《水污染控制工程》實驗課程教學(xué)改革研究

吳 彥，夏亞平，蔣德敏

(重慶三峽學(xué)院 環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，重慶 萬州 404100)

《水污染控制工程》是環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)重要的課程之一，具有非常強的實踐性。因此，《水污染控制工程》實驗教學(xué)的好壞，對于學(xué)生掌握這門課程與否有著積極的關(guān)聯(lián)性。在傳統(tǒng)的本科實驗教學(xué)中，基本上采取的是教師設(shè)計實驗內(nèi)容、目的與流程，學(xué)生照葫蘆畫瓢的形式。在教學(xué)過程中，教師先講解實驗?zāi)康摹⒃硪约皩嶒灢襟E演示，學(xué)生再進(jìn)行機(jī)械式的重復(fù)。這種教學(xué)法導(dǎo)致了學(xué)生只是單純地將實驗課本內(nèi)容進(jìn)行簡單的重復(fù)，只知道要這樣做，而不知道為什么要這樣做。同時，學(xué)生機(jī)械式的重復(fù)老師的實驗步驟，從而不能很好地發(fā)揮自己的能動性、積極性與創(chuàng)造性，而我們知道，在現(xiàn)實環(huán)境中進(jìn)行水污染控制相關(guān)問題的處理，情況千變?nèi)f化，根本不能與實驗室的理想?yún)?shù)設(shè)定環(huán)境相提并論，如果不能讓學(xué)生真正弄懂實驗步驟背后體現(xiàn)的相關(guān)理論原理，做到舉一反三，知其然也知其所以然，那么課程的效果就會大打折扣，大大降低實踐課程設(shè)置的作用和意義。重慶三峽學(xué)院作為一所應(yīng)用型高校，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)更為重要，因為實踐教學(xué)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要途徑。因此，我們對《水污染控制工程》實驗教學(xué)進(jìn)行了改革，收到了良好的成效，為培養(yǎng)應(yīng)用型人才奠定了基礎(chǔ)。

1 水污染控制工程實驗教學(xué)改革的具體實施方法

1.1 教學(xué)目的與教學(xué)內(nèi)容的改革

以《水污染控制工程》實驗中的污泥調(diào)理和脫水實驗為例。該實驗的教學(xué)目的是讓學(xué)生結(jié)合理論知識了解和掌握污泥調(diào)理和脫水的處理工序和流程，提高實踐能力。在傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容安排上，首先由教師給學(xué)生講解污泥調(diào)理和污泥脫水的概念，再由教師介紹實驗步驟，現(xiàn)場操作一次實驗步驟，最后由學(xué)生重復(fù)一遍實驗步驟。在整個教學(xué)流程中，所用到的調(diào)理劑藥品均由教師事先配制好。如果按照這樣的教學(xué)內(nèi)容流程安排，學(xué)生只會機(jī)械式重復(fù)老師的演示步驟，但對于每一步為何要這樣操作，操作背后體現(xiàn)何種理論原理均認(rèn)知模糊。并且，學(xué)生會感到實驗課內(nèi)容較枯燥乏味，缺乏自主性與積極性，參與度不高，起不到與理論相結(jié)合的作用。因此，為了真正體現(xiàn)實踐教學(xué)的作用和價值，我們對教學(xué)目的與內(nèi)容進(jìn)行了改革：首先，我們通過引入水處理工藝流程仿真模型，通過運行演示，讓學(xué)生了解污泥的產(chǎn)生過程；再根據(jù)模型介紹污泥的處理與處置流程，引入關(guān)鍵環(huán)節(jié)污泥調(diào)理和污泥脫水的介紹，這樣學(xué)生可以通過現(xiàn)場演示了解到這兩個環(huán)節(jié)的意義；接下來再引入實驗操作環(huán)節(jié)，引領(lǐng)學(xué)生從模型設(shè)備的污泥濃縮池中取污泥樣品開始，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行污泥調(diào)理劑的選擇及配置，一直到后面的調(diào)理實驗。這一系列過程的參與，讓學(xué)生真正參與其中，提高實踐的積極性。

