水处理生物学论文范文

时间:2023-03-15 16:23:46

水处理生物学论文

水处理生物学论文范文第1篇

教材教学模式考核体系给排水技术的迅猛发展,给排水工程专业教育的国际化成为必然趋势,双语教学也已成为很多高校给排水工程专业教学改革的重点之一。我校土木工程专业于2001年开设了给水排水工程方向,于2007年正式开始招生,在2011年一次性顺利通过学士学位点评估,并于2012年通过省教育厅审批成为“江苏省本科重点专业”。《水处理生物学》是给排水工程专业的学生必修的一门专业基础课,水处理生物学领域的发展是给排水工程技术的发展与创新的根本源泉,所以,为了培养给排水专业学生的创新能力及国际竞争力,开展《水处理生物学》双语课程的建设势在必行。

一、教材的选编

《水处理生物学》的主体部分是微生物学,有很多权威的外文书籍。目前,我国很多高校双语教学选用的是外文原版教材,虽然原版的外文教材能给学生提供很地道的英语环境,但是外文原版教材价格昂贵,而且外文教材的编写思路与国内专业设置的教学内容存在差异,学生通常难以适应,甚至会造成专业知识结构与重点的错乱的不良结果。因此,需要调整外文原版教材的专业知识结构,编写双语教学专用的教材,一方面,选用了很地道的、权威的英文专业术语;另一方面,又能很好地适应国内的教学思路。此外,选择一些国际前沿的科技研究论文,编成课外选读教材,让学生接触科技论文的写作技巧,同时也及时了解本学科的前沿动态。作者所在教研组以“高等学校给水排水工程专业指导委员会规划推荐教材”中文版教材为基准,从众多的英文原版教材中选择相应的内容汇编成英文版的教材,并选取大量的科技类论文编成选读教材,这样实现了双语教材内容的一致性,同时也非常符合中国学生知识构建的一般规律,有利于学生接受知识,在实践中效果很显著。

二、教学模式

目前,国内高校常用的双语教学模式是“英文原版教材,中文讲授”。但考虑到学生的英语水平薄弱,加上《水处理生物》的知识点比较多,比较零散,如果直接采用英语授课将不利于学生对专业知识的理解与掌握。此外,教师讲授为主的模式也不利于充分发挥学生的主观能动性。

因此,笔者所在教研组尝试将中文与英文讲授相结合,并充分调动学生学习的主观能动性。具体要求学生课前同步预习中/英文教材的内容,查询相关生词;课堂上先用中文讲解中文教材的内容,然后用英文进行总结和要点的回顾;板书与多媒体以中文为主,涉及到的专业术语给出对应的英文翻译,多媒体中加入一些纯英文的图片、音频、动画等,帮助学生理解与联想记忆;布置选读教材上相关的翻译、思考题作为课后作业;同时,考虑到全面培养学生对英语的听、说、读、写的能力。因此,在课堂的复习回顾环节中通过英文提问和英文回答来锻炼学生的听说能力,通过开展课堂讨论,鼓励学生查阅与课程内容相关的外文文献后,用英语对某一话题进行演讲与讨论。此外,《水处理生物学》有课内实验,实验课也采用双语进行教学。通过实践证明,该教学模式很大程度地调动学生学习的主观能动性,学生对专业知识的掌握和应用英语的能力均有较大的提升,教学效果很好。

三、考核体系

双语教学课程的考核与普通课程不一样,既要注重对学生掌握专业知识情况的考核,又要注重学生对专业英语的综合应用能力的考核,同时也要综合平时的学习表现和闭卷考试的成绩。作者所在教研组开展《水处理生物学》双语教学过程中,将学生课前预习的情况、复习回顾环节中的英文回答、课堂讨论中对英文的运用情况等纳入了考核体系,同时闭卷考试中加入了三分之一的英文试题,综合考察了学生对专业知识的掌握情况以及对专业英语的运用能力。

四、其它辅助资源

学生应当多阅读国内外相关专业的文献,才能拓展专业知识面,培养英语运用能力,因此外文学术资源对于双语教学非常重要。作者所在学校的图书馆可以提供国内外权威书籍的纸质版和学术资料的电子版。同时学院的独立资料室可提供与专业更密切相关的文献书籍,还有可供小组讨论的场所,有助于学生团队合作完成双语课程的作业。学院还具有一系列鼓励教师到国内、国外著名高校调研交流的政策,有利于双语课程建设的调研与完善。

为实现高等教育与国际的接轨,开展双语教学是必然的趋势。但是实践中由于多种原因,双语教学的效果并不理想。作者所在教研组通过近几年对《水处理生物学》双语教学的实践与研究,从教材的选编、教学模式、考核体系以及其它的辅助资源的角度进行了经验性的总结,可为今后其它类似双语教学的开展提供参考。

参考文献:

[1]孟海玲.“水处理生物学”双语教学与考核的探讨[J].科技信息,2011,(23):188.

[2]胡碧波,阳春,许晓毅.水处理类专业双语课程参与式教学法实践研究[J].高等建筑教育,2011,20(01):109-111.

[3]万蕾.给排水工程专业外语教学的几点思考[J].中国电力教育,2011,(19):192-193.

水处理生物学论文范文第2篇

【关键词】分子生物学;技术;水处理;应用;分析

1引言

众所周知,水是生命之源,是人类生命得以延续的重要成分。一旦发生水污染,便会给人类的健康带来威胁,例如水中的细菌会破坏人体的健康细胞,病毒会侵蚀人体出现病变,寄生虫会导致人体出现异样等。水中生物分子的污染危害着人类的健康,对生命形成严重的威胁,因此,要对水体中具有传染性疾病的病原体进行实时监测,实行有效的生物控制,防止传染性疾病的病原体对人体造成伤害。但传统的微生物分析技术在病原体鉴定和培养过程中,存在精准度不高、检测效率低等问题,而且对微生物不同群落的培养具有一定的局限性,从而导致忽略了微生物种类多样性的问题,这将严重阻碍人类生物卫生领域的发展。而现代分子生物学技术的诞生,将采用新的技术,例如聚合酶链反应技术、分子标记技术、荧光原位杂交技术等,极大地改良了传统微生物分析技术存在的不足,优化对微生物多样性研究、定量分析、菌种鉴定的分析方法,从而进一步推进了水行业在生物学领域研究的发展。[1]

2分子生物学技术在供水工程中的应用

2.1水中致病菌与指标菌的快速测定

水是生命之源,在自然水中会涵盖多种病菌,对人体的健康形成严重危害。传统病菌测定方法通过将病菌细胞分离培养来作为鉴定细菌种类和数量的手段,但这类方法存在耗时长、精度低、无法检测人工难以培养的病菌的问题,故而对实际菌落数量和种类的估计有较大误差。而随着生物学技术的进步,分子生物学技术在水处理领域得到大范围的应用,并且其效率高,测得的致病病菌和指标菌的数量、种群准确,从而在生物领域大范围使用。例如,对于水中是否含有霍乱弧菌、肠炎沙门菌等病菌进行检测时,采用分子生物学技术中的基因芯片法就可检测出水中病菌的特性和种类,具备操作简单、效率高、灵敏度好等有点。类似针对病菌检测的手段还有很多,包括PCR技术、FISH技术、SSCP技术等。

2.2水中病毒的快速测定

病毒是细菌中最特殊的存在,由于病菌具备感染性强、致病率高、不容易被检测等特性,对人体的危害程度很高,让人不得不对水质问题提高警惕。而常规的检测手段是通过将病毒在营养丰富的环境中进行培养,然后通过电镜对病毒进行细致观察,这段过程耗时长、花费大、精确度低,因此,不支持采用这样的检测手段。而在现代分子生物学技术领域中,PCR技术的应用将对病毒进行明确标识,对水样中病毒污染的状况,能够快速地作出检测,以此来预防病毒通过水进行传播,此外,其对改善水质环境发挥着重要作用。[2]

2.3水中病原原生物检测

造成水污染的因素不只是通过肉眼能看到的清澈程度,还有水中病原生物的数量以及种类。在现实生活中,水中往往会存在隐孢子虫、贾地鞭毛虫等对水危害极大的病原生物。由于这些病原生物带有芽孢和孢子囊,对外界具备一定的抗性,且分布密度低,不容易检测,不容易培养。而分子生物学技术就弥补了传统生物检测技术的缺陷,例如,在针对孢子虫卵囊检测试验中,通过免疫磁分离PCR技术就实现了对孢子虫卵囊的检测,甚至可以精确水中含有的1个隐孢子虫,这样就能够快速地了解水污染情况,对预防人体造成病原生物的危害做出贡献。

2.4水中病原蠕虫检测

在现实生活中,最常见的水源污染就是蠕虫。在我国,蠕虫病是高发病。那么,蠕虫都包括哪些呢?我们最熟悉的蛔虫、绦虫、肝吸虫等,这些蠕虫会在人体血液和器官中生存繁衍,有的甚至会通过血液传入大脑,严重危害到人体健康。而蠕虫的虫卵只有在显微镜下才能检测出来,且由于个体小,对于虫卵的检测时常会出现漏检的问题。因此,生物学专家将分子生物学技术用来检测蠕虫的情况,这样就能够在最短的时间内,准确地掌握蠕虫虫卵的分布情况以及水样中蠕虫的群落问题。例如在检测肝吸虫虫卵的时候,往往通过对该蠕虫的DNA进行提取,然后再通过PCR检测技术对其进行检测,从而发现虫卵的分布,为解决蠕虫污染提供生物学依据。

3分子生物学技术在污水处理中的应用

3.1在生物除磷系统中的聚磷菌分析

污水处理是水循环利用最常见的方式,也是节能环保最佳的处理措施。一般而言,污水中含磷过量就会对土壤造成一定的影响,严重一点,就会影响到整个生态的发展。因此,分子生物学技术在污水处理中必然要采取除磷措施。污水处理的生物除磷大都通过聚磷菌的特性来实现去除污水中的磷含量。聚磷菌特性是在厌氧的情况下会释放磷,在好氧的情况下会吸磷。而为了进一步提升污水处理中除磷的技艺,分子生物学技术对除磷的机理进行了深入研究分析。其中,利用PCR-DGGE技术就可以帮助去除污水、污泥中的磷,研究表明,碳源类对聚磷菌的群落结构和种群数量有着明显的影响。而FISH技术应用到研究中,则发现,在微生物快速增殖的阶段,聚磷菌的体型较小、结构上也很松散,而随着菌体体积逐渐增大,最后达到一定密度,形成一个团状的时候,也就实现了最好的处理效果。[3]

