環境工程原理與水污染控制工程課程之間的聯系與區別

艾 智

(唐山學院環境與化學工程系，河北 唐山 063000)

環境工程原理與水污染控制工程課程之間的聯系與區別

艾 智

(唐山學院環境與化學工程系，河北 唐山 063000)

針對環境工程原理與水污染控制工程兩門課程的授課過程中存在的問題，對兩門課程內容體系、教學內容和師資配置等進行了分析探討，提出了基于環境工程原理課程的水污染控制工程課程的教學改革的重點。

環境工程原理 ; 水污染控制工程; 課程改革

“環境工程原理”是基于“流體力學”和“化工原理”兩門課程整合而成，主要講述水、氣、固等工程等環境污染防治以及生態修復工程中涉及的具有共性的現象和過程的基本原理，主要內容包括環境工程原理基礎、分離過程原理和反應工程原理三部分[1]。“水污染控制工程”主要講述控制水體污染途徑以及各種廢水處理方法(包括物理處理方法、化學處理方法、生物處理方法等)的基本理論、工作原理及設計計算等[2-4]。前者是環境工程專業的重要技術基礎課，而后者是環境工程專業的核心專業課，這兩門課程在環境工程專業本科教學中有著舉足輕重的作用，同時兩者之間也存在著重要的相互理論聯系。本文分析現教學中存在的問題，擬提出相關的解決方案，以培養學生能用原理解決實際工程問題的能力。

1 兩門課程教學中存在的問題

(1)環境工程專業培養方案經過連續的幾次修訂，課時壓縮，并且該專業的新知識和新技術更顯較快，需要及時補充這些內容；出現了課時壓縮與教學內容增長的矛盾；

(2)在課時量壓縮的情況下，"環境工程原理"和"水污染控制工程"教學內容未起到應有的相互銜接，教學內容彼此脫離，形成環境工程專業"環境工程原理"教學內容與專業課銜接不夠；

(3)前者課程的教學過程中的公式諸多且繁雜，學生對繁雜的公式感到內容枯燥，概念抽象，授課教師對課堂上引進的案例學生理解不夠深入，掌握不夠扎實；而在后者的教學過程中，教師在講到某個知識點時，學生不能熟練應用前者的原理來解決水污染控制工程方面的實際問題，教學中出現脫節現象。

(4)任課教師對環境工程專業課程系統缺少必要的了解，授課內容重復，導致有效授課內容減少，教師實踐能力缺乏，不能達到很好地額理論與實際的聯系。

2 改革的總體思想

為避免教學內容的重復，提高教學質量，本文的總體改革思想是弄清兩門課程的性質及在專業人才培養中的作用，進而決定課程的講解重點和思路。“環境工程原理”課程是環境工程專業的技術基礎課程，應從各部分的基礎、原理、分離、隔離技術等方面進行著重講解，而“水污染控制工程”課程是環境工程專業的專業課程，理論部分則應重點講解廢水處理構筑物的基本理論知識、主要作用、安裝位置、各種處理工藝及其應用，工程設備等方面；“水污染控制工程”課程設計則重于理論知識的運用、與實際的結合，處理工藝，工程設備等方面的設計、計算，使學生具有能針對廢水的水質和水量進行廢水處理工程流程的篩選，能進行工藝的設計計算，設備的選型，對實際廢水處理工程能進行調試和運行，進而解決實際工程問題，從而使學生對知識的綜合運用能力得到提高，具備初步的工程概念。在這個基礎上，進行兩門課程教學體系的梳理、整合理論教學與實踐教學內容以及培訓師資的實踐能力等方面。

3 改革內容

3.1 教學體系改革

改革兩門課程原來的傳統教學體系，將"環境工程原理"課程的教學體系改革為包括理論講授、2周綜合實驗和2周課程設計三部分，其中理論講授，主要由環境工程原理基礎、分離過程原理和反應工程原理三部分組成；課程綜合實驗包括驗證實驗、演示實驗、綜合實驗、工程實驗組成；課程設計以設計填料塔為主要內容，培養學生空間想象能力和實踐能力。

“水污染控制工程”教學體系包括理論講授、課程實驗、課程設計和工程實踐四部分[5]，其中理論講授，主要介紹各種物化處理單元和生化處理單元的基本原理、基本工藝以及處理構筑物；實驗教學，根據課程的特點將該課程的實驗分為演示性實驗、驗證性實驗、綜合性實驗和工程性實驗四部分；課程設計和認識實習，以工程設計與運行管理結合、模擬進行設計和答辯進行教學。以城市污水處理廠和啤酒廠廢水處理實際工程和教師所從事的工程設計課題形成課程設計題庫，結合實習基地情況, 完成廢水處理工藝設計與計算，進行現場匯報與答辯, 提高學生的工程實踐的能力。

3.2 教學內容改革

3.2.1 整合理論教學內容

結合我院環境工程專業特點，對該課程中的主要內容進行優化設計，緊密結合后續專業課“水污染控制工程”的內容進行整合，為“水污染控制工程”的講授奠定堅實的基礎理論知識。

