“水污染控制工程”課程體系建設(shè)及教學(xué)模式改革初探

摘要：“水污染控制”工程是環(huán)境工程專業(yè)重要的專業(yè)主干課程之一，我校以強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生工程能力為核心，通過課程體系的建設(shè)、“專題化”教學(xué)模式的引入、強(qiáng)化實踐教學(xué)、加強(qiáng)校企聯(lián)合等手段進(jìn)行教學(xué)改革，使得“水污染控制工程”的教學(xué)效果得到了顯著提高。

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中圖分類號：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）10（b）-0000-00

中南民族大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)以為少數(shù)民族地區(qū)培養(yǎng)環(huán)境保護(hù)專門人才為目標(biāo)，如何通過教學(xué)改革，培養(yǎng)具有寬廣、扎實的專業(yè)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的工程實踐能力的應(yīng)用型人才，為少數(shù)民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會、環(huán)境發(fā)展服務(wù)，是我們每一位教師需要思考的問題?！八廴究刂乒こ獭笔黔h(huán)境工程專業(yè)的主干專業(yè)課程之一，包含較多的理論知識點，同時又是工程實踐性極強(qiáng)的專業(yè)課程。該課程的教學(xué)目的是使學(xué)生系統(tǒng)掌握廢水物化和生物處理技術(shù)的基本原理、特點以及應(yīng)用范圍，主要水處理裝置的構(gòu)成、運(yùn)行特點，工藝的基本計算方法等，為將來從事本專業(yè)的工程設(shè)計、計算水質(zhì)工程中的各構(gòu)筑物、工藝系統(tǒng)等奠定必要的理論和應(yīng)用基礎(chǔ)。根據(jù)該課程的特點，教學(xué)團(tuán)隊積極探索新的教學(xué)方法，采用課程體系建設(shè)及“專題化”教學(xué)、進(jìn)一步強(qiáng)化實踐教學(xué)等手段，提高教學(xué)效果。

1 教學(xué)體系的建設(shè)

“水污染控制工程”是一門教學(xué)內(nèi)容廣泛、所需基礎(chǔ)知識繁雜、為相關(guān)技術(shù)在工藝上的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)的工程應(yīng)用性極強(qiáng)的專業(yè)課程。在實際教學(xué)過程中，“水控”的教學(xué)不是由一門課程來完成的，也不可能由一門課程單獨完成[1]。根據(jù)我校環(huán)境工程專業(yè)辦學(xué)理念，結(jié)合該課程的特點，課程團(tuán)隊以培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)與能力為目的，首先從課程規(guī)劃層面上進(jìn)行改革，將原有的單門課程建設(shè)升級為課程體系建設(shè)。經(jīng)過多年的探索，建立了以“水污染控制工程”為核心，包括“環(huán)境監(jiān)測”、“污染控制微生物學(xué)”等基礎(chǔ)支撐課程，“環(huán)境工程設(shè)計基礎(chǔ)”、“環(huán)境工程CAD”等能力拓展課程，“水污染控制工程實驗”、“水污染控制工程課程設(shè)計”、“認(rèn)識實習(xí)”、“生產(chǎn)實習(xí)”、“畢業(yè)設(shè)計”等眾多實踐環(huán)節(jié)的課程體系。該課程體系以水污染控制技術(shù)為主線、將與核心課程相關(guān)的基礎(chǔ)知識和工程應(yīng)用所需知識結(jié)構(gòu)有關(guān)的各課程集合為一體。根據(jù)課程體系建設(shè)的需求，對課程體系的知識點進(jìn)行細(xì)致梳理并有機(jī)分配至各門課程中，重新編制教學(xué)大綱，使得每門課程知識點重點突出、各門課程的重要知識點前后呼應(yīng)。這種課程體系的建設(shè)能有效避免以往多門課程在教學(xué)內(nèi)容上存在重復(fù)、知識點遺漏、重要知識點未能深入講授等問題。通過課程體系的學(xué)習(xí)，能更好地讓學(xué)生全面、深入地掌握“水控”中的知識點、廢水處理技術(shù)等，為工程應(yīng)用打下堅實的理論基礎(chǔ)。

