環境工程專業《廢水生物處理新技術》課程教學探討

李雅婕 洪耀良

摘要：《廢水生物處理新技術》作為環境工程專業非常重要的一門選修課旨在《水污染控制》專業課的基礎上對國內外廢水生物處理新技術做一個全面的介紹。因此對授課教師的知識水平、教學能力及學生的專業基礎要求頗高。本文探討了該課程的性質和目的，課程的主要內容，教學過程中存在的問題及解決措施，為高校環境工程專業開設這門選修課的授課教師及教學研究人員提供有價值的參考。

關鍵詞：廢水生物處理新技術;教學;翻轉課堂;慕課

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2019）20-0167-02

如今當代社會經濟不斷地發展，隨之帶來的就是一定的環境污染問題，環境工程專業旨在應用科學和工程原則，保護人類免受不利環境因素的影響;也在保護全球環境，防止自然和人類在活動中發生潛在有害影響及環境質量的改善方面起到保護作用。環境工程與生態學、醫學中的環境衛生學和環境醫學及環境化學都密切相關。

一、課程性質和目的

《廢水生物處理新技術》是環境專業的主要選修課之一，是一門理論性與實踐性均很強的專業課程。該課程重在增加最新專業知識，在教學中占有重要位置。通過本課程的學習，使學生充分了解污水處理技術的發展，對當今污水處理的最新研究成果及其基本原理有較全面和深入的認識，為將來從事環境科學的研究和創新奠定良好的基礎。

二、課程主要內容

本課程系統闡述了廢水處理的一些較新的理論及應用，重點介紹與生物處理相關的新技術。其教學內容和基本要求如下：

1.AB污水生物處理技術：主要介紹AB工藝的工藝流程、基本原理、工藝的性能特點及工藝設計與應用，重點介紹各段微生物的生物相及其特性，以及脫氮除磷的效果。

2.ABR污水生物處理技術：主要介紹ABR工藝的構造及其理論基礎，重點介紹厭氧轉化過程的相分離理論，生物的種群分布特征，反應器的混合流態理論，工藝的主要運行特點及應用。

3.BAF污水生物處理技術：主要介紹ABF工藝的構造及工藝原理，工藝的運行方式，重點介紹BAF工藝與傳統工藝的比較及主要特點。

4.BNuR污水生物處理技術：主要介紹廢水生物脫氮除磷的基本原理，廢水生物脫氮工藝，廢水生物除磷工藝，同步生物脫氮除磷工藝，廢水生物脫氮除磷工藝的設計及運行及新型廢水生物脫氮技術及應用。

5.CW污水生物處理技術：主要介紹CW的基本構造與類型及特點，CW的凈化原理，重點介紹CW系統中污染物的去除，CW系統中微生物的特性，植物的作用，了解CW系統的設計及運行管理及應用實例。

6.MBBR污水生物處理技術：主要介紹MBBR工藝的原理及其基本特征及MBBR拓展工藝及其應用。

7.MBR污水生物處理技術：MBR工藝的類型級工作原理、運行特性、工藝特點及MBR工藝對污染物的去除特性、MBR工藝中污泥的特性，重點掌握MBR工藝中的膜及特性、MBR工藝的設計及運行控制及主要的運行參數及工藝的應用。

8.OD污水生物處理技術：主要介紹OD工藝的基本特征、構造及類型及主要設備，重點掌握OD工藝的設計及應用。

9.SBR污水生物處理技術：主要介紹SBR工藝的基本流程和原理、工藝的運行模式、性能特點、SBR工藝的設計及運行控制、發展及應用案例，重點掌握CASS工藝及其應用。

10.UASB污水生物處理技術：主要介紹UASB反應器的構造及工作原理、工藝設計，重點掌握三相分離器的設計，顆粒污泥形成條件及性質，UASB反應器的運行控制及應用，IC反應器及其應用，EGSB反應器運行特性及其應用。

三、教學中存在問題

1.學生基礎知識薄弱?！稄U水生物處理新技術》這門課雖然學時不多，但是作為環境工程專業的選修課，是經典教材的知識拓展，很多新工藝、新技術都是原有工藝根據實際情況的需要進行改良或者優化，因此，像傳統活性污泥法、脫氮除磷原理、厭氧降解原理、人工濕地、微濾、超濾、反滲透等基本的知識點在大三專業課的學習過程中學生應該理解掌握，這樣學這門課就會輕松很多。

2.課堂上學生的主動性不高。學生課堂上積極主動性不高的原因主要有兩個：第一，由于前期基礎知識薄弱，因此在授課過程中對于新技術、新工藝的介紹可能沒有深入的理解。第二，由于本課程部分的前沿技術的成果僅僅來源于實驗室規模的研究，因此，在實際工程或者實習實踐中學生很難接觸到，因此理解起來比較抽象，僅僅通過授課教師在課堂上的講解，學生很難真正理解，因此也造成了學生積極性不高。

四、解決措施

1.課前要求學生對基礎知識的掌握。《水污染控制工程》是《廢水生物處理新技術》的專業基礎，在正式上課前要求學生再次精讀《水污染控制工程》，這樣講新技術的時候，授課老師就不需要花大量的時間和精力在基本原理的復習上。

2.通過翻轉課堂、慕課等教學手段提高學生的積極性。翻轉課堂與慕課作為當下流行的兩種教學模式，為解決教學資源不均現象提供了新的契機。翻轉課堂的核心是顛倒傳統教學中知識傳遞與內化過程，學生通過在課前觀看教學視頻學習新知識以完成知識傳遞，教師在課上引導學生對問題進行協作探究，以達到知識的遷移和內化[1]。慕課即MOOC（Massive Open Online Courses）也就是大規模開放式在線網絡課程，具有：第一，低門檻性。MOOC課程對參與學習的學習者不設置起點要求，任何層次的人都可參與學習。第二，大規模。這一特征體現在課程的覆蓋面、針對的人群很廣。第三，優質資源共享性[2]。學生可將慕課平臺作為翻轉課堂課前學習的途徑，課中再由教師引導進行課堂翻轉?？梢娙诤戏D課堂和慕課這兩大新型教學模式為解決教學資源不均提供了一個新的契機[3]。像一些前沿的廢水生物處理技術，由于學校試驗條件和教學資源的有限性，有的學校可能沒條件提供給學生去實習或者做研究。通過慕課和翻轉課堂的引入，要求授課教師自己制作或者搜索相關的教學素材，每個技術分作一小段視頻，時間大概控制在10—15分鐘左右，課前授課教師指導學生看視頻。

五、結束語

《廢水生物處理新技術》這門課涵蓋了活性污泥法，生物膜法等多個水處理工藝的前沿，因此，對授課教師提出了更高的要求，不僅要求授課教師基礎知識掌握扎實，更要有開闊的視野和眼界，在教學過程中及時去追蹤，了解國內外水處理技術的最新進展，做到與時俱進。

參考文獻：

[1]鄒景平.翻轉課堂的起源與成功[J].中國遠程教育，2012，（14）：81-82.

[2]于文婧，王鳳秋.混合式教學——慕課在高校課堂中的有效應用[J].黑龍江教育，2017，（8）：19-20.

[3]姜艷玲，國榮，付婷婷.翻轉課堂與慕課融合促進教學資源均衡研究[J].中國電化教育，2015，（4）：109-113.