“水污染控制工程”課程實踐教學方式的改革探索

卜龍利

摘要：本文通過對“水污染控制工程”課程實踐教學的實驗、實習、課程設計和畢業設計（論文）等四個環節中存在問題的分析，提出加強污水常規指標與毒理性指標測試、量化實習任務、嚴格課程設計過程管理和革新畢業設計的培養模式等對策來改革實踐教學方式，旨在夯實專業基礎、提高環境工程專業學生的工程設計與實踐能力，從而增強學生就業時的社會受歡迎度，為國家和社會培養出有用的從事水污染治理方面的專業型人才。

關鍵詞：水污染控制工程;實踐教學;存在問題;改進對策

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

“水污染控制工程”是環境工程專業本科教學的一門核心專業課，在傳授水污染控制基礎知識和不同廢水處理技術等方面起到了啟蒙和推廣的作用，其配套的實踐教學課程為學生加深理論知識、加強實驗技能的訓練和培養學生一定的工程設計、運行與管理能力奠定了基礎。近年來隨著國民經濟的快速發展和城鎮化建設的推進，水污染治理越來越受到重視，而培養水污染治理的專業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環境的保護起到積極作用。然而，目前環境工程專業的本科學生在畢業求職時往往因缺乏實際工程經驗和專業操作技能較差等原因而面臨一定的就業困難[2]，因此開展“水污染控制工程”課程實踐教學方式的改革探索將有助于幫助學生理解與掌握專業知識，提高學生的實際工程設計與運行管理能力，加強學生的專業操作技能，從而提升專業人才的培養質量和增強學生就業時的社會受歡迎程度，使學生學有所用并能更好地服務于社會。

一、存在的問題

目前，“水污染控制工程”課程的實踐教學一般包括實驗、實習、課程設計和畢業設計（論文）四大環節[3]，每個環節目標明確且任務不同，各環節之間緊密聯系、相互支撐，共同構建起一個完整的課程實踐教學體系。西安建筑科技大學的環境工程專業為國家重點學科，其“水污染控制工程”課程開設有混凝、氣浮、氧轉移系數測定、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，以此加深學生對不同水污染控制技術的理解與掌握。但學生卻沒有掌握廢水BOD值和一些關鍵性水質指標的動手測試能力，不能準確了解廢水的可生化性和對水環境的危害程度;實習有認識實習、生產實習和畢業實習三個環節[4]，但學生現場觀察、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;課程設計包含城鎮污水處理廠工藝設計和企業含鉻廢水處理工藝設計兩個環節，但學生在沿用實際處理工藝的基礎上并不能給出自己獨到的見解和提出改進性的或創新性的想法;畢業設計是對學生大學四年所學基礎理論知識與專業知識的理解與掌握、方案設計與繪圖能力以及解決具體環境問題能力等的綜合性考察，但大部分學生的畢業設計成果與工程初步設計和施工圖的要求還相差甚遠，設計成果質量較差。上述問題的存在凸顯了西安建筑科技大學環境工程專業“水污染控制工程”課程實踐教學方式的不足與缺陷，不能滿足當今時代用人單位提出的“繼續加強實踐能力培養，不斷總結提高，為今后更多用人單位培養優秀人才打下扎實基礎”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，以此改革實踐教學方式，以達到提高學生實踐能力、為社會培養有用人才奠定堅實基礎的目的。

二、原因分析

針對“水污染控制工程”課程實踐教學環節中存在的問題，應結合專業課程設置和不同的教學目的逐一進行分析。首先，廢水BOD值、總磷的未測試認為與微生物的接種及培養時間（5天）過長、污水中磷需要消解等因素有關，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，目前環境工程專業的本科學生僅能對污水的PH、COD、氨氮和溶解氧等一些較簡單的基礎指標進行測定，不能掌握污水的可生化性及毒理特性。其次，在從認識實習到生產實習以及最后畢業實習的由淺及深的實習過程中，實習任務的未細化量化、學生查閱文獻與對照分析能力的不足以及教師實際工程經驗的欠缺是造成學生對所學水污染控制技術理解與掌握不深、理論與實踐聯系不緊密、對不同污水處理工藝對照分析能力差的主要原因。根據多年的實踐教學經驗可知，學習專業課之前的認識實習主要是通過專家講座和現場的參觀使學生對污水的來源、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”課程的學習起到入門和培養興趣的目的;課程學習后的生產實習則主要針對不同的工業生產廢水處理、企業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場實習，同時聯系企業技術人員進行現場講解、視頻介紹和問題答疑。但由于實習前后未安排學生進行相關文獻查閱及對不同水質、不同工藝的處理效果的對照分析任務，使得學生對所學知識點理解不深、現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驗而現場指導不力，造成學生實踐能力鍛煉不夠、實習報告質量差，進而影響到后續的畢業實習;針對不同的畢業設計題目，畢業實習環節安排學生對相關的污（廢）水處理工藝和構筑物進行現場更詳細的考察，聯系實習單位提供設計圖紙以供學生學習和理解。但由于缺少圖紙設計單位技術人員的現場講解與答疑，學生對工程圖紙的理解不深、掌握程度偏淺，在此基礎上完成的畢業實習報告質量不高。第三，在課程設計環節中，由于學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缺點對比分析、未執行嚴格的工程繪圖標準以及教師過程管理松散等原因，造成學生對課程設計任務重視度不夠、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，所提交的課程設計成果僅是實際應用工藝的模仿，未能真正領悟所采用處理工藝的優缺點，設計圖紙質量較差且不規范。最后，在畢業設計環節中，受學生畢業找工作、到用人單位實習、研究生復試和出國考試等一系列外在因素的影響，很多大四學生不能靜下心來認真進行畢業設計，在沿用課程設計成果的基礎上未能進一步提高工程設計能力和繪圖水平，造成畢業設計（論文）成果質量較差，達不到實際工程初步設計及施工圖的要求。

