1、,“环境工程原理”课程内容体系研究与教学资源建设,胡洪营清华大学环境科学与工程系2009年11月21日,第四届“大学环境类课程报告论坛”（2009年11月2122日，广州）,主要内容,“环境工程原理”的定位与重要性“环境工程原理” 的内容系统课程与教学资源建设优质教学资源的共建共享,课程定位与重要性： 环境工程专业本科生专业基础课（必修）专业规范中规定的9门核心课程之一专业认证标准中规定的必修课程代替“化工原理”课程不能代替“水处理”、大气和固废等专业课程,一、“环境工程原理” 的定位与重要性,环境监测环境工程微生物学环境工程原理水污染控制工程大气污染控制工程固体废物处理与处置物理性污染控制工
2、程环境规划与管理环境评价,高等学校本科环境工程专业专业规范教育部高等学校环境工程专业教学指导分委员会,专业核心课程（9门）及教学基本要求,一、“环境工程原理” 的定位与重要性,313专业基础类课程（至少11学分）（1）环境科学概论 （2）环境工程原理或化工原理 主要包括物料与能量衡算的基本理论和方法、流体流动以及热量和质量传递的基本理论；各种典型单元操作的基本原理、计算及设备，如：沉淀、过滤、吸附、吸收、离子交换、萃取和膜分离等；典型化学和微生物反应的计量学、动力学及其研究方法、环境工程中各类化学和生物反应器的操作原理、基本结构及设计计算方法等。,全国工程教育专业认证标准（试行）环境工程专业补
3、充标准全国工程教育专业认证专家委员会（2009年5月）,一、“环境工程原理” 的定位与重要性,课程目的：系统、深入阐述环境净化与污染控制的基本技术原理、工程设计计算的基本理论以及分析问题和解决问题的方法论，为后续的专业课程学习和解决实际工程问题打下良好的理论基础。课程安排：3年级上学期，专业课之前（水、气、固的先修课）课时与学分：64学时、4学分,一、“环境工程原理” 的定位与重要性,环境净化与污染防治技术原理,环境净化与污染控制技术原理,二、“环境工程原理”的内容体系,利用隔离、分离、转化等技术原理，通过工程手段，实现污染物的高效、快速去除。,污染控制工程的重要工作（之一）,二、“环境工程原
4、理”的内容体系,在工程规模上如何实现水中氨氮的高效、快速去除？,问题思考,二、“环境工程原理”的内容体系,隔离/分离/转化方式的优选与组合,污染物的高效（去除效率、能耗）、快速去除,装置的优化设计,操作方式和操作条件的优化,介质的混合状态和流体流态的优化迁移（物质、能量）和反应速率的强化,二、“环境工程原理”的内容体系,工程学基础：阐述工程学的基本概念和基本理论，包括物料与能量守恒原理以及热量与质量传递过程的基本理论等。分离过程原理：阐述沉淀、过滤、吸收、吸附、离子交换、膜分离等基本分离过程的机理和基本设计计算理论。转化过程原理（反应工程原理）：主要阐述化学与生物反应计量学及动力学、各类化学与
5、生物反应器的解析与设计理论等。,内容体系,二、“环境工程原理”的内容体系,利用化学和生物反应，使污染物转化成为无毒无害或易于分离的物质，从而使污染介质得到净化的技术，即转化技术是去除污染物和净化环境的重要手段。,沉淀反应：水中重金属的沉淀分离氧化反应：还原性无机污染物和有机污染物氧化分解生物降解：反应常用于有机废水、挥发性有机废气、恶臭气体和有机固体废弃物的处理生物硝化反硝化：水中硝酸氮的生物去除,二、“环境工程原理”的内容体系,影响反应结果（反应速率、反应进度）的主要因素,利用“转化原理”高效、快速去除污染物的关键是什么？,二、“环境工程原理”的内容体系,“环境工程原理” 水处理工程大气污染
6、控制工程固体废弃物处理处置,“环境工程原理”与其它学科与课程的关系,环境工程原理“环境工程原理”,三部分密切联系，缺一不能构成环境工程原理的完整内容体系,工程学基础,转化过程原理（反应工程原理),分离过程原理,二、“环境工程原理”的内容体系,“环境工程原理”与其它学科与课程的关系,“环境工程原理”,化工原理,二、“环境工程原理”的内容体系,2003年08月: 开设(2001级本科生)(代替化工原理) 出版环境工程原理讲义2004年08月: 出版环境工程原理讲义第二版2004年08月：教学指导委员会定位核心课程2005年08月:环境工程原理教材出版2006年08月：第一届“环境工程原理”课程研讨
7、会（北京）2006年12月:环境工程原理习题集出版 2007年02月:环境工程原理电子教案出版 环境工程原理评为北京市精品教材2007年05月: 被评为清华清华大学精品课程2007年11月：第二届 “环境工程原理”课程研讨会（杭州）2008年： 被评为北京市、国家级精品课程,三、“环境工程原理”课程与教学资源建设,清华大学环境科学与工程系,课程网站：http:/166.111.92.13/,三、“环境工程原理”课程与教学资源建设,三、“环境工程原理”课程与教学资源建设,第一届 “环境工程原理”课程研讨会（北京）,三、“环境工程原理”课程与教学资源建设,第二届 “环境工程原理”课程研讨会（杭州）