2 教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革

“水污染控制工程”具有工科專業(yè)課程的共同特點，即邏輯性、條理性和連貫性，且知識點眾多，各知識點之間既有聯(lián)系和交錯，又相對獨立。采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，學(xué)生跟著教師的思路理解課程內(nèi)容，學(xué)習(xí)主動性和積極性未能充分發(fā)揮，在培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力方面有所欠缺。因此，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已然不能滿足該課程的教學(xué)需要。為了能在有限的課時內(nèi)，使學(xué)生更好掌握課程的主要內(nèi)容，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)與能力的目的，我校對“水污染控制工程”的教學(xué)模式進(jìn)行了一些有益的改革。

（1） 引入“專題化”教學(xué)模式

“專題化”教學(xué)模式是針對教學(xué)目標(biāo)，將教學(xué)內(nèi)容劃分為相對獨立的專題，再組合形成完整的教學(xué)體系[2]，將傳統(tǒng)的老師講學(xué)生聽的傳授型教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)獒槍δ硞€或某些知識點的共同探索和深入思考。相對于傳統(tǒng)課堂的“一言堂”模式，專題化教學(xué)更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性。教學(xué)中，根據(jù)“水污染控制工程”課程特點，以知識點為主線將課程內(nèi)容分為若干個專題，每個知識點下設(shè)一個或多個專題。如教學(xué)中，可將“沉淀”作為一個知識點，下設(shè)“沉淀的理論基礎(chǔ)”、“理想沉淀池”、“沉砂池”、“沉淀池”等專題。在進(jìn)行專題化教學(xué)時，首先以該專題中所講授的技術(shù)或理論能解決哪些實際問題為切入點，引出授課內(nèi)容，這樣能充分引起學(xué)生的興趣，然后啟發(fā)學(xué)生利用自身的知識和能力，發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和找到解決問題的方法。這種專題化啟發(fā)式教學(xué)能讓學(xué)生更好地理解和掌握所學(xué)的知識，并能更好地將所學(xué)的知識應(yīng)用在解決實際問題中。

（2） 改革實驗教學(xué)內(nèi)容

實驗教學(xué)是“水污染控制工程”課程教學(xué)的重要內(nèi)容之一，通過實驗可以加深學(xué)生對“水控”中的基本概念、基本原理、基本方法的理解，培養(yǎng)學(xué)生實驗技能和設(shè)計廢水處理實驗方案的能力，提高學(xué)生使用實驗儀器和設(shè)備的能力以及分析實驗數(shù)據(jù)與處理數(shù)據(jù)的能力，為將來進(jìn)行水處理工作奠定良好的基礎(chǔ)[3]?！八廴究刂乒こ虒嶒灐敝饕序炞C性、綜合性和設(shè)計性實驗3種形式，通過對過去幾年的《水污染控制工程實驗》教學(xué)效果進(jìn)行總結(jié)、研究和探討，在實驗內(nèi)容安排上進(jìn)行了改革，減少驗證性實驗學(xué)時，提高綜合性、設(shè)計性實驗學(xué)時。因為綜合性、設(shè)計性實驗打破了驗證性實驗只驗證某一原理或某一操作技術(shù)的缺陷，把“水污染控制工程”的理論知識和多種實驗技能和實驗方法加以綜合、相互滲透的實驗形式，帶有一定的研究性、探索性和創(chuàng)新性，能有效促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。例如，我們開設(shè)了“膜法處理工業(yè)廢水”和“生物法處理生活污水”等綜合性、設(shè)計性實驗，由教師提出實驗任務(wù)和目的，從原水的采集到實驗儀器、設(shè)備配置，從實驗方案的制訂到整個實驗的安排實施都由學(xué)生自行解決，學(xué)生分成若干個小組，共同商討制定出切實可行的實驗方案；指導(dǎo)老師主要幫助學(xué)生解決疑難問題，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作中的錯誤和問題，并給予及時的指出和糾正，并要求學(xué)生在完成實驗報告的同時對實驗的過程進(jìn)行總結(jié)，找出不足，提出自己的見解。實踐表明，進(jìn)行綜合性、設(shè)計性實驗，不僅需要綜合的實驗技能、獨立的設(shè)計能力還能培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)同合作的精神，通過綜合性、設(shè)計性實驗的訓(xùn)練，學(xué)生的實驗綜合分析能力得到了提高，學(xué)生的創(chuàng)造能力、工程意識得到了激發(fā)、引導(dǎo)和鞏固，這對培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)與能力的教學(xué)要求也有重要意義。

