“水污染控制工程”課程實踐教學(xué)方式的改革探索

卜龍利

摘要：本文通過對“水污染控制工程”課程實踐教學(xué)的實驗、實習(xí)、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計（論文）等四個環(huán)節(jié)中存在問題的分析，提出加強污水常規(guī)指標(biāo)與毒理性指標(biāo)測試、量化實習(xí)任務(wù)、嚴(yán)格課程設(shè)計過程管理和革新畢業(yè)設(shè)計的培養(yǎng)模式等對策來改革實踐教學(xué)方式，旨在夯實專業(yè)基礎(chǔ)、提高環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生的工程設(shè)計與實踐能力，從而增強學(xué)生就業(yè)時的社會受歡迎度，為國家和社會培養(yǎng)出有用的從事水污染治理方面的專業(yè)型人才。

關(guān)鍵詞：水污染控制工程;實踐教學(xué);存在問題;改進對策

中圖分類號：G642.0???? 文獻標(biāo)志碼：A???? 文章編號：1674-9324（2014）41-0121-03

“水污染控制工程”是環(huán)境工程專業(yè)本科教學(xué)的一門核心專業(yè)課，在傳授水污染控制基礎(chǔ)知識和不同廢水處理技術(shù)等方面起到了啟蒙和推廣的作用，其配套的實踐教學(xué)課程為學(xué)生加深理論知識、加強實驗技能的訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生一定的工程設(shè)計、運行與管理能力奠定了基礎(chǔ)。近年來隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)的推進，水污染治理越來越受到重視，而培養(yǎng)水污染治理的專業(yè)人才則可有效保證水污染治理的順利實施[1]，從而對人體健康和生態(tài)環(huán)境的保護起到積極作用。然而，目前環(huán)境工程專業(yè)的本科學(xué)生在畢業(yè)求職時往往因缺乏實際工程經(jīng)驗和專業(yè)操作技能較差等原因而面臨一定的就業(yè)困難[2]，因此開展“水污染控制工程”課程實踐教學(xué)方式的改革探索將有助于幫助學(xué)生理解與掌握專業(yè)知識，提高學(xué)生的實際工程設(shè)計與運行管理能力，加強學(xué)生的專業(yè)操作技能，從而提升專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量和增強學(xué)生就業(yè)時的社會受歡迎程度，使學(xué)生學(xué)有所用并能更好地服務(wù)于社會。

一、存在的問題

目前，“水污染控制工程”課程的實踐教學(xué)一般包括實驗、實習(xí)、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計（論文）四大環(huán)節(jié)[3]，每個環(huán)節(jié)目標(biāo)明確且任務(wù)不同，各環(huán)節(jié)之間緊密聯(lián)系、相互支撐，共同構(gòu)建起一個完整的課程實踐教學(xué)體系。西安建筑科技大學(xué)的環(huán)境工程專業(yè)為國家重點學(xué)科，其“水污染控制工程”課程開設(shè)有混凝、氣浮、氧轉(zhuǎn)移系數(shù)測定、離子交換法處理含鉻廢水、電滲析法除鹽和光催化高級氧化等六項實驗，以此加深學(xué)生對不同水污染控制技術(shù)的理解與掌握。但學(xué)生卻沒有掌握廢水BOD值和一些關(guān)鍵性水質(zhì)指標(biāo)的動手測試能力，不能準(zhǔn)確了解廢水的可生化性和對水環(huán)境的危害程度;實習(xí)有認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)三個環(huán)節(jié)[4]，但學(xué)生現(xiàn)場觀察、提出問題和分析問題的能力普遍欠缺，對不同污水處理工藝的對照分析能力較差;課程設(shè)計包含城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計和企業(yè)含鉻廢水處理工藝設(shè)計兩個環(huán)節(jié)，但學(xué)生在沿用實際處理工藝的基礎(chǔ)上并不能給出自己獨到的見解和提出改進性的或創(chuàng)新性的想法;畢業(yè)設(shè)計是對學(xué)生大學(xué)四年所學(xué)基礎(chǔ)理論知識與專業(yè)知識的理解與掌握、方案設(shè)計與繪圖能力以及解決具體環(huán)境問題能力等的綜合性考察，但大部分學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計成果與工程初步設(shè)計和施工圖的要求還相差甚遠，設(shè)計成果質(zhì)量較差。上述問題的存在凸顯了西安建筑科技大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)“水污染控制工程”課程實踐教學(xué)方式的不足與缺陷，不能滿足當(dāng)今時代用人單位提出的“繼續(xù)加強實踐能力培養(yǎng)，不斷總結(jié)提高，為今后更多用人單位培養(yǎng)優(yōu)秀人才打下扎實基礎(chǔ)”的要求。因此，有必要對課程實踐過程中存在的問題進行原因查找，以此改革實踐教學(xué)方式，以達到提高學(xué)生實踐能力、為社會培養(yǎng)有用人才奠定堅實基礎(chǔ)的目的。

