《水質工程學》教學環節的合理安排探討

薛英文+程曉如

摘要：水質工程學是給排水科學與工程專業的核心專業課程，涉及理論教學、實驗教學、生產實習及課程設計等四個教學環節。為保證該課程的教學效果，教學環節的合理安排非常重要。從每個教學環節的目的以及各環節的相輔相成關系來看，合理的安排順序應該是理論教學→實驗教學→生產實習→課程設計。從我校多年教學效果來看，這樣安排能提升教學質量，有效提高畢業生的專業水平。

關鍵詞：水質工程學；教學研究；教學環節；合理安排

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）05-0174-02

《水質工程學》作為給排水科學與工程專業的核心專業課程，涉及理論教學、實驗教學、生產實習及課程設計等四個教學環節。《水質工程學》的教學質量，將直接影響本專業畢業生從事專業工作的能力與水平。而教學質量除了受制于各單一教學環節本身的教學效果外，各教學環節的合理安排也會對教學質量的提高產生極大的促進作用。

近年來，我校成立了《水質工程學》課群組，教學團隊完成了多項關于給排水專業教學改革的項目，通過總結教學經驗、完善實踐教學體系、合理安排教學環節，使得《水質工程學》的教學效果有了很大的提高，畢業生質量得到了用人單位的肯定。

一、《水質工程學》主要內容與教學環節

（一）《水質工程學》的重要性

給排水科學與工程專業作為一個工科專業，學生畢業后主要在市政設計院、建筑設計院等各類設計院所、自來水公司、環保公司等工作，畢業生應能從事與給水處理、污水處理相關的設計、施工、運行管理等工作。而這些專業知識的學習，主要來自于《水質工程學》。因此，《水質工程學》教學效果的好壞，直接影響到學生的專業水平和就業單位對學校教學工作質量的評價。

（二）《水質工程學》主要教學內容

《水質工程學》是給排水科學與工程專業最重要的專業必修課之一。課程內容按處理對象主要包括城市給水處理、城市污水處理、工業給水及污廢水處理等；按處理原理包含物理處理、化學處理、物化處理和生化處理等，具體包括各種水處理技術的原理、工藝流程、最新成果和發展趨勢。城市給水處理的教學目的：要求學生通過學習，具有解決城市給水處理技術問題的初步能力，熟悉城市水廠的運行管理，重點掌握凝聚與絮凝、沉淀、過濾、吸附及消毒等水處理單元的基本概念、基本理論與設計計算。了解該學科現狀和發展趨勢，具有進行給水處理技術科學研究的基本能力。污水處理部分的教學目的：通過本課程學習，使學生掌握污水的物理處理、活性污泥法、生物膜法、污水的自然生物處理、污水的深度處理與回用以及污泥處理與處置等方面的基本概念、基本理論、設計計算和運行管理技術，掌握污水處理的工程技術與方法、應用條件以及新工藝與新技術，為將來從事本專業的污水處理工程設計、科研及運行管理等工作奠定必要的理論和應用基礎。工業水處理部分的教學目的：要求學生重點掌握水的化學處理、離子交換及各種膜法處理的基本理論和工藝技術；熟悉工業給水及工業廢水處理的基本處理方法和設備運行管理，熟悉工業廢水處理的排放標準；掌握工業給水和工業廢水處理工程設計與計算的基本概念；初步具備從事工業給水和廢水處理的科研能力，并對該學科現狀和發展動向具有初步的了解。

（三）《水質工程學》主要教學環節

《水質工程學》涉及的教學環節主要包括理論教學、水質工程實驗、課程設計以及生產實習等四個方面。與本專業的其他課程教學只覆蓋一到兩個教學環節相比，《水質工程學》的教學過程涵蓋了所有相關的教學環節。每個教學環節都對保證教學質量起著重要的作用。理論教學為學生講授水處理方面的相關原理，使學生全面了解與掌握水質與水質標準、水處理方法與原則、凝聚和絮凝、沉淀、過濾、吸附、氧化還原與消毒、離子交換、膜濾技術、活性污泥法、生物膜法、厭氧生物處理、污泥處理處置與應用、水的冷卻、腐蝕與結垢、典型給水處理系統、城市污水處理系統、工業水處理等基本概念與理論，掌握城鎮給水與廢水處理技術的基本計算方法及其發展狀況。水處理實驗一方面使學生學習實驗基礎理論，包括儀器儀表的工作原理、測量方法、誤差分析、實驗原理，另一方面訓練學生的基本實驗技能，包括儀器設備的操作使用、維護、實驗內容的設計與實驗數據的整理等。讓學生在學習水處理基本理論后，能更形象地理解理論的內容，鞏固所學知識。

課程設計則可以加深學生對專業知識的理解與認識，學習有關設計規范與技術標準，掌握工程設計的基本方法，培養工程設計能力。生產實習則通過讓學生參觀實際的水處理工程（包括自來水廠與污水處理廠），使學生學習給水排水工程設施的施工、運行、維護與管理知識，學習現行的有關規范、標準與規程。能將課本上的理論知識、理論計算結果與實際工程相結合進行理解，進一步增加學生對實際工程的認知。

