“水污染控制工程”一體化實踐教學模式探討

摘 要: “水污染控制工程”作為環境工程的主干科目，工程應用性極強，本文結合該課程的特點，提出了“課堂教學—實驗教學—課程設計—生產實習”的一體化實踐教學模式，為全面提升學生獨立思考能力、創新能力和實際操作能力提供了一種全新的教學模式。

關鍵詞: “水污染控制工程” 一體化實踐教學 教學改革

“水污染控制工程”作為環境工程的主干科目，所涉及的基礎知識繁雜，同時工程應用性也極強。該課程在講述污染物在水中的遷移轉化和降解行為與影響因素的基礎上，重點探討如何運用各種物理、化學和生物的方法控制和消除污染，它強調控制污染的各種技術手段，實踐技能要求高。在整個教學過程中，如何將課堂教學與實驗、實習和課程設計等實踐教學有機地結合在一起，更好地貫徹理論與實踐相結合，鞏固和深化課堂所學的教學內容，提高分析和解決實際問題的能力，提高環境工程創新人才的培養，是目前急需解決的問題，也是當前國內外大多數高校進行教學改革的主要方向。[1-3]

1.存在的問題

我國高等教育長期以來以傳授知識為主要任務，課程以一門學科的基本知識和基本技能為核心。在這種教育思想的指導下，教學過程中往往是重知識積累，輕知識的運用和能力的培養，這種現象在本課程的實踐教學環節上表現得尤為突出。在實驗教學環節，設置實驗課時相對較少，且多為驗證性實驗，僅能滿足鞏固基本理論知識，掌握基礎實驗技能，對于激發學生的創新思維，培養其創新能力起不到應有的作用;在課程設計環節，形式較為單一，學生積極性不高;在生產實習環節，由于資金投入不足，加之現場條件的限制，大多是走馬觀花、收效甚微。

2.“水污染控制工程”一體化實踐教學改革的方案

“水污染控制工程”一體化實踐教學改革的重點是:改革和完善以水污染控制為主線的教學體系，建立“課堂教學—實驗教學—課程設計—生產實習”的一體化實踐教學模式，具體技術路線見下圖。

3.改革方案的實施與教學實踐

3.1優化整合教學內容，改進教學方法和手段，強化課堂教學效果。

在教學內容上，重新整合原有知識點，突出重點難點，壓縮課堂教學學時;在教學手段上，將課堂教學、專題討論、多媒體手段、水處理模型、小論文寫作等有機地結合在一起，提高學習效率和質量;在教學方法上，采用案例教學模式[4]，即“理論—案例—理論”的方式:將水污染控制原理與實際案例、設計相結合，引導學生注意理論知識的學習和應用，對案例、設計中存在的問題加以分析，找出存在的問題，從理論上加以分析解決。

3.2采用層次教學，完善實驗教學環節。

實驗教學是理論聯系實際的橋梁，對于學生鞏固理論知識，掌握實驗技術技能，培養動手能力，提高綜合素質起著關鍵作用，在學生學習專業課程中起重要的“紐帶”作用。水污染控制工程在實驗教學環節上增加了實驗課時和內容，突出實驗內容的基礎性、實用性、綜合性和系統性，同時部分試驗為拓展性和創新性試驗。為此，我們要把實驗內容從易到難、由淺入深，按照認識的規律分三個層次[5]教學授課，即基礎驗證性實驗教學、綜合設計性試驗教學和開放性試驗教學。

第一層次是注重基本實驗技能培養，學習基本的測試方法及其正確的實驗數據記錄分析處理、實驗結果的準確描述和規范實驗報告;第二層次是對緊密相連的各個知識點進行有機的統一，體現水處理工藝的系統性，通過這類實驗，鍛煉學生在動態、連續的實驗中的操作技能，讓學生把水處理實驗加以綜合理解，掌握水處理的體系;第三層次是通過開設開放性廢水處理工藝實驗，培養學生的綜合能力，通過開放實驗室，鼓勵學生在業余時間到實驗室，自己動手做一些感興趣的實驗，由學生自己制定實驗題目、實驗方案(比如某工藝的一些改型)、實驗步驟，并進行實驗分析。

這樣可使學生的學習由被動變為主動，在掌握水處理實驗工藝方法的同時，不僅練習各種操作技術，培養獨立分析問題、解決問題的能力，而且調動積極性、創造性，激發對知識和科學的探索。

3.3將課程設計系統化，充分發揮其橋梁作用。

“水污染控制工程”課程設計是在完成課程學習后進行的一個重要的實踐環節，在教學中起著承上啟下的作用，是連接基礎知識、基本理論學習和生產實際的紐帶和橋梁。

為了強化課程設計的效果，教師可將課程設計與生產實習交叉進行，使學生在設計實踐中遇到的問題到現場得以解決，增強學生的感性認識，實現從理性—感性—理性的升華。首先教師參照現場實例，給出設計要求和部分設計參數，學生分組或自由組合，協作或單獨做出設計方案和設計圖件;然后，組織學生現場參觀，對其優缺點進行討論比對，在此基礎上提出改進建議;最后，完成對課程設計的修正。

3.4采用“三步走”策略，強化生產實習效果。

所謂“三步走”策略是指分別在實習前、實習中和實習后采取相應措施強化實習效果。具體做法是:教師在生產實習前把有關課程中實踐性比較強的內容與實習結合起來進行教學，甚至加講少量必不可少的新知識，充分調動學生的主觀能動性，從而使學生在對生產過程的實地觀察與實踐中將所學的理論知識與生產實踐活動進行對比分析，認真去解決問題;在實習過程中，可安排參觀和相互交流，或請專家和師傅舉辦一些專題講座;實習結束后，再分小組討論，并撰寫實習報告。

4.結語

“課堂教學—實驗教學—課程設計—生產實習”的一體化實踐教學模式，是一種全面提升學生獨立思考能力、創新能力和實際操作能力的教學模式，是探索以工程為背景的具有中國特色工程人才的培養模式，必將成為培養環境工程創新人才的基石。

參考文獻:

[1]張明泉等.綜合性大學環境科學與環境工程學科實踐教學體系建設[J].高等理科教育，2005，60(2):112.

[2]江芳，李健生.提高水污染控制工程實驗教學效果的幾點體會[J].實驗室研究與探索，2008，27(12):112.

[3]國家教育委員會高等教育司等.高等教育面向21實際與發展報告會文集[C].北京:高等教育出版社，1997.

[4]張莉，畢亞凡，余訓民，祝啟坤.水污染控制工程“案例—實驗—設計”一體化實踐教學創新模式的探索[J].化工高等教育，2008，102(4):99.

[5]方戰強，邱心泓.水污染控制工程實驗教學體系的改革與創新[J].廣州化工，2009，37(4):193.