摘要 針對(duì)環(huán)境工程專業(yè)的《工業(yè)廢水處理》課程的特點(diǎn)，結(jié)合作者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)提出了從教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、授課方式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)四個(gè)方面對(duì)課程進(jìn)行教學(xué)改革。實(shí)踐證明，對(duì)課程改革的探索和實(shí)踐具有重要的意義。

關(guān)鍵詞 工業(yè)廢水處理;教改;環(huán)境工程專業(yè)

中圖分類號(hào)G71文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673-9671-(2009)111-0113-01

水污染是目前我國(guó)存在的一個(gè)嚴(yán)重的環(huán)境問題，需要大量的專門技術(shù)人才去從事這項(xiàng)工作。《工業(yè)廢水處理》是我校環(huán)境工程專業(yè)水污染控制方向的限定選修課程，是《水污染控制工程》課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。根據(jù)我校環(huán)境工程專業(yè)的辦學(xué)特點(diǎn)，教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于工程應(yīng)用，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠加深對(duì)所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生在熟練掌握廢水處理的工藝原理基礎(chǔ)上，初步具備一定的處理實(shí)際工業(yè)廢水的能力，為學(xué)生將來走上工作崗位奠定基礎(chǔ)。學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)既有興趣，又有畏難情緒，普遍認(rèn)為該門課程的學(xué)習(xí)難度較大，不容易學(xué)好。這主要是因?yàn)楣I(yè)廢水的組成非常復(fù)雜，其水質(zhì)差異很大，大部分廢水同時(shí)含有多種有機(jī)污染物和無機(jī)污染物，而處理工業(yè)廢水中同一種不同濃度的污染物往往有不同的處理方法。如何用基本原理解決實(shí)際問題，對(duì)于沒有工程經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生來說非常困難。因此，結(jié)合本校環(huán)境工程專業(yè)的辦學(xué)特點(diǎn)，對(duì)《工業(yè)廢水處理》課程進(jìn)行教學(xué)改革，對(duì)提高教學(xué)效果必將起到積極的作用。

1課程改革思路

1.1 制定有針對(duì)性的教學(xué)大綱

地方院校環(huán)境工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)主要是為解決地方環(huán)境污染問題和經(jīng)濟(jì)建設(shè)培養(yǎng)高級(jí)的技能型、實(shí)用性環(huán)保人才。因而其教學(xué)體系主題思路與研究型高校的體系側(cè)重面不同，往往側(cè)重于工程應(yīng)用。《工業(yè)廢水處理》課程的主要任務(wù)是為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和畢業(yè)后從事水污染防治技術(shù)工作打好理論和實(shí)踐基礎(chǔ)，并使他們受到必要的基本技能訓(xùn)練，具有一定的分析問題和解決實(shí)際問題的能力。

目前，國(guó)內(nèi)各高校的專業(yè)選修課程普遍存在著學(xué)時(shí)有限的問題，而本課程教學(xué)要求，學(xué)生在了解廢水處理四大類處理方法(物理處理法、化學(xué)處理法、物理化學(xué)處理法以及生物處理法)基本理論的基礎(chǔ)上，能初步掌握各類工業(yè)廢水(有機(jī)有毒類廢水、有機(jī)無毒類廢水、無機(jī)有毒類廢水以及有機(jī)有毒類廢水)的處理方法、典型的工藝流程設(shè)計(jì)等。如何在有限的32學(xué)時(shí)內(nèi)，讓學(xué)生掌握幾十種處理方法在各類性質(zhì)各異、組分復(fù)雜的工業(yè)廢水中的應(yīng)用是很難完成的。因此，工業(yè)廢水處理的教學(xué)大綱制定應(yīng)該本著基礎(chǔ)理論與工程實(shí)踐緊密結(jié)合的原則，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，使學(xué)生頭腦中形成清晰、完善的理論構(gòu)架的基礎(chǔ)上，基本掌握工業(yè)廢水中各類特征污染物(如重金屬離子、苯酚、氰離子等)的處理技術(shù)，繼而進(jìn)一步掌握各類工業(yè)廢水的工藝流程設(shè)計(jì)。教學(xué)內(nèi)容循序漸進(jìn)，以達(dá)到工科專業(yè)本科教學(xué)中理論與實(shí)踐并重的要求。課程的知識(shí)突出工程實(shí)用性，避免嚴(yán)密的公式推導(dǎo)及設(shè)計(jì)計(jì)算，強(qiáng)調(diào)基本原理和方法在典型工業(yè)廢水中的應(yīng)用。

