水質工程學課程教學改革探索

摘要：水質工程學由傳統課程整合發展而來，是給水排水工程專業的核心課程，在專業改革和新的培養方案的驅動下，水質工程學的課程教學改革勢在必行。從課時調整、教學內容整合、教材選取、教學方法與手段等多方面進行了探討。

關鍵詞：水質工程學 教學改革 給水排水工程

中圖分類號：G623文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）01（b）-0-01

給水排水工程專業有著非常好的發展態勢，水質工程學是給水排水工程專業的核心課程。為強調水處理理論的整體性和實用性，2005年給水排水工程專業指導委員會將給水工程、排水工程（下）的教材內容有機整合為水質工程學，其內容廣，理論性和工程性強，如何使學生掌握基本理論，并具有一定的技術應用能力，我校進行了課程教學改革。

1 教學改革指導思想

全國給水排水工程專業教學指導委員會對給水排水工程專業的教學體系與教學方法的改革起著核心引領作用，其按照加強基礎、拓寬專業、重構專業平臺和與市場、國際接軌的改革思路，提出了新的指導性專業教學培養方案。指導委員會還指出：人才培養應根據“用人需求”和“培養需求”從戰略高度構建分層次、多模式、多規格的人才培養體系。2003年推出了《注冊公用設備工程師執業資格制度暫行規定》，按行業分類（其中包括了給水排水專業）將逐步執行執業注冊制度，水質工程學的教學必須與注冊工程師的考試要求相適應。水質工程學的教學改革遵循“厚基礎、寬口徑、強能力”的本科培養模式，旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的卓越工程師。

2 課程設置

水質工程學涵蓋了原來給水工程和排水工程（下）兩門課程的內容，現有的80學時（含實驗10學時）無法完成全書的教學內容，我校將水質工程學中的給水部分納入《水資源利用與保護》課程（56學時），排水部分作為水質工程學的教學主要內容。為保證教學效果，采取必修課和選修課結合的模塊化建設，即必修課水質工程學與選修課水工藝與工程新技術（28學時）結合。水質工程學中提及的新工藝、新技術如反硝化除磷、厭氧氨氧化、蠕蟲減量化技術等，在水工藝與工程新技術中開設相關專題，詳細展開，有助于學生對學科前沿的了解，拓寬知識面，也彌補了教材滯后于新技術的不足。

3 教學內容更新與教材

2005年出版的《水質工程學》是“十五”國家級規劃教材，該書重理論，以處理原理為主線貫穿全課程，對水處理工藝設計和計算涉及較少，沒有相關的計算實例[1]；而2000年出版的《排水工程》第四版是以工程設計為主線貫穿全課程。為了兼顧理論與設計，并考慮到我校學生考研和就業的形勢，我校將《排水工程》和《水質工程學》均選為教材，形成理論與設計并重的特色，利于學生深造和就業多層次的發展。將環境工程專業的《水污染控制》作為參考書，體現了不同學科交叉、滲透和融合的時代特征。

教學內容的整合工作量大，比如在活性污泥法反應動力學中，《排水工程》的公式推導較《水質工程學》詳細，《水質工程學》增加了國際水協（IWA）的活性污泥法動力學模型；在有限的課時下要增加活性污泥系統的工藝設計例題，書中例題只針對曝氣池容積的計算，需要補充硝化容積、反硝化容積的計算；《水質工程學》增加了生物膜的增長及動力學，等等。此外，還應將給水處理和廢水處理中原理相同的教學內容如沉淀、消毒進行整合，突出原理的統一性和普適性，避免專業知識的割裂。

要想使學生理論聯系實際，具備設計能力，還應為學生推薦其他參考書，引導學生查閱設計規范，如《給水排水設計手冊》、《室外排水設計規范》（GB50014-2006）、《城市污水處理設施設計計算》（崔玉川編）、《給水排水工程專業畢業設計指南》，在課程設計中理清計算思路、強化計算過程，在計算參數的選取過程中加深對理論的認識。

4 教學方法與教學手段

重視課程的導入和目錄，“不治目錄之學無以讀天下書”，從目錄著手教會學生把握課程的主線。基本原理和內容采用傳統的講授式，設計揭示學生概念錯誤和引導學生深入研究的問題，變傳統的講授式為基于概念剖析的自主學習和合作探究。水處理的新理論、新技術、新設備、新工藝不斷涌現，采用案例教學法[2]對比新、舊工藝，將不同污水廠出現的運行問題作為討論主題，并將注冊公用設備工程師執業資格考試的試題，熱點事件如武大嚴重滯水、吉林石化爆炸對松花江造成的水污染結合到課程中，提升學生的學習興趣，變被動“填鴨式”為主動“發現式”學習。充分利用多媒體教學[3]的優勢，以圖片、動畫、視頻、CAD圖等形式，將構筑物細部、水工機械、國內外污水廠新建工藝、自動化實況、施工過程等難以在圖紙上展示和想象的細節，通過多媒體手段形象化，增強學生的理解與記憶。同時，工程實例的引入也要求提高青年教師的工程能力，要搜集大量的案例、詳實的數據。倡導自主學習，給學生布置文獻查閱，比如讓學生借助谷歌、學校數據庫查找卡魯塞爾氧化溝的外文資料，一些由國外引進的工藝大都有專門的網站，學生能夠完成查閱任務，但對專業英語的要求較高，學生要能將外文資料翻譯成中文，課堂上由學生總結出該工藝的特點，比講授式的效果好。此外，鼓勵有興趣的學生參加校內的大學生創新實驗，撰寫申請書和論文，使學生具備初步的科研能力。

5 理論與實踐緊密結合

充分利用校級實習基地，認識實習時形成感官認識，生產實習時引導學生提前自學水質工程學，生產實習中的所見所聞和疑問都極大地促進了學生對水質工程學的求知欲，也使學生找到了實際工程與理論學習的結合點。

6 結語

水質工程學的課程改革是學科發展和時代發展的需要。只有通過對課程教學內容和教學方法的改革，凸顯其理論性和實用性，才能充分調動學生的積極性，取得較好的教學效果，滿足社會對“研究型”、“應用型”和“技術技能型”不同類型人才的需求。

參考文獻

[1]王少坡，于靜潔，王蕾，等.水質工程學教材更新引發的問題與對策[J].中國現代教育裝備，2010（5）：95-96.

[2]姚宏，李德生，于曉華，等.水質工程學研究型案例型教學模式改革研究[J].中國現代教育裝備，2012（7）：66-68.

[3]高景峰，王淑瑩，彭永臻.水質工程學視頻教學系統的制作和初步應用[J].中國現代教育裝備，2007（3）：35-37.