给水排水工程专业课程教学革新

随着我国资源节约型、环境友好型社会建设的推进,为高校给水排水工程专业的建设与壮大提供了发展机遇。但是随着经济与社会的快速发展,高校原有的教学方法与体系越来越多地受到各种冲击。全国给水排水工程专业教学指导委员会一直致力于给水排水工程专业的教学体系与教学方法的改革,其按照加强基础、拓宽专业、重构专业平台和与市场、国际接轨的改革思路,提出了新的指导性专业教学培养方案,并提倡各学校在不影响专业主干课程设置的基础上,提出具有自身特色的培养方案[1]。

全国给水排水工程专业教学指导委员第4届第3次会议还指出:人才培养应根据“用人需求”和“培养需求”从战略高度构建分层次、多模式、多规格的人才培养体系,因此,给水排水工程专业的教学改革也是势在必行。工业给水与废水处理课程是给水排水工程专业的一门重要课程,在专业课程教学中占有重要地位。该课程内容是对水质工程学课程教学内容的扩展与完善,同时,随着水处理技术的日新月异,原有教材中的内容以及教学方法也应不断完善与改革,这样才能够将学生培养成具有扎实的理论基础和丰富工程实践经验的高级技术人才。

1教学任务

工业给水与废水处理课程的主要任务是:使学生全面系统地了解工业用水与工业废水的水质特性与水质标准,较扎实地掌握工业给水处理与工业废水处理中基本处理单元的作用、基本理论、基本方法及其发展状况,基本掌握各个处理构筑物的工艺计算、应用条件以及工业给水与废水处理新工艺与新技术,培养学生具有设计、计算各水处理构筑物以及整体工艺系统的能力。

2培养目标

教学过程中以理论教学与实践性环节相结合,培养具备工业给水与工业废水处理技术理论、设计能力和工程应用能力,从事设计、规划、施工、管理、教育和科研开发方面的应用复合型高级专门人才。

3教学方法改革

3.1学生学习兴趣的激发

如何激发学生的学习兴趣,是每一位教师值得深思的永恒课题。以往“填鸭式”“灌输式”和“应试式”教学严重地打消了学生的积极性,现代教学理论提倡学生与教师的沟通与互动,倡导学生的主动学习。绪论课是激发学生对本课程兴趣的关键,在讲授绪论课时,以工程实例导入,强调工业给水与废水处理课程的应用特性,通过讲授课程与人们生活的密切联系,强调课程学习的重要性,唤醒学生的学习意识,提高学习兴趣。教学方法以启发式为主,课堂教学以讲授与提问的方式交替进行,这样不但提高学生的教学参与感,而且活跃课堂气氛,让学生学会自我思考[2-3]。教与学是一个互动的过程,教师的教学活动应该发挥学生的主观能动性,充分调动学生的注意力和积极性,使学生全面参与到教学活动中来。教师与学生的双向交流,不仅提高了学生学习的效率和质量,而且对老师思维的开拓也具有积极的作用,真正实现教学相长。因此,在课堂上教师应注意营造融洽的教学气氛,多提出一些问题与学生共同探讨,鼓励学生多问;或者布置一些思考题,让学生课后到图书馆、相关网站等查阅资料,寻找答案[4-5]。

3.2多媒体辅助教学的采用

工业给水与废水处理课程涵盖了工业给水与废水处理相关的内容,教师要在较短时间内使学生掌握这些内容的难度较大。传统的教学方法,已无法足量完成如此海量的课堂教学任务。多媒体课件的应用目前已成为高校课堂教学过程中不可或缺的一部分,此举不但可以使课程教学过程中用到的工艺流程图、构筑物及水处理设备结构图能更加生动、形象地展现,而且还可以充分利用影音资料等网络资源,有针对性地增加最新的工业给水与废水处理技术,将新技术应用的成果照片展示给学生,扩大学生的知识面[6-7]。但是,多媒体教学只是辅助手段,在教学过程中还应采取与传统“板书”教学相结合的形式,避免电脑“满堂灌”、信息量过大、节奏过快等多媒体教学的常见弊病,让学生有一个逐渐适应的过程。

3.3网络课堂的开设

网络课堂是对课堂教学的补充与深化,网络课堂内容丰富,可以使学生更好地复习和预习专业知识,巩固和强化课堂学习效果。网络课堂中的视频、图片及多媒体课件资料等形象生动,可激发学生学习专业课的兴趣,同时,学生自发的在课后登陆网络课堂进行轻松愉悦的学习,实现了课外学习和课堂学习的有机结合,有助于激发学生主动学习[8]。同时,网络课堂中应提供一些诸如中国给水排水、中国水网、网易给排水等专业技术知识含量较高的网站,鼓励他们从这些网络资源中获取更为广泛的给排水专业信息和知识。

