服务于新农科的环境岩土与生态保护课程中化学知识体系设计

doi:10.3866/PKU.DXHX202210098

Abstract

Abstract:

The startup of new agricultural science projects in China provides the new development opportunities for the universities and their specialty as well as course reforms. Because of the serious shortage of chemical knowledge in the courses of environmental, geotechnical and ecological protection related to agricultural and rural infrastructure of civil engineering in new agricultural science, this paper systematically analyzes and optimizes the course contents, frame and structures of basic chemical knowledge in related courses of civil engineering. After years of teaching practice, the curriculum reform has greatly improved the chemical knowledge application in engineering design and practical ability of civil engineering students, and is proved to provide a good theoretical and methodological guidance for engineering practice.

Key words: New agricultural science, Geotechnical environmental engineering, Ecological protection, Chemistry knowledge, Curriculum design

Lizhu Zhang, Aihua Wen, Aiping Tang, Feng Fan. Curriculum Design of Chemical Knowledge in Courses of Environmental Geotechnical and Ecological Protection for New Agricultural Sciences[J].University Chemistry, 2023, 38(3): 176-183.

Figures/Tables 9

References 13

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2	张树永; 朱亚先. 中国大学教学, 2022, 37 (8), 21.
3	张树永; 朱亚先; 郑兰荪; 霍冀川; 宋丽娟; 徐华龙. 高等工程教育研究, 2021, (3), 21.
4	张树永; 朱亚先; 郑兰荪. 大学化学, 2020, 35 (10), 2.
5	张树永; 王玉枝; 朱亚先. 中国大学教学, 2017, 32 (4), 51. doi: 10.3969/j.issn.1005-0450.2017.04.011
6	宋娜; 马晓宇; 高明; 吴川福; 王晓娜; 汪群慧. 大学化学, 2023, 38 (3), 88.
7	宋忠贤; 毛艳丽; 朱新锋; 张金辉; 赵焕新; 刘彪; 谷得明; 康海彦; 张岩; 李洁冰; 等. 大学化学, 2023, 38 (3), 146.
8	周立亚; 张树永; 杨屹; 王尧宇; 刘春明; 王玉枝; 万坚; 惠新平; 韩喜江; 何熙璞; 等. 大学化学, 2023, 38 (3), 9.
9	孙长艳; 范慧俐; 弓爱君; 王明文. 大学化学, 2023, 38 (3), 53.
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12	薛松; 刘天琳; 刘真真. 中国农业教育, 2022, 23 (4), 25.
13	许晶; 付颖. 大学化学, 2022, 37 (8), 2206048.

专业课程内容	涉及的主要化学课程	工程应用	目前课程的不足之处
特殊土性质	有机和无机化学、物理化学、分析化学、材料化学、化工热力学、仪器分析	土的力学性能改变、土质改良、特殊土化学处理方法	无专门讲授
地下水工程腐蚀性	无机化学、化学测试方法、化学反应工程、计算化学原理	地下工程设计、基础工程防腐、工业工程用水评价	少课时，内容不完整
矿物与岩石工程特性	无机化学、结构化学、结晶学、材料化学	岩石力学特性、风化评价	少课时
工程勘察	化学测试方法、计算化学原理	地质构造探测、环境评价	无专门讲授

事故地点与时间	事故现象与原因	主要损失	处置措施
浙江杭州天子岭垃圾填埋场(2020.1.1)	填埋场大量积聚有害气体，排气系统设计不当	1死4伤	改进排气和收集气体管道系统，施工方法改进
江西抚州市南城垃圾场(2022.6.4)	垃圾填埋场排水井有害气体积累过多，气体收集系统设计问题	4人死亡	气体收集、排气系统改进
云南普洱市思茅区(2019.8.1)	垃圾填埋场中毒窒息，有害气体收集与排气系统设计不当	5死1伤	气体收集系统改进，布置新的集、排系统
安徽亳州市垃圾填埋场(2020.2.16)	渗滤液处理站中毒窒息	2人死亡	渗滤液收集系统、处理站排气系统改进
安徽泗县垃圾填埋场(2019.4.16)	渗滤液处理站中毒窒息	1死1伤	渗滤液收集系统、处理站排气系统改进
广东番禺火烧岗垃圾场滑坡(2016.8.4)	长期恶臭、冒烟吐火，暴雨下产生滑坡，面积约1500平方	无伤亡，经济损失未知	排气、集液、排水系统改进设计，垃圾体加固
山西太原杏花岭区垃圾填埋场(2011.5.14)	填埋体滑坡，体积20000立方	2人死亡	排气、集液、排水系统改进设计
辽宁本溪溪湖区柳塘垃圾场(2005.9.11)	填埋场气体扩散爆炸是可能原因	3死8伤	排气、集液、排水系统改进设计
重庆沙坪坝歌乐山垃圾场(2002.6.14)	暴雨下填埋体滑坡，50000立方，气液与雨水混合形成软弱带	10人死亡	排气、集液、排水系统改进设计

专业课程内容	涉及的主要化学课程	工程应用	目前课程的不足之处
土的污染评价	有机和无机化学、分析化学、仪器分析	土污染风险评价与处置	少课时讲授
垃圾填埋场排气液设计	有机化学、化学测试方法、分析化学、计算化学原理	填埋场稳定性、气液量的估计与排液气设计	少课时，内容不完整
水的污染与污泥	有机和无机化学、化学测试方法	地质构造探测、环境评价	少课时讲授

专业课程内容	涉及的主要化学课程	工程应用	目前课程的不足之处
自然化学环境	有机和无机化学、物理化学、分析化学、仪器分析与测试、地球化学	自然环境风险评价与处置	少课时讲授
可溶性岩土的化学破坏机理与预警、预测	无机化学、化学测试方法、分析化学、计算化学原理、催化原理与基础	工程场地的沉降、滑塌等灾害与控制	少课时，内容不完整
化学污染与地质环境	无机化学、物理化学、化学测试	工程实践中的环境风险评价	少课时讲授

专业课程内容	涉及的主要化学课程	工程应用	目前课程的不足之处
土的三相结构	有机和无机化学、物理化学	土的基础物理力学特性	无讲授
土水相互作用	无机化学、物理化学、界面化学	土中水的控制	少课时
土的渗透与变形	无机化学、无机材料化学	土的渗透特性、变形计算	少课时
土的改良与处理	有机和无机化学、物理化学、化学测试、无机材料化学	软弱地基土的处理	少课时

Curriculum Design of Chemical Knowledge in Courses of Environmental Geotechnical and Ecological Protection for New Agricultural Sciences

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课程名称	化学知识的兴趣度		工程设计中化学知识应用		主要教学方法改进建议
课程名称	兴趣	兴趣度/%	应用	应用比例/%	主要教学方法改进建议
工程地质	有兴趣	95.1	有应用	96.6	增加实验和原位测试，动手能力加强
工程地质	无兴趣	3.6	无应用	3.1	增加实验和原位测试，动手能力加强
环境岩土工程	有兴趣	100	有应用	100	新测试手段应用，与智能监测相结合
环境岩土工程	无兴趣	0	无应用	0	新测试手段应用，与智能监测相结合
环境地质学	有兴趣	99.3	有应用	98.7	设立研究专题，增加新测试手段和技术的教学时长
环境地质学	无兴趣	0.5	无应用	0.8	设立研究专题，增加新测试手段和技术的教学时长
土力学	有兴趣	94.2	有应用	92.3	增加实践环节，微观结构测试中化学方法的应用介绍
土力学	无兴趣	4.3	无应用	5.8	增加实践环节，微观结构测试中化学方法的应用介绍

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