- 环境科学与工程综合实验
- 马涛 曹英楠主编
- 1554字
- 2021-10-20 10:57:14
绪论
环境工程是建立在实验基础上的学科。许多污染现象的解释,污染治理技术、处理设备的设计参数和操作运行方式的确定,都需要通过实验解决。例如,污水处理中混凝沉淀所用药剂种类的选择和生产运行条件的确定,以及采用热解焚烧技术处理固体废物时工艺参数的确定等,都需要通过实验测定,才能较合理地进行工程设计。
环境工程实验是环境工程学科的重要组成部分,是科研和工程技术人员解决环境污染治理中各种问题的一个重要手段。通过实验研究,可以解决下述问题:
(1)掌握污染物在自然界的迁移转化规律,为环境保护提供依据。
(2)掌握污染治理过程中污染物去除的基本规律,以改进和提高现有的处理技术及设备。
(3)开发新的污染治理技术和设备。
(4)实现污染治理设备的优化设计和优化控制。
(5)解决污染治理技术开发中的系统问题。
一、实验的教学目的
实验教学的宗旨是使环境类本科学生理论联系实际,实验教学是培养学生观察问题、分析问题和解决问题能力的一个重要方面。本课程的教学目的有以下几方面:
(1)加深学生对基本概念的理解,巩固新的知识。
(2)使学生了解如何进行实验方案的设计,并掌握环境工程实验研究方法和基本测试技术。
(3)通过实验数据的整理使学生初步掌握数据分析处理技术,包括如何收集实验数据、如何正确地分析和归纳实验数据、如何运用实验成果验证已有的概念和理论等。
二、实验的基本程序
为了更好地实现教学目标,下面简单介绍实验工作的一般程序。
1.提出问题
根据已经掌握的知识,提出打算验证的基本概念或探索研究的问题。
2.设计实验方案
确定实验目标后要根据人力、设备、药品和技术能力等方面的具体情况进行实验方案的设计。实验方案应包括实验目的、实验装置、实验步骤、测试项目和测试方法等内容。
3.实验研究
(1)根据设计好的实验方案进行实验,按时进行测试。
(2)收集实验数据。
(3)定期整理分析实验数据 实验数据的可靠性和定期整理分析是实验工作的重要环节,实验者必须经常用已掌握的基本概念分析实验数据。通过数据分析加深对基本概念的理解,并发现实验设备、操作运行、测试方法和实验方向等方面的问题,以便及时解决,使实验工作能较顺利地进行。
4.实验小结
通过系统分析实验数据,对实验结果进行评价。实验小结的内容包括以下几个方面:①通过实验掌握了哪些新的知识;②是否解决了提出研究的问题;③是否证明了文献中的某些论点;④实验结果是否可用于改进已有的工艺设备和操作运行条件或设计新的处理设备;⑤当实验数据不合理时,应分析原因,提出新的实验方案。
三、实验的教学要求
实验的教学要求一般有以下几个方面。
1.课前预习
为完成好每个实验,学生在课前必须认真阅读实验教材,清楚了解实验项目的目的要求、实验原理和实验内容,写出简明的预习提纲。预习提纲包括:①实验目的和主要内容;②需测试项目的测试方法;③实验注意事项;④实验记录表格。
2.实验设计
实验设计是实验研究的重要环节,是获得满足要求的实验结果的基本保障。在实验教学中,宜将此环节的训练放在部分实验项目完成后进行,以达到使学生掌握实验设计方法的目的。
3.实验操作
学生实验前应仔细检查实验设备、仪器仪表是否完整齐全。实验时要严格按照操作规程认真操作,仔细观察实验现象,精心测定实验数据,并详细填写实验记录表。实验结束后,要将实验设备和仪器仪表恢复原状,将周围环境整理干净。学生应注意培养自己严谨的科学态度,养成良好的学习、工作习惯。
4.实验数据处理
通过实验取得大量数据以后,必须对数据进行科学的整理分析,去伪存真,去粗取精,以得到正确、可靠的结论。
5.编写实验报告
编写实验报告是实验教学必不可少的环节,这一环节的训练可为学生今后写好科学论文或科研论文打下基础。实验报告包括:①实验目的;②实验原理;③实验装置和方法;④实验数据和数据整理结果;⑤实验结果讨论。