張永利，周衍波，吳云影

（韓山師范學(xué)院化學(xué)系， 廣東 潮州 521041）

基于廢水混凝沉降處理的環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)課程改革

張永利，周衍波，吳云影

（韓山師范學(xué)院化學(xué)系， 廣東 潮州 521041）

環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)是環(huán)境工程專業(yè)的核心課程，其中混凝沉降法處理廢水效果良好。針對(duì)當(dāng)前廢水處理課程特色，從教學(xué)思路、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)成效這幾個(gè)方面進(jìn)行改革探討，其中教學(xué)方法的好壞在整個(gè)過(guò)程中有著舉足輕重的作用。在完成環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)課程基本要求的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣、自行設(shè)計(jì)和處理問(wèn)題的能力，多方面提環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量。

廢水處理; 混凝沉降; 混凝劑; 教學(xué)

各行各業(yè)中都有相關(guān)的廢水產(chǎn)生，而且大多數(shù)廢水成分復(fù)雜且難于處理。在處理廢水中，物理法、化學(xué)法、生物法和它們聯(lián)合使用的組合工藝等在不同的來(lái)源和水質(zhì)中都有廣泛使用[1]?；瘜W(xué)法中混凝沉降法方法簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)、設(shè)備投入資金少、占用空間小，但運(yùn)行費(fèi)用較高，泥渣量多且脫水困難，需要開發(fā)新型高效混凝劑。目前高校中對(duì)各行各業(yè)廢水的研究大多數(shù)停留在課本中，很少對(duì)廢水種類分類并實(shí)踐研究處理，廢水種類之廣，急需更好的處理流程。隨著國(guó)家對(duì)廢水排放質(zhì)量不斷提高，監(jiān)管力度不斷加強(qiáng), 各行業(yè)對(duì)本行業(yè)廢水處理人才的需求也在提高[2]。廢水處理方向的產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為環(huán)境科學(xué)從業(yè)的主流趨勢(shì)，在教學(xué)中更應(yīng)注重理論與實(shí)踐的銜接，注重專業(yè)知識(shí)的加強(qiáng)，不僅使學(xué)生畢業(yè)后能很快勝任自己的工作，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生在未來(lái)處理相關(guān)問(wèn)題的能力。混凝處理廢水是環(huán)境工程專業(yè)的主流處理方法,單一的混凝劑已經(jīng)不能滿足常規(guī)的廢水處理，根據(jù)不同混凝劑之間的協(xié)同作用，開發(fā)研究新型組合混凝劑，通過(guò)研究過(guò)程提高學(xué)生的開拓思維，務(wù)實(shí)的實(shí)踐行為，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用理論處理廢水的能力，努力提高廢水處理的教學(xué)質(zhì)量,加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐與理論相結(jié)合的能力,不僅使他們有專業(yè)的、全面的廢水混凝處理知識(shí)，同時(shí)還使他們綜合高素質(zhì)的技術(shù)應(yīng)用型人才,在以后從事本行業(yè)猶如魚得水，精干扎實(shí)[3]。

表1 PAC、PFS用量對(duì)廢水處理的影響Table 1 Influence of PAC and PFS dosage on wastewater treatment

1 混凝沉降法對(duì)水處理實(shí)驗(yàn)室廢水處理的效果

某水處理實(shí)驗(yàn)室廢水的混凝處理，廢水CODCr為520 mg/L，實(shí)驗(yàn)處理數(shù)據(jù)如表1。由表1可知，隨著PAC、PFS用量的增多，COD越來(lái)越低，CODCr去除率越來(lái)越大，PAC的CODCr去除率達(dá)到53.6%， PFS的CODCr去除率高達(dá)62.5%，混凝沉降效果非常好。