3.2在优化污水处理工艺中的指导作用

将分子生物学水处理技术应用到污水处理领域中,将对污水中所存在的不同菌种、菌落形成威胁,提升污水处理的工艺,丰富科学治污的手段。当然,为了进一步提高污水处理技术,在微生物的研究领域,可依据相关菌群的功能,实现对水中污染物进行降解,以此来优化污水处理的技艺。例如通过PCR-TGGE技术来监测耐盐性微生物群的驯化过程,通过监测发现,在反应器中的微生物群落非常的丰富,而且驯化出了耐盐性高的、符合研究结果的优势菌种。

4结语

分子生物学技术拓宽了对水环境中细菌、病菌、病毒等微生物的研究范围,同时也优化了水处理手段,大大提升了污水处理效果。当然,任何技术的研究发展都不是顺利、完美的。分子生物学技术所表现出来的特性,虽然很完美,但仍旧存在许多不足之处。例如,PCR技术会引入抑制剂,从而对研究结果造成影响;FISH技术检测会受自带荧光效果的微生物影响,从而造成结果偏差。从现在研究状况来看,分子生物学技术还处在理论分析阶段,通过优化水处理技术,为提高生物治污技术提供理论保障。未来,分子生物学技术在水处理中的应用将会不断完善,这必然会促进水行业在微生物研究领域取得长足进步。

【参考文献】

【1】杨建雄.分子生物学[M].北京:化学工业出版社,2009.

【2】戴睿,夏四清.PCR技术在水体微生物检测中的应用[J].环境科学与技术,2006(9):103-105.

【3】王伟.碳源及电子受体对反硝化除磷系统的影响研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2007.

水处理生物学论文范文第3篇

关键词:环境生物学 课程改革 实验设计

中图分类号:X17-4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)04(c)-0158-01

《环境生物学》是环境工程和环境科学专业重要的专业基础课,环境生物学的基本理论为《水质工程学》、《固体废弃物处理与处置》等专业课程打下良好的基础。实验是学生理解和掌握环境生物技术的有效途径,与理论教学相辅相成[1]。为了提高环境生物学课程的整体教学质量,借鉴了其他院校的教改经验,调整了现有理论和实验教学内容,并增设一周的《环境生物学实验设计》,在该校环境工程专业部分学生和环境科学专业中进行了连续三年的实践探索。

1 《环境生物学》课程现状分析

(1)课程现状:我校《环境生物学》总学时为48学时,其中理论32学时,实验16学时。由于课时限制,理论教学内容集中在微生物结构、营养、代谢等基础内容,而微生物生态与环境生态工程中微生物的作用等内容不能详细讲授,因此要使学生深刻理解本课程并熟练地用于实践,难度较大。

2 教改思路与目标

针对我校《环境生物学》课程中存在的问题,在现有理论和实验教学基础上,调整理论教学内容,拓宽学生视野,在理论和实验教学环节结束后增设一周的实验设计环节,以加深学生对理论知识的理解,并提高学生综合素质与科研创新精神及能力。

3 调整教学内容

在理论教学内容上,针对我校工科背景的特点,改变了以往的一本教材为主的固定教学内容,选取面向21世纪教材《环境工程微生物学》[2]为主讲教材,补充了水处理生物学[3]、环境生物学[4]等相关微生物学知识。限于学时限制,在讲授内容的组织上,既考虑到教学大纲必须完成的教学内容,讲授多数学生能够接受的基础知识,还深入讲解较有深度的内容,以满足报考研究生同学的求知欲。以此为契机,购买了一批如《微生物学》(第5版中文版,普雷斯科特著,沈萍等译)等一大批优秀的微生物学图书及电子资料,为拓宽同学们的微生物学基础理论知识打下良好的基础。

针对实验教学中存在的问题,环境生物学实验课程内容也做了相应调整使其内容更贴合我校同学的工科背景。实验课程安排在三年级的第一学期与理论课程同步完成,在完成验证性实验教学内容后,提供足够的学时让学生们自行思考,完成一次综合性实验,加深对理论课学习内容的理解和掌握。

4 增设《环境生物学》实验设计

实验设计是实验研究的重要环节,可架设起理论教学和实验教学之间的桥梁,使学生能更系统、深刻的理解课程内容。为此,理论和实验课程都完成以后,我们又专门抽出一周时间,让学生自主查阅资料、自行设计、动手完成一个设计性实验,并撰写提交实验设计说明书。学生们通过亲历实验,调动了参与实验的积极性,拓宽了知识面,提高了动手操作能力,观察分析问题和解决问题的能力,提高了实验课的教学质量。在撰写实验设计说明书的过程中,学生能运用课程的基本概念和原理,规范使用专业术语,为以后毕业论文的写作打下良好基础。

4.1 实验设计及预答辩

为了有充足的准备时间,上理论课的后期,即给学生发放《环境生物学实验设计指导书》,并提前分组,每组3~4人,遵照各组的兴趣,每组查阅选择合适的实验设计题目,并围绕自己的实验设计题目,独立动手完成预答辩课件。实验设计周的第一天为预答辩时间,每组围绕自己的实验设计题目讲述5~10 min,主要内容为实验设计的原理、内容、步骤及实验进行的可行性等,指导教师和学生同为评委,指出实验设计中存在的问题及解决方法,并为讲座同学打分,最后指导教师再总结。灵活的讲授形式,加深了学生对所学内容的印象,调动学生的积极主动性,让学生参与教学,发挥学生主体作用和教师的主导作用[5]。

4.2 实验实施

实验实施过程中,打破以往实验教师为学生准备好各种实验用品的格局。各组根据自己的实验设计内容需要,领取药品,仪器设备,并独立完成标准液配置,玻璃器皿清洗、灭菌、无菌操作、计数、结果记录等一系列实验过程。指导教师在此期间只是指正学生实验操作存在的问题,不参与任何实验准备及操作活动。实验结束后,各组进行实验设计的答辩,针对实验设计及操作中出现的问题进行总结与提高。

4.3 实验设计总结

实验设计结束时,每组提交实验设计说明书一份,实验设计说明书封面及格式由指导老师统一指定,并要求用黑或蓝黑墨水工整书写。

4.4 考核方式与评价方法

《环境生物学》和《环境生物学实验设计》分别独立进行考核。环境生物学总成绩为100分,考试成绩包括期末成绩(占总成绩的80%),实验课成绩(占总成绩的10%)和平时成绩(占总成绩的10%,包括出勤情况,学习态度,课堂纪律等),期末考试采取闭卷考试形式。

《环境生物学实验设计》成绩评定一般按五级分制评定。总成绩分三部分,设计成果占60%,实验动手操作占20%,平时检查及答辩占20%。

5 课程改革效果

本次实验设计在我校2009级环境工程专业,2010级、2011级环境科学专业连续实施了三年,经过上述实验教改措施的实施,有了显著成效。主要总结为以下三个方面:

(1)深入理解理论知识:学生们普遍反映,实验设计环节的设立,使他们对理论知识的理解深度有了很大的提升,很多平时没有注意的知识点,通过查阅资料,自己答辩,倾听其他组的答辩以及独立的实验过程,有了很深入的认识。

(2)实验动手能力,应用专业知识解决问题的能力,表达能力都有了不同程度的提高。主要表现在:学生们在做相关的毕业论文时,能够思路清晰地自行设计实验方案,准备实验材料和仪器设备,独立完成科研任务的质量,写作水平及答辩质量比以前有了明显地提高。相关的毕业论文指导教师也反映,这几届学生的毕业论文指导起来省力了。

(3)实验教学的改革,也提高了学生对科学研究的兴趣,很多学生主动要求参与学生科研,报考研究生的学生也在逐年增多。有的学生反馈说:实验设计环节的设立,使我们能够参与到实验的整个过程,所以我们在研究生入学面试的时候不至于太慌乱。

参考文献

[1] 张长平,刘晓宁.环境工程微生物学实验教学的探讨[J].中国校外教育, 2009(1):87.

[2] 周群英,王士芬.环境工程微生物学[M].3版.高等教育出版社,北京,2008.

水处理生物学论文范文第4篇

论文关键词:生态工程;污水生态处理

论文要:本文阐述了生态工程的定义及原理,重点介绍了污水处理技术的要点和意义。

1生态工程介绍

1.1生态工程

生态工程以复杂的社会——经济——自然复合生态系统为对象,遵循应用生态系统中物种共生、物质再生循环及结构与功能协调等原则,以整体调控为手段,以人与自然的协调关系为基础,以高效和谐为方向,为人类社会及自然环境双受益和资源环境可持续发展设计的具有物质多层分级利用、良性循环的生产工艺体系。以期同步取得生态环境效益、经济效益和社会效益[1]。

1.2生态工程原理

生态工程涉及生态学、生物学、工程学、环境科学、经济和社会等领域,原理众多。我国学者(马世骏1986、颜京松1986、Ma&Yan1989,Yanetal1992)在系统生态学理论的基础上,对生态工程的原理作了精辟论述和提炼。把生态工程原理总结为整体、协调、自生、再生循环等基本原理。孙铁珩,周启星等[2]提出污水生态工程是指运用生态学原理,采用工程学手段,把污水有控制地投配到土地上,利用土壤-植物-微生物复合系统的物理、化学等特征对污水中的水、肥资源加以回收利用,对污水中可降解污染物进行净化的工艺技术,是污水治理与水资源利用相结合的方法。

2主要生态工程污水处理技术

2.1污水土地处理系统

污水土地处理系统是一种污水处理的生态工程技术,其原理是通过农田、林地、苇地等土壤--植物系统的生物、化学、物理等固定与降解,对污水中的污染物实现净化并对污水及氮、磷等资源加以利用[3]。根据处理目标、处理对象的不同,将污水土地处理系统分为慢速渗滤(SR)、快速渗滤(RI)、地表漫流(OF)、湿地处理(WL)和地下渗滤(UG)五种主要工艺类型[4]。

