“水污染控制工程”課程體系建設及教學模式改革初探

摘要：“水污染控制”工程是環境工程專業重要的專業主干課程之一，我校以強化培養學生工程能力為核心，通過課程體系的建設、“專題化”教學模式的引入、強化實踐教學、加強校企聯合等手段進行教學改革，使得“水污染控制工程”的教學效果得到了顯著提高。

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

中南民族大學環境工程專業以為少數民族地區培養環境保護專門人才為目標，如何通過教學改革，培養具有寬廣、扎實的專業基礎和較強的工程實踐能力的應用型人才，為少數民族地區經濟建設和社會、環境發展服務，是我們每一位教師需要思考的問題。“水污染控制工程”是環境工程專業的主干專業課程之一，包含較多的理論知識點，同時又是工程實踐性極強的專業課程。該課程的教學目的是使學生系統掌握廢水物化和生物處理技術的基本原理、特點以及應用范圍，主要水處理裝置的構成、運行特點，工藝的基本計算方法等，為將來從事本專業的工程設計、計算水質工程中的各構筑物、工藝系統等奠定必要的理論和應用基礎。根據該課程的特點，教學團隊積極探索新的教學方法，采用課程體系建設及“專題化”教學、進一步強化實踐教學等手段，提高教學效果。

1 教學體系的建設

“水污染控制工程”是一門教學內容廣泛、所需基礎知識繁雜、為相關技術在工藝上的應用奠定基礎的工程應用性極強的專業課程。在實際教學過程中，“水控”的教學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]。根據我校環境工程專業辦學理念，結合該課程的特點，課程團隊以培養學生工程素質與能力為目的，首先從課程規劃層面上進行改革，將原有的單門課程建設升級為課程體系建設。經過多年的探索，建立了以“水污染控制工程”為核心，包括“環境監測”、“污染控制微生物學”等基礎支撐課程，“環境工程設計基礎”、“環境工程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計”、“認識實習”、“生產實習”、“畢業設計”等眾多實踐環節的課程體系。該課程體系以水污染控制技術為主線、將與核心課程相關的基礎知識和工程應用所需知識結構有關的各課程集合為一體。根據課程體系建設的需求，對課程體系的知識點進行細致梳理并有機分配至各門課程中，重新編制教學大綱，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。這種課程體系的建設能有效避免以往多門課程在教學內容上存在重復、知識點遺漏、重要知識點未能深入講授等問題。通過課程體系的學習，能更好地讓學生全面、深入地掌握“水控”中的知識點、廢水處理技術等，為工程應用打下堅實的理論基礎。

2 教學方法和教學手段的改革

“水污染控制工程”具有工科專業課程的共同特點，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系和交錯，又相對獨立。采用傳統的教學模式，學生跟著教師的思路理解課程內容，學習主動性和積極性未能充分發揮，在培養學生獨立思考、發現問題和解決問題的能力方面有所欠缺。因此，傳統的教學模式已然不能滿足該課程的教學需要。為了能在有限的課時內，使學生更好掌握課程的主要內容，達到培養學生工程素質與能力的目的，我校對“水污染控制工程”的教學模式進行了一些有益的改革。

（1） 引入“專題化”教學模式

“專題化”教學模式是針對教學目標，將教學內容劃分為相對獨立的專題，再組合形成完整的教學體系[2]，將傳統的老師講學生聽的傳授型教學模式轉變為針對某個或某些知識點的共同探索和深入思考。相對于傳統課堂的“一言堂”模式，專題化教學更能激發學生的學習主動性和積極性。教學中，根據“水污染控制工程”課程特點，以知識點為主線將課程內容分為若干個專題，每個知識點下設一個或多個專題。如教學中，可將“沉淀”作為一個知識點，下設“沉淀的理論基礎”、“理想沉淀池”、“沉砂池”、“沉淀池”等專題。在進行專題化教學時，首先以該專題中所講授的技術或理論能解決哪些實際問題為切入點，引出授課內容，這樣能充分引起學生的興趣，然后啟發學生利用自身的知識和能力，發現問題、研究問題和找到解決問題的方法。這種專題化啟發式教學能讓學生更好地理解和掌握所學的知識，并能更好地將所學的知識應用在解決實際問題中。