1.2 教學(xué)方式的改變

在傳統(tǒng)實驗課的教學(xué)方式上，教師占有絕對的主導(dǎo)地位：從實驗藥品的配置，實驗方法與流程的講解，以及實驗步驟的演示，均由教師進(jìn)行操作，學(xué)生處于被動接受的地位。這種教學(xué)方式缺少與學(xué)生的互動。并且，實踐教學(xué)以小組方式進(jìn)行，一些學(xué)生濫竽充數(shù)，體現(xiàn)不了學(xué)生全員進(jìn)行實踐的目的。因此，我們對教學(xué)方式進(jìn)行了改革：首先我們要轉(zhuǎn)換實驗課的主體角色，將老師為主的灌輸模式更改為學(xué)生為主的開發(fā)學(xué)習(xí)模式。

我們同樣以污泥調(diào)理和脫水實驗為例。根據(jù)本實驗特色，我們設(shè)計安排2～3人組成實驗小組，每個實驗小組從課前的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)開始，就要共同討論和撰寫實驗預(yù)習(xí)報告。預(yù)習(xí)報告不再是簡單的抄書，更多的內(nèi)容是要列出在實驗課上需要解決那些理論課上遺留的問題。比如，學(xué)生在理論課上得到的信息是污泥含水率較高，但是污泥到底是什么性狀并未親身實踐；理論課上學(xué)習(xí)的污泥調(diào)理劑包括無機(jī)調(diào)理劑和有機(jī)調(diào)理劑等，這些調(diào)理劑調(diào)理后的污泥性狀有何區(qū)別，調(diào)理劑調(diào)理污泥前后污泥脫水性能到底如何改變等等這些問題，均需要在實驗課上通過實驗和觀察才能了解和掌握。這些問題就需要實驗小組在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)自己總結(jié)出來，只有帶著這些疑問來上實驗課，才能讓他們在實驗課上獲到更多的知識。在課堂實踐環(huán)節(jié)，實驗小組從共同摸索污泥的處理與處置流程開始，到討論選擇污泥調(diào)理劑以及藥品的配置，再在老師的引導(dǎo)下進(jìn)行污泥調(diào)理和脫水的實驗，每個環(huán)節(jié)老師通過提問方式與實驗小組互動，調(diào)動每一位同學(xué)的學(xué)習(xí)積極性，同時也加深他們對每一個實驗環(huán)節(jié)的印象。

2 改革成效調(diào)查

我們對14級和15級環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科生進(jìn)行了問卷調(diào)查，其中14級學(xué)生實驗課按改革前的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式進(jìn)行，15級學(xué)生實驗課按改革后的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式進(jìn)行。調(diào)查問卷共設(shè)置為兩個問題：第一個問題為是否做過污泥調(diào)理和脫水實驗，第二個問題是如果做過，請簡述實驗內(nèi)容，調(diào)查問卷時間為實驗課開設(shè)之后一年。問卷調(diào)研結(jié)果得出，實驗課結(jié)束一年后，14級環(huán)境科學(xué)本科生中81%的學(xué)生已經(jīng)對是否做過此實驗沒有印象，19%的學(xué)生有印象做過此實驗，但實驗具體內(nèi)容模糊不清，0%的學(xué)生能完整的寫出來實驗內(nèi)容；15級環(huán)境科學(xué)本科生中100%都確認(rèn)做過污泥調(diào)理和脫水實驗，65%的學(xué)生能將實驗內(nèi)容完整的復(fù)述下來。以上結(jié)果表明，通過對該實驗課的教學(xué)改革，有利于加深學(xué)生對實踐環(huán)節(jié)的印象，有利于加深他們對理論知識的理解和掌握。

3 結(jié)語

實踐課是學(xué)生將理論知識與實際相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)，而大部分本科實驗采用的教師灌輸式教育，學(xué)生模仿式學(xué)習(xí)，大大降低了實踐課的作用。以水污染控制工程污泥調(diào)理和脫水實驗為例，明確實驗課的教學(xué)目的和作用，從實驗教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式進(jìn)行改革，鼓勵學(xué)生自主思考和學(xué)習(xí)，鼓勵教師將主導(dǎo)角色轉(zhuǎn)換為引導(dǎo)者的角色，增強教師與學(xué)生之間的互動，則更有利于提高學(xué)生的實踐能力和動手、動腦能力，更有利于高校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。