土地处理系统造价低,处理效果佳,其工程造价及运行费用仅为传统工艺的10%~50%。其中污水湿地生态处理系统又称人工湿地,目前研究最为深入、应用最广泛。通过人工湿地生态工程进行水污染控制不仅可以使污水中的水得以再生利用,还能使污水中的有机物、N、P、K等营养物得到利用。整个系统呈自然式良性循环,构成了具有自适应、自净化能力的水陆生态系统。该系统管理简单,稳定后几乎不需要人的参与,物耗、能耗低,效率高。生态系统中的植物群体不需要另行施肥与灌溉,还兼有美化环境的功能,这种生态净化方法实现了水环境可持续发展[5]。

以人工湿地处理系统为例,土地生态处理系统对污水的净化机理如下:系统中的填料(介质)具有巨大的比表面积,易形成生物膜,污水流经颗粒表面时,其中的污染物质通过沉淀、过滤、吸附作用被截留[6]。

2.2污水生态塘处理系统

生态塘系统是以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生作物,进行水产和水禽养殖,建立人工生态系统,,通过天然的生化自净作用,在自然条件下完成污水的生物处理[7]。有机物质在生态塘处理系统中得到降解,释放出的营养物进入了复杂的食物链中,产生的水生作物、水产都可以被收获。生态塘处理系统能够有效地处理生活污水及一些有机工业废水,对有机物和病原体有很好的去除效果,具有投资少、运行费用低、运行管理简单的优点。但该系统占地面积大、易出现短流、温度较高时易散发臭气和孳生蚊虫、对氮磷的去除效果不稳定。近年来,我国生态塘污水处理工艺研究侧重在两个方面[8]:筛选、培育高效水生净化植物;组合曝气、水生植物、水产养殖多个生物处理单元的综合功能,营建生化一体化水生动植物复合生态体系,是污水处理与资源利用的完美结合,构建了一个完整的生态系统和良好的内部良性循环系统。

2.3蚯蚓微生物滤池系统

蚯蚓生态滤池是滤床中建立的人工生态系统,由滤床填料、蚯蚓及布水系统等组成。系统利用蚯蚓和微生物的协同作用对污水中含有的各种形态污染物质进行处理和转化。蚯蚓可对污水和污泥进行吸收和分解,清扫滤床,防止堵塞[9]。蚯蚓粪便可以滤除污染物,提高处理效率。蚯蚓的存在可作为家禽饲料。污水中的生物膜污泥微生物通过食物链最终被有效地转化为蚯蚓的增长及其排泄物,而蚯蚓的机体及其排泄物又可成为他微生物的分解利用对象,从而进行新一轮的生态循环。

3生态污水新型处理技术

如利用土壤毛细管浸润扩散原理,研制成功的地下毛细渗滤系统(theundergroundcapillaryseepagesystem,UCSS)[11]。地下毛细渗滤系统(UCSS)的中心部分是地下毛细渗滤槽,它通过土壤过滤和微生物降解来去除污水中的污染物。在一定程度上解决了常规土地净化污水处理系统占地面积和运行费用问题,还可回收污水和营养物质(包括氮、磷和钾)用于植物生长。

活机器(livingmachine)系统是加拿大出生的海洋生物学家约翰·托德(JohnTodd)发明的,是利用太阳能以及利用由多种多样直接或间接从太阳获得能量的生物组成生态系统,将水产养殖与人工湿地结合起来并封闭在温室里,以创造一个高效的污水处理过程[12],包含了沉淀、过滤、净化、吸收、挥发、硝化和反硝化、厌氧和好氧分解过程,在获得高标准水质的同时避免了自然处理系统占地大、滞留期长、寒冷气候处理效果欠佳等弊端。

结语

水处理生物学论文范文第5篇

1?改革实验课程的设置

我们将过去独立、互不相关的微生物实验改为一连续的探索性的大实验,开设了一门“环境工程微生物综合训练”的独立课程。课程放置在学期结束时的实践周中进行,集中对学生进行微生物的培养、分离、鉴定和污水处理应用的基本操作的训练过程,这样强化了对学生基本技能和动手能力的培养。综合训练的主要内容包括:首先在制备各类培养的基础上,采取不同的环境样品中进行接种、培养,通过菌落和个体形态观察,纯化细菌、放线菌或霉菌和酵母菌,然后学生以自己分离、纯化的菌种为材料继续进行以后的实验,在对细菌形态观察、革兰氏染色和菌体大小测定基础上,最后做细菌的生理生化试验,对细菌做出初步鉴定,并将分离出来的细菌用于生活污水的处理上。环境工程微生物综合训练的主要实验内容和所涉及的知识点见表1。改革后的综合训练使原来孤立、不连续的实验形成一个连续的整体。在微生物的菌种的培养和分离,纯种的计数和鉴定等方面强化了学生的实验技能。各种基本操作技能在微生物综合训练中多次操作,反复应用,能大大提高学生的微生物技能的综合应用能力。

验证操作性实验相对较多,设计性、综合性实验相对较少是目前实验课程教学中的突出问题,这对培养实用型人才极为不利,也不利于调动学生的学习兴趣和积极性。我们将一些应用性、综合性和学生感兴趣的实验课题,作为选作实验,供感兴趣的学生通过查阅相关资料,综合运用不同实验技术,设计实验方案,通过教师指导和小组讨论确定方案并加以实施。实验后综合分析实验结果,撰写科创论文。比如,“微生物诱导腐蚀”的选作实验,主要是研究研究厌氧微生物对金属腐蚀过程,使同学们扩大对微生物环境作用的了解,增强学生的学习兴趣和实践动手能力。这样,既能提高学生对实验的兴趣,又能促使他们将所学的理论知识应用起来,从而加深对环境工程微生物课堂教学内容的理解。(如表1)

2?重视视频实验教学的应用

微生物个体微小,学生对它的感性认识不多,这使得许多有关微生物的概念变得抽象、难以理解。在实验教学中,有目的的引入了视频实验等多媒体教学的方法,可以增加实验教学的直观性和趣味性,并在一定程度上弥补实验教学经费紧张等问题。我们不仅制作了环境工程微生物的多媒体课件,而且采用视频教学短片,向学生展示基本的实验操作,以及相关实验技术的发展及其在生产或科研中的应用。这些改革以视频的形式向学生展示实验的基本过程,具有较强的直观性,通过屏幕清晰形象准确地展现每一个步骤,使学生掌握实验操作技能的关键所在加深了学生对使微生物的实验规程和操作技巧理解,如无菌操作技术、微生物的分离和培养技术、消毒灭菌技术、斜面、液体、平板接种培养方法等。采用多媒体进行实验教学,具有形象、生动、信息量大的优点,结合教师在实验过程中的讲授和示范,有利于学生在脑海里建立每一种实验操作的标准和规范。因此应该加强多媒体在环境微生物学实验教学中的应用。

3?强调实验前的准备工作

传统的实验课程教学方法是由实验教师帮助学生完成很大一部分准备工作,学生只是按教师的讲解和实验手册的步骤进行操作。我们在微生物综合训练中,改变实验课中讲解过多的现象,只是重点讲述实验成功的关键并事先提出思考题,让学生们带着问题去进行实验,让学生通过实验归纳出结论,从而理解和验证微生物学的基本原理。教师在实验中起指导作用,着重培养学生的动手能力。由于综合实验涉及的内容很多,所以我们要求学生先复习以前学过的知识并写出实验计划(包括实验目的、原理、仪器、材料、步骤),然后在课堂上对实验计划进行讨论,讨论后学生再进行修改,最后由教师审定。审定合格后,学生方可开始进行实验,这是可以提高学生的实验培训的主动性。实验从实验材料的准备到每一步实验都由学生自己动手,教师只起检查和辅导示范作用。让学生明白每个实验步骤操作的好坏对后续实验的进行有直接的影响,培养学生整体的实验观念和细心的操作习惯。由于是学生自己进行实验的准备工作,可以加深对实验的目的、原理、方法、步骤的了解,实验效果很好。

4?改革实验课程的考核形式

综合训练的考核是既是课程设置的要求,也是对学生实验技能学习的一种督促和检查。在微生物综合训练中,我们将学生4~5人分为一小组,同一组的每位学生既有分工又有合作,每位学生都独立进行无菌操作、接种培养等工作。在材料的准备和实验完成的整个过程中,任何一个步骤的失误都将直接影响最终结果,因此我们要求每位学生规范操作,仔细观察,及时记录,培养严谨的科学态度和独立操作能力,老师对每位学生的操作和实验结果都做出客观的评价。将综合训练考核分为预习 、操作、实验报告三部分记分。在实验过程中,进行现场指导,当场考核,不仅要看实验报告,更要依据预习、现场实验操作和实验结果综合考核。在操作考核中既有单独的个人操作考核,也有分组的操作考核。实验报告要实事求是,严格杜绝相互抄袭现象。要求学生在实验报告中对实验过程和结果进行详细记录和分析,养成一个善于分析问题和总结问题的好习惯。实验报告中的分析与讨论是很重要的内容,我们鼓励学生在分析讨论中自由地写出自己对实验的理解,比如哪些操作步骤没有做好,或者在实验过程中容易出现什么问题,如何避免等,还可以提出对实验设计修改的建议。通过对实验问题和结果的分析、讨论,可加强学生对理论知识的理解,大大提高学生分析问题和解决问题的能力。

通过这些改革措施,使学生能够认识到实验课的重要性,同时也提高了实验课的地位和学生的积极性,教学质量有较大的提高,为环境工程专业后续课程教学的展开和将来毕业论文的顺利完成打下基础。

