淺談《水污染控制工程》實驗教學(xué)的改革與實踐

摘要：《水污染控制工程》是環(huán)境工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一。針對目前《水污染控制工程》實驗教學(xué)中存在的問題，結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗和體會，對《水污染控制工程》實驗教學(xué)體系的改革進行探討，強化學(xué)生的實驗操作技能，使學(xué)生能更好地掌握專業(yè)知識，并提高學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力。

關(guān)鍵詞：水污染控制工程；實驗教學(xué)；改革；實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）17-0055-02

《水污染控制工程》是環(huán)境工程本科專業(yè)的骨干課程之一，也是工程應(yīng)用性和實踐性很強的一門專業(yè)課程。它是以水污染控制工程理論教學(xué)為基礎(chǔ)，由理論教學(xué)、實驗教學(xué)、污水處理廠認識實習(xí)和相應(yīng)的畢業(yè)設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)組成的有機集合體系。其中，水污染控制工程實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力的重要環(huán)節(jié)。實驗課程的學(xué)習(xí)不僅可以加深學(xué)生對課程基本知識、基本理論、基本方法的理解，培養(yǎng)學(xué)生運用理論和方法解決實際廢水處理問題的能力，還可以通過系統(tǒng)的實驗訓(xùn)練，來加強學(xué)生動手、實踐能力的培養(yǎng)。

杭州電子科技大學(xué)的環(huán)境工程專業(yè)是省重點學(xué)科和特色專業(yè)，為加強我校本科環(huán)境工程專業(yè)的建設(shè)，本文特對目前水污染控制工程實驗教學(xué)過程中存在的問題進行分析，并探討適合我校環(huán)境工程專業(yè)水處理方向的實驗教學(xué)的改革與實踐。

一、實驗教學(xué)存在的問題

充分合理的實驗環(huán)節(jié)的安排、內(nèi)容的設(shè)置和形式的采用在使學(xué)生具有水處理工程師素質(zhì)是至關(guān)重要的。然而，目前水污染實驗教學(xué)中還存在諸多問題。

1.實驗內(nèi)容陳舊，缺乏整體性。實驗項目往往按理論課程需要而設(shè)置，各自獨立，缺乏整體性、系統(tǒng)性。實驗教學(xué)內(nèi)容更新速度慢，不能及時反映本學(xué)科發(fā)展的最新動態(tài)。對學(xué)生開設(shè)教材以外的實驗太少，甚至沒有。實驗形式以驗證性為主，綜合設(shè)計型、研究創(chuàng)新型實驗比例偏低。

2.實驗教學(xué)方法單一。實驗教學(xué)方法仍沿襲傳統(tǒng)的“預(yù)習(xí)—講解—實驗—報告”的教學(xué)方式，這樣不僅阻礙了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，而且使學(xué)生的思維空間受到很大限制，制約學(xué)生主動性的發(fā)揮和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.實驗室配套試驗教學(xué)儀器有限。實驗項目主要圍繞實驗室已有且能用的試驗教學(xué)儀器來開展，實驗內(nèi)容受到很大限制，許多實驗開展不來，部分實驗僅能讓學(xué)生從理論上了解處理流程或是簡單模型介紹，這樣不僅教師教學(xué)比較被動，而且學(xué)生自己實際動手操作能力也受到限定。

4.實驗考核不能全面反映學(xué)生能力等問題。目前對實驗課成績的評定，主要還是依據(jù)實驗報告內(nèi)容及參加實驗考勤等評分，但這種方法不能全面地衡量學(xué)生對實驗教學(xué)內(nèi)容的了解、掌握情況。

二、實驗教學(xué)的改革與實踐

實驗教學(xué)改革的目的不僅是鞏固課上所學(xué)的理論知識，更重要的是在培養(yǎng)學(xué)生獲得基本實驗技能的基礎(chǔ)上加深學(xué)生對課程理論問題和實際問題的理解，因此，基于水污染實驗教學(xué)中存在的問題，我們對污染實驗教學(xué)的教學(xué)安排、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核方式等進行改革與實踐。

1.實驗教學(xué)安排的改革與實踐。在學(xué)科計劃和總學(xué)時的控制下，我校《水污染控制工程》教學(xué)安排是在大三上學(xué)期，總學(xué)時為64，其中理論課時為48學(xué)時，課內(nèi)實驗為16學(xué)時。由于先前理論及實驗一起開課，時間緊張，實驗效果不佳，現(xiàn)將理論與實驗分開到2個學(xué)期，開設(shè)水污染控制綜合實驗課，實驗課時32學(xué)時，特別增加了其課時與學(xué)分。另外，考慮到相關(guān)課程前后呼應(yīng)，也便于更加系統(tǒng)完成本專業(yè)的學(xué)習(xí)，因此在環(huán)境工程教學(xué)計劃大綱設(shè)置之初，充分考慮到課程間的過渡過程，將涉及水處理方向的《環(huán)境工程微生物學(xué)實驗》和《環(huán)境監(jiān)測》、《環(huán)境與資源綜合實驗》這三門實驗課程在開設(shè)時間上已合理安排好它們之間的銜接，比如相關(guān)微生物指標(biāo)、水質(zhì)指標(biāo)的監(jiān)測在上述三門課程的實驗教學(xué)中已讓學(xué)生得到充分鍛煉，這樣學(xué)生能更加有效地利用水處理實驗課時，減少先前預(yù)留在污水水質(zhì)等指標(biāo)測定的實驗課時，從而可以有更多精力和時間用于掌握污水處理的工藝原理和運行過程與細節(jié)了。