2 環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)課程改革

2.1 混凝沉降實(shí)驗(yàn)教學(xué)思路的改革

“以點(diǎn)擴(kuò)面，理論與實(shí)踐相結(jié)合”的教學(xué)思路的確定，理論是實(shí)踐的先驅(qū)，是實(shí)踐的引路者，實(shí)踐又是理論的驗(yàn)證，沒(méi)有好的理論指導(dǎo)，實(shí)踐就毫無(wú)意義，沒(méi)有良好的操作，理論力不從心。只有把混凝沉降理論與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，將混凝沉降理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)按一定比例分配好，同時(shí)混凝沉降實(shí)踐實(shí)驗(yàn)可根據(jù)學(xué)生興趣去設(shè)定實(shí)驗(yàn)方案，達(dá)到學(xué)有所用，學(xué)有所獲的效果。以往混凝沉降教學(xué)思路就是老師填鴨式講學(xué)，學(xué)生積極性不高。學(xué)生在理論部分也沒(méi)有主動(dòng)的去吸取知識(shí)，在實(shí)踐中也是按著已給好的條件進(jìn)行操作，禁錮了學(xué)生的思維，無(wú)法讓他們的思維得到充分發(fā)散?？筛鶕?jù)老師給出的點(diǎn)知識(shí)：混凝沉降題材方向和目的，學(xué)生根據(jù)查找資料運(yùn)用理論知識(shí)自行設(shè)計(jì)方案，老師進(jìn)一步修改后確定可行性，學(xué)生大膽實(shí)踐并做總結(jié)，這樣不僅鞏固了專業(yè)知識(shí)，同時(shí)大大提高了運(yùn)用知識(shí)的能力，也提高了實(shí)踐操作的能力，使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到提升[4]。

2.2 混凝沉降實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革

混凝法是化學(xué)處理廢水較常用的方法，混凝作用是通過(guò)混凝劑的添加來(lái)改變膠體顆粒表面的性質(zhì),讓均勻的膠體顆粒凝聚成大塊顆粒沉淀(或上浮)。目前高校中混凝沉降處理廢水授課理論知識(shí)繁多，部分課程有所重疊，無(wú)法做到課堂資源利用最大化，也無(wú)法更好的調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為提高學(xué)習(xí)效率，可組建課外興趣小組，將不同的廢水進(jìn)行分類，選出其中典型的代表典型行業(yè)廢水：資源加工業(yè)廢水、產(chǎn)品加工業(yè)廢水及垃圾滲濾液廢水等常見工業(yè)廢水進(jìn)行詳細(xì)解剖，實(shí)驗(yàn)之前要求各組做一個(gè)實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作并做一個(gè)專題報(bào)告，展開工作后相互交流并學(xué)習(xí)，完成工作后寫出心得以供參考。讓所有學(xué)生結(jié)合自己所做研究拓展到其他領(lǐng)域，可跟自己興趣對(duì)其他研究進(jìn)行進(jìn)一步探索，整體把握整個(gè)廢水處理方法。通過(guò)分組討論探索, 不僅開闊了學(xué)生的知識(shí)面,讓學(xué)生了解環(huán)境污染中水污染近況,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的觀察和環(huán)境污染保護(hù)意識(shí), 讓學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)中聯(lián)系生活，在生活運(yùn)用專業(yè)知識(shí),增強(qiáng)廢水能力、讓生活更加環(huán)保[5]。

2.3 混凝沉降實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革

“注重學(xué)思結(jié)合。倡導(dǎo)點(diǎn)題啟發(fā)式、處理探究式、問(wèn)題討論式、教學(xué)參與式，幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)。充分發(fā)揮學(xué)生的興趣愛(ài)好，使之成為善思考、實(shí)干、敢于創(chuàng)新的實(shí)用性人才。”是混凝沉降實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的新思路[6]，為了培養(yǎng)全面型水處理方面絮凝沉降的專業(yè)人才，需在教學(xué)方法上進(jìn)行改進(jìn)。為使水資源健康、綠色可循環(huán)發(fā)展，更能主動(dòng)面對(duì)未來(lái)水資源匱乏的情況下，教育部在對(duì)環(huán)境科學(xué)工程專業(yè)評(píng)審時(shí)提出了更高的要求。根據(jù)混凝沉降方法處理廢水的混凝電性中和、吸附、吸附架橋、卷掃絮凝等作用機(jī)理[7]，運(yùn)用投影儀放映物理和化學(xué)交錯(cuò)相連混凝聚集動(dòng)畫、圖片過(guò)程, 激發(fā)學(xué)生興趣，從而引導(dǎo)學(xué)生在創(chuàng)作新作品的同時(shí)，學(xué)到更扎實(shí)的廢水混凝沉降的處理知識(shí)，除了混凝劑本身的種類、特性、用量影響外, 外界環(huán)境的溫度、酸堿度、攪拌強(qiáng)度、時(shí)間和水中雜質(zhì)組分等也直接影響混凝的效果，也可作為學(xué)生研究的題材[8]。

