水處理工程課程教學(xué)改革與探討

田芳　李紅藝　郭光

摘 要 水處理工程是環(huán)境工程的核心專業(yè)課程，是鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要專業(yè)課程。本文結(jié)合高等院校水處理原理課程教學(xué)改革思路，對該課程的教學(xué)進(jìn)行了改革，做到教學(xué)和實(shí)踐相結(jié)合，通過改革期望培養(yǎng)出水處理的實(shí)用型人才。

關(guān)鍵詞 教學(xué)內(nèi)容 水處理工程 環(huán)境工程

中圖分類號：G424?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.02.040

Water Treatment Engineering Curriculum Reform and Discussion

TIAN Fang， LI Hongyi， GUO Guang

（School of Environmental Engineering， Nanjing Institute of Technology， Nanjing， Jiangsu 211167）

Abstract Water treatment works is the core courses in environmental engineering， is to exercise and develop students' practical abilities important professional courses. In this paper， water treatment universities Teaching Reform ideas were the curriculum reform， so that teaching and practice， through the reform of water expected to cultivate practical talents.

Key words teaching content; water treatment engineering;environmental engineering

水處理工程是環(huán)境工程專業(yè)必修課，也是該專業(yè)的核心課程之一。該課程以物理化學(xué)生物化工等課程為理論基礎(chǔ)，用工程學(xué)的方法研究控制自然水體污染的途徑以及廢水處理的工藝。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生系統(tǒng)地了解水的性質(zhì)、給水和污水的水質(zhì)特征與水質(zhì)指標(biāo)、水體污染及危害與自凈等基本概念與理論，掌握各種水處理的工程技術(shù)與方法、應(yīng)用條件，以及新工藝與新技術(shù)，為將來從事本專業(yè)的工程設(shè)計、計算水質(zhì)工程中的各構(gòu)筑物、工藝系統(tǒng)等奠定必要的理論和應(yīng)用基礎(chǔ)。為了能在有限的課時內(nèi)，使學(xué)生更好掌握課程的主要內(nèi)容，筆者對水處理工程的教學(xué)進(jìn)行了一些有益的改革。

1 注重理論聯(lián)系實(shí)際，積極參加實(shí)踐教學(xué)

課堂講授與課外實(shí)習(xí)緊密結(jié)合起來，可以加深學(xué)生的印象，提高教學(xué)質(zhì)量。水處理工程是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，實(shí)踐環(huán)節(jié)在教學(xué)過程中起著非常重要的作用，它能使學(xué)生鞏固和理解基礎(chǔ)知識。在學(xué)生學(xué)習(xí)理論課程的同時，帶領(lǐng)學(xué)生到企業(yè)參觀實(shí)習(xí)，讓學(xué)生體會該課程在生產(chǎn)中的應(yīng)用。近年來，我們聯(lián)系了具有代表性的水廠：江寧污水處理廠、江寧自來水廠、洛陽拖拉機(jī)污水處理廠等作為實(shí)習(xí)基地。同時教師在授課時，將生產(chǎn)實(shí)踐中的案例給學(xué)生分析和講解，這樣加深了學(xué)生對該課程的理解，提高了學(xué)生的興趣，加深了水處理過程的理解。結(jié)合理論課程和后續(xù)的綜合實(shí)驗(yàn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)的需要，認(rèn)識實(shí)習(xí)課程安排在污水處理廠和城市水廠參觀實(shí)習(xí)，在實(shí)習(xí)結(jié)束后，每位學(xué)生獨(dú)立完成一份實(shí)習(xí)報告，并參加實(shí)習(xí)課程的閉卷考試，以考查學(xué)生的實(shí)習(xí)效果。

課程設(shè)計是對學(xué)生學(xué)完該課程的總結(jié)和應(yīng)用。在課程的基礎(chǔ)上，教師安排了兩周的課程設(shè)計。教師采用的題目和實(shí)際相結(jié)合，學(xué)生根據(jù)給定的污水廠的設(shè)計要求，提出不同的水處理流程并進(jìn)行方案比較和論證，從中選出最佳的污水的處理流程。通過課程設(shè)計，使學(xué)生綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識實(shí)際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作能力，鞏固與擴(kuò)充課程所學(xué)的內(nèi)容，提高了學(xué)生獨(dú)立思考的能力。

2 讓學(xué)生參與教師的科研課題

為了提高學(xué)生的動手能力，加強(qiáng)學(xué)生對課程的理解，學(xué)生可以在大一入學(xué)時參與教師的課題，學(xué)生除了感受教師的言傳身教，也加深了對課程的了解。教師鼓勵學(xué)生申請大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目，使學(xué)生能都獨(dú)立進(jìn)行課題的研究，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)校鼓勵學(xué)生進(jìn)行科技創(chuàng)新，充分挖掘?qū)嶒?yàn)室資源，在完成正常教學(xué)、科研任務(wù)的前提下，水處理實(shí)驗(yàn)室應(yīng)對所有在校的本科學(xué)生開放，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和科研提供了便利條件。