2.實驗教學(xué)內(nèi)容的改革與實踐。本教研室開設(shè)的實驗項目進行重新篩選，減少重復(fù)、驗證性實驗內(nèi)容，保留一些有代表性的實驗項目。將本實驗教學(xué)基本按照以下三種類型進行：（1）基本實驗，培養(yǎng)學(xué)生的基本操作能力。如各種混凝試劑配置、CODcr、BOD5、NH3-N、SS、pH等常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)的分析。（2）設(shè)計性實驗，選取不同類型的廢水，學(xué)生自己設(shè)計實驗方案去解決實際問題，這類實驗可以與教師的科研相結(jié)合。如：蕭山某機械廠含油廢水的處理；紹興某印染廠染料廢水的處理。

3.實驗教學(xué)模式的改革與實踐。水污染控制工程實驗課時有限，很難滿足實驗?zāi)康模灰才殴芾砗侠恚谜n余時間和課堂學(xué)時相結(jié)合進行實驗，也會收到好的實驗效果。對于基本實驗，學(xué)生可以合理安排實驗時間，明確實驗任務(wù)，落實責(zé)任，使每人都積極參與，利用課余時間在公共的開放實驗室將整個實驗做好。對于綜合性實驗和設(shè)計性實驗，可結(jié)合地方特色開設(shè)綜合設(shè)計性實驗，教師僅提出選題和要求，只要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)必須完成某一實驗項目，給學(xué)生提供更多獨立思維空間和不斷操作的摸索過程。學(xué)生在自行查閱文獻的基礎(chǔ)上，運用所學(xué)的理論知識和實驗知識，可以以小組團隊或自己個人的方式進行實驗方案的設(shè)計，選取實驗方法，充分合理地選用實驗室已有的設(shè)備儀器，設(shè)定實驗步驟、實驗儀器、實驗用藥劑等，并對實驗結(jié)果進行綜合分析討論、數(shù)據(jù)處理等。

4.實驗考核方式的改革與實踐。為提高實驗教學(xué)效果，并培養(yǎng)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中學(xué)生嚴(yán)謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。對該課程實驗環(huán)節(jié)的考核也相應(yīng)進行了調(diào)整，以往成績評定是以小組或個人實驗結(jié)束上交的實驗報告為主。現(xiàn)實驗考核不應(yīng)僅僅局限于實驗結(jié)果，而應(yīng)貫穿整個實驗過程，包括實驗預(yù)習(xí)、準(zhǔn)備、方案設(shè)計、實驗操作、實驗結(jié)果和實驗報告以及最后的實驗現(xiàn)象和誤差分析等。同時，還對學(xué)生的實驗態(tài)度、團隊合作、考勤、衛(wèi)生工作等多方面也進行量化考核。最終綜上表現(xiàn)再對每位學(xué)生進行最后的綜合評定。

實踐表明，《水污染控制工程》實驗教學(xué)的改革有效利用并節(jié)約實驗課時，引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計和完成實驗，提高學(xué)生的動手能力，創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作精神；同時對授課老師自身素質(zhì)和教學(xué)水平及相關(guān)科研也提出來更高的要求，不僅要求教師能在實驗教學(xué)中積累知識、總結(jié)經(jīng)驗，堅持實驗教學(xué)內(nèi)容的工程性、先進性，更需將實驗教學(xué)環(huán)節(jié)打造成培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力，綜合創(chuàng)新能力、提高學(xué)生素質(zhì)的主課堂，使《水污染控制工程》的實驗教學(xué)在老師與學(xué)生中達到應(yīng)有的效果，也為其他專業(yè)課程和實踐環(huán)節(jié)創(chuàng)造更好的平臺。

參考文獻：

[1]郭昌梓，孫根行.《水污染控制工程實驗》教學(xué)改革的探討[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2008，6（2）：98-100.

[2]黃玲.基于工程實踐能力培養(yǎng)的《水污染控制工程》實驗教學(xué)初探[J].自然科學(xué)教學(xué)，2011，（6）：40-41.

[3]江芳，李健生.提高水污染控制工程實驗教學(xué)效果的幾點體會[J].實驗室研究與探索，2008，27（12）：112-114.

[4]徐進，李紅藝.水污染控制工程課程教學(xué)改革初探[J].時代教育，2011，（9）：49-50.

[5]黃慧，舒展，李宏罡.水污染控制技術(shù)綜合實驗的設(shè)計革新[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011，（17）：37，39.

[6]潘楊，黃勇，沈耀良，等.水污染控制工程實驗教學(xué)改革初探[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2011，11（2）：139-140.

基金項目：杭州電子科技大學(xué)實驗教改研究項目

作者簡介：李靜（1979-），女，河南人，講師，主要研究：環(huán)境污染治理。