【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 本課程是有關(guān)水科學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程，包含《水力學(xué)實(shí)驗(yàn)》、《水化學(xué)與水質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)》、《水處理微生物學(xué)》、《廢水處理工程》等。該實(shí)驗(yàn)課程作為一門實(shí)踐很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科，在本科教育中占有十分重要的地位，在地理、水文、水資源、水環(huán)境及相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)中起著基礎(chǔ)性的關(guān)鍵作用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的與水有關(guān)的物理、化學(xué)、微生物、工程等方面的實(shí)驗(yàn)技能、現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)和研究方法，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱作為本科教學(xué)的基本文件，不僅要有科學(xué)性，而且應(yīng)具有前瞻性，并且能反映教學(xué)改革理念。我們從培養(yǎng)創(chuàng)新人才整體考慮，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了一體化設(shè)計(jì)，將傳統(tǒng)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了整合，全面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，獨(dú)立設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程，形成了“一體化、多層次”的實(shí)驗(yàn)課程新體系。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是教學(xué)大綱的核心，在本次教學(xué)大綱的修訂中，我們?nèi)嬲虾蛢?yōu)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，減少部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，精選基本操作訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)，新增一批綜合性、設(shè)計(jì)型和研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。在各門實(shí)驗(yàn)課程中，綜合性、設(shè)計(jì)型和研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容占全部實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的50%左右，其中的部分內(nèi)容來自教師的科研成果，部分內(nèi)容來自生產(chǎn)與工程實(shí)際和日常生活。這類強(qiáng)調(diào)資源環(huán)境問題、人地關(guān)系問題與可持續(xù)發(fā)展問題，與生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、社會(huì)學(xué)、化學(xué)與生命科學(xué)交叉融合的實(shí)驗(yàn)每學(xué)年都會(huì)有所更新和調(diào)整。我們通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐提出的教學(xué)理念是：全面貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展現(xiàn)，以人為本，把培養(yǎng)創(chuàng)新人才作為核心，實(shí)施開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、思維和素質(zhì)的全面協(xié)調(diào)發(fā)展，切實(shí)解決好人才培養(yǎng)的科學(xué)發(fā)展問題。為了適應(yīng)21世紀(jì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，培養(yǎng)能力強(qiáng)、素質(zhì)高的地理科學(xué)創(chuàng)新人才，我們提出實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的總體思路：以教育思想和教育觀念革新為先導(dǎo)，改革單向系統(tǒng)傳授實(shí)驗(yàn)知識(shí)和技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，建立系統(tǒng)傳授與探索研究相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系，促進(jìn)科研全面滲入本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)，全面推行開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，實(shí)施個(gè)性化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。