課程結(jié)合我校環(huán)境工程專業(yè)的辦學(xué)特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性教學(xué)，制定的教學(xué)大綱包括兩部分內(nèi)容:第一部分內(nèi)容為工業(yè)廢水處理工程基礎(chǔ):工業(yè)廢水的收集與調(diào)節(jié)以及四大類處理技術(shù)的基本原理和應(yīng)用案例;第二部分則是工程實(shí)例分析:選擇煉油廢水的處理以及化工廢水的處理作為含有機(jī)污染物廢水處理工程實(shí)例的教學(xué)內(nèi)容;選擇含重金屬離子廢水以及含氰廢水的處理作為含無機(jī)污染物廢水處理工程實(shí)例的教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容做到有的放矢，讓學(xué)生覺得通過該門課程的學(xué)習(xí)，能夠融會(huì)貫通，學(xué)以致用并能解決一些實(shí)際的問題，激發(fā)起學(xué)習(xí)的積極性。

1.2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

我校的環(huán)境工程專業(yè)脫胎于原南京化工大學(xué)的傳統(tǒng)化學(xué)工程專業(yè)，培養(yǎng)目標(biāo)是以培養(yǎng)污染控制方面的人才為主。畢業(yè)生很大部分是在基層從事“三廢”污染的防治規(guī)劃管理與治理工作。因此，課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)基本要求與清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等存在著很大差別?！豆I(yè)廢水處理》課程的授課重點(diǎn)注重了對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，在講解基本原理時(shí)采用案例分析，突出各種方法處理具體污染物的實(shí)踐應(yīng)用，避免了與《水污染控制工程》課程的低水平重復(fù)。

教學(xué)內(nèi)容上，不單局限于教材內(nèi)容，而是將個(gè)人科研工作中的成果以及工程實(shí)踐中的最新案例及時(shí)傳達(dá)給學(xué)生，使之多了解與本專業(yè)實(shí)際工作環(huán)節(jié)相關(guān)的知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的興趣，也有利于學(xué)生為畢業(yè)后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。如講解對(duì)化工廢水的處理時(shí)，將科研實(shí)踐中處理過的不同類型化工廢水(包括農(nóng)藥廢水、醫(yī)藥中間體廢水等)的工程實(shí)例進(jìn)行分析，讓學(xué)生能夠直觀地了解同一種方法可以處理不同種類的廢水，而同一類廢水由于濃度不同、水質(zhì)的差異則要選擇不同的工藝才能進(jìn)行有效處理。在講解對(duì)含無機(jī)污染物廢水的處理時(shí)，先分別講解廢水中不同重金屬離子(銅離子、鋅離子、汞離子等)以及無機(jī)氰離子的處理方法后，再以科研實(shí)踐工作中處理過的同時(shí)含有金屬銅離子以及非金屬氰離子的電鍍廢水為例，使學(xué)生能夠深入了解廢水中含多種污染物時(shí)應(yīng)如何分別去除不同污染物。在進(jìn)行對(duì)案例的分析、講解時(shí)深入淺出，通過典型案例的分析，使學(xué)生能夠?qū)A(chǔ)知識(shí)理解深刻、對(duì)實(shí)踐知識(shí)具有融會(huì)貫通的能力。學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的熱情大大提高，因而教學(xué)效果顯著提高。

1.3 改革教學(xué)方法和手段

1.3.1采用現(xiàn)代化先進(jìn)教學(xué)方式

多媒體課件的應(yīng)用目前已成為高校課堂教學(xué)過程中不可或缺的一部分。采用現(xiàn)代化先進(jìn)教學(xué)方式，好的教學(xué)思想、最新的科研成果都可以充實(shí)到教學(xué)中去。工業(yè)廢水處理課程內(nèi)容有許多工藝流程圖、構(gòu)筑物及環(huán)保設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖等，傳統(tǒng)的教學(xué)方法一般是老師現(xiàn)場(chǎng)繪制和預(yù)先制成掛圖等，這種方式既花費(fèi)時(shí)間，又沒有生動(dòng)性、靈活性等，老師也不能依據(jù)教學(xué)實(shí)際和學(xué)科的發(fā)展靈活更改和補(bǔ)充。利用多媒體技術(shù)就可以解決這一問題，且可以彌補(bǔ)教材的不足。

