《水污染控制工程》教学改革探讨

时间:2022-10-14 02:24:43

《水污染控制工程》教学改革探讨

摘要:《水污染控制工程》 是环境工程本科专业一门重要的专业主干课。本文从课堂教学内容、教学方法与手段及实践教学三个方面探讨了改革的方法,阐明了《水污染控制工程》课程教学在培养应用型环境工程专业人才中的作用。

关键词:水污染控制工程;教学改革;教学手段;实践教学

中图分类号:G642.0 文献标识码:A

“水污染控制工程” 是环境工程本科专业的专业核心课之一,同时又是工程应用性极强的课程,其教学目的在于使学生系统地了解和掌握各种水污染控制技术的原理及应用,培养学生运用理论知识和方法解决实际污水处理问题的能力。如何搞好这门课程的教学,以适应培养环境工程应用型高级工程技术人才的需要,笔者对本课程教学改革进行了一定的探索和实践。

一、课堂教学内容设置改革

现行各种教材采用的编写体系,是按照废水或污水中污染物的不同存在状态,分别介绍各种分离和转化处理方法的理论及有关单元操作。这种编写方式能较系统地介绍水污染控制过程中的各种单元操作技术,有利于学生掌握有关的基本理论和原理。但对于培养学生综合运用知识解决实际问题的能力存在不足。因为实际生产中,我们所接触的工业废水多按产生废水的工业部门来命名,如冶金工业废水、纺织工业废水、制药工业废水、造纸工业废水等。上述每种废水往往都含有多种形态的污染物,针对这些实际废水,学生在选择具体的处理工艺方面,常常感到束手无策。为了培养学生综合处理废水的能力,在教学内容上我们作了一定的优化和调整,基本上按照原理――计算――工程应用――案例分析来进行教学。案例分析是以上述各种实际废水的处理为中心,以激发学生的学习兴趣,提高教学效果,培养学生综合运用知识的能力。

水污染控制工程技术发展十分迅速,新的工艺方法和技术的开发应用日新月异,因而在课程教学过程中,应不断更新和充实课程教学内容。课堂教学中应紧密结合与本课程相关的各项研究成果,进行污水处理前沿进展方面的介绍,使学生掌握本课程的最新发展动态。

二、课堂教学手段与方法改革

水污染控制工程的教学内容含有许多工艺流程图、构筑物结构图以及一些原理示意图等,知识架构复杂,内容丰富。在教学过程中,为体现该课程“过程工程”的基本思想,使该课程的知识架构体现出更强的逻辑性,知识内容的诠释更形象生动。教研组不断改进和完善多媒体课件,以形象、逻辑的ppt、录像、图片、动画等多媒体课件来强化水污染控制工程教学,增加课堂教学的趣味性和直观性。

强调教与学的互动。采用了在学生对教学内容预习的基础上,由学生对规定内容进行分析介绍和教师点评总结的教学方式,充分激发学生学习的主动性和积极性,由被动地接受知识变为参与和主动的学习过程,加强了学生思考问题、分析问题和解决问题的能力。在课堂教学过程中,实施了“实践式”和“提问式”教学方法。前者在要求学生提前预习课程内容的基础上,利用一定的时间由学生“讲课”,然后由教师总结分析,提出知识要点。后者是教师在课堂上经常以提问的方式,引出问题,由师生共同讨论。这两种教学方法,促进了师生的充分互动,抓住了学生的注意力,也有效地活跃了课堂气氛,提高了教学效果。

开展现场实践式教学。例如在学习气浮池、曝气池等构筑物的结构和工作原理时,由于实验室有现成设备,直接在实验室开展相关教学,使学生真实的面对实物设备,增加学习兴趣和效果。

结合在课程教学中增设课程大作业,通过学生的读书报告、课外实践等方式,使学生深入理解水污染控制的发展与研究现状,提高学生查阅文献、写作以及口头表达等能力,培养获取知识的技能、技巧。为加强学生对专业词汇的掌握量和提高学生的英语应用能力,多媒体课件多采用中英文对照,讲课以中文为主,英文为辅,将《水污染控制工程》和《专业英语》紧密的结合在一起。