分析兩門課程內容相互管理的部分，注意“環境工程原理”的理論教學內容部分要與“水污染控制工程”課程的相關內容進行聯系：如前者涉及到的流體粘滯性、流體內摩擦定律等內容[6]，結合后者的斜板斜管沉淀池中水的流態所需要的雷諾數內容；前者的分子傳質、雙膜理論與后者的氧傳遞原理、曝氣設備結合；前者的壓力損失理論在后者中的管道水力計算、水處理構筑物中水力參數的確定、污水處理廠的高程布置、水射器理論在后者中的計量作用、加藥作用、射流曝氣作用；前者中的分離過程原理與后者中的沉淀池、過濾池以及吸收和吸附的緊密結合；前者反應工程中的水力流態及反應器一維反應動力學模型與后者的COD、BOD5的降解模型以及生物處理中的推流式反應器、完全混合式反應器等工藝的優缺點、應用等。找到相互聯系的課程內容，避免兩門課程在內容上的重復講授，增加有效課時，弄清楚兩門課程的講授重點和講授方式，比如，在講解前者課程過程中間可引入后者課程中的實際工程，在講授原理之前可先給學生展示反應后的用圖片和動畫，讓學生先感興趣，進而提出問題的解決，要求學生先掌握反應的原理，進而看到這個現象，而在后續課程要解決原理中遇到的問題和現象，授課中間要巧妙的引入前導內容，使學生對兩門課程的知識體系貫通，能用原理的基礎理論解決實際工程問題。進而解決課時矛盾的沖突，提高有效課時的授課內容。

3.2.2 整合實踐教學內容

“環境工程原理”實踐性教學內容部分，改革傳統的實驗教學內容，除驗證性實驗之外，增加工程應用性實驗，加強動手操作能力，也培養了學生將基礎理論知識轉化為現實生產力的綜合分析與應用能力，不僅使教學內容豐富，也提高了學生學習的熱情和積極性。

“水污染控制工程”課程實驗加強綜合性、設計性實驗的開發和運行、工程性應用實驗的調試和運行。建立工業廢水水處理實驗平臺，要求學生完成工業廢水處理設備的連接和運行，真正地讓學生理解各構筑物的安裝位置，是由于構筑物的工作原理決定，進而決定它所在的位置和作用，培養學生發現問題、解決問題能力，使學生具備對大中型設備的調試和運行能力，是就業奠定堅實的基礎。課程設計則從不同企業污水處理廠采集不同的廢水水樣，廢水水質和平均設計水量，確定適宜的處理技術和處理工藝，確定設計參數，進行構筑物的設計計算、設備的選型和污水處理廠的高程設計，要求學生掌握設計手冊和規范的使用，并能用"環境工程原理"基礎理論知識分析廢水處理工藝水力參數的合理性。并結合實習基地實際工程進行現場答辯，完成課程設計。加強學生對"環境工程原理"基礎理論知識在水污染控制工程中的工程應用有一個更清晰的認識，使學生既掌握了“水污染控制工程”應用設計方法、設計原則、計算方法等知識。

3.3 師資隊伍建設

應建立教師教研室教研活動和聽課制度，講授"環境工程原理"和"水污染控制工程"的教師應定期或不定期舉行教學討論會，讓專任教師每次做一個主講課程的專題講座，然后教師進行討論，避免兩門課程的講授內容出現彼此分裂現象。同時有利于教師對該專業課程體系的熟悉和掌握，使之更能勝任本科教學。

任課教師通過下實驗室和下廠實踐加強自身的實踐能力，自學注冊環保工程師的專業考試知識，熟悉標準的更新、熟悉三廢和給排水設計規范的使用，掌握工業廢水和城市污水的工藝設計方法，并使自己的知識系統化，起到融會貫通的作用。

課程教學改革是一項系統工程，要綜合考慮前、后續課程，以及該課程在培養專業人才方面的地位。我們在水污染控制工程的課程教學方面的改革還需要不斷地探索，在今后還應該積極探索現代信息技術在教學中的應用，注重吸取國內外的教學經驗與成果，使我們的教學水平不斷提高，更好地適應我院的本科教學。

“環境工程原理”與“水污染控制工程”兩門課程聯系緊密，授課過程中注意兩者的聯系，建立核心教材、多媒體課件、認識實習、課程設計、工程型創新實驗組成的立體化教學，形成知識傳授和能力培養有機結合的教學內容組織體系，使學生理論知識與實踐能力融會貫滿足環境工程對學生知識和技能的培養需求。

[1] 范廷玉,王順,嚴家平,等.“環境工程原理”課程教學體系與方法初探[J].教育改革,2011(7):11-13.

[2] 鄒聯沛,何池全,吳岳英,等.《水污染控制工程》課程體系建設改革與實踐[J].科技創新導報,2012(36):169-172.

[3] 吳向陽劉宏李潛.環境工程專業"水污染控制工程"課程建設[J].教育與職業,2012(5):131-133

[4] 毛艷麗, 魯志鵬, 張勁松. 應用型本科院校環境工程專業人才培養模式和目標的探索[J]. 河南城建學院學報,2010,19(3):31-33

[5] 張 潔,李 燕 張雁秋,等.“水污染控制工程”一體化實踐教學模式探討[J].高職高教研究,2010(42):214-215.

[6] 王志強,黃 超.“工程流體力學”與“水污染控制工程”教學改革探討[J]. 中國電力教育,2011(34):83-85.

(本文文獻格式：艾 智.環境工程原理與水污染控制工程課程之間的聯系與區別[J].山東化工，2016，45(24)：143，149.)

2016-10-27

艾 智(1958—)，河北樂亭人，教授，學士，研究方向為分析化學教學與科研。

G642.0

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1008-021X(2016)24-0143-01