二、原因分析

針對“水污染控制工程”課程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問題，應(yīng)結(jié)合專業(yè)課程設(shè)置和不同的教學(xué)目的逐一進行分析。首先，廢水BOD值、總磷的未測試認為與微生物的接種及培養(yǎng)時間（5天）過長、污水中磷需要消解等因素有關(guān)，而水中金屬離子、毒性有機物的未測試則不具備分析條件，因為重點實驗室的大型分析儀器如ICP-MS、AAS、離子色譜、氣相色譜、液相色譜及HPLC-MS等僅對研究生開放，目前環(huán)境工程專業(yè)的本科學(xué)生僅能對污水的PH、COD、氨氮和溶解氧等一些較簡單的基礎(chǔ)指標(biāo)進行測定，不能掌握污水的可生化性及毒理特性。其次，在從認識實習(xí)到生產(chǎn)實習(xí)以及最后畢業(yè)實習(xí)的由淺及深的實習(xí)過程中，實習(xí)任務(wù)的未細化量化、學(xué)生查閱文獻與對照分析能力的不足以及教師實際工程經(jīng)驗的欠缺是造成學(xué)生對所學(xué)水污染控制技術(shù)理解與掌握不深、理論與實踐聯(lián)系不緊密、對不同污水處理工藝對照分析能力差的主要原因。根據(jù)多年的實踐教學(xué)經(jīng)驗可知，學(xué)習(xí)專業(yè)課之前的認識實習(xí)主要是通過專家講座和現(xiàn)場的參觀使學(xué)生對污水的來源、城市污水一級、二級和三級處理的工藝以及污水處理的重要性有個初步了解，從而對“水污染控制工程”課程的學(xué)習(xí)起到入門和培養(yǎng)興趣的目的;課程學(xué)習(xí)后的生產(chǎn)實習(xí)則主要針對不同的工業(yè)生產(chǎn)廢水處理、企業(yè)難生化降解廢水治理和不同工藝的城市污水處理廠進行現(xiàn)場實習(xí)，同時聯(lián)系企業(yè)技術(shù)人員進行現(xiàn)場講解、視頻介紹和問題答疑。但由于實習(xí)前后未安排學(xué)生進行相關(guān)文獻查閱及對不同水質(zhì)、不同工藝的處理效果的對照分析任務(wù)，使得學(xué)生對所學(xué)知識點理解不深、現(xiàn)場提問與問題分析能力不足，再加上年輕教師缺少一定的實際工程經(jīng)驗而現(xiàn)場指導(dǎo)不力，造成學(xué)生實踐能力鍛煉不夠、實習(xí)報告質(zhì)量差，進而影響到后續(xù)的畢業(yè)實習(xí);針對不同的畢業(yè)設(shè)計題目，畢業(yè)實習(xí)環(huán)節(jié)安排學(xué)生對相關(guān)的污（廢）水處理工藝和構(gòu)筑物進行現(xiàn)場更詳細的考察，聯(lián)系實習(xí)單位提供設(shè)計圖紙以供學(xué)生學(xué)習(xí)和理解。但由于缺少圖紙設(shè)計單位技術(shù)人員的現(xiàn)場講解與答疑，學(xué)生對工程圖紙的理解不深、掌握程度偏淺，在此基礎(chǔ)上完成的畢業(yè)實習(xí)報告質(zhì)量不高。第三，在課程設(shè)計環(huán)節(jié)中，由于學(xué)生未進行廣泛而深入的文獻查閱、未對可選工藝進行認真的優(yōu)缺點對比分析、未執(zhí)行嚴(yán)格的工程繪圖標(biāo)準(zhǔn)以及教師過程管理松散等原因，造成學(xué)生對課程設(shè)計任務(wù)重視度不夠、理解不到位而未能提出自己真正的見解和一些改進性的建議，所提交的課程設(shè)計成果僅是實際應(yīng)用工藝的模仿，未能真正領(lǐng)悟所采用處理工藝的優(yōu)缺點，設(shè)計圖紙質(zhì)量較差且不規(guī)范。最后，在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)中，受學(xué)生畢業(yè)找工作、到用人單位實習(xí)、研究生復(fù)試和出國考試等一系列外在因素的影響，很多大四學(xué)生不能靜下心來認真進行畢業(yè)設(shè)計，在沿用課程設(shè)計成果的基礎(chǔ)上未能進一步提高工程設(shè)計能力和繪圖水平，造成畢業(yè)設(shè)計（論文）成果質(zhì)量較差，達不到實際工程初步設(shè)計及施工圖的要求。