（3） 加強(qiáng)校企結(jié)合，注重學(xué)生工程能力的培養(yǎng)

為了強(qiáng)化學(xué)生工程知識、工程素質(zhì)和工程能力的培養(yǎng)，“水控課程設(shè)計”是必不可少的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，它在教學(xué)中起著承上啟下的作用，是連接基礎(chǔ)知識和生產(chǎn)實際的紐帶和橋梁。我校的“水控課程設(shè)計”安排在“水控”課程結(jié)束之后，共兩周。在課程設(shè)計之前，我校為學(xué)生安排至少兩次參觀實習(xí)，選擇工藝不同的污水處理廠進(jìn)行現(xiàn)場參觀，通過工程師及帶隊教師的講解及學(xué)生分組討論，讓學(xué)生對污水處理廠的工藝流程、構(gòu)筑物、設(shè)備、工藝參數(shù)、處理效率等有較深入地了解，一方面可以進(jìn)一步鞏固“水控”教學(xué)中的相關(guān)知識，另一方面也讓學(xué)生對課程設(shè)計的任務(wù)有直觀的理解。課程設(shè)計中，學(xué)生按照指導(dǎo)教師給出的任務(wù)，結(jié)合自己所掌握的知識，進(jìn)行廢水處理方案選擇、流程設(shè)計、構(gòu)筑物的功能尺寸計算、主要設(shè)備選型、平面及高程布置等，要求學(xué)生提交設(shè)計計算書和平面、高程布置兩張CAD圖紙。通過課程設(shè)計訓(xùn)練，要求學(xué)生熟悉相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及其在工程設(shè)計中的作用，掌握設(shè)備的選型、構(gòu)筑物的尺寸計算和設(shè)計計算書的編寫方法，較熟練地使用CAD繪圖軟件，繪制的圖紙符合要求。

為了讓學(xué)生更好地完成課程設(shè)計任務(wù)，達(dá)到預(yù)期的實踐教學(xué)效果，我校與相關(guān)環(huán)保企業(yè)建立了長期緊密的聯(lián)系，聘請長期工作在第一線、工程經(jīng)驗豐富的高級工程師為客座教授，在“水控”課程教學(xué)期間，通過學(xué)術(shù)報告的形式將課本知識與實際應(yīng)用聯(lián)系起來，并將企業(yè)的實際需求傳達(dá)給學(xué)生，有助于學(xué)生明確學(xué)習(xí)方向?？妥淌谝沧鳛橹笇?dǎo)教師切實參與到學(xué)生的“水控課程設(shè)計”的教學(xué)中，并且能為有志于工程設(shè)計類工作的學(xué)生提供進(jìn)企業(yè)實習(xí)的機(jī)會。工程經(jīng)驗豐富的客座教授參與教學(xué)，一方面讓教學(xué)內(nèi)容更貼合實際需求，另一方面也在一定程度上彌補(bǔ)了現(xiàn)階段專職教師工程經(jīng)驗的欠缺，對培養(yǎng)學(xué)生的工程能力有積極的促進(jìn)作用，也在一定程度上提升了學(xué)生的就業(yè)競爭力。

結(jié)語

“水污染控制”工程是環(huán)境工程專業(yè)重要的專業(yè)主干課程之一，我校以強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生工程能力為核心，通過課程體系的建設(shè)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)整合，使得學(xué)生能全面深入地掌握理論基礎(chǔ)知識；引入“專題化”教學(xué)模式，加強(qiáng)校企聯(lián)合，注重實踐教學(xué)，讓學(xué)生具備將所學(xué)知識應(yīng)用于實踐的能力、提高學(xué)生工程素養(yǎng)。實踐表明，“水污染控制工程”的教學(xué)效果得到了顯著提高，學(xué)生的理論知識扎實，工程能力強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)

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[3] 郭昌梓，孫根行，《水污染控制工程實驗》教學(xué)改革的初探，實驗科學(xué)與技術(shù)，2008，6（4）：98-100