（2） 改革實驗教學內容

實驗教學是“水污染控制工程”課程教學的重要內容之一，通過實驗可以加深學生對“水控”中的基本概念、基本原理、基本方法的理解，培養學生實驗技能和設計廢水處理實驗方案的能力，提高學生使用實驗儀器和設備的能力以及分析實驗數據與處理數據的能力，為將來進行水處理工作奠定良好的基礎[3]。“水污染控制工程實驗”主要有驗證性、綜合性和設計性實驗3種形式，通過對過去幾年的《水污染控制工程實驗》教學效果進行總結、研究和探討，在實驗內容安排上進行了改革，減少驗證性實驗學時，提高綜合性、設計性實驗學時。因為綜合性、設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、探索性和創新性，能有效促進學生綜合素質的提高。例如，我們開設了“膜法處理工業廢水”和“生物法處理生活污水”等綜合性、設計性實驗，由教師提出實驗任務和目的，從原水的采集到實驗儀器、設備配置，從實驗方案的制訂到整個實驗的安排實施都由學生自行解決，學生分成若干個小組，共同商討制定出切實可行的實驗方案；指導老師主要幫助學生解決疑難問題，及時發現學生操作中的錯誤和問題，并給予及時的指出和糾正，并要求學生在完成實驗報告的同時對實驗的過程進行總結，找出不足，提出自己的見解。實踐表明，進行綜合性、設計性實驗，不僅需要綜合的實驗技能、獨立的設計能力還能培養團隊協同合作的精神，通過綜合性、設計性實驗的訓練，學生的實驗綜合分析能力得到了提高，學生的創造能力、工程意識得到了激發、引導和鞏固，這對培養學生工程素質與能力的教學要求也有重要意義。

（3） 加強校企結合，注重學生工程能力的培養

為了強化學生工程知識、工程素質和工程能力的培養，“水控課程設計”是必不可少的實踐教學環節，它在教學中起著承上啟下的作用，是連接基礎知識和生產實際的紐帶和橋梁。我校的“水控課程設計”安排在“水控”課程結束之后，共兩周。在課程設計之前，我校為學生安排至少兩次參觀實習，選擇工藝不同的污水處理廠進行現場參觀，通過工程師及帶隊教師的講解及學生分組討論，讓學生對污水處理廠的工藝流程、構筑物、設備、工藝參數、處理效率等有較深入地了解，一方面可以進一步鞏固“水控”教學中的相關知識，另一方面也讓學生對課程設計的任務有直觀的理解。課程設計中，學生按照指導教師給出的任務，結合自己所掌握的知識，進行廢水處理方案選擇、流程設計、構筑物的功能尺寸計算、主要設備選型、平面及高程布置等，要求學生提交設計計算書和平面、高程布置兩張CAD圖紙。通過課程設計訓練，要求學生熟悉相關的標準規范及其在工程設計中的作用，掌握設備的選型、構筑物的尺寸計算和設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。

為了讓學生更好地完成課程設計任務，達到預期的實踐教學效果，我校與相關環保企業建立了長期緊密的聯系，聘請長期工作在第一線、工程經驗豐富的高級工程師為客座教授，在“水控”課程教學期間，通過學術報告的形式將課本知識與實際應用聯系起來，并將企業的實際需求傳達給學生，有助于學生明確學習方向。客座教授也作為指導教師切實參與到學生的“水控課程設計”的教學中，并且能為有志于工程設計類工作的學生提供進企業實習的機會。工程經驗豐富的客座教授參與教學，一方面讓教學內容更貼合實際需求，另一方面也在一定程度上彌補了現階段專職教師工程經驗的欠缺，對培養學生的工程能力有積極的促進作用，也在一定程度上提升了學生的就業競爭力。

結語

“水污染控制”工程是環境工程專業重要的專業主干課程之一，我校以強化培養學生工程能力為核心，通過課程體系的建設，對教學內容進行有機整合，使得學生能全面深入地掌握理論基礎知識；引入“專題化”教學模式，加強校企聯合，注重實踐教學，讓學生具備將所學知識應用于實踐的能力、提高學生工程素養。實踐表明，“水污染控制工程”的教學效果得到了顯著提高，學生的理論知識扎實，工程能力強。

參考文獻

[1] 聶麗君，陳梅芹，建設水污染控制工程多元化教學體系，化工高等教育，2010，113（3）：50-55

[2]丁匡一，論專題化教學模式在“原理”課教學中的運用，蘭州教育學院學報，2010，26（6）：252-254

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