《工業水處理技術》課程體系改革與建設實踐

張志軍 韓學超

（1.常州大學懷德學院 江蘇·靖江 214500；2.常州大學機械與軌道交通學院 江蘇·常州 213164）

在我校，《工業水處理技術》這門課程最初是由給排水專業開設的，偏重于工業用水處理技術，而對于工業廢水較少講授。2002年我校新開環境工程專業，一開始只是沿襲給排水工程專業的教學方案和手段，以工業給水內容講授為主，后來逐漸開始進行教學改進，較為全面的介紹的工業廢水常用處理技術方法。

但隨著時代的發展，在教學過程中感到依然存在兩方面問題，一方面，當時的講授大部分以書本理論知識為主，學生學起來比較吃力也比較枯燥；另一方面，當今時代工業廢水處理技術方法進展較快，書本知識更新沒能跟上形勢發展。針對這兩方面的問題，近幾年進行了一系列課程體系建設和教學改革，使課程體系相對完善，基礎理論與實踐技能并重，取得了一定的成效。

1 《工業水處理技術》課程體系設置

最初我校選用的課程教材是高廷耀等主編的《水污染控制工程（下冊）》的部分關于工業廢水處理技術章節作為課程的教材，但是該教材以生活污水的微生物處理技術為主，對工業水處理的論述相對較少，后來改為周成等主編的《工業水處理技術》教材。共安排48個學時，另設實驗課16學時。由于我校環境工程專業本身開設有《水污染控制工程》課程，因此，在課程安排上，水污染控制工程側重微生物處理方法，而工業水處理技術側重于物理、化學及物理化學處理方法的講授[1]。在課程順序上，水污染控制工程在前，工業水處理技術在后，即具備一定的水處理理論基礎后，再較深入地學習相對較難的工業廢水處理技術的學習。另外我校的工業水處理技術的先修課程為普通化學、有機化學、水分析化學、環境微生物學、化工原理等，便于學生理解和掌握課程的基礎理論，考慮到工業水處理技術新技術、新方法發展較快，另開設一門新的課程《水處理新技術》，以講座的形式向學習講解新工藝、新技術。較全面了解工業水處理技術研究動態，向學生介紹最新的理論和技術，既讓學生掌握專業前沿發展狀況，又增加對本專業的學習興趣。通過多年的建設和不斷完善，我校《工業水處理技術》課程體系，由工業水處理技術、水處理技術實驗、認識實習、生產實習等構成，體系相對完整、理論與實踐并重，同時引導和培養學生的創新創業能力。

2 多媒體教學改革

在2005年以前，工業水處理技術在我校是以傳統的黑板+粉筆教學方式進行，教學信息量相對較少而且學生感到比較枯燥。從2006年開始，使用PPT和板書相結合，并逐步實現PPT、視頻、仿真教學及網絡學習與討論為主的多媒體教學。

多媒體多樣化的教學和演示方式的使用，使教學內容更加直觀形象，將抽象的理論知識變得形象生動，將靜態的事物對象賦予動態特征，便于學生理解和掌握。在《工業水處理技術》授課時，涉及到很多設備結構和工藝流程圖等，而通過多媒體的形式可以很好地揭示其內部結構以及內在的邏輯關系，提高學生對學習內容理解能力，從而提高教學的質量和效率，相較于傳統的黑板+板書模式具有非常明顯的優勢[2]。但是，多媒體由于播放速度較快，部分內容學生不能透徹理解，特別是涉及部分演算時候，要求學生具有快速的思維反應和接受能力，因此我們輔以必要的板書，使學生能有足夠的時間接受和消化吸收[3]。通過這種方式有效地控制教學節奏，達到良好的教學效果。

3 實踐性環節教學

3.1 實驗教學

實驗教學環節是工業水處理技術非常重要的一環，本課程所開設的實驗課，主要任務是通過實驗使學生掌握工業水處理技術的實驗技能和方法，同時透過實驗加深對課程基本理論的理解，培養學生分析問題和解決問題的能力。在進行實驗課程內容的同時掌握實驗的基本原理并熟悉實驗的操作方法。除此之外，還要求學生能夠掌握相關水質指標的測試技術，并能夠分析和處理相關實驗數據。

