環(huán)境工程專業(yè)《工業(yè)廢水處理》課程的教改初探

摘要 針對環(huán)境工程專業(yè)的《工業(yè)廢水處理》課程的特點，結合作者多年的教學經(jīng)驗提出了從教學大綱、教學內(nèi)容、授課方式、實驗教學四個方面對課程進行教學改革。實踐證明，對課程改革的探索和實踐具有重要的意義。

關鍵詞 工業(yè)廢水處理;教改;環(huán)境工程專業(yè)

中圖分類號G71文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2009)111-0113-01

水污染是目前我國存在的一個嚴重的環(huán)境問題，需要大量的專門技術人才去從事這項工作?！豆I(yè)廢水處理》是我校環(huán)境工程專業(yè)水污染控制方向的限定選修課程，是《水污染控制工程》課程的實踐教學環(huán)節(jié)。根據(jù)我校環(huán)境工程專業(yè)的辦學特點，教學內(nèi)容側(cè)重于工程應用，通過本課程的學習，使學生能夠加深對所學基礎知識的認識，培養(yǎng)學生在熟練掌握廢水處理的工藝原理基礎上，初步具備一定的處理實際工業(yè)廢水的能力，為學生將來走上工作崗位奠定基礎。學生對該課程的學習既有興趣，又有畏難情緒，普遍認為該門課程的學習難度較大，不容易學好。這主要是因為工業(yè)廢水的組成非常復雜，其水質(zhì)差異很大，大部分廢水同時含有多種有機污染物和無機污染物，而處理工業(yè)廢水中同一種不同濃度的污染物往往有不同的處理方法。如何用基本原理解決實際問題，對于沒有工程經(jīng)驗的學生來說非常困難。因此，結合本校環(huán)境工程專業(yè)的辦學特點，對《工業(yè)廢水處理》課程進行教學改革，對提高教學效果必將起到積極的作用。

1課程改革思路

1.1 制定有針對性的教學大綱

地方院校環(huán)境工程專業(yè)的培養(yǎng)目標主要是為解決地方環(huán)境污染問題和經(jīng)濟建設培養(yǎng)高級的技能型、實用性環(huán)保人才。因而其教學體系主題思路與研究型高校的體系側(cè)重面不同，往往側(cè)重于工程應用?！豆I(yè)廢水處理》課程的主要任務是為學生學習專業(yè)知識和畢業(yè)后從事水污染防治技術工作打好理論和實踐基礎，并使他們受到必要的基本技能訓練，具有一定的分析問題和解決實際問題的能力。

目前，國內(nèi)各高校的專業(yè)選修課程普遍存在著學時有限的問題，而本課程教學要求，學生在了解廢水處理四大類處理方法(物理處理法、化學處理法、物理化學處理法以及生物處理法)基本理論的基礎上，能初步掌握各類工業(yè)廢水(有機有毒類廢水、有機無毒類廢水、無機有毒類廢水以及有機有毒類廢水)的處理方法、典型的工藝流程設計等。如何在有限的32學時內(nèi)，讓學生掌握幾十種處理方法在各類性質(zhì)各異、組分復雜的工業(yè)廢水中的應用是很難完成的。因此，工業(yè)廢水處理的教學大綱制定應該本著基礎理論與工程實踐緊密結合的原則，對教學內(nèi)容進行優(yōu)化，使學生頭腦中形成清晰、完善的理論構架的基礎上，基本掌握工業(yè)廢水中各類特征污染物(如重金屬離子、苯酚、氰離子等)的處理技術，繼而進一步掌握各類工業(yè)廢水的工藝流程設計。教學內(nèi)容循序漸進，以達到工科專業(yè)本科教學中理論與實踐并重的要求。課程的知識突出工程實用性，避免嚴密的公式推導及設計計算，強調(diào)基本原理和方法在典型工業(yè)廢水中的應用。

課程結合我校環(huán)境工程專業(yè)的辦學特點進行針對性教學，制定的教學大綱包括兩部分內(nèi)容:第一部分內(nèi)容為工業(yè)廢水處理工程基礎:工業(yè)廢水的收集與調(diào)節(jié)以及四大類處理技術的基本原理和應用案例;第二部分則是工程實例分析:選擇煉油廢水的處理以及化工廢水的處理作為含有機污染物廢水處理工程實例的教學內(nèi)容;選擇含重金屬離子廢水以及含氰廢水的處理作為含無機污染物廢水處理工程實例的教學內(nèi)容。教學內(nèi)容做到有的放矢，讓學生覺得通過該門課程的學習，能夠融會貫通，學以致用并能解決一些實際的問題，激發(fā)起學習的積極性。

1.2 優(yōu)化教學內(nèi)容

我校的環(huán)境工程專業(yè)脫胎于原南京化工大學的傳統(tǒng)化學工程專業(yè)，培養(yǎng)目標是以培養(yǎng)污染控制方面的人才為主。畢業(yè)生很大部分是在基層從事“三廢”污染的防治規(guī)劃管理與治理工作。因此，課程結構、教學內(nèi)容和教學基本要求與清華大學、同濟大學等存在著很大差別?！豆I(yè)廢水處理》課程的授課重點注重了對學生實踐能力的培養(yǎng)，在講解基本原理時采用案例分析，突出各種方法處理具體污染物的實踐應用，避免了與《水污染控制工程》課程的低水平重復。

