《水污染控制工程》教學(xué)改革的途徑研究

水污染控制工程教學(xué)改革的途徑研究水污染控制工程是環(huán)境工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是環(huán)境科學(xué)專業(yè)的一門選修課，以及很多高校研究生入學(xué)考試的課程。該課程的教學(xué)目的是使學(xué)生系統(tǒng)了解和掌握各種污水處理的原理及工程技術(shù)理論，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用水污染控制理論知識(shí)解決生產(chǎn)和生活中廢水處理的能力1,為其從事科學(xué)研究、教學(xué)工作或獨(dú)立擔(dān)負(fù)專門技術(shù)工作的能力打下良好的基礎(chǔ)。本文結(jié)合筆者多年來擔(dān)任安慶師范學(xué)院環(huán)境科學(xué)與環(huán)境工程專業(yè)水污染控制工程課程的教學(xué)工作經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了該門課程的教學(xué)改革和探索，以期不斷提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力，以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的新要求。1 科學(xué)制定教學(xué)大綱教學(xué)大綱是根據(jù)學(xué)科內(nèi)容及其體系和教學(xué)計(jì)劃的要求編寫的教學(xué)指導(dǎo)文件，是介紹教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐環(huán)節(jié)，評(píng)估教育目標(biāo)和教師職責(zé)的客觀評(píng)估依據(jù)，對(duì)課程學(xué)習(xí)具有指導(dǎo)意義2.教學(xué)大綱要進(jìn)行不斷的調(diào)整和修訂，調(diào)整學(xué)時(shí)分配和教學(xué)目標(biāo)，以適應(yīng)不同時(shí)期高等教育教學(xué)發(fā)展的要求。我校采用的水污染控制工程課程教材是由高廷耀主編的"十一五"國家級(jí)規(guī)劃教材3,分為上、下2冊(cè)。上冊(cè)主要介紹排水管渠系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)，下冊(cè)介紹各種污水處理技術(shù)理論及工藝設(shè)備。據(jù)調(diào)查，很多開設(shè)此課程的學(xué)校包括我校在內(nèi)，只講授下冊(cè)。事實(shí)上，上冊(cè)很多基礎(chǔ)內(nèi)容如"排水系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)"的學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生更好地理解污水從哪里來，如何收集和輸送，同時(shí)因其新穎且貼近生活實(shí)際，使得學(xué)生愛學(xué)、好學(xué)。此外，在進(jìn)行實(shí)踐環(huán)節(jié)課程設(shè)計(jì)時(shí)，諸如排水體制的選擇、污水總量變化系數(shù)及污水量的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)都需具備上冊(cè)的相關(guān)知識(shí)。鑒于此，在修訂2010版教學(xué)大綱時(shí)，筆者將原來68個(gè)理論學(xué)時(shí)中的17個(gè)學(xué)時(shí)用于上冊(cè)內(nèi)容的講授，同時(shí)對(duì)下冊(cè)中比較簡單的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了壓縮和刪除，從而使整個(gè)課程知識(shí)體系更加連貫完整，在進(jìn)行教學(xué)時(shí)起到了事半功倍的效果。2 更新優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容水污染治理技術(shù)的發(fā)展日新月異，而教材的更新又沒那么快，這就要求教師要不斷地更新自己的教學(xué)內(nèi)容，通過多種渠道查閱資料，了解學(xué)科最新發(fā)展前沿與動(dòng)態(tài)，把一些新方法、新工藝、新技術(shù)和新成果有選擇地補(bǔ)充到教學(xué)內(nèi)容中，擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面4.例如，間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣工藝（ICEAS）和改良型SBR,是新型的集約化程度較高的污水處理工藝，以及亞硝化脫氮工藝（SHARON），全程自養(yǎng)脫氮工藝（CANON），限制自養(yǎng)硝化反硝化工藝（OLAND）等，是近年來出現(xiàn)的新的生物脫氮工藝，可以把這些新工藝的原理和應(yīng)用向?qū)W生作簡要介紹，使教學(xué)內(nèi)容能夠不斷更新、與時(shí)俱進(jìn)。水污染控制工程課程的特點(diǎn)是多學(xué)科交叉，內(nèi)容繁雜，有相當(dāng)多的教學(xué)內(nèi)容涉及實(shí)際應(yīng)用中的工程和設(shè)備知識(shí)，由于篇幅原因，教材中并未全部詳細(xì)介紹。