5?培养工程实践观念

我校是具有电力特色的地方性高等学校,环境工程专业是从电厂化学专业基础上衍生和发展起来的。我校环境工程专业的课程设置强调重工程、重实践的专业特色。环境工程微生物学需培养学生分析和解决环境工程问题的思维模式,要使学生了解微生物在环境污染物治理中的作用原理,而不是仅仅停留在微生物学本身基本的实验操作上。我们在微生物综合训练课程设计别注意结合工程应用问题,充分围绕教学队伍的科研课题及实习单位的生产展开,注重培养学生的工程实践能力。我们根据本专业教师承担的科研项目,通过课题的形式,组织一些对环境工程微生物感兴趣的学生,参加到教师的科研项目中。一些老师在设计新的污水处理工艺时,经常会有很多项目指标需要测试,只要合适,我们也将样品拿来让学生在实验教学中做。这样就培养了学生从工程角度思考和解决实际问题的能力。

我们学校毗邻上海东区污水处理厂,上海东区污水处理厂是亚洲建造最早的污水处理厂,也是目前我国唯一的仍在稳定运行的建于20世纪20年代的污水处理厂,采用活性污泥法的二级生化处理工艺,其基本原理和设计思路已经成为当今城市污水处理的理论经典和工艺核心。上海现有十余座污水处理厂的处理工艺均是在此基础上的调整或演化。我们组织学生在上海东区污水厂实习,并对不同运行工况下的微生物进行监控,使学生们掌握实际工作中所涉及的微生物的知识和测试技术,深刻了解污水处理工程应用过程中微生物的作用。

水处理生物学论文范文第6篇

关键词:污水处理;反硝化脱氮除磷;微生物学;反硝化除磷菌

Abstract: at present, high efficiency and low energy consumption of nitrogen and phosphorus removal water pollutants at home and abroad is extensive attention of the environmental problems, sewage denitrifying phosphorus denitrification and technology that is the current research hot spot. This thesis denitrifying phosphorus removal technology denitrification core-denitrifying dephosphatation bacterium microbiology properties have been studied, in order to deeply understand the denitrifying dephosphatation phenomenon, also from this can make full use of its advantages to improve and optimize biological denitrification and phosphorus efficiency and process.

Keywords: sewage treatment; Denitrification denitrification and p; Microbiology; Denitrifying phosphorus removal bacteria

中图分类号:U664.9+2文献标识码:A 文章编号:

到目前为止,国内外学者普遍关注反硝化除磷工艺的试验及影响因素,但对反硝化除磷脱氮微生物及其种属的研究较少,尚处于起步阶段,而针对反硝化除磷菌种在生理生态方面的特性研究则更少。本论文针对反硝化脱氮除磷技术的核心——反硝化除磷菌开展微生物学研究,更进一步理解反硝化除磷现象,提高生物脱氮除磷效率。

1 反硝化脱氮除磷的微生物机理[1]

在反硝化除磷理论提出以前,设计除磷工艺时大多都要尽量避免硝酸盐进入到厌氧反应器或者厌氧阶段中。因为若存在硝酸盐,反硝化菌会在厌氧条件下优先利用污水中的有机物,使反硝化菌和除磷菌产生对碳源的竞争,影响磷的厌氧释放,进一步影响到后续的好氧吸磷。许多学者的研究成果表明,在厌氧段缺少外碳源情况下,若存在NO2--N或者NO3--N,也同样会有吸磷现象的发生。微生物利用内碳源,如PHA等,作为碳源和能量来进行过量吸磷,并将其以聚磷的形式贮存于微生物体内,这一过程与好氧吸磷所不同的是采用的电子受体为NO2--N或NO3--N,而不是氧。

2 反硝化脱氮除磷的微生物研究进展

2.1 Acinetobacter[2]

最先从聚磷污泥中分离出除磷菌种的是Fuhs 和chen,经鉴定确认分离出来的菌种具有较高的除磷能力,属于γ-Proteobacteria中的Acinetobacter。另外,许多研究人员采用各种各样不同的培养基从试验模型和水厂中成功分离并培养了菌种,在这些菌种中大多数经鉴定后表明它们都属于Acinetobacter spp.。因此,Acinetobacter菌种曾一度被认为是强化生物除磷系统中主要的除磷菌。在此后的很长一段时间内,在生物强化除磷系统中关于微生物学方面的研究中这一研究结论基本上占主宰地位。

Buchan利用纯培养分离技术研究分析了几个除磷效果良好的试验装置及污水厂的曝气活性污泥,试验结果表明Acinetobacter是优势菌。然后,Lotter和Bayly等学者也都在除磷活性污泥中检测到了大量属于Acinetobacter的菌种。

但是,也有学者,如Cloete等,研究结果表明Acinetobacter只占到微生物总量的1~10%,属于数量较少的菌属。而Pseudomonas和Aerodomonas却是生物除磷系统中的优势菌属。Hiraishi等将生物除磷工艺与非除磷工艺中的活性污泥微生物组成进行了比较,发现在这2中工艺中Acinetobacter 都不是优势菌属,在A/O工艺生物除磷的活性污泥中,Acinetobacter仅仅只占到系统内全部微生物的1%。朱怀兰等也通过对除磷系统中微生物的分离发现Pseudomonas 是生物除磷系统中的优势菌种。

大量的研究关注于已分离出来的Acinetobacter菌种的分类。有许多研究表明大多数菌种属于Acinetobacter junii,Acinetobacter lwoffii,也有许多以前从未被描述过的Acinetobacter spp.菌种得到确认。然而,还是有大量的是不能被鉴定出的。

由此可知,污水生物除磷活性污泥中优势菌属并不是Acinetobacter,其它种属微生物在除磷方面所表现出来的能力也是不容忽视的。进一步的研究还表明Aerodomonas能过量摄取外界环境中的磷酸盐并形成胞内聚磷酸盐物质,而Pseudomonas则与传统PAOs的特性相同,在厌氧条件下进行释磷,在好氧条件下则过量吸磷,同时累积聚磷酸盐。

2.2 其它微生物属种[3]

有学者从污水处理厂中分离得到很少的菌株,经鉴定并不属于Acinetobacter spp.。2002年,罗宁等分离了A2N/ASBR双污泥反应器的活性污泥中的微生物,发现起到反硝化脱氮除磷作用的主要存在于莫拉氏菌属、假单胞菌属、肠杆菌科细菌和气单胞菌属,它们占到了细菌总数的66.6%。其中,假单胞菌属的含量最高,占全部菌株的22.9%;莫拉氏菌属和肠杆菌科含量次之,各占到15.6%;气单胞菌属和不动杆菌属含量排第三,各占到12.5%;但是,不动杆菌主要是在好氧条件下起除磷的作用,而没有反硝化脱氮的功能。除此以外,活性污泥系统中还存在着共占约全部菌株20.8%的肠球菌属、链球菌属、葡萄球菌、微球菌属等等。

3 结论

目前国内外对于反硝化除磷的研究大多停留在物理方面,也即从宏观环境理论的角度来对反硝化脱氮除磷的机理和影响因素进行探讨。却并没有对其有效菌群——反硝化除磷菌进行深入地研究。因此,从微生物学的角度开展对反硝化除磷菌的筛选和应用方面的研究,探讨其脱氮除磷机理及其最佳生长条件,反硝化除磷现象才能真正的被理解,也由此才能充分利用其优越性来提高和优化生物脱氮除磷效率和工艺。

参考文献

[1] Tsuneda S., Ohno T., Soejima K. Simultaneous nitrogen and phosphorus removal using denitrifying phosphate-accumulating organisms in a sequencing batch reactor[J]. Biochemical Engineering Journal, 2006, 27: 191-196.

[2] Seviour R. J., Mino T., Onuki M. The micr obiology of biological phosphorus removal in activated sludge systems[J]. FEMS Microbiology Reviews, 2003, 27: 99-127.

[3] Seyoum Yami Gebremariam, Marc W. Beutel, David Christian, et al. Research advances and challenges in the microbiology of enhanced biological phosphorus removal-a critical review. Water Environment Research, 2011, 83(3): 195-219.

作者简介:王建为(1980-),男,安徽泗县,民族:汉,2006年毕业于武汉理工大学市政工程专业,硕士研究生。

水处理生物学论文范文第7篇

关键词:水污染控制工程 课程体系设置 实践教学 三三实践教学体系 资料归档

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)12(c)-0-03

《水污染控制工程》是环境工程专业的核心主干课程,通过本课程的学习使学生掌握水污染控制的原理和方法、基本构筑物的设计计算,对典型的废水处理能选择合理的处理方案和确定主要的工艺参数,对污水和废水处理最新技术需有一定的了解。《水污染控制工程》同时也是一门工程应用性极强的专业课程,通过学习要求学生具备较强的实践动手能力和一定的设计技能。因此在《水污染控制工程》教学中既要注重对学生的基础理论知识的培养,同时也要十分注重学生实践能力的培养[1-3]。因此《水污染控制工程》课程体系的建设尤为重要,通过课程体系的建设,达到对学生基础理论知识及实践能力的培养。

1 《水污染控制工程》课程体系设置

我校选用的教材是高廷耀等主编的《水污染控制工程(下册)》(第三版),安排120学时,其中理论授课80学时,实验40学时。根据教材的特点,在实际教学中对教学内容作适当的调整,将脱氮除磷基础理论连同脱氮、除磷活性污泥法工艺及其设计一起讲解,并增加化学除氮、化学除磷的机理及工程实例讲解,同时强化生物脱氮、生物除磷的机理分析,并进一步在实际污水脱氮除磷工艺中深入讲解生物脱氮除磷的机理,让学生彻底了解和掌握生物脱氮除磷的机理和典型工艺。教学中,对处理同类污水的不同污水处理工艺进行经济性、技术性的对比分析,分析不同污水处理工艺的适用对象、范围,找出不同类型的污水处理工艺的优缺点,便于学生在实际污水处理设计中进行方案的比选。如不同类型沉淀池的比较、推流式活性污泥法与完全混合式活性污泥法的比较、活性污泥法与生物膜法的比较、污水的不同化学处理方法的比较分析等。另外,在教学中,补充介绍一些最新的污水处理新技术、新工艺。深入了解本校水污染控制工程课题组的课题研究动向,将最新的水污染控制理论、技术参入到实际教学中,增加学生对本学科的兴趣,了解最新的污水处理动态。

