任相浩
摘要: 隨著經濟、社會的發展和人口的增加,環境污染日益嚴重。而目前的污水處理率普遍偏低,大量污水直接排放,使得原本就貧乏的水資源更加稀少。污水回用可以節約大量新鮮水,緩解當前的水危機,是一個值得關注的熱點話題。而與之相關的課程也需迅速發展,以滿足時代要求。本文闡述了《水的回用與健康》課程在環境工程專業中開設的必要性,以及在教學實踐中進行的課堂改革,提高了教學效果。
關鍵詞:環境工程;水的回用與健康;課堂改革
中圖分類號:G642.4 文獻標識碼:A
全球可供使用的天然淡水資源是十分有限的。隨著社會經濟的發展,人口的增加,水資源的供需矛盾日益凸顯。而我國水資源本就貧乏,這一矛盾更是突出。雖然我國的儲水總量位居世界第四位,但人均卻為世界平均水平的1/4,被聯合國認定為全球水資源匱乏的國家之一。據國家統計年鑒顯示,我國的水資源總量從2000年的27700.8億立方米已經減少至2014年的21266.9億立方米,這一減少量可謂是非常驚人了。由此可見,水資源短缺已成為影響我國經濟發展的重要因素之一。而水的回用則是將使用過的水二次利用于農業灌溉,景觀用水、工業冷卻水等方面,這樣既可以減少污染,又可以解決一部分行業對于水資源的需求,是目前環境方向的研究熱點。但是水資源的回用對于人體健康及環境安全的影響也需進一步的研究和重視。總之,社會對于環境工程專業領域人才的要求也越來越高,不僅僅局限于原有的傳統課程,更要能跟得上科技前沿。為此,結合當前社會熱點,以及本校環境工程專業的特點,特開設《水的回用與健康》這門課程,并采用以學生為主導的課堂教學方式,培養學生的探索能力和學習能力,使學生畢業后更快更好的投入工作。
一、 背景和需求
目前,全球超過一半的人口居住在城市,而且這一比例還在呈現出不斷增長的趨勢。城市中人口的增加,就意味著生活污水的增加。與此同時,工業的發展也帶來了大量的工業污水。另一方面,地表水量已經不能滿足人類對水資源日益增長的需求,水資源短缺嚴重影響到經濟的發展。在發達國家,已經普遍的使用處理后的污水。如以色列、澳大利亞、加拿大、新西蘭、德國和美國等。尤其是以色列,水的回用方面的相關制度與設施都已經發展的非常完善,再生水在各行業用水中占了很大比重。再生水作為城市第二水源,其合理回用可緩解水資源短缺的問題,同時也減少了污水直接排放帶來的壓力,提高水資源的綜合利用率,解決了兩大難題。
近些年來,我國在水資源的回用方面也已取得一些進展。早在2008年,中國再生水回用量為1.66×109m3,占市政污水處理總量的8%。北京、深圳、青島、大連等一些缺水城市的部分建筑配備了灰水回用設施。北京自2001年建成第一座再生水廠,天津市也于2002年建成第一個國家污水回用試點項目——紀莊子污水回用工程(含再生水廠和配套管網)。此后我國再生水回用這一方向便不斷發展,使再生水成為各地水資源的重要組成部分。但是總體來說,我國的再生水回用與回用水對人體健康方面的研究與世界先進水平相比仍有較大差距,還有許多問題需要解決,再生水回用的規劃及相關的政策法規都有待完善,各種標準也不明確,普及度也并不高,急需大量擁有相關理論知識的人才去從事這一部分的工作,推動這一方向的進一步發展。《水的回用與健康》這門課就開設在這樣的時代大背景之下,作為我校環境專業研究生的專業選修課程,旨在培養學生對這方面的知識的了解和興趣,為日后投入相關工作打好基礎,也是對其專業素養的熏陶。尤其是在我國當前對于環保行業如此重視的大背景下,培養這方面的人才就顯得更加重要。