教學內(nèi)容上，不單局限于教材內(nèi)容，而是將個人科研工作中的成果以及工程實踐中的最新案例及時傳達給學生，使之多了解與本專業(yè)實際工作環(huán)節(jié)相關的知識，增強學生學習該門課程的興趣，也有利于學生為畢業(yè)后的工作奠定良好的基礎。如講解對化工廢水的處理時，將科研實踐中處理過的不同類型化工廢水(包括農(nóng)藥廢水、醫(yī)藥中間體廢水等)的工程實例進行分析，讓學生能夠直觀地了解同一種方法可以處理不同種類的廢水，而同一類廢水由于濃度不同、水質(zhì)的差異則要選擇不同的工藝才能進行有效處理。在講解對含無機污染物廢水的處理時，先分別講解廢水中不同重金屬離子(銅離子、鋅離子、汞離子等)以及無機氰離子的處理方法后，再以科研實踐工作中處理過的同時含有金屬銅離子以及非金屬氰離子的電鍍廢水為例，使學生能夠深入了解廢水中含多種污染物時應如何分別去除不同污染物。在進行對案例的分析、講解時深入淺出，通過典型案例的分析，使學生能夠?qū)A知識理解深刻、對實踐知識具有融會貫通的能力。學生學習該門課程的熱情大大提高，因而教學效果顯著提高。

1.3 改革教學方法和手段

1.3.1采用現(xiàn)代化先進教學方式

多媒體課件的應用目前已成為高校課堂教學過程中不可或缺的一部分。采用現(xiàn)代化先進教學方式，好的教學思想、最新的科研成果都可以充實到教學中去。工業(yè)廢水處理課程內(nèi)容有許多工藝流程圖、構筑物及環(huán)保設備結構示意圖等，傳統(tǒng)的教學方法一般是老師現(xiàn)場繪制和預先制成掛圖等，這種方式既花費時間，又沒有生動性、靈活性等，老師也不能依據(jù)教學實際和學科的發(fā)展靈活更改和補充。利用多媒體技術就可以解決這一問題，且可以彌補教材的不足。

一方面，多媒體教學在相同的教學時間內(nèi)可以提供更多的信息量，且通過圖文并茂、動靜結合的表現(xiàn)手法，可以形象生動、具體直觀地通過圖例反映廢水處理工藝的原理和流程，各種處理構筑物的具體結構等，使教學內(nèi)容生動有趣，提高了學生上課的積極性，加深了學生對教學內(nèi)容的理解。另一方面，多媒體課件可以將教師出差調(diào)研收集到的不同類型工業(yè)廢水處理工藝流程照片資料、科研工作中積累的成果(流化床微電解塔、ClO2發(fā)生裝置等)以及當今污水處理的最新技術成果圖片資料等展示給學生，極大地豐富了學生的專業(yè)知識面。

1.3.2 教學內(nèi)容傳授的生動化

教與學是一個互動的過程，在教與學過程中，教師的教主要起引導作用，學生的學應該占有主體地位，教法和學法兩者同樣重要。教師的教學活動應該發(fā)揮學生的主觀能動性，在課堂上充分調(diào)動學生的注意力和積極性，使學生全面參與到教學活動中來。教師與學生的雙向交流，不僅提高了學生學習的效率和質(zhì)量，對老師思維的開拓也具有積極的作用，真正實現(xiàn)教學相長。因此，在課堂上我們注意營造民主融洽的教學氣氛，多提出一些問題與學生共同探討，鼓勵學生多問，或者布置一些思考題讓學生課后到圖書館、相關網(wǎng)站等查閱資料尋找答案。如對于廢水中重金屬離子——六價鉻離子的去除，工程上可采用硫酸亞鐵還原法、亞硫酸鈉還原法以及電解還原法等，將廢水中的六價鉻在酸性條件下還原為三價鉻，最后通過調(diào)節(jié)pH值將三價鉻以氫氧化鉻沉淀的形式從廢水中分離出去，已達到脫除廢水中鉻離子的目的。課堂上，我們就以環(huán)境監(jiān)測課程COD測定實驗時產(chǎn)生的含鉻廢水為例，讓同學們討論處理該廢水的工藝流程，大家都踴躍發(fā)言。講授與自學、討論與交流等相結合的教學方法，使教學過程既有理論分析，又有實際問題探討，把本來枯燥無味的學習變成充滿樂趣的探究。

1.4 重視實驗教學環(huán)節(jié)

實驗教學是使學生消化理解課堂所學理論知識、培養(yǎng)學生將來能夠從事廢水處理工藝研究開發(fā)，能夠通過試驗小試優(yōu)化工藝參數(shù)、為廢水處理工程調(diào)試提供依據(jù)的重要環(huán)節(jié)。

工業(yè)廢水處理是一門工程技術課程，實驗教學環(huán)節(jié)與理論部分學習同樣重要。在每種廢水處理方法理論教學之后，在《環(huán)境工程專業(yè)實驗》課程內(nèi)都安排了相應的針對工業(yè)廢水處理的實驗內(nèi)容，如混凝法處理廢水實驗、微電解法處理染料廢水實驗、Fenton氧化法處理苯酚廢水實驗、活性炭吸附法處理甲基橙廢水實驗等基本實驗。通過人人動手參與實驗，使學生對所學的理論知識得到了深化理解和鞏固，并且培養(yǎng)了學生解決實際問題的能力。

2結束語

本課程自開設以來，不斷在教法上進行創(chuàng)新探索，通過以上一系列課程教學改革以及多年的教學改進，顯著提高了本門課程的教學水平，學生學完本門課程后的基礎理論扎實，知識面寬，實踐能力強，畢業(yè)后能很快適應專業(yè)工作。當然，由于只是初步的教改實踐，仍然存在一些問題，還需更多的教師探討，以期進一步的改進。

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