“水污染控制工程”课程体系建设及教学模式改革初探

摘要：“水污染控制”工程是环境工程专业重要的专业主干课程之一，我校以强化培养学生工程能力为核心，通过课程体系的建设、“专题化”教学模式的引入、强化实践教学、加强校企联合等手段进行教学改革，使得“水污染控制工程”的教学效果得到了显著提高。

关键词：

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）10（b）-0000-00

中南民族大学环境工程专业以为少数民族地区培养环境保护专门人才为目标，如何通过教学改革，培养具有宽广、扎实的专业基础和较强的工程实践能力的应用型人才，为少数民族地区经济建设和社会、环境发展服务，是我们每一位教师需要思考的问题。“水污染控制工程”是环境工程专业的主干专业课程之一，包含较多的理论知识点，同时又是工程实践性极强的专业课程。该课程的教学目的是使学生系统掌握废水物化和生物处理技术的基本原理、特点以及应用范围，主要水处理装置的构成、运行特点，工艺的基本计算方法等，为将来从事本专业的工程设计、计算水质工程中的各构筑物、工艺系统等奠定必要的理论和应用基础。根据该课程的特点，教学团队积极探索新的教学方法，采用课程体系建设及“专题化”教学、进一步强化实践教学等手段，提高教学效果。

1 教学体系的建设

“水污染控制工程”是一门教学内容广泛、所需基础知识繁杂、为相关技术在工艺上的应用奠定基础的工程应用性极强的专业课程。在实际教学过程中，“水控”的教学不是由一门课程来完成的，也不可能由一门课程单独完成[1]。根据我校环境工程专业办学理念，结合该课程的特点，课程团队以培养学生工程素质与能力为目的，首先从课程规划层面上进行改革，将原有的单门课程建设升级为课程体系建设。经过多年的探索，建立了以“水污染控制工程”为核心，包括“环境监测”、“污染控制微生物学”等基础支撑课程，“环境工程设计基础”、“环境工程CAD”等能力拓展课程，“水污染控制工程实验”、“水污染控制工程课程设计”、“认识实习”、“生产实习”、“毕业设计”等众多实践环节的课程体系。该课程体系以水污染控制技术为主线、将与核心课程相关的基础知识和工程应用所需知识结构有关的各课程集合为一体。根据课程体系建设的需求，对课程体系的知识点进行细致梳理并有机分配至各门课程中，重新编制教学大纲，使得每门课程知识点重点突出、各门课程的重要知识点前后呼应。这种课程体系的建设能有效避免以往多门课程在教学内容上存在重复、知识点遗漏、重要知识点未能深入讲授等问题。通过课程体系的学习，能更好地让学生全面、深入地掌握“水控”中的知识点、废水处理技术等，为工程应用打下坚实的理论基础。

2 教学方法和教学手段的改革

“水污染控制工程”具有工科专业课程的共同特点，即逻辑性、条理性和连贯性，且知识点众多，各知识点之间既有联系和交错，又相对独立。采用传统的教学模式，学生跟着教师的思路理解课程内容，学习主动性和积极性未能充分发挥，在培养学生独立思考、发现问题和解决问题的能力方面有所欠缺。因此，传统的教学模式已然不能满足该课程的教学需要。为了能在有限的课时内，使学生更好掌握课程的主要内容，达到培养学生工程素质与能力的目的，我校对“水污染控制工程”的教学模式进行了一些有益的改革。

（1） 引入“专题化”教学模式

“专题化”教学模式是针对教学目标，将教学内容划分为相对独立的专题，再组合形成完整的教学体系[2]，将传统的老师讲学生听的传授型教学模式转变为针对某个或某些知识点的共同探索和深入思考。相对于传统课堂的“一言堂”模式，专题化教学更能激发学生的学习主动性和积极性。教学中，根据“水污染控制工程”课程特点，以知识点为主线将课程内容分为若干个专题，每个知识点下设一个或多个专题。如教学中，可将“沉淀”作为一个知识点，下设“沉淀的理论基础”、“理想沉淀池”、“沉砂池”、“沉淀池”等专题。在进行专题化教学时，首先以该专题中所讲授的技术或理论能解决哪些实际问题为切入点，引出授课内容，这样能充分引起学生的兴趣，然后启发学生利用自身的知识和能力，发现问题、研究问题和找到解决问题的方法。这种专题化启发式教学能让学生更好地理解和掌握所学的知识，并能更好地将所学的知识应用在解决实际问题中。