2.4 混凝沉降實(shí)驗(yàn)教學(xué)成效的改革

環(huán)境科學(xué)就業(yè)的主流方向廢水處理來(lái)講，如何使學(xué)到的混凝沉降知識(shí)得到認(rèn)可，如何使老師的混凝沉降實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果更好，需要加強(qiáng)學(xué)生與老師之間的交流。首先，在混凝沉降實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，提供更多的平臺(tái)讓學(xué)生能直接或者間接對(duì)老師的教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，隨時(shí)聽取學(xué)生的建議并加以考慮，打破以往的教學(xué)模式。其次，老師對(duì)學(xué)生吸取知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)和引導(dǎo)，老師采取教學(xué)討論的形式分析并運(yùn)用知識(shí)解析案例，同時(shí)對(duì)學(xué)生的建議進(jìn)行引導(dǎo)性改進(jìn)。最后，考核的形式也越來(lái)越多樣化，主要是卷面成績(jī)和平時(shí)成績(jī)，平時(shí)成績(jī)又包括作業(yè)，出勤率，實(shí)驗(yàn)操作等，也可根據(jù)學(xué)生公開小論文演講進(jìn)行打分參評(píng)[9]。

3 結(jié) 語(yǔ)

關(guān)于提高高校本科教學(xué)質(zhì)量，本論文初步討論了環(huán)境工程的混凝沉降法處理廢水，混凝沉降法處理廢水不僅需要扎實(shí)的廢水處理專業(yè)知識(shí)，同時(shí)還需要解決實(shí)際問(wèn)題的能力，加強(qiáng)混凝沉降實(shí)踐操作?；炷两到虒W(xué)思路方面，對(duì)疊合知識(shí)部分進(jìn)行篩選，系統(tǒng)但又有針對(duì)的教學(xué)，激發(fā)學(xué)生積極性；混凝沉降教學(xué)內(nèi)容，選取當(dāng)前時(shí)下最熱門的話題，進(jìn)行調(diào)研，講解，分組討論等方式讓學(xué)生不只是沉浸在理論知識(shí)的海洋中；在混凝沉降教學(xué)方式上，充分利用新科技帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，在多媒體教學(xué)內(nèi)容上多下功夫，在教學(xué)軟件上吸引學(xué)生的注意力，共同探討，制作更多優(yōu)秀的作品；混凝沉降教學(xué)成效的改變中共同作用教學(xué)成效的評(píng)價(jià)，體現(xiàn)公平，公正的教育理念?？傊?，在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，不斷加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作能力和工程實(shí)踐，努力成為高質(zhì)量廢水混凝處理技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)：

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［9］張永利. 環(huán)境科學(xué)專業(yè)的化工原理課程教學(xué)改革[J]. 科技信息, 2009 (08):301.

Curriculum Reform of Environmental Engineering Experiment Based on Wastewater Treatment With Coagulation Sedimentation

ZHANG Yong-li，ZHOU Yan-bo，WU Yun-ying
(Chemistry Department, Hanshan Normal University, Guangdong Chaozhou 521041，China）

Environmental Engineering Experiment is the core of environmental engineering courses，and the effect of wastewater treatment with coagulation sedimentation method is good. In view of the current wastewater treatment course features, its teaching reform was discussed from several aspects of teaching idea, teaching content, teaching methods and teaching effect. The teaching method plays a pivotal role in the whole process. Under the premise of meeting the basic requirements of Environmental Engineering Experiment course, students' interest in learning should be cultivated; the ability of dealing with the problem should be improved.

Wastewater treatment; Coagulation sedimentation; Coagulant; Teaching

X703

A

1671-0460（2014）12-2715-03

廣東高校材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)項(xiàng)目；2011國(guó)家星火計(jì)劃項(xiàng)目(2011GA780014)。

2014-05-10

張永利（1973-），女，遼寧朝陽(yáng)人，教授，博士，2006年畢業(yè)于東北大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)，研究方向：環(huán)境保護(hù)技術(shù)工作。E-mail：zhang024@hstc.edu.cn，電話：0768-2318515。