水污染控制工程開放性實踐教學(xué)改革

王志強，張長平，汪 濤，劉曉敏

（1.河北工業(yè)大學(xué) 能源與環(huán)境工程學(xué)院，天津 300401；2.天津職業(yè)大學(xué) 機電工程與自動化學(xué)院，天津 300402）

水污染控制工程開放性實踐教學(xué)改革

王志強1，張長平1，汪 濤1，劉曉敏2

（1.河北工業(yè)大學(xué) 能源與環(huán)境工程學(xué)院，天津 300401；2.天津職業(yè)大學(xué) 機電工程與自動化學(xué)院，天津 300402）

本文分析了當(dāng)前國內(nèi)高校環(huán)境工程專業(yè)水污染控制工程教學(xué)現(xiàn)狀，針對社會企業(yè)等單位對大學(xué)生綜合素質(zhì)、實踐能力和創(chuàng)新能力的要求，以及大學(xué)生畢業(yè)后在實際工作中存在的問題，探討了水污染控制工程實踐性教學(xué)改革的思路，提出了教學(xué)改革的研究內(nèi)容和關(guān)鍵問題，對大學(xué)生綜合素質(zhì)、實踐能力的培養(yǎng)具有重要的意義。

水污染控制工程；開放性；實踐教學(xué)改革

《水污染控制工程》是環(huán)境工程專業(yè)的主要技術(shù)課之一，在當(dāng)前水環(huán)境污染和水資源緊張的日益嚴(yán)峻的形勢下，《水污染控制工程》的教學(xué)工作也相應(yīng)得到各高校領(lǐng)導(dǎo)和教師的重視。據(jù)統(tǒng)計，截至2009年全國設(shè)置“環(huán)境工程”本科專業(yè)的高校共計247所，進行《水污染控制工程》精品課建設(shè)的高校數(shù)量達75所（約30%），精品課建設(shè)均分別從課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計各個方面加強該門課程的實踐教學(xué)改革[1]。比如有的高校將理論教學(xué)學(xué)時數(shù)從60學(xué)時增加至80學(xué)時，組織學(xué)生參觀城市污水處理廠工藝流程、生活污水處理工藝流程、工業(yè)廢水處理工藝流程等，以此加強學(xué)生對污水處理的感性認(rèn)識，但學(xué)生的動手操作能力、綜合知識的運用能力、具體問題具體分析的獨立思考能力等均得不到加強訓(xùn)練，往往使學(xué)生參加工作后鍛煉一至三年才能勝任工作要求，用人單位常常也反饋到各種不同的聲音，對學(xué)生的專業(yè)知識、綜合知識的運用能力感到不甚滿意。雖然各高校從課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計各方面加強了該門課程的教學(xué)工作，但學(xué)生均是旁觀者或?qū)W生均是被動地接受知識，沒有從旁觀者或被動接受者轉(zhuǎn)變?yōu)槔碚撝R運用的實踐者，其綜合知識的運用能力得不到訓(xùn)練，獨立思考處理問題的能力沒有得到加強，不能將其大學(xué)所學(xué)到的知識轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實生產(chǎn)力。其原因不在于學(xué)生，而在于學(xué)生的綜合知識運用能力沒有得到應(yīng)有的開發(fā)，以及我們的教學(xué)工作沒有給他們提供一個綜合知識實踐運用的平臺。本文針對當(dāng)前環(huán)境工程專業(yè)實踐性教學(xué)工作存在的問題，提出了開展水污染控制工程開放性實踐教學(xué)改革，搭建一個開放性實踐教學(xué)平臺，給學(xué)生提供一個綜合理論知識實踐運用的平臺，使學(xué)生的綜合實踐能力得到充分的開發(fā)。通過組織學(xué)生收集各類性質(zhì)污水并進行水質(zhì)分析化驗，按照不同污水水質(zhì)確定污水處理方案及工藝流程，進行室內(nèi)污水處理效果小試試驗的實踐性教學(xué)改革，加強理論聯(lián)系實際、綜合知識運用及綜合能力訓(xùn)練的實踐性教學(xué)改革具有重要的意義和一定的創(chuàng)新性。

一、開放性實踐教學(xué)改革目的

開展水污染控制工程開放性實踐教學(xué)改革，搭建一個開放性實踐教學(xué)平臺，組織學(xué)生利用課余時間，到居民生活區(qū)、工業(yè)企業(yè)收集各類污水水樣，以實際生活污水和各類工業(yè)廢水為對象，綜合運用物理、化學(xué)、生物技術(shù)設(shè)計不同性質(zhì)污水處理工藝，并通過試驗取得設(shè)計參數(shù)，優(yōu)化污水處理工藝方案，通過小試試驗使污水經(jīng)過處理后達到“污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）”和“污水回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（CJ/48-1999）”要求。每年組織學(xué)生開展水污染控制工藝實踐競賽活動，形成一種開放性實踐教學(xué)體制。

二、開放性實踐教學(xué)改革目標(biāo)

1.通過開放性實踐教學(xué)改革，學(xué)生對《水污染控制工程》理論知識的學(xué)習(xí)得到了深化，對污水處理可以從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識的高度，將《環(huán)境監(jiān)測》、《環(huán)境工程微生物》、《環(huán)境化學(xué)》、《工程流體力學(xué)》、《水污染控制工程》等各門課程知識綜合運用到污水處理實際工程中，使學(xué)生運用綜合知識解決實際工程問題能力得到較大程度的增強。