3.4理论与实践的结合

实践是检验真理的唯一标准,但是在实际教学过程中学生很少有机会能够亲身体验、实践。书本上的知识是对实践理论与知识的总结与升华,在理论应用到实践过程中有可能遇到这样那样的问题,要提高学生实际工作能力必须与实际相结合,这样才能发挥理论应有的作用,给水排水工程专业是要将学生培养成理论基础厚、专业知识广、工作能力强、综合素质高的高技术应用型人才,所以在理论教学中,需要与工程实际相结合,让学生完成从理论—实践—理论的认识转化过程。工业给水与废水处理课程是一门应用性很强的课程,尤其是在工业给水与废水处理构筑物的设计方面,因此,在课堂上应尽可能多地展示各种工业给水与废水处理设计的实例和图集知识,并使其对特殊地区和特殊工程的特殊问题的解决方案有所了解[9]。

4教学内容改革

合肥工业大学工业给水与废水处理课程的主要教学内容包括:工业企业对给水的要求;工业给水系统以及设计用水量;工业废水概述;工业废水污染源调查以及工业废水处理方法;工业水的物理处理(调节池、离心分离、除油和过滤);工业水的化学处理(中和、化学沉淀、药剂氧化还原、臭氧氧化、电解以及其他氧化还原法);工业废水的物理化学处理(混凝、气浮法、吸附、电渗析、扩散渗析、反渗透和超滤);工业水的生物处理(工业废水的可生化性、工业废水好氧生物处理和厌氧生物处理)[10-11]。工业给水与废水处理课堂教学总学时为32学时。工业给水与废水处理是一门理论与实践应用相结合的学科,课堂教学中应将基本理论、基本方法、设计计算方法与工程设计内容相结合。工业给水与废水处理课程的教学内容,建议从以下几个方面进行完善。

4.1教学内容的更新与拓展

工业给水与废水处理课程是一门发展中的应用性很强的课程,现代科技日新月异,不断涌现出多种新工艺、新技术和新设备。同时,近几年国家对给水排水工程专业高度重视,相关的规范在不断更新,而现行教材由于更新较慢,很多新技术、新工艺、新设备还没有及时更新,因此,教师要将这些新技术、新工艺、新设备内容及时补充到课堂的教学中,拓展学生的思维。同时,除了更新教学内容外,教师还应让学生了解本专业最新的研究动态和研究方向,激发学生的自学兴趣。学生自学能力的培养也是教学中重要的一环,一般来说,教科书只是引导学生入门,想要了解和掌握本行业的最新成果和研究动态就需要学生自学——主要通过查阅文献的方式获得,这就需要教师向学生介绍图书馆电子资源的使用方法,熟悉维普、CNKI、万方、超星等电子资源,鼓励学生从最新发表的文章中获取更为广泛的信息和资源[4]。一般来说,教科书中很少强调本专业的设计规范和设计手册,即使是涉及到的部分也是轻描淡写,因此,教师在教学中,应结合本专业经常使用的规范及设计手册进行教学内容的拓展,让学生开阔视野,做到学以致用,能够使学生毕业后快速地完成角色的转变[5]。此外,教科书中的案例分析也应不断更新,比如说,教科书中原有的案例分析采用的废水处理工艺已经不能达到新的污水排放标准,近年来国家制定了更为严格的污染物排放新标准,污染物的允许排放浓度和量的要求越来越严格,这就需要教师融会贯通,提出满足新排放标准的废水处理设计方案。同时,对案例分析的讲解需深入浅出,目的是使学生能够加深对基础知识的理解和对设计实践的巩固。

4.2教学内容的精简

工业给水与废水处理课程涵盖了工业给水与废水处理中的绝大部分内容,但是部分内容与给水排水工程专业的水质工程学课程部分内容相重合。因此,课程教学中应根据各课程的承接关系,结合教学大纲对部分教学内容进行精简。如果教学内容不精选,完全按照选用教材内容授课,不但课时不允许,而且抓不住重点,教学效果不佳[3]。教师应该在有限的课堂授课时间内将重点内容精讲,同时贯穿案例分析,使学生能够融会贯通,掌握课程的精髓。此外,还要将了解的内容简化,或者作为一种培养学生自学能力的材料布置给学生学习,这样可以压缩课堂时间,达到较好的教学效果。

5结语

工业给水与废水处理课程是给水排水工程专业的重要课程,此课程中学习的知识和技能在学生毕业后所从事的设计、研究、教学等工作中起到至关重要的作用。给水排水工程是一种实践性很强的专业,除了在课堂教学中从教学方法和教学内容方面进行改革以外,还应将此课程的教学与其他课程、实习和毕业设计联系起来,形成和建立更加完善的课程体系,只有这样才能将学生培养成既具备专业知识又具备实践能力的优秀毕业生。