3 授課方式

多媒體教學(xué)是大學(xué)教學(xué)必備的輔助教學(xué)手段，使教學(xué)過程更加形象、直觀，可以提高教學(xué)質(zhì)量。傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)是學(xué)生很容易抓住教師的授課要點(diǎn)，便于學(xué)生跟著教師的思路理解課程內(nèi)容。但在教學(xué)過程中缺少生動性和靈活性。在水處理理論與技術(shù)教學(xué)過程中，多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合，解決了該課程中許多工藝流程圖等難以展示的缺點(diǎn)，使學(xué)生看到生動形象而又豐富多彩的感性材料，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了課堂效率。傳統(tǒng)教學(xué)可以更好地引領(lǐng)學(xué)生，讓學(xué)生掌握重點(diǎn)。兩者結(jié)合使該課程的內(nèi)容更加具有邏輯性和生動性，這也是多媒體教學(xué)過程中最重要的一環(huán)，教師應(yīng)該制作出很多優(yōu)質(zhì)的多媒體課件，并不斷改進(jìn)。多媒體課件的制作要堅持直觀、簡潔和流暢的原則，適當(dāng)控制多媒體課件中的文字內(nèi)容，對每一張幻燈片都要進(jìn)行合理的制作。重視和加強(qiáng)多媒體教學(xué)在培養(yǎng)高素質(zhì)的專業(yè)人才過程中具有重要意義。

4 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和科學(xué)素養(yǎng)

隨著科技的發(fā)展，教師在給學(xué)生傳授知識的同時，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，正如“授人以魚，不如授人以漁”。依托學(xué)科建設(shè)優(yōu)勢，在教學(xué)過程中將教師的最新科研成果引入到教學(xué)中，構(gòu)建了全新的課程體系。在以往的教學(xué)中，教師只是按照課本將基本理論傳授給學(xué)生，在科技日益發(fā)展的今天，教研組教師將本課程的科研成果和先進(jìn)的技術(shù)理論融入教學(xué)，給學(xué)生適當(dāng)講解與課程相關(guān)的最新進(jìn)展，讓學(xué)生了解本學(xué)科最新的發(fā)展動態(tài)。

本課程采用講授與交流等相結(jié)合的教學(xué)方法，教師在課堂上講授時突出重點(diǎn)，啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。教師布置一些問題，學(xué)生通過查閱資料，尋找解決方法。也可以將學(xué)生分成小組，利用課上5分鐘的時間把自己小組的成果匯報出來。這既鍛煉了學(xué)生的合作精神，也培養(yǎng)了學(xué)生的表達(dá)能力。

5 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高等學(xué)校教學(xué)體系的一個重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)周密的科學(xué)品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生能力的重要途徑。如在測定活性污泥的實(shí)驗(yàn)中：學(xué)生不僅要測定活性污泥五項(xiàng)性能指標(biāo)，還要求學(xué)生自己培養(yǎng)和馴化活性污泥，這樣學(xué)生既培養(yǎng)了活性污泥，還掌握了活性污泥生長過程的影響因素、微生物在活性污泥中出現(xiàn)的順序，了解如何提高污泥性能、微生物的培養(yǎng)及馴化及在污水生物處理應(yīng)用。在以后的實(shí)踐中，生物處理與各種處理工藝結(jié)合，有較好的指導(dǎo)作用。

水處理工程的工藝流程多且復(fù)雜，知識架構(gòu)復(fù)雜。為了提高教學(xué)效果，使學(xué)生更加清楚地掌握水處理流程中各種構(gòu)筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理，實(shí)驗(yàn)室用透明有機(jī)玻璃制作了水處理流程的模型，如機(jī)械反應(yīng)斜板沉淀池、接觸氧化池、無閥濾池、SBR法間歇式設(shè)備、曝氣生物濾池、氧化溝（電動轉(zhuǎn)刷充氧）、曝氣沉砂池、輻流式沉淀池、A2/O除磷脫氮工藝、小型Carrousel氧化溝、反滲透實(shí)驗(yàn)裝置等，使學(xué)生對構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)有了感性認(rèn)識，增加了學(xué)習(xí)興趣。

6 加強(qiáng)對學(xué)生環(huán)保意識的培養(yǎng)

為了實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，水處理工程不僅是培養(yǎng)環(huán)境工程專業(yè)的高級人才，還承擔(dān)著教育、普及環(huán)保知識的平臺。將環(huán)保的理念潛移默化地滲透在教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保觀念。水處理教學(xué)教育的目標(biāo)之一是培養(yǎng)的環(huán)保意識，要求水處理課程承擔(dān)起宣傳、研究水的循環(huán)利用和節(jié)約用水的思想。提高學(xué)生環(huán)境意識是環(huán)境教育的核心，對防止環(huán)境惡化在教學(xué)中，給水處理的過程包括混凝、沉淀、過濾、消毒等工藝。水輸送到每個用戶中，經(jīng)歷這么多的工藝，得知水處理的復(fù)雜性，學(xué)生都會節(jié)約用水。化學(xué)教育戰(zhàn)線在選擇實(shí)驗(yàn)時，盡量選擇綠色實(shí)驗(yàn)為指導(dǎo)思想，用最少的化學(xué)試劑完成實(shí)驗(yàn)，最大程度地減少實(shí)驗(yàn)室的三廢，以實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)的理想和目標(biāo)。綠色化學(xué)對大學(xué)生環(huán)境保護(hù)意識的培養(yǎng)有著重要意義。

7 結(jié)語

當(dāng)前高校教育的目標(biāo)是培養(yǎng)創(chuàng)新性高級人才，因此，我們在水處理教學(xué)中應(yīng)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。經(jīng)過教學(xué)改革，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力，全面提高水處理課程教學(xué)的質(zhì)量，培養(yǎng)出創(chuàng)新能力強(qiáng)的環(huán)境專業(yè)人才。

幾年來，我們在水處理課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式等進(jìn)行了改革，得到了師生的一致好評。在今后的教學(xué)中，筆者將繼續(xù)對教學(xué)方法、思路進(jìn)行改革，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)一步提高該課程的教學(xué)質(zhì)量。

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