二、 課程體系與內容
鑒于研究生經過本科階段系統的學習,均已具備環境工程的相關知識,本門課程直接從污水回用的各項技術,以及再生水對人體健康的影響進行介紹。每節課都根據污水來源的不同,介紹不同的處理技術。目的是使學生對再生水回用的基本理論、工藝流程、未來發展趨勢都有所了解。從理論聯系實際,可以加深學生的理解,讓學生掌握的更加扎實。這門課離日常生活其實很近,針對居民樓污水回用系統、再生水與人體健康等貼近生活的話題為例進行闡述,讓學生對水的回用有更直觀的理解和體會,也便于日后參加工作將其應用于實際。同時注重學生能力和素質的培養。課程的后半部分由學生針對自己感興趣的前沿再生水處理技術進行講解,老師來進行答疑解惑,解答學生自學過程中的問題,使學生們在盡量短的課時內對前沿技術有更加深刻的理解與認識。最后,學生在課上沒有提到的技術,由老師利用最后一次課進行補充介紹,使學生的知識面更加全面。通過半個學期的系統學習,每個學生對于水的回用和健康這方面的知識都會有一個很大的提升,也對這方面的發展產生了濃厚的興趣,為面對實踐應用打下了良好的基礎。
三、 課堂創新與改革
在課堂方面,《水的回用與健康》這門課程不同于傳統的授課模式,一味由老師傳授給學生。這樣填鴨式的教育難以調動學生自主學習的積極性,而且學生接受的程度也有限,很容易變成老師單方面的講授,學生在下面并沒有認真聽。這門課程的課堂是讓學生為主導,將講臺交給學生,注重學生素質的培養。最初的幾節課由老師利用多媒體等教學手段,進行水的回用與健康方面的基礎介紹,作為一個鋪墊,并將學生分組,布置下節課要討論的課題,后半部分課程則由學生來完成。課題大致分為三個方向,也是目前水資源回用的幾個大方向:如湖泊水的回用與治理、海水的淡化、被污染的地下水的凈化與回用等。確定主題之后,每組同學都要在課下共同學習一項水回用的最新科技,并在課堂上推舉一名小組代表,配合PPT等教學方式向其他組同學進行講解與介紹。其他同學亦可在講解完成之后提出自己的疑問,由講解組的組員進行一一解答。在這互動的過程中,同學們互相傳授自己課下所學,并在討論中加深對各項最新科技的理解,收獲非常之大。這樣的課堂方式不僅讓學生學到了知識,更是很好的鍛煉了學生上臺演講發言的能力,老師也可以通過課堂上的表現對學生做出一個更為綜合全面的評價,而不是以往的僅憑卷面成績定江山。經過幾年的試驗與觀察,課上同學們的積極性都非常高,課堂氣氛十分活躍,能看得出每組同學課下都做了十足的準備,這對其自主學習能力與團隊精神也是一個非常好的提高,促進學生提高自我意識,進行自我完善。對于本門課程的創新與改革,往屆的學生們均是贊不絕口,每年選修的人數也很多,是學生中的熱門課程。究其原因,就是因為課堂上的創新和改革充分的調動了學生學習的積極性,讓學生產生了想學的欲望,并為其他課程做出了榜樣效果,指出了未來課堂發展的新方向。
四、 結語
綜上所述,《水的回用與健康》這門課程的開設對于緩解當前的水資源危機有著深刻的意義,非常值得推廣。而且課程中涉及的理論與課堂實踐環節對于學生專業前沿的發展與實際理論的了解有著很大的幫助,對于環境工程專業的研究生來說很有必要。本文指出了這門課程開設的目的以及在課堂教授方式上的創新,以及近年來帶來的成效。所以,最關鍵的還是要調動起學生的積極性,讓學生自己去學習,讓學生成為課堂的主人,結合組織教學內容,提升教學效果,為社會培養出真正的可用之才。
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