2.通過開放性實踐教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、解決實際工程問題的能力。采集水樣、化驗分析水質(zhì)、確定污水處理方案及工藝流程，并進行污水處理效果考察，使學(xué)生達到一個優(yōu)秀本科畢業(yè)生解決實際工程問題的水平。

3.開放性實踐教學(xué)改革，使學(xué)生認(rèn)識到實際工程問題的解決需要各門課程理論知識的綜合運用，并培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)研究精神、吃苦耐勞精神，增強了其科研團隊意識。

三、開放性實踐教學(xué)改革內(nèi)容

以《水污染控制工程》課程理論知識為基礎(chǔ)，以實際生活污水、工業(yè)廢水為處理對象，綜合運用物理、化學(xué)、生物技術(shù)，按照“污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）”和“污水回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（CJ/48-1999）”處理要求，通過實驗確定污水處理工藝參數(shù)，確定不同性質(zhì)污水及不同處理水質(zhì)要求的工藝流程；按照所確定的污水工藝流程，進行污水處理室內(nèi)模型小試試驗，考察污水處理效果，并進行污水處理技術(shù)經(jīng)濟分析，確定最佳污水處理方案和工藝流程。為學(xué)生提供一個

運用綜合知識解決實際問題的平臺，加強學(xué)生獨立思考，提高學(xué)生綜合知識運用能力。

四、開放性實踐教學(xué)改革特色

1.開放性實踐教學(xué)改革是綜合理論知識在水污染控制工程中的實際應(yīng)用，既強調(diào)了基本理論知識的綜合運用，又鼓勵學(xué)生探索前沿技術(shù)，將學(xué)生的獨立思考能力、綜合分析能力、動手操作能力、相互協(xié)作能力融會貫通在水處理工程實踐中；既是將所學(xué)知識轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實生產(chǎn)力的一條重要途徑，也是培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的一個平臺，是該門課程教學(xué)工作的一個創(chuàng)新舉措[2]。

2.讓學(xué)生從當(dāng)前各高校，從加強課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、認(rèn)識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)中，從動者、旁觀者轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實實踐活動的參與者，是將獨立分散的知識綜合運用的一個具有系統(tǒng)性的實踐過程，是將“理論來源于實踐又回到實踐”中的一個實踐過程，是理論知識“升華”的過程。

五、需要解決的關(guān)鍵問題

1.在特定時間內(nèi)采集生活污水、各類工業(yè)廢水等不同性質(zhì)的污水水樣，并進行污水水質(zhì)化驗分析。

2.采用生物技術(shù)處理生活污水或工業(yè)廢水，需要在特定的時間內(nèi)培養(yǎng)優(yōu)勢微生物種群，但微生物的培養(yǎng)需要一定的時間并受環(huán)境因素影響很大，好氧微生物的培養(yǎng)一般需要7～10天的時間，而厭氧微生物的培養(yǎng)則需要1～3個月的時間，污水處理試驗不能夠同步，處理效果難于評價。

3.同一污水水樣可以采用不同的處理技術(shù)達到相同的出水水質(zhì)要求，確定最優(yōu)處理工藝方案需要進行污水處理效果不同連續(xù)試驗的對比分析，并進行技術(shù)經(jīng)濟分析比較，在此過程中各種運行費用難于精確計算。

4.反應(yīng)器的加工需要特定的專業(yè)制作。

六、開放性實踐教學(xué)改革意義及成果展望

通過開放性實踐教學(xué)改革，有望開創(chuàng)高校《水污染控制工程》課程開放性實踐教學(xué)改革的全新嘗試，極大程度提高學(xué)生各種污水處理技術(shù)的綜合實踐運用，學(xué)生綜合能力得到較大提高，對理論知識的融會貫通、系統(tǒng)性地綜合運用得到較大程度提高，學(xué)習(xí)本課程理論知識的積極性空前高漲；開展開放性實踐教學(xué)改革研究，對學(xué)生來講既是科研創(chuàng)新活動，也是一種將理論知識轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的社會實踐活動，對本學(xué)科建設(shè)意義重大：每年組織學(xué)生定期舉辦“污水處理技術(shù)”競賽活動，形成一種體制；進行開放性實踐教學(xué)改革，對提高高校實踐教學(xué)水平、學(xué)科建設(shè)創(chuàng)新意義重大；和工業(yè)企業(yè)及居民區(qū)物業(yè)相聯(lián)合，為工業(yè)企業(yè)和居民區(qū)污水處理提供新技術(shù)，為污水處理中存在的問題尋求解決方案，并為促進學(xué)生的就業(yè)開辟了一個新的途徑。

[1]江長勝，郝慶菊，肖廣全，等.環(huán)境工程專業(yè)本科生生產(chǎn)實習(xí)的改革與實踐探索[J].教育教學(xué)論壇，2012，（29）：82-84.

[2]王淑勤，馮亞娜.水污染控制工程實踐教學(xué)改革與創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].教育教學(xué)論壇，2012，（40）：55-56.

G642.0

A

1674-9324（2014）04-0047-02

王志強（1967-），男，河北邯鄲人，博士，副教授，研究方向水污染控制教學(xué)與科研。