《水污染控制工程》課程實(shí)踐教學(xué)改革探索

童英林　袁永平　周康群　劉暉　孫彥富　劉潔萍

摘 要：以卓越工程師培養(yǎng)計劃及專業(yè)定位為導(dǎo)向，優(yōu)化與調(diào)整水污染控制工程實(shí)踐課程教學(xué)模式，使課程能更好地契合于環(huán)境工程專業(yè)新的實(shí)踐教學(xué)體系，討論本課程在專業(yè)的四個重點(diǎn)實(shí)踐環(huán)節(jié)中的開展方式，提高本校環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：卓越工程師；水污染控制工程；實(shí)踐教學(xué)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.243

0 引言

目前，工科教育中缺乏自主性與創(chuàng)新性能力的培養(yǎng)，已成為各級教育部門需要迫切考慮和解決的難題。理科和工科教育模式趨向與同質(zhì)化，工科教育的實(shí)踐內(nèi)容大多趨向于驗證式、統(tǒng)一化，加上缺乏產(chǎn)業(yè)及市場的導(dǎo)向及參與，導(dǎo)致企業(yè)大量需要的實(shí)用型和技術(shù)型人才嚴(yán)重缺乏。為了貫徹落實(shí)《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項目，促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國， 我國教育部在2010年推出“卓越工程師培養(yǎng)計劃” 重大教育改革計劃，其目標(biāo)是培養(yǎng)一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術(shù)人才， 為國家建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國的發(fā)展戰(zhàn)略服務(wù)。

隨著國家低碳節(jié)能經(jīng)濟(jì)的實(shí)施及對環(huán)保產(chǎn)業(yè)的日益重視，對環(huán)境工程本科教育也提出了更高的要求。本校環(huán)境工程專業(yè)全系教師通過對廣東省環(huán)保人才方面的需求進(jìn)行深入、廣泛調(diào)研，結(jié)合“十二五”人才培養(yǎng)規(guī)劃和需求狀況，進(jìn)行了環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案與培養(yǎng)定位研究，將我校環(huán)工專業(yè)定位為培養(yǎng)“從事環(huán)境污染控制與治理工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工管理及運(yùn)行管理，環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的技術(shù)研究、開發(fā)與推廣的高級應(yīng)用型工程技術(shù)人才”。作為環(huán)境工程專業(yè)的專業(yè)骨干課程，水污染控制工程實(shí)踐教學(xué)改革在專業(yè)教改探索中起重要作用。

1 現(xiàn)狀與問題

本校環(huán)境工程專業(yè)定位和卓越工程師培養(yǎng)計劃的目標(biāo)從不同層面上指引了我院環(huán)境工程專業(yè)的教學(xué)的改革方向，其培養(yǎng)目標(biāo)在本質(zhì)上是一致的。作為主干課程，分析我院水污染控制工程實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀，主要存在以下問題：

1.1 實(shí)踐教學(xué)體系還不完善，缺乏系統(tǒng)化

該課程的各項實(shí)踐性環(huán)節(jié)雖已受到重視，但基本是以理論教學(xué)為主導(dǎo)，未形成較為獨(dú)立的實(shí)踐教學(xué)框架，特別是以卓越工程師培養(yǎng)計劃為導(dǎo)向的，以培養(yǎng)創(chuàng)新能力強(qiáng)的應(yīng)用性人才為目的的系統(tǒng)化的實(shí)踐教學(xué)體系。

1.2 實(shí)踐教學(xué)與其他專業(yè)基礎(chǔ)課乃至基礎(chǔ)課的銜接上有待加強(qiáng)

學(xué)生在實(shí)驗過程中不能應(yīng)用已學(xué)知識舉一反三，觸類旁通，影響教學(xué)效果。

學(xué)生的基礎(chǔ)實(shí)驗技能的掌握欠佳，實(shí)驗的實(shí)際操作、動手能力問題尤為突出。由于各種原因，相關(guān)課程安排的時間及內(nèi)容在與本課程的銜接上存在不妥之處，如工程制圖與CAD設(shè)計與實(shí)際工程的銜接不強(qiáng)，又如認(rèn)識實(shí)習(xí)中缺乏配套基礎(chǔ)技能訓(xùn)練等。另外，學(xué)生若不能在先前的學(xué)習(xí)中充分掌握基礎(chǔ)知識與技能，也勢必會影響到本課程的學(xué)習(xí)效果。