二、《水質工程學》教學環節的合理安排

（一）給排水主要專業課程

除專業理論基礎與專業技術基礎外，給排水科學與工程專業的主要專業課程有：《水質工程學》、《泵與泵站》、《水資源利用與保護》、《給水排水管網系統》、《建筑給水排水工程》、《水工藝設備基礎》、《給排水工程儀表與控制》、《水工程施工》與《水工程經濟》等課程。上述課程有的涉及課程設計和實習，有的則只有理論教學。《給水排水管網系統》與《泵與泵站》兩門課主要涉及理論教學與課程設計兩個教學環節，課程設計一般安排在理論教學之后進行。《建筑給水排水工程》主要涉及理論教學、課程設計與生產實習三個環節，很多學校都是先進行理論教學，然后直接進行課程設計，生產實習則是安排在課程設計之后進行。《水工程施工》、《水工藝設備基礎》、《水工藝儀表與控制》與《水工程經濟》等課程則只有理論教學一個環節。《水質工程學》教學環節涉及理論教學、實驗、課程設計及生產實習等四個方面，這四個環節時間順序上的安排，各個學校不盡相同。一般情況下，水處理實驗都會與理論教學同步進行，而課程設計與生產實習，有的學校先安排課程設計，有的學校則先安排生產實習。目前，大多數學校都是課程設計安排在生產實習之前。endprint

（二）《水質工程學》教學環節的合理安排

根據《高等學校給排水科學與工程本科指導性專業規范》，《水質工程學》作為水質控制核心知識領域的推薦課程，課堂教學核心學時數至少應安排64學時；水質工程學實驗包含：混凝實驗、顆粒自由沉淀實驗、過濾及反沖洗實驗、活性炭吸附實驗、樹脂總交換容量和工作交換容量的測試實驗、污泥沉降比和污泥指數的測定與分析實驗、鼓風曝氣系統中的充氧實驗、加壓溶氣氣浮的運行與控制實驗，安排至少16學時；課程設計包括水廠課程設計和污水處理廠課程設計，至少各安排1周；生產實習主要是水廠與污水處理廠實習，時間則至少安排2周。《水質工程學》涉及的四個教學環節既各有側重又相互聯系，不同的教學安排，對本課程的教學效果將會產生不同的影響。根據每個教學環節教學目的不同，各教學環節執行的順序也需要合理安排。根據我校多年的教學總結，各環節安排應按如下順序：首先，安排理論教學。理論教學作為專業知識學習的前提以及其他各環節的基礎，應作為第一順序安排。教師在課堂上詳細講授水質凈化各種處理技術的原理、工藝流程及設計計算。其次，安排水處理實驗。水處理實驗作為課堂教學過程中理論知識的形象體現，應當跟隨理論教學的進度隨堂安排，這樣可以保證學生在學習完理論知識點后，可以立即將其實踐化，加深對課堂知識的理解。第三，應該安排生產實習。重點選擇兩個技術先進、工藝較齊全的給水廠和污水廠蹲點實習，再適當參觀若干個工藝方面有不同特點的水處理廠。只有通過生產實習，學生才能進一步結合實際工程加深對書本知識的理解，切實掌握各種水處理構筑物的形式、結構、管渠連接等情況，熟悉各類泵房的布置形式、閥門控制及起吊設備，熟悉自動控制、水質檢測等水處理運行過程中所需的設備及其作用，理解與廠區構（建）筑物、道路、綠化等相關的平面布置與高程布置原則。最后，安排課程設計。學生通過課堂理論學習及有關實驗操作，并經過校外生產實習的實踐活動，再回到學校進行水廠和污水廠課程設計時，將會得心應手，具有更加清晰的思維和邏輯，更能明白水處理廠各構筑之間平面布置與高程銜接的重要性，理解水泵選型及運行的合理設置，明白道路、辦公用房、檢修車間、化驗室等等附屬建筑物的布置特點。因此，設計方案會更加合理，更切合實際，為后續畢業設計及走上工作崗位打下堅實基礎。

三、結語

《水質工程學》作為給排水科學與工程專業的一門核心課程，如何安排該課程各教學環節，對提高教學效果影響極大。我校成立了《水質工程學》課群組，教學團隊完成了多項關于給排水專業教學改革的項目，通過總結教學經驗，完善實踐教學體系，合理安排教學環節，使得《水質工程學》的教學效果有了很大的提高，畢業生質量得到了用人單位的肯定。根據我校多年的教學經驗，制定該課程教學計劃，首先進行理論教學，相關實驗可在理論教學過程中穿插進行，生產實習則需要在理論教學完成后安排，最后進行課程設計，這樣能極大提高教學效果。當然，對于不同的學校，可能在教學計劃、學時安排上都會有差異，但從教學效果考慮，應本著由淺入深、從課堂到實踐再到課堂的教學順序，這樣才能保證良好的教學質量。

參考文獻：

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