水質工程實驗教學平臺研究

【摘 要】實驗教學是水質工程學教學的重要環節，但傳統的水質工程學實驗教學體系偏于孤立化、簡單化實驗，不利于提高學生的實踐應用水平。通過建立新型水質工程實驗教學平臺，可以大大提高學生動手能力，更好地完成實驗教學目標，促使學生在學校課程中做到密切聯系工程實際，有利于增強學生的就業能力。

【關鍵詞】水質工程 實驗 教學平臺

給水排水工程專業是水處理行業高級人才培養和科技發展的重要支撐。隨著國家可持續發展戰略的實施、和諧社會的構建以及節能減排、節約型社會、循環經濟等措施的實施，給水排水行業正在快速發展。為了能夠為行業培養更多的人才，專業教育必須緊緊跟蹤行業的發展，把握專業發展方向和社會需求的變化，構建更為完善的、實用的專業人才培養知識體系，保證人才培養質量和特色的新機制。實驗教學是水質工程教學的重要環節，本文通過對水質工程實驗教學現狀的科學分析，提出建立新型水質工程實驗教學平臺的思路。

一、國內外研究現狀

隨著經濟的發展，社會對高等教育的要求大大提高，對理工科大學生的知識水平、動手能力、綜合實踐能力的要求都逐步提高了。為了適應新形勢，國內外教育界在實驗教學方面進行了廣泛深入的改革[1，2]。此類研究主要集中在實驗課體系的改革，創新型實驗、自主性實驗、開發性實驗的引入等方面。

課程教學平臺建設是精品課程建設當中的一個重要環節。給水排水工程專業是以水的社會循環為研究對象，以水質為中心，主要研究水質水量的變化規律及相關的工程技術問題。

水質工程學是給水排水工程專業的主要核心課程，也是重要的學科基礎課程。一般配置有認識實習、實驗教學、課程設計等實踐環節，要求教師在抓好理論課程教學的基礎上，大力加強這些實踐環節的教學，培養學生的綜合解決問題的能力、工程設計能力、技術創新能力和管理能力。

本文提出將分散的、單獨的水處理工藝模型按照實際工程中的工藝流程形式有機地整合為一體化實驗裝置，將演示模型與操作設備有機組合。旨在突出創新型人才培養，重視和強化實踐教學環節在人才培養中的作用。

二、傳統的水質工程實驗教學的不足

傳統的水質工程學教學實驗體系雖然具備了一般的教學功能，但偏于孤立化、簡單化、固定化，存在諸多不足。傳統水質工程學實驗教學體系存在以下缺點：

1. 實驗工藝模型的系統化水平差。傳統實驗課的設置大多是單純為某個課程配套，而不能滿足學科的知識體系要求，也不能滿足給排水專業的工程應用要求。因此急需建立一種成套的、成系統的“一體化”實驗工藝模型。

2. 演示實驗模型的工程化精確度差。大多數演示模型由于造價制約，導致廠家在設計安裝時嚴密性不足（控制參數不夠精確、模型比例失調），與工程現場的運行參數脫節。這樣的模型往往傾向于淺顯易懂，有利于本科生粗略了解課本知識，但恰恰因其“粗略”而常常誤導學生。

3. 實驗課有很多處于相互獨立的狀態，關聯化水平不足。傳統實驗課教學安排，由于師資限制、資金限制、場地限制、器材限制，導致實驗課有很多處于因條件設課的狀態，而不是從學科知識體系的要求出發，實驗相互孤立。

4. 創新型實驗偏少。高水平的實驗課體系，應該以本科生創新型實驗、自主性實驗、開發性實驗作為努力方向。在強化基礎實驗的前提下，應該提高實驗設備的利用率，將實驗室積極向本科生創新實驗、本科生畢業論文、實驗研究開放，強化實驗設備的研究型功能。

因此，迫切需要建立創新型實踐教學體系，建設新型實驗教學平臺，彌補傳統水質工程學實驗教學體系的不足。

三、新型水質工程實驗教學平臺的建立

建設新型水質工程實驗教學平臺，以及在此基礎上建設創新型實踐教學體系，具有以下幾方面的意義：

1. 切實提高學生動手能力，而不僅僅是為了完成課程配套的實驗任務，促進學生掌握城市水處理工藝和工程技術的原理和設計方法。

2. 提升實驗工藝模型的系統化水平、工程化精確度、關聯化水平。

3. 增加創新型實驗的數量和質量。

4. 密切聯系工程實踐，提高實踐應用型實驗水平，增強學生適應工程實踐的能力。

主要應該從以下幾方面進行改進：

① 以給排水工程專業的《水質工程學》《水污染控制》實驗教學為基礎，以環境工程實驗室、給排水師資力量為依托，對水處理工程類實驗教學的設置進行改革。

② 對實驗室傳統的各種水處理工藝模型進行系統化配置，達到以下目的：

（1） 提高實驗教具、模型的系統化水平，提高演示模型的工程化精確度，提高實驗課之間的關聯度。

（2） 實現“演示模型”與“研究型設備”的整合。提升演示模型的技術含量，強化設備配置，細化參數選型，使得演示模型能夠發揮研究科學問題的功能。

③ 對如何加強創新型實驗進行研究。將本科生創新型實驗、自主性實驗、開發性實驗作為建設的重點，更快地向高水平一流高校的實驗課體系靠攏。

具體而言，可以對傳統的水處理工藝實驗室模型進行優化配置，建立一體化水處理實驗裝置，構成成套的系統化模型，使學生對水廠各構筑物的高程布置、進出水管位置具備整體認識。

四、結論

水質工程學實驗教學是水質工程教學的重要環節，通過建立新型水質工程實驗教學平臺，可以大大提高學生動手能力，不僅更好地完成了課程配套的實驗任務，而且提升了實驗工藝模型的系統化水平，增加了創新型實驗的數量和質量，最終能夠促使學生在學校課程中做到了密切聯系工程實踐，提高實踐應用型實驗水平，增強了學生的就業能力。

【參考文獻】

[1]方芳， 蔣紹階， 郭勁松. 水質工程學課程教學的改革與思考[J]. 高等建筑教育，2008，17（1）：69-71.

[2]王吉會， 趙乃勤， 李寶銀， 韓雅靜， 李群英. 創建實驗教學新體系培養學生創新能力[J]. 實驗室研究與探索.