根據教材內容，我校開設的工業水處理實驗包括：靜止沉淀實驗、成層沉淀實驗、混凝處理實驗、自來水充氧實驗、還原處理含銅廢水實驗、化工廢水萃取實驗、離子交換實驗、酸洗廢水電解實驗等8個實驗，共計16學時。另外，根據工業水處理技術前沿發展狀況，動態補充部分選做實驗，這部分實驗可以動態更新，由學生自行選做，實驗室開放式管理，學生利用課余時間進實驗室，完成后提交實驗報告，作為平時成績的一項進行加分計入最后總分。

從教學效果看，實驗內容深受學生歡迎，很多學生反映原本較為枯燥的書本理論知識，通過實驗很快就能理解了，而且鍛煉了動手能力。而開放性實驗部分，對于學有余力的學生是很好延伸學習，部分學生在此基礎上進一步開發水處理工藝，加以創新，并以之基礎開拓項目參加相關學科競賽，取得了良好的成績。

3.2 實習

實習分為認識實習和生產實習。認識實習為時一周，課程目的是為下一步的理論學習進行前期的準備，通過接觸工業水處理的生產現場，建立感性認識。能夠對工業水處理的工藝及設備有一個基本的認識，并了解工程處理手段和方法，以及相關設備和構筑物等[4]。另外由帶課老師和實習單位專家開設兩次專題講座，帶課老師偏重于課程目的、方法、要求等的介紹，內容相對寬泛；專家則就某一類或幾類工業水處理技術進行詳細介紹。兩場講座均設學生現場提問交流環節，老師現場交流解惑，起到良好的專業引導作用。實習過程中學生要記錄每天的實習內容，實習結束后將實習日志系統整理，寫成實習報告，報告要求內容完整，條理清晰，涉及較復雜工藝流程時要附必要的工藝原理圖或工藝流程圖。

生產實習為期兩周，要求學生下到指定實習單位的相關崗位，包括水處理設計室、操作室、監測站、化驗室等，著重于生產的某一環節。雖然是著重某一環節，但是要求學生對實習單位整體工藝流程和操作方法都必須了解和掌握，只是對于在崗的這一環節重點學習和實踐。學生根據實習內容和要求，按照不同專題分類編寫實習日志，實習完成后同樣要進行系統整理分析，撰寫實習報告。生產實習的最后環節是學生的分組交流討論，同一小組由不同實習崗位學生組成，互相交流和探討所在崗位的工藝及操作重點，起到相互促進的作用，使得學生能夠對工程實際有相對完整的整體認識。

4 深化教學改革

對于工業水處理技術這樣一門實踐性很強的專業課程，相對傳統的以基本理論講授為主教學方法往往效果不佳，如何做好課堂教學值得深思[5]。我校近幾年主要在以下兩個方面進行了課堂教學的改革和探索。

4.1 案例式教學

改革本課程慣常的理論講授為主的課堂授課方式，較大幅度的增加實例講解，側重從實例中理解原理，同時培養學生實際應用水平。

以一堂課為例，一類工業水處理技術原理講授通常在15分鐘內完成，要求教師能夠簡明透徹地講述理論要點；再用30分鐘左右時間進行實例講解，即教會學生技術運用方法，又能從實例中真正理解原理的要點所在，這也要求教師有豐富的工業水處理技術經驗，同時能夠將這些實例經驗加以系統整理，與理論融會貫通，傳授給學生。

4.2 教學與科研相結合

授課老師將書本理論與自己科研實踐相結合，將科研工作中用到的工業水處理技術作為實例在課堂教學中穿插講解，由于是教師本人科研實踐，往往能夠講得非常精確而透徹，這一環節深受學生喜愛。另外教師可以將所講內容設計成課外選做實驗，事先在開放實驗室搭建實驗平臺，供學生在課余時間進實驗室動手操作。幾年下來，在我校的“工業水處理實訓實驗室”已經搭建有混凝、氣浮、電滲析、微電解、芬頓等多項小試及中試裝置，用于學生課外進實驗室實踐，后期還會根據課程發展情況不斷動態篩選和補充完善。

5 結論

以上工作使得我校《工業水處理技術》課程愈來愈受學生歡迎，近幾年的學生評教平均分一直在95分以上。我們非常注重學生工程實踐能力的鍛煉和提高，這與當前環保形勢要求是吻合的，要求學生不單是學習理論，同時要有實際動手能力，并能從實用角度發現和解決問題。本課題組的全體教師將在今后的教學工作中繼續不斷探索、研究與實踐，使該課程的教學體系更加完善。