以實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，構(gòu)建一套科學(xué)的自然地理科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式和教學(xué)管理機(jī)制，全面推動(dòng)本科教育創(chuàng)新。二、課程實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蟆端Y源與環(huán)境》實(shí)驗(yàn)課程是作為地理、水資源、環(huán)境、城鄉(xiāng)規(guī)劃等專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)課程，包括水利、水文、水處理、微生物處理等分析測(cè)定實(shí)驗(yàn)。在課程內(nèi)容安排上除驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容外，還增加綜合與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、開放性試驗(yàn)等，努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力。并將基本操作融入綜合實(shí)驗(yàn)中，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面注重于實(shí)際生活中水樣品監(jiān)測(cè)分析。籍此培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和動(dòng)手能力，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，為學(xué)生今后在水科學(xué)方面的后續(xù)學(xué)習(xí)研究或在相關(guān)政府部門、企事業(yè)單位的實(shí)際工作打下扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到下列要求：加深對(duì)水科學(xué)有關(guān)的理論課程的基本原理和概念的理解，使學(xué)生規(guī)范地掌握《水資源與環(huán)境》實(shí)驗(yàn)課程的基本原理、基本分析技術(shù)和基本操作方法，同時(shí)提高學(xué)生對(duì)各種常用環(huán)境監(jiān)測(cè)和分析方法的感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生勤奮學(xué)習(xí)，求真求實(shí)的科學(xué)品德，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力、查閱文獻(xiàn)能力、思維能力、想象能力、表達(dá)能力。學(xué)會(huì)對(duì)分析儀器的性能進(jìn)行測(cè)試并對(duì)部分參數(shù)進(jìn)行校正，熟悉對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和記錄，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量和處理，最佳實(shí)驗(yàn)條件的判斷和選擇，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和討論等一套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)方法。通過完成綜合研究性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力，提高學(xué)生的科研素質(zhì)與創(chuàng)新意識(shí)。要求課前進(jìn)行預(yù)習(xí)，弄懂實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c原理，熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟，寫出預(yù)習(xí)報(bào)告。三、適用專業(yè)地理科學(xué)、水資源管理、水文與水資源工程、環(huán)境、國(guó)土與城鄉(xiāng)規(guī)劃、地理信息工程等專業(yè)。四、主要儀器設(shè)備原子吸收分光光度計(jì)、紫外可見分光光度儀、酸度計(jì)、電導(dǎo)率儀、測(cè)汞儀、火焰光度計(jì)、化學(xué)需氧量分析儀、氨氮測(cè)定儀、電子分析天平、水浴鍋、烘箱、培養(yǎng)箱，光學(xué)顯微鏡，能量方程儀器、雷諾儀、局部阻力試驗(yàn)臺(tái)、沿程阻力試驗(yàn)臺(tái)、馬弗爐、攪拌器、壓力滅菌器、電子顯微鏡、超凈工作臺(tái)、生化反應(yīng)器、沉降設(shè)備等。五、實(shí)驗(yàn)方式與基本要求本課程以實(shí)驗(yàn)為主，單獨(dú)設(shè)課。開課后，課程負(fù)責(zé)教師首先需向?qū)W生介紹課程的性質(zhì)、任務(wù)、要求、課程安排和進(jìn)度、平時(shí)考核內(nèi)容、期末考試方式、實(shí)驗(yàn)守則及實(shí)驗(yàn)室安全制度等。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行預(yù)習(xí)，預(yù)習(xí)報(bào)告或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案經(jīng)老師批閱后，方可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生根據(jù)各個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的和要求，大部分實(shí)驗(yàn)23人1組，部分綜合研究性實(shí)驗(yàn)可3—4人/組，個(gè)別1人1組，每組1套實(shí)驗(yàn)裝置，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)測(cè)定、數(shù)據(jù)處理，并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)過程中, 要求學(xué)生勤于動(dòng)手, 敏銳觀察, 細(xì)心操作, 開動(dòng)腦筋, 分析鉆研問題, 準(zhǔn)確記錄原始數(shù)據(jù), 經(jīng)教師檢查并簽名，實(shí)驗(yàn)及其原始數(shù)據(jù)記錄才有效。