8、,三、“环境工程原理”课程与教学资源建设,胡洪营、张旭、黄 霞、王伟合编郝吉明教授主审审稿委员会： 郝吉明教授 姚重华教授 金毓荃教授 陈杰瑢教授,三、“环境工程原理”课程与教学资源建设,三、“环境工程原理”课程与教学资源建设,三、“环境工程原理”课程与教学资源建设,三、“环境工程原理”课程与教学资源建设,教学资源建设（进行中）,环境工程原理动画素材库 环境工程原理实验环境工程原理仿真,四、优质教学资源的共建共享,开设“环境工程原理”课程的学校快速增加,“环境工程原理”一词初步得到认可,哈尔滨工业大学、北京师范大学、上海交通大学、华中科技大学、河海大学、中国地质大学(武汉)、山东大学、北京交通
9、大学、华南农业大学、北京航空航天大学、北京林业大学、北京科技大学等40多所学校,互联网上有关“环境工程原理”的内容增多,（1） “环境工程原理”课程在全国的开设情况,逐步纳入研究生考试科目,大连理工大学（硕士生入学考试）兰州理工大学（硕士生入学考试）上海海事大学（博士生考试）、北京航空航天大学、北京林业大学、北京科技大学,逐步纳入公务员考试科目,四、优质教学资源的共建共享,云南省环保局直属事业单位2006年公开招聘工作人员公告2006-09-06,考试内容（1）公共知识（2）专业知识环境监测岗位： 环境分析监测理论与技术，孙宝盛等，化工出版社 环境保护ABC，潘岳主编，环境科学出版社辐射监测岗
10、位、工业类项目环评审查岗位： 环境工程原理，胡洪营、张旭等合编，高教社,四、优质教学资源的共建共享,内容体系框架需要进一步完善、达成共识内容体系有待进一步优化 内容涉及面广、难度大（？）、抽象系列教材建设有待加强（教材普适性）对“环境工程原理”课程的认识有待深入教师队伍有待强化与壮大,四、优质教学资源的共建共享,（2） “环境工程原理”课程建设面临的问题,（3） 任课教师联络会与课程建设工作组,四、优质教学资源的共建共享,通过任课教师联络会加强相互联系，交流经验，互通有无通过课程建设小组，进一步推动课程建设建设和利用好“全国环境类课程网”,四、优质教学资源的共建共享,谢谢！,全国环境工程专业设
11、置情况,年份 设置学校数1977年 71987年 361995年 521999年1492000年1752001年1982004年2472005年2772006年 306,一、环境工程原理开设的背景和必要性,1、 “环境工程”专业不断发展壮大,1928年 设立卫生工程组(工学院土木工程系)1952年 成立给水排水专业1977年 成立环境工程专业1984年 成立“环境工程系”(获博士学位授予权)1986年 设立环境工程博士后流动站1997年 更名为“环境科学与工程系”2000年 获环境科学与工程一级学科博士学位授予权,清华大学环境学科的发展,一、环境工程原理开设的背景和必要性,1、 “环境工程”专
12、业不断发展壮大,环境学科已经形成较为系统、统一的理论体系,1998年大学本科专业目录修订,环境工程环境监测环境规划与管理（部分）水文地质与工程地质（部分）农业环境保护（部分）,环境工程,2、环境工程专业内涵的不断扩大,不同学科背景的院校如何将环境学科理论体系教育融入教学实践？,一、环境工程原理开设的背景和必要性,污染控制技术的多样性和复杂性,污染地区的社会、经济条件的多样性,环境领域专业技术人才的知识结构？（宽厚、系统的专业理论基础，良好的素质和综合能力）,一、环境工程原理开设的背景和必要性,3、环境问题的特点要求环境领域专业人才具有 宽厚、系统的专业理论基础,“化工原理”不能完全满足环境专业
13、的需求,污染控制基本原理教学内容分散,课程内容与环境污染控制需求脱节难以结合环境问题的前沿与最新进展不利于激发学生的学习激情（学以致用？）,环境工程基础理论教育分布在各专业课中各课程间内容重复不利于开拓学生的视野专业课程的定位：基础理论的具体应用,一、环境工程原理开设的背景和必要性,4、现有课程体系有待完善,2001年初：清华大学环境科学与工程系决定从2001级本科生开始开设系统阐述环境工程基本原理课程，并定名为“环境工程原理”，并组织相关专业课程主讲教师讨论、编写教学大纲。,一、环境工程原理开设的背景和必要性,本教材的特点,内容体系新颖，反映了环境工程学科前沿，符合课程改革的方向和学科建设的需要。系统、深入地阐述污染控制与环境净化工程中具有共性的基本原理、现象和过程，具有较强的理论性和系统性，体现了环境工程学科的特色。从环境工程的实际需求出发，通过与环境工程实践紧密结合的例题，对基本原理进行深入浅出的阐述，能满足不同学科背景的环境工程专业学生的需求。理论与实践相结合，能激发学生的学习热情。,四、“环境工程原理”课程建设,结合实际环境问题结合当今科技前沿，让我们很有收获新颖，有难度，有学习热情旁征博引，视野开阔旁证博引，引人入胜很能开阔同学们的视野内容严密没得什么好说的，牛就一个字,学生对课程和教学效果的评价（2005年2月）,四、“环境工程原理”课程建设,