我校的《水污染控制工程》课程体系由水污染控制工程、水处理实验、课程设计、毕业设计、认识实习、生产实习等构成,我校开设《水污染控制工程》课之前的先修课程为无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、生物化学、化工原理、环境微生物学等,学生通过对化学类及微生物学类课程的学习,便于学生理解和掌握《水污染控制工程》中有关污水和污泥的化学性处理、生物处理的专业基础理论

知识。

2 课堂组织教学

2.1 座位表制度

《水污染控制工程》是环境工程专业的核心主干课程,为我校环境工程专业的必修课程,上课人数多达120人左右,都是在大的阶梯教室内授课。要在人数众多的大教室内组织好教学实属不易,首先是众多的学生姓名一时无法熟识,课堂教学的组织纪律无法有效的掌控,即使有学生上课时讲话、睡觉或其他的课堂违纪行为也无法准确的叫出学生的姓名。在上《水污染控制工程》课之前,将所授课程教室的空白座位表打印一份,第一次课时将座位表发下,由学生按上课第一次入座的座位将姓名填写在座位表上,以后每次课都按填写好的座位表入座,这样老师对每个座位上的学生姓名一目了然。对于选课人数众多的课程,座位表制度的执行有着诸多的好处,老师不必花费过多的时间去点名,只要将座位表与学生实际落座的情况进行对比,就能很快了解迟到、旷课的学生;上课时若有学生讲话、睡觉或其他的课堂违纪行为,对照座位表,也能快速的找到具体的学生姓名,进行批评指正;便于对违纪行为的学生进行课堂提问,这样可督促学生进入学习状态。我校一般的课程考试、考核分包括平时成绩分、考试分等,平时成绩分一般占到总分的20%左右,平时成绩无外乎对迟到、旷课、早退、上课的组织纪律、提问回答的效果、作业等进行考核,而对于人数众多的课程进行平时成绩考核实在有些困难,而座位表制度的实施可有效的解决这些难题。当然,座位表制度并不是学校硬性规定的一项制度,只是在我系得到较大的推广。

2.2 教学效果探讨

多媒体多样的教学演示方式可使教学内容变得直观形象,通过多媒体的方式揭示事物的内部结构或内在关系,提高学生观察理解事物的能力;同时利用人的多种感官来接受信息,提高学生接受信息的质量和效率;它还可以将抽象的事物非常形象地表现出来,将静态的对象赋予动态特征,增强教学的感染力[4-5]。如在《水污染控制工程》专业课授课时,往往有大量的设备图形结构、工艺流程图需要讲解,同时增设动画、视频和音频等信息,刺激学生的多种感官,这时多媒体教学的作用就充分体现出来。多媒体在教学中有着巨大的优势,同时也存在诸多的不足,其中主要的不足之处在于多媒体教学的信息是一屏一屏呈现的,每一屏教学信息的保留时间有限,要求学生具有较快的反应速度,较强的思维能力和知识接受能力。如果教师只是一味地凭借语言、文字、图像而不写一个字,必将有较多的学生不适应这种大容量、快节奏传递信息的方式,甚至连笔记都记不下来,更谈不上复习了。因此如何将多媒体教学与传统的板书教学有机的结合起来值得在教学中探讨,板书教学可留给学生较多的消化吸收知识的时间,掌握好教学的节奏,空留出更多的与学生面对面交流的时间。

改变教学组织形式,采取灵活的教学方法。传统的教授法主要强调语言符号的作用,现在的素质教育要注重内容的信息化,教学方法的多样化,将单向传授、被动、低效的教学方式向多维互动、主动、高效的教学模式发展。可以给学生划定自学的范围,或是给学生提供资料,让学生先自学,然后在上课时让学生讲解或是老师提出问题,围绕问题展开课堂教学。教学中要充分发挥学生的积极主动性,这样教学内容上要具有新颖性、应用性、实践性等,教学方式上可实行尝试性教学、自学辅导教学、师生互易教学、技能操作教学、集体讨论式教学、提问式教学等。

3 实践教学

我校环境工程专业学生主要学习环境工程专业的基本理论和基本知识,掌握环境工程的规划、设计、管理、监测和研究的基本理论和基本方法,具有工程技术人员必备的外语、计算机、制图等方面的能力,并了解相关的经济、法律、管理等人文社科知识。毕业生应掌握环境保护与污染防治、环境管理、环境监测等领域的基本理论与专业知识,基础扎实,知识面宽,能力强,素质高,有创新意识,能很好适应21世纪我国社会主义现代化建设的需要,可从事环境工程的规划、设计、科学研究、产品开发、管理和教学等方面的工作。

我校《水污染控制工程》实践教学环节由水处理实验、课程设计、毕业设计、认识实习、生产实习等构成。针对本专业的培养目标和要求,我校开设的实践类教学涉及到水污染控制、大气污染控制、固体废物处理与处置、环境监测、课题研究等方面。

3.1 水处理实验

水处理实验是为《水污染控制工程》课程开设的实验课,其基本任务是通过实验使学生初步掌握水处理技术的基本实验方法和技能,加深对基本理论理解。培养学生分析问题和解决问题的能力。要求学生掌握实验的基本原理和实验的操作方法,能独立或合作进行实验,掌握测试技术及实验数据的分析处理技术,独立完成实验报告。我校开设的水处理实验有混凝实验、废水静止沉淀实验、成层沉淀实验、还原法处理酸性含铜废水、自来水冲氧实验、废水的可生化性实验、活性污泥实验、生物过滤实验等。

3.2 课程设计

课程设计是使学生能够根据给定的设计任务,掌握治理的工艺过程及构筑物(设备)设计和选用的基本程序和方法,熟悉查阅和正确使用技术资料,能够在独立分析和解决实际问题的能力方面有较大的提高,增强工程和实践能力。课程设计的内容安排上有污水处理、大气治理、给排水、固废处置等方面的设计。课程设计编写的设计说明书作为整个设计工作的书面总结,设计说明书的内容应包括封面、目录、设计任务书、概述与设计方案简介、工艺设计计算、主要构筑物(设备)的计算与辅助设备的选型、设计评述、绘制的图纸及参考资料等。

3.3 毕业设计(论文)

毕业设计(论文)是完成本科生教学计划、实现培养目标的一个重要教学环节,既是培养学生综合能力的教学过程,又是对学生素质的一次全面检验,这不仅对学生的思想品德、工作态度、工作作风和独立工作能力的培养具有深远的影响,而且还是对学生的毕业资格及学位资格审定的依据,是对学校教学质量及办学效果评价的一个重要依据。我校的毕业设计采用双向选择的形式进行,先是由本专业的教师统一提交毕业设计(论文)的题目,统一归档、统一,然后由学生进行选择,为了保证毕业设计(论文)的教学质量,需规定和规范每位教师所带毕业生的人数。毕业设计(论文)有设计类的、有研究类的,设计类的主要有污水处理设计、大气治理设计、给排水设计、固废处置类的设计等。研究类的是学生进入教师的课题研究,在指导教师的指导下进行调查研究、检索文献资料、制定研究方案、进行实验研究。我校的毕业设计(论文)必须完成一篇与课题有关的外文资料翻译(要求不少于8000印刷符号)。由学生独立完成的毕业设计或研究论文最后进行毕业设计(论文)答辩,我校的毕业设计(论文)答辩采用先小组答辩,后大组答辩的方式进行,按照一定的比例在小组答辩中挑选出优秀的和需进行修改才能合格的毕业设计(论文)进入大组答辩。通过大组答辩打分最终确立优秀毕业设计(论文)和较差毕业设计(论文),不合格毕业设计(论文)需进行进一步的修改完善才准予通过,因此有的学生因毕业设计(论文)而暂缓毕业或延迟毕业的。我校在狠抓毕业设计(论文)这个环节取得了较为丰硕的成绩,毕业生的毕业设计(论文)有了比较明显的提升。

3.4 认识实习

认识实习是通过相关单位的参观学习,使学生接触到环境工程生产实际,开阔眼界,从而树立较明确的专业思想,为进一步的理论学习作前期准备。本课程旨在使环境工程类专业的学生,在专业课程学习之前,初步认识本专业的研究对象,即水、气、噪声、固体废弃物,与之相应的工程处理手段及构筑物,以及污染物的监测方法等方面的知识。认识实习的具体内容有参观学型仪器室、化学室、生物室、各功能实验室等,专家现场介绍泵站设备、运行及相关知识,到实习单位参观、学习了解环保构筑物及工艺流程,环境科学及工程专题讲座等。认识实习历时一周,计五个实习日。实习结束后,学生根据实习的内容和要求,按照专题分类将实习日记系统地整理成实习报告,实习报告应该简明扼要、推理清晰、内容完整,并附有必要的简图或草图,实习报告并交实习指导教师考核和评比。另外,带队教师还需做关于此次认识实习的总结。

3.5 生产实习

生产实习是通过在实地的生产实习,使学生加深对水、大气污染控制、固体废物处置和资源化的基本理论、技术和设备等的认识和理解,培养学生分析和解决实际问题的能力。课程内容有学习和参加实际的给水、污水处理、废气净化生产操作,深入了解生活污水、工业废水处理、废气净化的工艺过程、主要方法;学习和参加环境监测的实际操作,巩固水、大气等常规监测内容的方法;深入了解生活垃圾、工业固体废物的处理工艺、技术;熟悉生产过程中的设备和装置。多年来,我校已建成较为固定的生产实习场所,有宝钢集团旗下的废水处理、原水处理、固废处理、危废处理等技术工艺流程,御桥垃圾焚烧厂,美商生化厂,石洞口污水厂,金山石化水质净化厂,上海桃浦污水处理厂,上海固废处置中心,闸北卫生监督所,上海市环境科学研究院,上海市环境监测中心,各区环境监测站等。环境工程专业的生产实时间为四周,有效天数为20d,计8学分,在第三学年夏季学期进行。生产实习过程中,每个学生独立书写于学校统一发放的“校外实习日记手册”收全归档,学生应按照实习的要求将每天的调查研究和观察结果、搜集的相关资料、专题报告等以及自己的心得体会详细记录,以便指导教师监督检查和整理实习报告。实习结束后,学生根据实习的内容和要求,按照专题分类将实习日记系统地整理成实习报告,并交实习教师考察和评比。

