水處理一體化實驗教學體系的改革與建設(shè)

陳雪梅等

摘 要：水處理實驗課程是我國高校給水排水、環(huán)境工程等專業(yè)本科生必修的實驗課程，是專業(yè)實驗教學中非常重要的環(huán)節(jié)，針對目前該校應(yīng)用化學發(fā)專業(yè)發(fā)展及培養(yǎng)全方面專業(yè)技術(shù)人才的需要，進行水處理一體化實驗教學體系的改革與建設(shè)。文中以創(chuàng)新性實驗的開發(fā)、新興水處理技術(shù)為驅(qū)動力，以新水處理技術(shù)與傳統(tǒng)實驗教學的結(jié)合為著力點，以建設(shè)水處理一體化實驗教學體系為目標點，完善應(yīng)用化學專業(yè)水處理實驗教學體系，形成由傳統(tǒng)的給水、廢水處理實驗、膜技術(shù)實驗及火力發(fā)電廠相關(guān)的廢水處理的實驗內(nèi)容組成的全面的水處理實驗教學體系，最終提高學生理論與實踐相結(jié)合的能力。

關(guān)鍵詞：能力培養(yǎng) 水處理 教學改革 實驗教學體系

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（a）-0198-02

水處理實驗課程是我國高校給水排水、環(huán)境工程等專業(yè)本科生必修的實驗課程[1]，相關(guān)專業(yè)在人才培養(yǎng)方面更加注重培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，要求學生具有面對復(fù)雜問題，能提出有創(chuàng)造性和可行性的指導(dǎo)思想和解決方法的能力，實驗教學對達到此目標有著不可替代的作用[1]。該校應(yīng)用化學專業(yè)的水處理實驗以前是《火力發(fā)電廠水質(zhì)凈化》課程的實踐環(huán)節(jié)，隨著專業(yè)發(fā)展及培養(yǎng)全方面專業(yè)技術(shù)人才的需要，及近幾年電廠對廢水處理的重視及膜法水處理技術(shù)的廣泛應(yīng)用，《廢水處理工程》、《膜技術(shù)原理》近兩年也新增加了實驗課程，但目前的實驗教學依然以單項的實驗項目講授為主，學生們難以建立立體化體系，因此，將水處理三大分支體系整合，使水處理實驗的內(nèi)容更加豐富化，使理論與實踐更加緊密的結(jié)合在一起，提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，增強解決實際問題的能力。

1 教學體系建設(shè)的主要內(nèi)容

1.1 建立應(yīng)用化學專業(yè)特色水處理一體化實驗平臺

對目前火力發(fā)電廠、污水處理廠的化學車間常規(guī)水處理技術(shù)流程及新興水處理體系進行調(diào)研整合，結(jié)合現(xiàn)場建立應(yīng)用化學專業(yè)特色水處理一體化實驗平臺。水處理實驗教學從改革實驗教學模式入手，逐漸由以教師“教”為中心的教學模式向以學生“學”為中心的教學模式轉(zhuǎn)化，將《火力發(fā)電廠水質(zhì)凈化》、《廢水處理工程》、《膜技術(shù)原理》三門課程的實驗有機地整合到一起；為了進一步將應(yīng)用化學專業(yè)打造成國家級特色專業(yè)建設(shè)的需求，根據(jù)課程體系的設(shè)置，合理規(guī)劃實施實踐教學，從實驗項目入手，重點解決實驗與實踐脫節(jié)的問題，針對應(yīng)用化學專業(yè)主要培養(yǎng)面向電廠的應(yīng)用型人才的要求，增設(shè)火力發(fā)電廠脫硫廢水處理、沖灰水的水質(zhì)變化、含煤、含油廢水處理實驗項目，供學生選擇，由學生根據(jù)理論課上學習到的內(nèi)容，自行設(shè)計實驗方案，將理論與實踐更加緊密地結(jié)合在一起，提高了學生工程實踐上分析問題、解決問題的能力。

1.2 開展相關(guān)具有設(shè)計性的創(chuàng)新型實驗

對水處理現(xiàn)場常見問題及工藝弊端進行調(diào)研總結(jié)，以此為課題導(dǎo)向，開發(fā)一系列以學生自主設(shè)計為主的創(chuàng)新性實驗課題。優(yōu)化實驗教學內(nèi)容，增設(shè)設(shè)計型和研究創(chuàng)新型實驗項目，整理三門課程的實驗教材，爭取盡快地出版適合該院應(yīng)用化學專業(yè)使用的水處理實驗教材，提高學生的綜合素質(zhì)和社會競爭力，提升專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量及社會認知度。