為了便于學(xué)生理解，強(qiáng)化學(xué)生理論和實(shí)踐結(jié)合，有必要引入一些常用工程和設(shè)備知識(shí)。例如，在介紹格柵時(shí)，列出格柵設(shè)備多種型號(hào)，解釋格柵命名的含義，在真正選擇格柵時(shí)做到有的放矢；在講授輻流式沉淀池時(shí)，輔助設(shè)備刮泥機(jī)的類型及結(jié)構(gòu)原理應(yīng)給予講授，并補(bǔ)充單邊、雙邊出水堰的作用和結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，幫助學(xué)生看懂實(shí)際水廠沉淀池的出水結(jié)構(gòu)；在曝氣生物濾池中具有廣泛應(yīng)用的長柄濾頭的作用和結(jié)構(gòu)也要加以補(bǔ)充。通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)這些書本中沒有介紹的知識(shí)點(diǎn)好奇心很強(qiáng)，學(xué)習(xí)速度很快，教學(xué)效果很好。3 革新教學(xué)手段與方法正所謂"興趣是最好的老師",每個(gè)老師都希望能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣。課堂上，教師自身的語言運(yùn)用、人格魅力當(dāng)然重要，靈活多變的教學(xué)方法和教學(xué)手段也是制勝法寶5.首先，改變只采用板書講解的傳統(tǒng)教學(xué)方式，利用多媒體教學(xué)。雖然教師制作多媒體課件非常耗時(shí)，但生動(dòng)、直觀、形象的內(nèi)容能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲望和學(xué)習(xí)興趣。教材中很多設(shè)備圖都是平面圖形，學(xué)生反映看不懂，可采用立體的剖面圖、內(nèi)部構(gòu)造圖和實(shí)際工藝圖向?qū)W生展示。例如對(duì)于教材上冊(cè)的頂管施工法，播放一張施工圖片就能說明全部問題。其次，水污染控制工程課程設(shè)計(jì)的構(gòu)筑物計(jì)算公式較多，還有一些公式對(duì)于學(xué)生來說理解很困難，比如旋轉(zhuǎn)布水器、生物轉(zhuǎn)盤、氧化塘的設(shè)計(jì)計(jì)算等。老師在講授過程中，要將公式的推理過程給學(xué)生講清楚，要讓學(xué)生明白公式的來龍去脈，從而能夠幫助他們理解、記憶和應(yīng)用這些公式。再次，多采用互動(dòng)式教學(xué)。高等教育的目的之一是培養(yǎng)學(xué)生良好的思考和學(xué)習(xí)能力6,課堂討論能促進(jìn)學(xué)生思考問題和解決問題，課堂提問則能督促學(xué)生認(rèn)真聽講?？傊?，多種教學(xué)手段與方法并不是一成不變，不斷革新改進(jìn)是為了在課堂上吸引學(xué)生的注意力，保證良好的教學(xué)效果。4 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)水污染控制工程是一門實(shí)踐性要求較高的課程，必須加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)7,通過實(shí)踐將課堂所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際結(jié)合起來，才能學(xué)為所用，促使學(xué)生真正掌握水處理的工藝和技術(shù)。該門課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)2個(gè)部分。4.1 重視實(shí)習(xí) 認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是帶領(lǐng)學(xué)生走出課堂，走進(jìn)水廠。我們選擇安慶市首創(chuàng)污水處理廠和安慶市自來水公司第三水廠作為主要的實(shí)習(xí)基地。在污水處理廠，改進(jìn)A2/O工藝、二沉池、污泥濃縮池等構(gòu)筑物實(shí)際的布置形式開拓了學(xué)生的眼界和思路；同時(shí)，我們還拓展了安慶石化污水處理廠、安慶市菱湖涂料污水處理廠等具有代表性的工業(yè)廢水處理廠作為實(shí)習(xí)地點(diǎn)，使學(xué)生的注意力不局限于生活污水。在實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)工程師與指導(dǎo)教師分別介紹污水處理廠主要構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)、參數(shù)、運(yùn)行情況、可能遇到的問題及解決措施等，學(xué)生對(duì)不理解的部分進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)咨詢以此提高認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的效率。此外，我們還邀請(qǐng)環(huán)保公司和設(shè)計(jì)院的優(yōu)秀工程師給同學(xué)們做講座，在演講過程中，這些工程師們深厚的專業(yè)知識(shí)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不僅拓展了學(xué)生的工程視角，而且極大地促進(jìn)了學(xué)生的專業(yè)興趣和認(rèn)同感，起到了極好的實(shí)習(xí)效果。