1.3 工程設(shè)計、施工等方面的教學(xué)師資力量比較薄弱

作為傳統(tǒng)工科專業(yè)，本專業(yè)在工程設(shè)計施工、工程概預(yù)算等方面的教學(xué)是重點(diǎn)內(nèi)容，在師資方面的要求較高，而本課程的設(shè)計與工藝調(diào)試環(huán)節(jié)更是實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)。我系教師大部分是畢業(yè)后直接進(jìn)入本校任教，在實(shí)際工程設(shè)計、施工及運(yùn)行管理方面的實(shí)踐經(jīng)驗較為缺乏，這對我們培養(yǎng)面向生產(chǎn)一線所需要的的應(yīng)用型人才是不利的，有悖于專業(yè)定位導(dǎo)向。

針對上述存在問題，我系水污染控制工程實(shí)踐教學(xué)體系仍待優(yōu)化和完善。因此，進(jìn)行以環(huán)境工程應(yīng)用型人才的卓越工程師培養(yǎng)計劃為導(dǎo)向的實(shí)踐教學(xué)改革與探索，從而使畢業(yè)生具有更強(qiáng)的知識應(yīng)用能力，只有這樣才能受人才市場歡迎，以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為定位的高校才能獲得更好的發(fā)展空間，開展這方面的教學(xué)改革具有重要的現(xiàn)實(shí)意義及應(yīng)用前景。

2 改革目標(biāo)與內(nèi)容

2.1 改革目標(biāo)

本項目擬以卓越工程師培養(yǎng)計劃及專業(yè)定位為導(dǎo)向，通過優(yōu)化調(diào)整水污染控制工程實(shí)踐課程教學(xué)模式，使該課程能更好地契合于環(huán)境工程專業(yè)新的實(shí)踐教學(xué)體系，討論該課程在環(huán)工專業(yè)的四個實(shí)踐環(huán)節(jié)：“學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗教學(xué)”、“科技創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)”、“學(xué)科技能實(shí)踐教學(xué)”和 “生產(chǎn)實(shí)際實(shí)踐教學(xué)”中的開展方式，包括優(yōu)化和改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容及方法，增設(shè)綜合性和設(shè)計性實(shí)驗，增加“項目式實(shí)踐教學(xué)方法”的案例教學(xué)等具體方式，并且通過建立完善的實(shí)踐課程管理體系和有針對性的師資建設(shè)，以達(dá)到提高本專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的目的。

2.2 改革內(nèi)容

（1）課程服務(wù)于專業(yè)，努力使水污染控制工程課程更好地契合到在環(huán)境工程專業(yè)新的實(shí)踐教學(xué)體系當(dāng)中。

實(shí)施卓越工程師培養(yǎng)計劃，環(huán)境工程專業(yè)應(yīng)進(jìn)一步開展 “科技創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)”和 “生產(chǎn)實(shí)際實(shí)踐教學(xué)”教學(xué)環(huán)節(jié)，水污染控制工程作為主干課程需同步進(jìn)行。該課程對學(xué)生綜合能力要求較高，在實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和方法上必須與基礎(chǔ)課程上保持緊密聯(lián)系，在各個教學(xué)環(huán)節(jié)中強(qiáng)化對基礎(chǔ)知識與技能的理解與應(yīng)用，反之也將加深學(xué)生對本課程的掌握，兩者相互促進(jìn)。

（2）優(yōu)化課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，改革實(shí)踐教學(xué)方法。除了增設(shè)設(shè)計性、綜合性實(shí)驗，開展“項目式實(shí)踐教學(xué)方法”外，優(yōu)化整體教學(xué)路線，強(qiáng)化工藝調(diào)試及技能訓(xùn)練的作用。

（3）完善管理體系以保證教學(xué)改革實(shí)施。建設(shè)較高師資水平的校外實(shí)踐教學(xué)基地并長期合作，使課程教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)踐實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的有機(jī)結(jié)合，充分體現(xiàn)專業(yè)與卓越工程師培養(yǎng)計劃的導(dǎo)向作用。

3 改革實(shí)施方案與方法

3.1 以實(shí)施卓越工程師培養(yǎng)計劃及專業(yè)定位為導(dǎo)向，使課程契合到新的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系中