（2） 改革实验教学内容

实验教学是“水污染控制工程”课程教学的重要内容之一，通过实验可以加深学生对“水控”中的基本概念、基本原理、基本方法的理解，培养学生实验技能和设计废水处理实验方案的能力，提高学生使用实验仪器和设备的能力以及分析实验数据与处理数据的能力，为将来进行水处理工作奠定良好的基础[3]。“水污染控制工程实验”主要有验证性、综合性和设计性实验3种形式，通过对过去几年的《水污染控制工程实验》教学效果进行总结、研究和探讨，在实验内容安排上进行了改革，减少验证性实验学时，提高综合性、设计性实验学时。因为综合性、设计性实验打破了验证性实验只验证某一原理或某一操作技术的缺陷，把“水污染控制工程”的理论知识和多种实验技能和实验方法加以综合、相互渗透的实验形式，带有一定的研究性、探索性和创新性，能有效促进学生综合素质的提高。例如，我们开设了“膜法处理工业废水”和“生物法处理生活污水”等综合性、设计性实验，由教师提出实验任务和目的，从原水的采集到实验仪器、设备配置，从实验方案的制订到整个实验的安排实施都由学生自行解决，学生分成若干个小组，共同商讨制定出切实可行的实验方案；指导老师主要帮助学生解决疑难问题，及时发现学生操作中的错误和问题，并给予及时的指出和纠正，并要求学生在完成实验报告的同时对实验的过程进行总结，找出不足，提出自己的见解。实践表明，进行综合性、设计性实验，不仅需要综合的实验技能、独立的设计能力还能培养团队协同合作的精神，通过综合性、设计性实验的训练，学生的实验综合分析能力得到了提高，学生的创造能力、工程意识得到了激发、引导和巩固，这对培养学生工程素质与能力的教学要求也有重要意义。

（3） 加强校企结合，注重学生工程能力的培养

为了强化学生工程知识、工程素质和工程能力的培养，“水控课程设计”是必不可少的实践教学环节，它在教学中起着承上启下的作用，是连接基础知识和生产实际的纽带和桥梁。我校的“水控课程设计”安排在“水控”课程结束之后，共两周。在课程设计之前，我校为学生安排至少两次参观实习，选择工艺不同的污水处理厂进行现场参观，通过工程师及带队教师的讲解及学生分组讨论，让学生对污水处理厂的工艺流程、构筑物、设备、工艺参数、处理效率等有较深入地了解，一方面可以进一步巩固“水控”教学中的相关知识，另一方面也让学生对课程设计的任务有直观的理解。课程设计中，学生按照指导教师给出的任务，结合自己所掌握的知识，进行废水处理方案选择、流程设计、构筑物的功能尺寸计算、主要设备选型、平面及高程布置等，要求学生提交设计计算书和平面、高程布置两张CAD图纸。通过课程设计训练，要求学生熟悉相关的标准规范及其在工程设计中的作用，掌握设备的选型、构筑物的尺寸计算和设计计算书的编写方法，较熟练地使用CAD绘图软件，绘制的图纸符合要求。

为了让学生更好地完成课程设计任务，达到预期的实践教学效果，我校与相关环保企业建立了长期紧密的联系，聘请长期工作在第一线、工程经验丰富的高级工程师为客座教授，在“水控”课程教学期间，通过学术报告的形式将课本知识与实际应用联系起来，并将企业的实际需求传达给学生，有助于学生明确学习方向。客座教授也作为指导教师切实参与到学生的“水控课程设计”的教学中，并且能为有志于工程设计类工作的学生提供进企业实习的机会。工程经验丰富的客座教授参与教学，一方面让教学内容更贴合实际需求，另一方面也在一定程度上弥补了现阶段专职教师工程经验的欠缺，对培养学生的工程能力有积极的促进作用，也在一定程度上提升了学生的就业竞争力。

结语

“水污染控制”工程是环境工程专业重要的专业主干课程之一，我校以强化培养学生工程能力为核心，通过课程体系的建设，对教学内容进行有机整合，使得学生能全面深入地掌握理论基础知识；引入“专题化”教学模式，加强校企联合，注重实践教学，让学生具备将所学知识应用于实践的能力、提高学生工程素养。实践表明，“水污染控制工程”的教学效果得到了显著提高，学生的理论知识扎实，工程能力强。

参考文献

[1] 聂丽君，陈梅芹，建设水污染控制工程多元化教学体系，化工高等教育，2010，113（3）：50-55

[2]丁匡一，论专题化教学模式在“原理”课教学中的运用，兰州教育学院学报，2010，26（6）：252-254

[3] 郭昌梓，孙根行，《水污染控制工程实验》教学改革的初探，实验科学与技术，2008，6（4）：98-100