三、改進對策

西安建筑科技大學的環境工程專業在國內有著一定的知名度，其自編的“水污染控制工程”教材也多次被國內高校所采用，為我國西北地區培養了大批優秀的環境保護專業人才。然而，隨著時代的飛速發展，環境工程領域的新知識、新技術不斷涌現，社會和企業對環保專業人才的要求也不斷提高，加上國內重點高校對環境保護的重視和在該領域的迅速崛起，有必要改革“水污染控制工程”課程的實踐教學方式，針對課程實踐教學過程中存在的問題提出改進對策，從而提高教學質量和培養出具有扎實專業基礎、實踐能力和設計能力強的高級工程技術人才[5]。首先，在專業課程設置上，“水污染控制工程”課程之前開設有“環境監測”和“環境工程微生物學”兩門課程。由于“環境工程微生物學”課程開設有微生物形態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，通過購置數臺BOD快速測定儀來對污水BOD值進行測試，同時結合污水COD值的實驗來了解污水的可生化性;在“環境監測”課程的校園生活污水水質監測綜合性實驗中，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，應加大本科實驗經費投入，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、有毒有害物質等非常規指標的測試，使學生在熟悉污水常規指標測試方法的基礎上掌握污水毒理性指標的測試技術，為進一步的水污染治理奠定實驗基礎。其次，在實習環節中應重點量化生產實習任務，有針對性地給學生布置實習前的文獻查閱任務和實習后的工藝對照分析任務;安排年輕教師先進行工程實踐鍛煉，合格后再與有經驗的實習老師搭配帶領學生進行生產實習;嚴把實習報告質量關，不合格的報告堅決退回去讓學生修改或重寫，真正讓學生掌握不同水污染控制技術的原理和優、缺點。在畢業實習環節中，安排設計院有經驗的工程技術人員進行工藝剖析、設備選擇、圖紙繪制以及經濟核算等方面的講座;現場實習基礎上進行圖紙查看，安排設計人員進行圖紙講解和現場答疑，為畢業設計奠定牢固基礎。第三，安排學生對課程設計任務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;嚴格過程管理，制定教師指導日程表并考核學生課程設計的出勤情況;嚴格執行工程繪圖標準，規范繪圖要求，以此提高學生的課程設計成果質量。最后，在前期實踐教學基礎上，采用走出去、請進來的方式，探索高校與設計院所、工程公司聯合指導學生畢業設計的培養模式，有計劃地將部分優秀學生的畢業設計安排到設計院和工程公司，使學生能夠直接參與實際工程的設計。在盡量排除外在干擾因素的情況下，教師加強對學生畢業設計的指導，嚴格把關階段性設計成果質量，使大部分學生的畢業設計成果基本達到初步設計和施工圖的要求。

本科學生的質量代表著大學培養的水平，在面對國內知名高校同專業競爭的壓力下，作者通過分析“水污染控制工程”課程實踐教學過程中存在的問題，在結合多年教學經驗和了解課程設置的基礎上，從四個環節提出相應的改進對策，籍此提高西安建筑科技大學環境工程專業本科學生的“水污染控制工程”實踐能力和設計能力，提升學生的培養質量，解決學生就業困難的問題，為國家水污染治理培養有用的專業人才。希望本文所提出的改進對策能對國內兄弟院校該專業課程的實踐教學起到一點借鑒作用，以此提高該課程的實踐教學水平。

參考文獻：

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

[2]張迎明，劉永德，謝玲玲.環境工程專業生產實習的教學實踐[J].化工高等教育，2012，（4）：66-68.

[3]陳榮平.以培養學生能力為導向的環境工程實踐教學體系探討[J].化工時刊，2012，26（11）：50-51，56.

[4]于妍，徐東耀.基于創新能力培養的環境工程專業實踐教學環節改革與探索[J].中國校外教育，2011，（10）：61-62.

[5]魏瑞霞.環境工程專業實習教學改革的思考[J].陜西教育，2009，（7）：164-165.

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