4.2 課程設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)是實(shí)踐教學(xué)的重要一環(huán)，它是連接基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論學(xué)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)際的紐帶和橋梁，是解決環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生動(dòng)手能力的有效途徑8.在課程設(shè)計(jì)中，教師布置多個(gè)題目，學(xué)生可以自由選擇，每個(gè)學(xué)生根據(jù)學(xué)號(hào)不同處理的水量也不相同，避免了抄襲現(xiàn)象。在課程設(shè)計(jì)之初，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)污水處理的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，查閱工程設(shè)計(jì)手冊(cè)9;并利用網(wǎng)絡(luò)、圖書館、圖書等多種渠道系統(tǒng)地查找資料，通過獨(dú)立思考，學(xué)生最后能獨(dú)立完成污水處理廠主要處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)布置、工藝選擇、設(shè)備選型、技術(shù)參數(shù)等。在此過程中，理論課程與實(shí)際相結(jié)合，學(xué)生將所學(xué)知識(shí)串聯(lián)應(yīng)用到設(shè)計(jì)中，鍛煉了學(xué)生的工程實(shí)踐能力。5 結(jié)語隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和水處理技術(shù)的發(fā)展，水污染控制工程這門課程無論是在理論上還是技術(shù)上、方法上都在不斷進(jìn)步與發(fā)展，高校要培養(yǎng)出更多復(fù)合型、實(shí)用型、開拓創(chuàng)新型的人才，就必須進(jìn)行提升教學(xué)效果方面的探索。在課程教學(xué)過程中，通過科學(xué)制定教學(xué)大綱，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)手段與方法，同時(shí)在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐技能訓(xùn)練，注重與理論課緊密結(jié)合，積極創(chuàng)新教學(xué)，顯著提高教學(xué)效果，為提高環(huán)境專業(yè)的學(xué)生綜合素質(zhì)、增強(qiáng)適應(yīng)社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和解決實(shí)際問題的能力奠定基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1閆立龍，任源，張穎，等。水污染控制工程課程改革與實(shí)踐J.中國現(xiàn)代教育裝備，2012,15:33-34.2張?zhí)m河，賈艷萍，張瑛潔，等。水污染控制工程課程的教學(xué)改革與實(shí)踐J.東北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2013,33（4）：82-84.3高廷耀，顧國維，周琪。水污染控制工程（上、下冊(cè)）M.3版。北京：高等教育出版社，2007.4梁淑軒，秦哲，李占臣?？沙掷m(xù)發(fā)展背景下地方性大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)之思考J.大學(xué)教育，2012,1（7）：6-7.5馮景偉，陳慧，袁守軍，等。給水排水工程專業(yè)工業(yè)給水與廢水處理課程教學(xué)改革初探J.宿州學(xué)院學(xué)報(bào)，2011,26（8）：118-120.6于常武，馮世紅，單鳳君，等。環(huán)境專業(yè)人才工程能力培養(yǎng)體系探索與構(gòu)建J.遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2015,17（3）：102-104.7徐志兵，陳書琴，鈕志遠(yuǎn)。環(huán)境類專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)J.安慶師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013,19（1）127-128.8金凌虹。地方本科院校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)路徑選擇J.教育理論與實(shí)踐，2009,29（4）：24-26.9北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院。給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（5冊(cè)）M.2版。北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.