三、实践教学改革

本课程采用了多种形式的实践教学,包括课程实验、综合实验、课程设计、认识实习、生产实习、科研训练和社会实践等,理论与实践教学环节达到1:1,使学生在实践中提高实践能力和综合素质。

(一)实验教学内容及考核方法改革

《水污染控制工程实验》主要有验证性、综合性和设计性实验三种。我们在开好验证性基础实验课的基础上,加大了开放式的综合性和设计性实验的比重,在综合性和设计性实验的教学方法上也作了较大的改革。如《活性污泥的培养及完全混合式曝气池处理城市污水运行效果实验》内容多,培养活性污泥耗时长,无法只利用课堂时间进行实验。因此,我们把实验内容和任务布置下去后,让学生先查找资料自行设计实验步骤,再集中讨论实验方案的可行性之后,学生先利用课余时间进行活性污泥培养驯化,等活性污泥成熟后,再集中时间对城市污水进行处理和水质指标的监测,分析各组的处理结果并讨论原因。《污水的采样、监测及处理》实验,把《环境监测》和《水污染控制工程》课程内容结合起来开设的综合实验,从原水的采集、主要污染指标的监测至污水处理方法的选择,使学生了解到水污染治理的整个过程。

综合性、设计性实验是把《水污染控制工程》的理论知识和多种实验技能和实验方法加以综合、相互渗透的实验形式,带有一定的研究性、探索性和创新性,在一定程度上弥补了传统验证性实验的缺点和不足[1]。它不仅需要综合的实验技能、独立的设计能力,还能培养团队协同合作的精神,对贯彻我校成功素质教育,满足学生全面发展也有重要意义。

以前的实验成绩重在考核实验结果和实验报告,现在我们把实验评价结果侧重于实验过程之中,对学生的整个实验过程进行总体评价,考核的内容和范围为:课前预习、创新能力、操作技能、实验态度、实验结果和分析报告等。改进考核方法,调动了学生实验的积极性和创造性,而且还提高了实验的正确性,促进实验整体水平的发展。

(二)课程设计内容和考核方法的改革

《水污染控制工程课程设计》的教学目标,是使学生在系统地掌握有关水污染控制工程基本原理和方法的基础上,初步具有分析和解决水污染控制方面实际问题的能力[2]。因此,在本学期课课程设计中,我们在设计任务中一改过去只设计生活污水的二级处理,而是给出不同来源的污水如制药污水、印染污水、医院污水、生活污水等,让学生分组选题进行设计,一方面增加学生综合应用知识解决实际问题的能力,另一方面也防止了“千人一面” 的现象。教学过程中,鼓励学生在现有技术经济条件下,突破传统工艺,利用自己所学知识,通过努力设计出技术更先进、工艺流程更合理、投资更少和运行费用更低廉的新型水处理系统。

课程设计结束后,除了要求学生提交设计报告和设计图件外,结合设计过程中出现的问题和报告、图件完成情况及时总结讲评、开展讨论。在考核上采用评优答辩的形式,由老师组织全班学生参加评优学生的答辩,学生介绍其设计思路、特点。对于优秀报告和设计图纸大家可以进行传阅,在此基础上指导教师进行详细的讲评。经过总结讲评和讨论,学生能够真正掌握设计过程中应注意的一些问题,掌握设计参数的正确选取方法以及设计方案的编写和图纸的绘制方法,从而达到课程设计的教学要求。

参考文献

[1]郭昌梓,孙根行. 水污染控制工程实验教学改革的探讨[J].实验科学与技术,2008(2).

[2]郭跃周.面向21世纪高等工科教学实践教学体系改革的探索[J].高等建筑教育,1999(3).

(本文审稿李良学)

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