3.6 创新实践教学

我校环境工程专业一直重视对学生创新意识、创业能力的培养。首先我们创立了三三实践教学体系。一个合格的毕业生必须参加三种社会实践,即社会调查、课程实习、毕业实习;能够撰写三种形式论文,即调查报告,课程论文、毕业论文;参加三类实验研究:课程实验、创新实验、毕业实验。其次建立企事业单位一体创新实践合作基地。近几年我们与上海市环境科学研究院、上海九段沙湿地部级自然保护区管理署、上海市环境监测中心、上海市宝山钢铁有限公司、上海凡清环境工程有限公司、上海莘虹环境科技有限公司等单位建立包含企业、事业单位一体的创新实践基地,为学生提供了一个创新实践平台。

4 做好《水污染控制工程》教学资料的归档工作

根据《高等学校教学文件材料归档范围》(国家教委、国家档案局1987年教办字016号)的规定:教学计划、方案和教学大纲,教学改革方案、总结;教学实习、生产实习方面的材料(教学实习、生产实习的计划、大纲、总结、实习指导书、实习讲义、实习结果鉴定,有代表性的实习报告等);课堂教学材料(课程安排表,课程进度表,教师任课安排,典型讲义、教案,各系各专业的考试题);优秀的、典型的毕业论文、毕业设计及评审意见等都需归档。

高等学校的档案工作在学校体制改革、总结教学经验、进行教学改革、评估教学质量、开展科学研究、评定职称、落实政策和编史修志等方面,发挥了应有的作用,成为学校管理工作中不可缺少的重要环节,并在社会上产生了较大的影响。教学资料归档的意义是为学校的教育教学工作服务以使各项工作有序展开,它是一项办学的基础工作。

《水污染控制工程》实行闭卷考试,考试完后的教学归档资料有教学大纲、教学进度表、平时成绩记分册、试卷分析、A卷、B卷、A卷答案、B卷答案、试卷、成绩单、学生试卷清单、座位表等。《水处理实验》采用实验操作的平时记分册、实验报告的编写等方式进行考核,考核完后的教学归档资料有《水处理实验教学大纲》、《水处理实验教学进度表》、平时记分册、水处理实验考勤情况及成绩评分说明、水处理实验考核学生试卷清单、实验报告等。《课程设计》考核的内容为学生撰写的课程设计方案,归档资料有《课程设计大纲》、《课程设计指导书》、《课程设计任务书》、《课程设计教学进度表》、环境工程课程设计评分标准、成绩分析表、学生试卷清单等。毕业设计(论文)以答辩打分进行考核,归档资料有毕业设计(论文)任务书、开题报告、学生的毕业设计(论文)报告(纸质版、电子版)、毕业设计(论文)成绩评定书、毕业设计(论文)答辩记录、毕业设计(论文)答辩组评分汇总表、毕业设计(论文)答辩评分评定表等。认识(生产)实习的考核形式是对学生的“校外实习日记手册”、认识(生产)实习报告进行打分考核,归档资料有环境工程专业认识(生产)实纲、认识(生产)实习计划指导书、认识(生产)实习计划表、认识(生产)实习日记、认识(生产)实习报告、认识(生产)实习教师工作总结等。

我校成立专门的教学归档资料监督检查小组,对各类教学资料进行监督检查,检查的内容包括归档资料的完整性、规范性,试卷批阅的规范性、公正性等,并进行打分评阅,实行较为严厉的监督检查,对保障教学的有序性,提高教学质量起到很大的作用。

参考文献

[1] 成官文.水污染控制工程课程改革与实践[J],理工高教研究,2006,25(1):102-103.

[2] 殷旭东.水污染控制工程课程教学方法及实验教学环节探讨[J],广州化工,2012,40(13):195-196.

[3] 李丽蓉.水污染控制工程课程教学改革探讨[J].琼州学院学报,2011,18(2):85-86.

[4] 杨梅金.多媒体教学与传统教学方法的结合[J].广西大学学报(自然科学版).2003,28(增刊28):163-165.

水处理生物学论文范文第8篇

引言

环境工程微生物学作为一门边缘学科,它要求学生要将理论与工程实践紧密结合,是一门实践性很强的课程。掌握必要的环境工程微生物学实验技能对于理解和认识环境工程微生物学有关理论,从事环境工程相关研究工作具有重要意义。现代大学教育的目标是培养学时创新意识和能力,将以知识为核心的观念转变为以创新为核心,从强调传授知识到知识与能力并重,培养应用型人才。因此,大量的课程实验成为巩固和加深学生对基本知识和基本技能掌握与理解的必然要求。然而,传统环境工程微生物实验课中,各部分实验项目相对独立,连贯性不强,且内容重复较多,学生在有限的课堂教学中难以系统地把握微生物学实验操作,不利于实现对培养学生的环境工程微生物操作技能和综合素养。面对近年来各种实验课堂教学学时都存在压缩趋势,如何在实验教学过程中综合设计、合理调整、突出重点显得非常关键。因此,我们可以根据实际需求和条件,适当调整实验内容,将原有各相对独立的实验项目按照器皿包扎、配制、消毒,菌株划线分纯、计数、转种、保存,革兰氏染色、菌落观察及菌体特征显微观察等系统串联在一起,形成一个综合性实验。通过该综合实验短期而系统的锻炼,让学生掌握4种以上实验项目的实验技能。

这不仅优化实验教学内容,能够让学生在有限实验教学学时内掌握几种关键的微生物学基础操作技术,而且使他们对环境工程领域所涉及的微生物学研究途径有一个完整认识。结合自身特色,设计综合性实验。如自建的污水处理厂,环境工程专业实验室位于污水厂办公楼内,极大程度上方便了相关实验课的开展。结合此特点,我们提出了“污水生物处理过程中微生物的简单分析”的综合性实验。

一、综合实验教学方案设计

污水生物处理主要是指利用微生物的新陈代谢作用,分解转化污水中的污染物,达到净化水质的目的。生物处理是目前污水处理最有效、最经济的方法之一。污水处理过程中微生物种类繁多,采用传统技术方法和镜检来分纯、计数、观察其中的优势菌株,对比其与进水和出水中主要菌株的差异,有助于了解污水生物处理过程中微生物的生长情况,巩固基本操作技术。长期对不同阶段、环境下污水处理中优势菌株观察,可以有助于正确判断污水处理运行情况。综合性实验“污水生物处理过程中微生物的简单分析”是在综合实验准备环节、细菌计数、划线分纯、形态观察等操作的基础之上,完成对污水中微生物的划线分纯培养、斜面接种、菌落计数(平板涂布法、倾倒法及显微镜直接计数法相比较)、菌落观察、菌体观察(革兰氏染色及镜检)等系列分析工作。通过对污水分离菌的菌落和菌体形态观察,初步判定大致所分主要菌株类型。结合本组的实验结果,了解所选污水处理的不同阶段微生物生长情况。在学习对污水处理过程中微生物生长情况简单分析的方法的同时,强化了学生的微生物基础操作能力。

二、实验教学内容实施

让学生掌握微生物基础操作,并尝试判断污水处理的前、中、后不同阶段细菌生长情况。实验前,先统一以PPT形式讲授整个实验流程及各部分须注意事项,然后开始分组实验。

(1)实验准备环节:配制固体基础培养基和0.85%生理盐水,并分装固体培养基———6支试管(每支5mL)做斜面,剩余装入锥形瓶中;另外,制作试管、锥形瓶的棉塞,并对试管、锥形瓶、培养皿、移液管进行包扎;然后对以上所有实验用品进行高压灭菌。取出后放入无菌操作台中,并用紫外灭菌。用无菌锥形瓶分别取进水、处理中、出水水样,备用。

(2)细菌计数:计数之前首先对所取水样进行梯度稀释,然后按照平板涂布法、倾倒法及用血球计数板直接计数法分别进行计数,尽量让学生了解并掌握三种计数方法的特点与差异,以便今后根据实际情况选择合适计数方法。

(3)划线分纯:取原水样进行平板划线,根据微生物菌落特征分别选取分散开的不同菌落进行再次划线后继续培养,直到获得多个不同菌株。此部分工作由于每次划线培养都需要1天时间,因此若要多次划线分纯,则需学生在课后继续“自助”进行该实验,直到获得纯菌株为止。最后,在已准备好的固体斜面上接种所得已分纯菌株,培养24小时后取出,4℃下保存。

(4)形态观察:取出前一天培养的平板,对细菌的菌落形态和菌体形态分别进行观察。其中菌落形态是观察培养皿内不同菌落形态,初步分析自己分离微生物的种类,并和其他同学的实验结果进行对比,大致判断污水处理不同阶段微生物的差异。菌体形态则是分别挑取具有不同特征的菌落,按照已掌握革兰氏染色方法进行染色,镜检观察。实验过程中,学会具体操作技能是根本,而对实验结果的分析判定同样重要。因此要求学生做详细记录,以便根据所属小组的实验结果分析所取水样中细菌情况。可根据各个实验部分设计不同图表方便学生记录,如表1就是用于实验污水中细菌计数结果记录用表。要求学生根据实验结果,分析所属小组分离出了那些常见菌,以及结合自己实验,判断污水处理过程中有没有哪些菌在不同阶段都存在?如果存在,有哪些?