實(shí)驗(yàn)過程中，老師應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行巡視，及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤操作，檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄和報(bào)告。學(xué)生若實(shí)驗(yàn)失敗，應(yīng)找出原因，經(jīng)老師同意后才可重做實(shí)驗(yàn)。任課教師要認(rèn)真?zhèn)湔n，并能提前預(yù)做實(shí)驗(yàn)，上好每一堂課。實(shí)驗(yàn)前教師要親自檢查儀器設(shè)備情況，清點(diǎn)學(xué)生人數(shù)；實(shí)驗(yàn)過程中，要向?qū)W生提問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有關(guān)的一些問題，著力培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)、綜合考慮問題的能力，使學(xué)生學(xué)會(huì)分析和研究問題的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后認(rèn)真填寫實(shí)驗(yàn)開出記錄。六、考核與報(bào)告本課程采用平時(shí)考核、期末考試來綜合評(píng)定學(xué)生的成績(jī)，著重考查學(xué)生基本操作的掌握程度、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度、靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析、解決問題的能力及運(yùn)用所學(xué)知識(shí)完成研究型實(shí)驗(yàn)的能力。平時(shí)實(shí)驗(yàn)占80%，操作理論考試占20%?？荚嚺c自然地理理論課程一起考試，有關(guān)實(shí)驗(yàn)試題著重考查學(xué)生綜合運(yùn)用分析化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際測(cè)定問題的能力，和對(duì)特殊問題的分析解決問題的能力。每個(gè)實(shí)驗(yàn)的評(píng)分包括：預(yù)習(xí)報(bào)告20%，實(shí)際操作40%，實(shí)驗(yàn)結(jié)果20%，總結(jié)報(bào)告20%。七、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置與內(nèi)容序 號(hào)實(shí) 驗(yàn)名 稱內(nèi)容提要實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)每組人數(shù)實(shí)驗(yàn)屬性實(shí)驗(yàn)類別開出要求1水中酸度和堿度的測(cè)定Mensuration of water acidity and alkalinity掌握酸堿指示劑滴定法測(cè)定酸度和堿度的原理和方法。41驗(yàn)證本科必做2水中總硬度的測(cè)定Mensuration of waterrigidity掌握EDTA絡(luò)合滴定法測(cè)定水的總硬度的原理和方法。41綜合本科必做3水中pH值的測(cè)定Mensuration of the pH value of water掌握玻璃電極法測(cè)定水樣pH值的原理和方法。41 綜合本科必做41001050C烘干總可濾殘?jiān)臏y(cè)定Mensuration of filterable residue in water by drying at 100105176。C掌握重量法測(cè)定總可濾殘?jiān)脑砗头椒ā?1驗(yàn)證本科選做5水中電導(dǎo)率的測(cè)定Mensuration of water conductance掌握電導(dǎo)率儀測(cè)定水中電導(dǎo)率的測(cè)定方法。31驗(yàn)證本科必做6水中高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定Mensuration of the content of permanganic acid index掌握氧化—還原滴定法測(cè)定水中高錳酸鹽指數(shù)和水中有機(jī)物的的原理和方法。41綜合本科必做7水中化學(xué)需氧量（COD）的測(cè)定Mensuration of the content of chemical oxygen demand in water掌握重鉻酸鉀法測(cè)定水中有機(jī)污染物的原理和方法43綜合本科選做8水中溶解氧（DO）的測(cè)定Mensuration of the content of deliquescent oxygen in water掌握碘量法測(cè)定水中溶解氧的原理和方法。41驗(yàn)證本科必做9五日生化需氧量的測(cè)定Mensuration of the content of biochemical oxygen demand (five days) in water掌握生活污水或工業(yè)廢水的五日生化需氧量的測(cè)定。42綜合本科必做10水中氨氮的測(cè)定Mensuration of the content of ammonia nitrogen in water。