一方面，多媒體教學(xué)在相同的教學(xué)時(shí)間內(nèi)可以提供更多的信息量，且通過圖文并茂、動(dòng)靜結(jié)合的表現(xiàn)手法，可以形象生動(dòng)、具體直觀地通過圖例反映廢水處理工藝的原理和流程，各種處理構(gòu)筑物的具體結(jié)構(gòu)等，使教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)有趣，提高了學(xué)生上課的積極性，加深了學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解。另一方面，多媒體課件可以將教師出差調(diào)研收集到的不同類型工業(yè)廢水處理工藝流程照片資料、科研工作中積累的成果(流化床微電解塔、ClO2發(fā)生裝置等)以及當(dāng)今污水處理的最新技術(shù)成果圖片資料等展示給學(xué)生，極大地豐富了學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面。

1.3.2 教學(xué)內(nèi)容傳授的生動(dòng)化

教與學(xué)是一個(gè)互動(dòng)的過程，在教與學(xué)過程中，教師的教主要起引導(dǎo)作用，學(xué)生的學(xué)應(yīng)該占有主體地位，教法和學(xué)法兩者同樣重要。教師的教學(xué)活動(dòng)應(yīng)該發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，在課堂上充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的注意力和積極性，使學(xué)生全面參與到教學(xué)活動(dòng)中來。教師與學(xué)生的雙向交流，不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的效率和質(zhì)量，對(duì)老師思維的開拓也具有積極的作用，真正實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。因此，在課堂上我們注意營(yíng)造民主融洽的教學(xué)氣氛，多提出一些問題與學(xué)生共同探討，鼓勵(lì)學(xué)生多問，或者布置一些思考題讓學(xué)生課后到圖書館、相關(guān)網(wǎng)站等查閱資料尋找答案。如對(duì)于廢水中重金屬離子——六價(jià)鉻離子的去除，工程上可采用硫酸亞鐵還原法、亞硫酸鈉還原法以及電解還原法等，將廢水中的六價(jià)鉻在酸性條件下還原為三價(jià)鉻，最后通過調(diào)節(jié)pH值將三價(jià)鉻以氫氧化鉻沉淀的形式從廢水中分離出去，已達(dá)到脫除廢水中鉻離子的目的。課堂上，我們就以環(huán)境監(jiān)測(cè)課程COD測(cè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的含鉻廢水為例，讓同學(xué)們討論處理該廢水的工藝流程，大家都踴躍發(fā)言。講授與自學(xué)、討論與交流等相結(jié)合的教學(xué)方法，使教學(xué)過程既有理論分析，又有實(shí)際問題探討，把本來枯燥無味的學(xué)習(xí)變成充滿樂趣的探究。

1.4 重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是使學(xué)生消化理解課堂所學(xué)理論知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生將來能夠從事廢水處理工藝研究開發(fā)，能夠通過試驗(yàn)小試優(yōu)化工藝參數(shù)、為廢水處理工程調(diào)試提供依據(jù)的重要環(huán)節(jié)。

工業(yè)廢水處理是一門工程技術(shù)課程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)與理論部分學(xué)習(xí)同樣重要。在每種廢水處理方法理論教學(xué)之后，在《環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)》課程內(nèi)都安排了相應(yīng)的針對(duì)工業(yè)廢水處理的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如混凝法處理廢水實(shí)驗(yàn)、微電解法處理染料廢水實(shí)驗(yàn)、Fenton氧化法處理苯酚廢水實(shí)驗(yàn)、活性炭吸附法處理甲基橙廢水實(shí)驗(yàn)等基本實(shí)驗(yàn)。通過人人動(dòng)手參與實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對(duì)所學(xué)的理論知識(shí)得到了深化理解和鞏固，并且培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

2結(jié)束語(yǔ)

本課程自開設(shè)以來，不斷在教法上進(jìn)行創(chuàng)新探索，通過以上一系列課程教學(xué)改革以及多年的教學(xué)改進(jìn)，顯著提高了本門課程的教學(xué)水平，學(xué)生學(xué)完本門課程后的基礎(chǔ)理論扎實(shí)，知識(shí)面寬，實(shí)踐能力強(qiáng)，畢業(yè)后能很快適應(yīng)專業(yè)工作。當(dāng)然，由于只是初步的教改實(shí)踐，仍然存在一些問題，還需更多的教師探討，以期進(jìn)一步的改進(jìn)。

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