三、“指导+自助”实验教学模式探讨

采用“指导+自助”实验教学模式,实现课上指导、课下自助。指导老师在课堂上有重点地讲授实验操作技能,学生除课堂学习外,根据自己喜好,或重复练习课堂所学实验操作,或自己设计实验进行分析,也可以参与教师的科研项目进行更深入的锻炼与提高。这种方式不仅是对环境工程微生物课堂实验教学学时有限的弥补,更是对实验教学学时、内容的拓展与延伸,能够充分提高本科实验室教学资源的利用效率,发挥本科实验室教学资源的功能,让学生可以充分利用课余时间熟练实验操作,巩固所学实验知识,增强自主创新技能。在学生自助实验学习过程中,实验室指导老师也可以根据学生个人情况适当安排和指导。可以根据已学“污水生物处理过程中微生物的简单分析”实验进行延展分析,如设计活性污泥法处理污水过程中的“革兰氏阳性与阴性细菌比例情况分析”、“污水处理中最常见菌体的确定与分纯”、“接触池投加药物量与杀菌效果的关系”等实验,促进学生培养自己的创新性思维。#p#分页标题#e#

四、实施效果总结

(一)集中讲授效果

实验课在理论课结束后集中两天授课,改变了实验教学依附于理论教学的从属地位,既保证了与理论课的衔接,使实验在理论的指引下按其本身的规律和系统进行,又能系统、合理安排实验教学内容,使实验内容连续、有序进行。不仅使学生操作起来认真,更重要的是结合实际、系统讲授使得环境工程微生物学实验课程更有意义。尽管课时有限,但六年来的实验教学探讨发现,95%的学生在实验学习过程中有良好表现,并对这种集中式综合设计实验表示非常满意。

(二)学生评价结果

通过对“污水生物处理过程中微生物的简单分析”实验课的学习和课后自己的巩固练习,系统掌握了从实验基本的包扎、消毒等准备工作到细菌分纯、计数,再到菌落、菌体观察等。此外,由于本实验内容是基于污水处理过程中的细菌分析,学校有国内首座高校自建污水处理厂,实验取样方便,实验结果对于我们更清楚认识污水处理过程有积极作用。

(三)教材编写

水处理生物学论文范文第9篇

1.1生态工程

生态工程以复杂的社会——经济——自然复合生态系统为对象,遵循应用生态系统中物种共生、物质再生循环及结构与功能协调等原则,以整体调控为手段,以人与自然的协调关系为基础,以高效和谐为方向,为人类社会及自然环境双受益和资源环境可持续发展设计的具有物质多层分级利用、良性循环的生产工艺体系。以期同步取得生态环境效益、经济效益和社会效益[1]。

1.2生态工程原理

生态工程涉及生态学、生物学、工程学、环境科学、经济和社会等领域,原理众多。我国学者(马世骏1986、颜京松1986、Ma&Yan1989,Yanetal1992)在系统生态学理论的基础上,对生态工程的原理作了精辟论述和提炼。把生态工程原理总结为整体、协调、自生、再生循环等基本原理。孙铁珩,周启星等[2]提出污水生态工程是指运用生态学原理,采用工程学手段,把污水有控制地投配到土地上,利用土壤-植物-微生物复合系统的物理、化学等特征对污水中的水、肥资源加以回收利用,对污水中可降解污染物进行净化的工艺技术,是污水治理与水资源利用相结合的方法。

2主要生态工程污水处理技术

2.1污水土地处理系统

污水土地处理系统是一种污水处理的生态工程技术,其原理是通过农田、林地、苇地等土壤--植物系统的生物、化学、物理等固定与降解,对污水中的污染物实现净化并对污水及氮、磷等资源加以利用[3]。根据处理目标、处理对象的不同,将污水土地处理系统分为慢速渗滤(SR)、快速渗滤(RI)、地表漫流(OF)、湿地处理(WL)和地下渗滤(UG)五种主要工艺类型[4]。

土地处理系统造价低,处理效果佳,其工程造价及运行费用仅为传统工艺的10%~50%。其中污水湿地生态处理系统又称人工湿地,目前研究最为深入、应用最广泛。通过人工湿地生态工程进行水污染控制不仅可以使污水中的水得以再生利用,还能使污水中的有机物、N、P、K等营养物得到利用。整个系统呈自然式良性循环,构成了具有自适应、自净化能力的水陆生态系统。该系统管理简单,稳定后几乎不需要人的参与,物耗、能耗低,效率高。生态系统中的植物群体不需要另行施肥与灌溉,还兼有美化环境的功能,这种生态净化方法实现了水环境可持续发展[5]。

以人工湿地处理系统为例,土地生态处理系统对污水的净化机理如下:系统中的填料(介质)具有巨大的比表面积,易形成生物膜,污水流经颗粒表面时,其中的污染物质通过沉淀、过滤、吸附作用被截留[6]。

2.2污水生态塘处理系统

生态塘系统是以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生作物,进行水产和水禽养殖,建立人工生态系统,,通过天然的生化自净作用,在自然条件下完成污水的生物处理[7]。有机物质在生态塘处理系统中得到降解,释放出的营养物进入了复杂的食物链中,产生的水生作物、水产都可以被收获。生态塘处理系统能够有效地处理生活污水及一些有机工业废水,对有机物和病原体有很好的去除效果,具有投资少、运行费用低、运行管理简单的优点。但该系统占地面积大、易出现短流、温度较高时易散发臭气和孳生蚊虫、对氮磷的去除效果不稳定。近年来,我国生态塘污水处理工艺研究侧重在两个方面[8]:筛选、培育高效水生净化植物;组合曝气、水生植物、水产养殖多个生物处理单元的综合功能,营建生化一体化水生动植物复合生态体系,是污水处理与资源利用的完美结合,构建了一个完整的生态系统和良好的内部良性循环系统。

2.3蚯蚓微生物滤池系统

蚯蚓生态滤池是滤床中建立的人工生态系统,由滤床填料、蚯蚓及布水系统等组成。系统利用蚯蚓和微生物的协同作用对污水中含有的各种形态污染物质进行处理和转化。蚯蚓可对污水和污泥进行吸收和分解,清扫滤床,防止堵塞[9]。蚯蚓粪便可以滤除污染物,提高处理效率。蚯蚓的存在可作为家禽饲料。污水中的生物膜污泥微生物通过食物链最终被有效地转化为蚯蚓的增长及其排泄物,而蚯蚓的机体及其排泄物又可成为他微生物的分解利用对象,从而进行新一轮的生态循环。

3生态污水新型处理技术

如利用土壤毛细管浸润扩散原理,研制成功的地下毛细渗滤系统(theundergroundcapillaryseepagesystem,UCSS)[11]。地下毛细渗滤系统(UCSS)的中心部分是地下毛细渗滤槽,它通过土壤过滤和微生物降解来去除污水中的污染物。在一定程度上解决了常规土地净化污水处理系统占地面积和运行费用问题,还可回收污水和营养物质(包括氮、磷和钾)用于植物生长。

活机器(livingmachine)系统是加拿大出生的海洋生物学家约翰·托德(JohnTodd)发明的,是利用太阳能以及利用由多种多样直接或间接从太阳获得能量的生物组成生态系统,将水产养殖与人工湿地结合起来并封闭在温室里,以创造一个高效的污水处理过程[12],包含了沉淀、过滤、净化、吸收、挥发、硝化和反硝化、厌氧和好氧分解过程,在获得高标准水质的同时避免了自然处理系统占地大、滞留期长、寒冷气候处理效果欠佳等弊端。

结语

污水生态处理技术基本上不涉及化学能的投入和化学品的消耗。根据国情,我国的污水治理必须走生态处理技术的道路[13]。

论文关键词:生态工程;污水生态处理

水处理生物学论文范文第10篇

[关键词]环境科学 专业实践 实用型培养

[中图分类号] C961 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)03-0056-03

环境科学专业的实验教学主要是针对教材进行验证式实验,是对教材的补充。环境科学是实践性学科,学生毕业后是否能让社会满意、让用人单位满意是检验环境科学专业人才培养的关键,而学生的实践能力则是反映教学效果的关键。环境科学专业的实践教学任务包括认知实习、课程设计、环境评价实习、毕业实习、生态实习与毕业论文设计等,是在环境科学专业实验与理论课的基础上发展起来的。它是将实践教学与生产第一线有机结合,理论应用于实际,培养学生解决生产实际问题,培养学生创新精神和创新能力的基础。

一、环境科学专业实践环节存在的问题与不足

专业实践是学生对理论知识最重要的直观感受途径,是理论与实际相结合,解决实际问题的根本途径。我国的环境科学专业实践教学缺乏深层次的、系统的、交叉的和独立的课程设计与管理,这使得实践教学与理论教学脱节,导致学生眼高手低,实际操作能力不足,毕业后难以尽快地进入工作角色并充分展示自己,更别说独当一面了。环境科学专业实践教学环节存在的问题主要有以下几方面。

(一)传统的实践教学属于保姆式教学,实践环节极其薄弱

传统的实践教学绝大多数是由教师组织,教师准备好药品与器材,并告知学生每个实践步骤与操作点,学生被动参与,基本不用动手。这种实践教学模式难以激发学生的兴趣和培养学生的创造性,学生对教师依赖程度高,缺乏独立性,不利于学生的独立操作能力培养,学生深入拓展的空间不足、钻研潜力没有得到启迪和开发。如环境科学专业学生认识实习主要涉及污水处理厂、垃圾焚烧场、生活垃圾填埋场等的参观,但由于学生人数众多,学生只能跟在指导教师后面听听看看,这导致大多数学生听不到也看不清。由于认识实习时间太短,只能安排学生一天参观1-2家企业,这导致认识实习所起作用有限。

(二)环境科学专业实践内容缺乏系统性与科学的组织与管理

笔者从其他高校的调研与所招研究生面试中获悉,许多院校的实践环节基本没有,只有少量的实验课程,或者只有环境化学、环境监测等少数几个实验,并且属于教师准备充分,学生进行简单验证性的实验,实践教学内容几乎为零。

(三)实践教学以集中参观为主,难以培养学生的独立思维能力

大多院校的实践教学仅以参观为主,形式大于内容,不能反映污染产生与治理过程中出现的千变万化的情况,不利于激发学生的学习兴趣,不利于培养学生的创造性。这不能反映理学统筹兼顾的大局观念,更解决不了生产过程中出现的新老问题,而且还会导致恶性循环的产生。认知实习的参观部分,学生根本无法听到学习单位指导教师的讲解,更不要说进行相应的体验或操作了。这不能体现新时期环境科学实践教学任务和培养目标,不利于创新人才的培养。