以高級應(yīng)用型人才培養(yǎng)為方向，在課程實(shí)驗中加入案例教學(xué)。例如，污水處理實(shí)驗可以根據(jù)某污水處理廠的某工藝為例展開講授，廢水處理以電鍍廢水的處理作為案例重點(diǎn)講授。endprint

為本課程增設(shè)25-50學(xué)時的綜合性實(shí)驗課程，針對工業(yè)廢水的特點(diǎn)選擇處理工藝及設(shè)計實(shí)驗內(nèi)容。在實(shí)際情況中，工業(yè)廢水由于同時含有多種污染來源而需要多種不同的處理工藝綜合進(jìn)行，一般來講可以先采用化學(xué)方法將重金屬離子去除后再進(jìn)行生化去除有機(jī)物。學(xué)生在實(shí)驗前通過資料收集并提交方案，其中包括各項指標(biāo)的測定原理、處理方法及工藝參數(shù)。通過整合實(shí)驗項目，在污水處理常用方法的實(shí)現(xiàn)和常用水處理工藝的篩選等關(guān)鍵技能培養(yǎng)中增設(shè)類似的綜合性實(shí)驗，并根據(jù)實(shí)驗室條件不斷更新內(nèi)容，使學(xué)生盡量接觸到更多工藝。

3.2 創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與方法，優(yōu)化整體教學(xué)路線

增加“學(xué)科技能實(shí)踐教學(xué)”等環(huán)節(jié)，包括認(rèn)識、課程實(shí)習(xí)，課程設(shè)計等。在教學(xué)路線中增加了環(huán)境微生物和環(huán)境監(jiān)測技能訓(xùn)練，提高學(xué)生的實(shí)踐動手能力，同時也作為水污染控制工程所需的背景知識給予強(qiáng)化。課程設(shè)計以水處理工藝設(shè)計與工業(yè)廢水處理設(shè)計為基礎(chǔ)，增設(shè)綜合性設(shè)計與工藝調(diào)試教學(xué)環(huán)節(jié)，對該課程整體教學(xué)路線及其細(xì)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化。

3.3 進(jìn)一步開展科技創(chuàng)新和生產(chǎn)實(shí)際實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，建立完善的管理體系與師資隊伍

進(jìn)一步開展科技創(chuàng)新和生產(chǎn)實(shí)際實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，把實(shí)踐平臺中的“課程實(shí)驗-課程實(shí)習(xí)-課程設(shè)計-課外創(chuàng)新實(shí)驗-生產(chǎn)實(shí)習(xí)-畢業(yè)設(shè)計（論文）”各環(huán)節(jié)聯(lián)系起來，學(xué)時在校外基地中開展與其相關(guān)畢業(yè)課題研究，提高論文的質(zhì)量，為學(xué)生進(jìn)一步走向?qū)诘膶?shí)際工作崗位打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。設(shè)置實(shí)踐教學(xué)相關(guān)管理體系，進(jìn)行師資建設(shè)，為本課程實(shí)踐教學(xué)改革提供體制與技術(shù)支持。

4 結(jié)語

《水污染控制工程》是環(huán)境工程專業(yè)的主干課程，經(jīng)過本校環(huán)境學(xué)院的長期努力，已為本課程創(chuàng)造了良好的教學(xué)條件與合理的教師梯隊，為該項教學(xué)改革研究的順利實(shí)施提供了堅實(shí)基礎(chǔ)。而日趨成熟的校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)環(huán)境，也保證了以卓越工程師培養(yǎng)計劃為導(dǎo)向的教學(xué)改革的順利實(shí)施。

課程的改革離不開專業(yè)的發(fā)展，在國家高度重視可持續(xù)發(fā)展、環(huán)保事業(yè)大發(fā)展和對環(huán)境人才培養(yǎng)的迫切需求背景下，建立環(huán)境工程系以來，已經(jīng)獲得教學(xué)成果獎及校級教研項目多項，課程組成員60 %的教師獲“教學(xué)質(zhì)量優(yōu)秀獎”、“教學(xué)成果獎”等各類榮譽(yù)。作為主干課程的教學(xué)改革項目，專業(yè)的快速發(fā)展為項目的實(shí)施提供了有力支持。

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