三、改進對策

西安建筑科技大學(xué)的環(huán)境工程專業(yè)在國內(nèi)有著一定的知名度，其自編的“水污染控制工程”教材也多次被國內(nèi)高校所采用，為我國西北地區(qū)培養(yǎng)了大批優(yōu)秀的環(huán)境保護專業(yè)人才。然而，隨著時代的飛速發(fā)展，環(huán)境工程領(lǐng)域的新知識、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，社會和企業(yè)對環(huán)保專業(yè)人才的要求也不斷提高，加上國內(nèi)重點高校對環(huán)境保護的重視和在該領(lǐng)域的迅速崛起，有必要改革“水污染控制工程”課程的實踐教學(xué)方式，針對課程實踐教學(xué)過程中存在的問題提出改進對策，從而提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)出具有扎實專業(yè)基礎(chǔ)、實踐能力和設(shè)計能力強的高級工程技術(shù)人才[5]。首先，在專業(yè)課程設(shè)置上，“水污染控制工程”課程之前開設(shè)有“環(huán)境監(jiān)測”和“環(huán)境工程微生物學(xué)”兩門課程。由于“環(huán)境工程微生物學(xué)”課程開設(shè)有微生物形態(tài)觀察及活性污泥生物觀察等實驗，因此建議在該課程實驗中增加污水BOD值的測試實驗，通過購置數(shù)臺BOD快速測定儀來對污水BOD值進行測試，同時結(jié)合污水COD值的實驗來了解污水的可生化性;在“環(huán)境監(jiān)測”課程的校園生活污水水質(zhì)監(jiān)測綜合性實驗中，建議增加污水中總磷的過硫酸鉀消解、鉬酸銨分光光度法測試實驗;另外，應(yīng)加大本科實驗經(jīng)費投入，逐步購置分光光度計、AAS、離子色譜、氣相色譜、液相色譜等大型分析儀器來改善本科實驗條件，增加對污水中重金屬離子、有毒有害物質(zhì)等非常規(guī)指標(biāo)的測試，使學(xué)生在熟悉污水常規(guī)指標(biāo)測試方法的基礎(chǔ)上掌握污水毒理性指標(biāo)的測試技術(shù)，為進一步的水污染治理奠定實驗基礎(chǔ)。其次，在實習(xí)環(huán)節(jié)中應(yīng)重點量化生產(chǎn)實習(xí)任務(wù)，有針對性地給學(xué)生布置實習(xí)前的文獻查閱任務(wù)和實習(xí)后的工藝對照分析任務(wù);安排年輕教師先進行工程實踐鍛煉，合格后再與有經(jīng)驗的實習(xí)老師搭配帶領(lǐng)學(xué)生進行生產(chǎn)實習(xí);嚴(yán)把實習(xí)報告質(zhì)量關(guān)，不合格的報告堅決退回去讓學(xué)生修改或重寫，真正讓學(xué)生掌握不同水污染控制技術(shù)的原理和優(yōu)、缺點。在畢業(yè)實習(xí)環(huán)節(jié)中，安排設(shè)計院有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員進行工藝剖析、設(shè)備選擇、圖紙繪制以及經(jīng)濟核算等方面的講座;現(xiàn)場實習(xí)基礎(chǔ)上進行圖紙查看，安排設(shè)計人員進行圖紙講解和現(xiàn)場答疑，為畢業(yè)設(shè)計奠定牢固基礎(chǔ)。第三，安排學(xué)生對課程設(shè)計任務(wù)進行廣泛而細致的文獻查閱工作，認真比選備選工藝，給出選擇理由和自己對工藝的見解與建議;嚴(yán)格過程管理，制定教師指導(dǎo)日程表并考核學(xué)生課程設(shè)計的出勤情況;嚴(yán)格執(zhí)行工程繪圖標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范繪圖要求，以此提高學(xué)生的課程設(shè)計成果質(zhì)量。最后，在前期實踐教學(xué)基礎(chǔ)上，采用走出去、請進來的方式，探索高校與設(shè)計院所、工程公司聯(lián)合指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的培養(yǎng)模式，有計劃地將部分優(yōu)秀學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計安排到設(shè)計院和工程公司，使學(xué)生能夠直接參與實際工程的設(shè)計。在盡量排除外在干擾因素的情況下，教師加強對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)，嚴(yán)格把關(guān)階段性設(shè)計成果質(zhì)量，使大部分學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計成果基本達到初步設(shè)計和施工圖的要求。