(四)实验教学与实践教学脱节,无法有机地结合

大多院校的实验课程只是开出一些简单而花费少的实验,根本无法与今后的实践环节相匹配,更无法与生产实践相结合。而开出的许多实验是根本不用或已淘汰的实验,有的实验因为经费短缺,只能由教师演示一下;有的实验内容老化脱节,无法满足时代的需要。如监测方法中COD的测定、PH的测定等还是选用老式的滴定方法,而不是与目前我国环境监测的国家标准方法相一致。这导致学生进入实践或生产过程中后会出现学过某实验,但还是不会做,而国际先进和国家标准方法没有学过的现象。

(五)只重视实践的数量与时间,不注重实践过程的质量

有的学校实验教学工作是以工作量进行任务考核的,这导致教师只考虑自身的实验工作量,而不考虑学生是否能从实验过程有所收获。学生由于学不到有用的东西,无法真正从实践中获得纠错的能力,导致自身实际动手能力不足。

(六)缺乏“基础与前沿相结合、理论教学与实践教学并重”的教学体系

由于缺乏“基础与前沿相结合、理论教学与实践教学并重”的教学体系,目前的教学难以满足环境科学本科教学内容的要求,学生独立创新能力和实际动手能力还有待提高。

如何让环境科学专业学生在加强基础理论学习的同时,提高实践教学内容,让学生有机会从实践中获得纠错的能力,为创新性人才培养服务,是目前环境专业人才培养的关键所在。

二、实用型人才培养过程中实践教学的改革方向

实践教学不仅仅是巩固理论知识,更重要的是培养学生的实际动手操作能力。实验教学能让学生做到在工作中少犯错误,能提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。[1] [2]它是一个不断积累的过程,能为学生参加实际工作提供前期的准备,为毕业生今后从事相关专业活动打好良好的基础。

(一)建立教研合作的实验室建设模式,解决实践教学的设备问题

教研合作的实验室建设有利于实践教学。将科研仪器与设备应用到部分实践教学环节中,这既解决了设备重复率和闲置率高的问题,又为创新性实验开创了基础。前沿实践教学可激发本科生对研究型课题的浓厚兴趣,吸引部分本科生进入课题组参与项目研究,为课题组今后的研究生招生提供前期培养。让本科生参与科研项目,接触一线科研,并与硕士生、博士生及教师在一起进行开放性研究,协助他们完成一些基础技能培训与仪器设备的精确使用,能为将来的应用打下坚实的基础,为他们的创新性想法找到突破口。

(二)开放实验室,学生自主进行实用型实验

环境专业的实验课程一般每年只有1个学期的教学任务,许多仪器的年使用周期仅1个月左右。建议进行教研合作的实验室建设模式,实行开放性实验室,让学生们可以不受限制地进行相关的探究与实验,让开放性共建实践平台的教学周期延长1个学期,这样既提高了设备的利用率又降低了实践教学对资金的需求。学生根据自己的实际情况与实验室预约,提出实践所需要的仪器设备、药品和具体的时间安排,教师仅做一些必要的启发和指导,学生自己动手进行实践研究,实践的全过程都以学生为主体完成。

(三)博士生 / 硕士生 / 本科生协作培养模式

由于教师的数量和时间有限,通过博士生、硕士生对本科生进行传帮带的方式能加强实践教学。本科生可以通过与相关实验室或研究团队合作,成为研究团队的一个小成员,从帮助博士生、硕士生洗试管、烧杯等开始,逐步进行简单的测试、分析、采样,在熟悉实验仪器操作的基础上,进一步完成自己的毕业设计,从而提高自己的实践能力,完成好毕业论文。[3] [4] [5]

(四)校企结合的实践教育基地的建立

一方面,可以通过与上海多家污水处理厂、自来水厂、职业技术培训中心、环境监测中心与环境监测站等合作,让本科生在大三到大四时可根据自己的兴趣爱好与实践性研究的需要,通过教师推荐直接进入对口相关企业,将实践任务直接与企业研究对接,由学校与企业共同管理指导,并聘请企业的技术人员进行专业性一对一指导学生的创新性课题或实践性课题。另一方面,大四后期,大部分学生的学习任务基本完成,学生进入今后工作单位实习或见习,这时,可由学校教师与企业共同指导,让学生们尽快能将所学应用于实际工作中,达到实用型人才培养的最终目的。

(五)建立高素质的实践指导教师队伍

首先,建立一支结构、层次、数量合理且相对稳定的高素质实践指导教师队伍是培养创新型人才的关键。如:实行职称评定教学一票否决、教授必须参与本科实践教学中的一个环节等措施,以吸引优秀的教授、副教授参与实践教学,择优聘任高学历人员加入实践技术队伍。所有专业理论课教师都应参与综合实践的指导工作,这样理论课教师与专职实践教师可以经常交流经验并共同探讨不断创新,由教师变为导师,改革实践教学内容,以适应新时代环境科学的发展。其次,对专职实践指导教师进行理论与技能的双重培训。实践指导教师素质的提高保证了教学体系、教学内容、教学方法、教学手段的各项改革能紧跟时代的发展步伐,为综合实践的开设提供了技术保障。

三、环境科学专业实践教学课程体系的设置探索

东华大学环境科学专业成立于2001年。其在成立过程中注重专业特色与实践环节,在本科生开设环境科学基本教学实验,如环境监测实验、环境化学实验、化工实验、微生物实验、环境生物技术实验、生态实验、生化实验等实验的基础上,进一步开设了实践性课程体系,进行了环境科学专业实践教学环节在培养学生的实践能力、创新意识、设计能力、统筹规划能力、区域管理能力等方面的探索,提出并建设了科学合理的环境科学实践类课程群。[6] [7] [8]具体建设主要包括以下几个方面。

(一)认知实习

大学一年级的认知实习主要以参观污水处理厂(松江污水处理厂、松东污水处理厂等)、固体废物处理中心(上海老港垃圾填埋场)、固体废物焚烧厂(上海江桥垃圾焚烧厂)、自来水厂(松江自来水厂、杨浦自来水厂)、工业企业纯水制备中心与废水处理站等为主,采取课堂实验、污染现场考察、认知实习等形式让学生们对本专业有一个全面而客观的了解与感知,以提高学生理论联系实践的能力,为所学专业打下兴趣,以实现教学目标最大化。

(二)生态实习

大三暑假期间进行生态实习,到浙江天潼山进行为期3周的生态调查与研究。在教师的引导下组织学生进行野外调查和野外采样,将调查和采样的结果拿回实验室分析研究,让学生独立撰写实习报告,在此基础上由学生通过实习过程搜集资料,结合当地的实际,自由设计一个与生态环境有关的小课题。教师提供指导与研究设备,让学生在已有的基础上进行小课题的设计并进行自主研究,并抽2-3天时间到野外进行生态调查与研究,完成一篇小科研论文,并在最后进行讲解与汇报,以此激发学生的学习兴趣,培养学生独立解决问题的能力和创新能力。

(三)环境生物课程设计与实践

由3-5人组成的研究小组自行组成研究团队,由教师指导,在现有的实验室与分析测试能力的基础上,应用整个学校的分析测试中心,环境专业实验平台,自主进行研究性的课程设计与创新。设计的研究课题申报国家大学创新实验与上海市大学生创新实验研究课题或成为课外科技活动的起点,学生通过至少1个学期的设计、实验和研究,最终获得研究成果报告并完成相关论文。

(四)毕业实习

大四时进行毕业实习,主要进行水处理实践或到上海环境监测中心进行为期3-4周的生产实习,学生可以直接参与环境监测中心的各种监测活动,并最终由实习单位进行相应的考核与评分。

(五)毕业论文

通过以上的实践环节后,学生再进行毕业论文设计。通过毕业论文设计、开题、中期检查、论文答辩等过程,让学生最终将所学的环境科学基础课程全面有机地结合起来,并完成相应的理论与实践、实验与实践、学习与创新的结合过程。毕业论文设计采用研究生毕业论文的模式进行管理与控制。

四、评价体系的改革

科学、客观、合理的评价体系是保证实践教学顺利完成及达到预期目标的关键,也是激发学生们创新实践能力的动力。只有注重实践的整个过程,将学生的创新积极性与动手能力、组织能力、独立思索和解决实际问题的能力等有机综合在一起进行评价,建立科学严谨的实践设计和创造性解决问题的能力评价体系,才是最终的目标。学生实践结束后,由教师组织专题报告会,让学生以报告讲解的形式将实践结果进行汇报,做出PPT,并针对实践内容让学生进行讨论,找出错误与不足,总结经验与教训,必要时可让学生重做或补充部分内容。在此基础上,让学生将实践报告整理为专业报告,并将其中的精华内容整理为论文投稿,如获得期刊的录用则评价最高。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 祖波,蔡庆,祖建,周富春.环境科学与工程专业实践教学环节的探讨[J].环境科学与管理,2008(12):5-7.

[2] 王建兵,蒋雯婷,王春荣,宋岩,何绪文.环境化学实验教学体系的优化与改革[J].科技资讯,2011(35):12-13.

[3] 孙威.“环境化学”课程教学改革初探[J].吉林师范大学学报(人文社会科学版),2011(6):109-110.

[4] 陈建民,叶兴南,郑志坚,董文博.环境化学实验课程可持续建设模式初探[J].高等理科教育,2012(1):127-129.

[5] 李娟英,江敏,彭自然,罗春芳.环境化学实验教学体系的优化与改革[J].2008(1):69-70.

[6] 邹洪涛,呼汉卫,陈阿梅,刘正远,刘鸣达,刘世强.提高学生实验课中创新意识和实践能力的探索[J].实验技术与管理,2011(7):221-222.

[7] 何秀霞,于源华.适应实用型人才培养的生物化学教学改革[J].科教文汇,2014(4) (下旬刊):121-123.

[8] 朱兰保,盛蒂.以就业为导向的环境微生物学实验教学改革与实践[J].长春理工大学学报,2011(6):189-190.

[9] 易厚军.如何培养制冷专业学生的创新能力[J].现代阅读,2011(10):19.

[10] 李靖,周玉林,关杰.环境微生物学教学改革的探索与实践[J].微生物学通报,2009(11):1766-1771.

上一篇:情景式教学法论文范文 下一篇:医院内部审计论文范文