、教材及参考资料1.选用教材：大气污染控制工程实验，郝吉明.高等教育出版社，2004酚试剂分光光度法测定空气中甲醛浓度的方法，国标。吸收法去除典型气态污染物（虚拟仿真实验）2.参考书：（1）大气污染控制工程，蒋文举.高等教育出版社，2006.(2)AirPollutionControlEngineering,Lawrence K.,Pereira.清华大学出版社，2000.3.推荐网站：（1）中华人民共和国生态环境部，http://www.mee.gov.cn/（2）学堂在线（大气污染控制工程），http://www.xuetangx.com/courses/TsinghuaX/40050444x/2015_T2/about六、教学条件需要多媒体教室，机房（或可上网的电脑）实验室、药品试剂等，虚拟仿真实验若学校能提供服务器平台将实验程序放上最好。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（支撑毕业要比例序号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（支撑毕业要求指大气环境中PM2s的检42024测标点4、9、10)目标2（支撑毕业要求指室内空气中甲醛的检420242测标4、9、10)139
139 认同感、尊严感与荣誉感的统一。使学生牢固树立以社会主义核心价值观为导向，做积极传播者 和模范践行者。 （3）培养工程德育，注重实践育人，强化人文素质和社会素养。 （4）在仿真实验中开设思政课堂，有思政视频，运用启发式教学、参与式教学等方式提升思 政教育的亲和力的教学模式，找到学生对课程和课堂的兴趣和关注，同时强化核心价值塑造的思 政教育切入点。 （5）整合线上优质课程资源，强化学生自学能力，结合线下媒体资源，探索有针对性、时效 性的思政教学模式。摒弃教师是学生“单一来源”的教育资源提供者模式，在自学/讨论/思索中 强化牢固树立理想信念和工程德育观。 （6）通过实验操作，培养学生精益求精的大国工匠精神。 五、教材及参考资料 1.选用教材： 大气污染控制工程实验，郝吉明.高等教育出版社，2004 酚试剂分光光度法测定空气中甲醛浓度的方法，国标。 吸收法去除典型气态污染物（虚拟仿真实验） 2.参考书： （1）大气污染控制工程，蒋文举.高等教育出版社，2006. （2）Air Pollution ControlEngineering， Lawrence K., Pereira.清华大学出版社， 2000. 3.推荐网站： （1）中华人民共和国生态环境部，http://www.mee.gov.cn/ （2）学堂在线（大气污染控制工程）， http://www.xuetangx.com/courses/TsinghuaX/40050444X/2015_T2/about 六、教学条件 需要多媒体教室，机房（或可上网的电脑）实验室、药品试剂等，虚拟仿真实验若学校能提 供服务器平台将实验程序放上最好。 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 4、9、10） 大气环境中PM2.5的检 测 4 20 24 2 目标 2（支撑毕业要求指 标 4、9、10） 室内空气中甲醛的检 测 4 20 24
目标3（支撑毕业要求指除尘、脱硫、脱硝虚拟103414标3、4)仿真实验吸收法处理典型气态目标4（支撑毕业要求指标3、4)污染物3D虚拟仿真实410195验目标4（支撑毕业要求指水泥行业尾气碳捕集5标3、4)与利用3D虚拟仿真实361019验合计148870100八、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。140
140 3 目标 3（支撑毕业要求指 标 3、4） 除尘、脱硫、脱硝虚拟 仿真实验 4 10 14 4 目标 4（支撑毕业要求指 标 3、4） 吸收法处理典型气态 污染物3D虚拟仿真实 验 5 4 10 19 5 目标 4（支撑毕业要求指 标 3、4） 水泥行业尾气碳捕集 与利用3D虚拟仿真实 验 3 6 10 19 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