1.3 水處理新技術(shù)與傳統(tǒng)教學相結(jié)合

傳統(tǒng)的水處理實驗項目往往著眼于經(jīng)典水處理工藝的物理化學、生物化學的基本原理的演示和驗證，實驗形式簡單，學生將所掌握的理論知識應(yīng)用于實踐以及創(chuàng)造性地探索未知領(lǐng)域的發(fā)揮空間極其有限，制約了學生理論聯(lián)系實際和在專業(yè)領(lǐng)域科技創(chuàng)新能力的鍛煉。例如混凝工藝是水處理過程中最主要的工藝手段之一，通過在實驗中引入水中懸浮顆粒Zeta電位檢測的內(nèi)容，將混凝劑投量、原水pH值與Zeta電位的相關(guān)性建立起來，同時展現(xiàn)出Zeta電位與混凝效果的內(nèi)在聯(lián)系，達到加深混凝機理，理解和強化混凝理論掌握的目的

1.4 充分利用科研資源，開展科技創(chuàng)新實驗

傳統(tǒng)的水處理實驗教學與科研缺乏緊密聯(lián)系，教學科研一線教師較少參與到實驗教學中來，科研儀器設(shè)備也很少用于實驗教學，科研資源不能為實驗教學所用，而水處理相關(guān)學科是一門實踐性很強的學科，要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，使其能面對日趨復(fù)雜的水環(huán)境問題，提出建設(shè)性的解決方案，科研資源的有效利用是完成這一任務(wù)的重要途徑[2]-[3]。聘請負責和承擔科研課題的教師為指導(dǎo)教師，由幾名學生組成創(chuàng)新實驗小組，開展由科研項目衍生適合本科生的子課題試驗研究工作，使學生經(jīng)歷一次全面分析研究問題的過程，實驗技能得到全面的鍛煉，綜合能力得到全面的提升[4]。

2 教學體系建設(shè)的意義

2.1 充分調(diào)動學生的實驗興趣，發(fā)揮學生的主觀能動性

通過增加綜合性、設(shè)計性實驗內(nèi)容，充分調(diào)動學生的實驗興趣，把以“教”為中心的教學模式與以“學”為中心的教學模式的有機結(jié)合，增強學生學習的積極性，使學生不僅具備基本實驗操作技能，更重要的是培養(yǎng)了學生解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力[5]。如混凝正交實驗的設(shè)計，首先學生需要學會正交實驗表的使用，再根據(jù)影響混凝效果的因素選擇合適的因素及幾個不同的水平，設(shè)計實際方案，通過實驗結(jié)果分析各因素對混凝效果的影響，充分發(fā)揮了學生的主觀能動性，從被動學習到主動地、深刻認識理解的學習。

2.2 加強學生的工程意識

水處理實驗的特點是強調(diào)在掌握理論知識的同時，注重理論與實踐的結(jié)合，使學生在工作中具有解決實際問題的能力。水處理的研究領(lǐng)域非常寬廣，新理論、新技術(shù)、新工藝層出不窮，這就要求實驗教學從內(nèi)容上更新，從方法上改變，使學生掌握先進的專業(yè)知識和實驗技能。

2.3 利用科研資源，培養(yǎng)學生的科研能力

大量的科研課題和科研設(shè)備等科研資源如能為本科實驗教學合理所用，本科生接觸到學科前沿的應(yīng)用技術(shù)和科研課題，激發(fā)其獲取知識的興趣和科技創(chuàng)新的動力[6]。

3 結(jié)語

以創(chuàng)新性實驗的開發(fā)、新技術(shù)為驅(qū)動力，以新技術(shù)與傳統(tǒng)實驗教學的結(jié)合為著力點，以建設(shè)水處理一體化實驗教學體系為目標點，完善應(yīng)用化學專業(yè)水處理實驗教學體系，將專業(yè)知識與實踐能力結(jié)合起來，增強學生的職業(yè)適應(yīng)能力。夯實基礎(chǔ)性實驗，利用現(xiàn)代實驗手段，修改經(jīng)典驗證性實驗，以使學生擁有扎實的基本功，提高學生理論與實踐相結(jié)合的能力。強化具有專業(yè)特設(shè)的實驗項目，題目與生產(chǎn)實際緊密結(jié)合，讓學生獨立完成查閱資料到設(shè)計實驗動手操作，以及結(jié)果總結(jié)分析和成文匯報的全過程，體現(xiàn)知識和技能的綜合運用。

參考文獻

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[3] 蔡向忠，王秀紅，李銀生.改革儀器分析實驗教學 培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力[J].實驗室研究與探索，2014，33（11）：168-171.

[4] 盛力，劉濤，沈洪，等.以能力培養(yǎng)為核心的水處理實驗教學體系建設(shè)[J].實驗室研究與探索，2012（10）：115-118.

[5] 歐陽津，申秀民，趙云嶺，等.改革實驗教學模式 培養(yǎng)創(chuàng)新性人才[J].中國大學教學，2008（2）：79-80.

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