81綜合本科必做11水中氟化物的測(cè)定Mensuration of the content of fluorid in water掌握離子選擇電極法測(cè)定氟化物的原理和方法。41驗(yàn)證本科必做12水中氯化物的測(cè)定Mensuration of the content of chloride in water掌握用硝酸銀滴定法測(cè)定水中氯化物的原理和方法。31綜合本科必做13硫酸鹽的測(cè)定Mensuration of the sulfate content in water掌握鉻酸鋇光度法測(cè)定硫酸鹽的原理和方法。41綜合本科選做14水中揮發(fā)酚類的測(cè)定Mensuration of the content of hydroxybenzene in water掌握4—氨基替比林萃取光度法測(cè)定水中揮發(fā)酚的原理和方法。41驗(yàn)證本科選做15水中汞的測(cè)定Mensuration of the content of Hg in water掌握冷原子吸收法測(cè)定汞的操作技術(shù)和原理。41綜合本科必做16水中砷的測(cè)定Mensuration of the content of As in water掌握二乙氨基二硫代甲酸銀光度法測(cè)定水中砷的原理和方法。42綜合本科選做17水中重金屬元素的測(cè)定Mensuration of the content of heavy metals in water掌握原子吸收光譜法的測(cè)定原理和方法，熟悉儀器的操作。此實(shí)驗(yàn)可結(jié)合科研項(xiàng)目、研究課題的內(nèi)容進(jìn)行分析測(cè)定434綜合研究本科必做18亞硝酸鹽氮的測(cè)定Mensuration of the nitrogen nitrite掌握用分光光度計(jì)測(cè)定水中亞硝酸鹽氮的方法。41驗(yàn)證本科選做19硝酸鹽氮的測(cè)定Mensuration of the nitrogen nitrate掌握用分光光度計(jì)測(cè)定水中硝酸鹽氮的測(cè)定方法。41驗(yàn)證本科選做20磷的測(cè)定Mensuration of the phosphor，掌握分光光度計(jì)的操作方法。41驗(yàn)證本科選做21底質(zhì)中有機(jī)物的測(cè)定Mensuration of the organism in the bottom mater。，掌握綜合實(shí)驗(yàn)方法。41綜合本科必做22水靜力學(xué)實(shí)驗(yàn)(Experiment of Hydrostatics)（1）掌握測(cè)壓管測(cè)量液體壓強(qiáng)的基本方法。（2）觀察真空現(xiàn)象。（3）測(cè)量未知液體容重。23綜合本科選做23能量方程實(shí)驗(yàn)(Experiment of Bernoulli Equation)（1）握流速、流量、動(dòng)水壓強(qiáng)等水力學(xué)要素的實(shí)驗(yàn)測(cè)量技術(shù)。（2）驗(yàn)證液體恒定總流的能量方程（3）掌握管流中動(dòng)水力學(xué)的能量轉(zhuǎn)換。23驗(yàn)證本科必做24管路的局部水頭損失實(shí)驗(yàn)(Experiment of Local Head Loss in tube)（1）掌握三點(diǎn)法、四點(diǎn)法測(cè)量管路中局部水頭損失的局部阻力系數(shù)的方法。（2）熟悉理論分析法和經(jīng)驗(yàn)法建立函數(shù)式的途徑。（3）加深局部水頭損失機(jī)理的了解23驗(yàn)證本科必做25畢托管測(cè)流速實(shí)驗(yàn)(Experiment of Pitot tube)（1）通過對(duì)管嘴淹沒出流點(diǎn)流速及測(cè)點(diǎn)流速系數(shù)的測(cè)量，掌握用畢托管測(cè)量點(diǎn)流速的技術(shù)和使用方法。（2）通過對(duì)畢托管的構(gòu)造和適用性的了解及其測(cè)量精度的檢驗(yàn)，進(jìn)一步明確水力學(xué)量測(cè)儀器的現(xiàn)實(shí)作用。23綜合本科選做26雷諾實(shí)驗(yàn)(Experiment of Reynolds)（1）觀測(cè)層流、紊流兩種流態(tài)，掌握?qǐng)A管流態(tài)轉(zhuǎn)化的規(guī)律。（2）測(cè)量圓管內(nèi)穩(wěn)定流動(dòng)液體的上下臨界雷諾數(shù)。23綜合本科必做27管流的沿程阻力實(shí)驗(yàn)(Experiment of Frictional Head Loss in tube)（1）深入了解圓管在恒定流狀態(tài)下水頭損失的變化規(guī)律，驗(yàn)證不同流區(qū)中水頭損失與斷面平均流速的關(guān)系，以及沿程水頭損失系數(shù)隨雷諾數(shù)及相對(duì)粗糙度的變化規(guī)律。（2）學(xué)會(huì)管路沿程水頭損失系數(shù)的測(cè)量方法，并找出它的變化規(guī)律，學(xué)會(huì)整理經(jīng)驗(yàn)公式的方法。23驗(yàn)證本科必做28文丘里流量計(jì)實(shí)驗(yàn)(Experiment of Venturi Meter )（1）了解文丘里流量計(jì)的簡(jiǎn)單構(gòu)造及其量測(cè)流量的原理和方法。（2）找出壓差與流量的關(guān)系，率定文丘里流量計(jì)，從而確定文丘里流量計(jì)的系數(shù)。23驗(yàn)證本科選做29微生物形態(tài)的觀察The observation of the microorganism appearance，低倍鏡、高倍鏡、油鏡的使用。31驗(yàn)證本科必做30微型動(dòng)物的計(jì)數(shù)Counting of miniature animal顯微計(jì)數(shù)。31驗(yàn)證本科必做31細(xì)菌、霉菌、酵母菌、放線菌形態(tài)的觀察The observation of bacteria,