本科學(xué)生的質(zhì)量代表著大學(xué)培養(yǎng)的水平，在面對國內(nèi)知名高校同專業(yè)競爭的壓力下，作者通過分析“水污染控制工程”課程實踐教學(xué)過程中存在的問題，在結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗和了解課程設(shè)置的基礎(chǔ)上，從四個環(huán)節(jié)提出相應(yīng)的改進對策，籍此提高西安建筑科技大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)本科學(xué)生的“水污染控制工程”實踐能力和設(shè)計能力，提升學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，解決學(xué)生就業(yè)困難的問題，為國家水污染治理培養(yǎng)有用的專業(yè)人才。希望本文所提出的改進對策能對國內(nèi)兄弟院校該專業(yè)課程的實踐教學(xué)起到一點借鑒作用，以此提高該課程的實踐教學(xué)水平。

參考文獻：

[1]荊國華，周作明，許綠絲.環(huán)境工程專業(yè)實踐教學(xué)體系的改革與強化[J].化工高等教育，2008，（4）：65-67.

[2]張迎明，劉永德，謝玲玲.環(huán)境工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)的教學(xué)實踐[J].化工高等教育，2012，（4）：66-68.

[3]陳榮平.以培養(yǎng)學(xué)生能力為導(dǎo)向的環(huán)境工程實踐教學(xué)體系探討[J].化工時刊，2012，26（11）：50-51，56.

[4]于妍，徐東耀.基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的環(huán)境工程專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革與探索[J].中國校外教育，2011，（10）：61-62.

[5]魏瑞霞.環(huán)境工程專業(yè)實習(xí)教學(xué)改革的思考[J].陜西教育，2009，（7）：164-165.

基金項目：該論文得到了2012年度校級教育教學(xué)改革研究項目“環(huán)境工程專業(yè)本科生水污染控制工程實踐教學(xué)方式的改革研究”（JG021206）的資助