艾 智

(唐山學(xué)院環(huán)境與化學(xué)工程系，河北 唐山 063000)

環(huán)境工程原理與水污染控制工程課程之間的聯(lián)系與區(qū)別

艾 智

(唐山學(xué)院環(huán)境與化學(xué)工程系，河北 唐山 063000)

針對(duì)環(huán)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(duì)兩門課程內(nèi)容體系、教學(xué)內(nèi)容和師資配置等進(jìn)行了分析探討，提出了基于環(huán)境工程原理課程的水污染控制工程課程的教學(xué)改革的重點(diǎn)。

環(huán)境工程原理 ; 水污染控制工程; 課程改革

“環(huán)境工程原理”是基于“流體力學(xué)”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(huán)境污染防治以及生態(tài)修復(fù)工程中涉及的具有共性的現(xiàn)象和過程的基本原理，主要內(nèi)容包括環(huán)境工程原理基礎(chǔ)、分離過程原理和反應(yīng)工程原理三部分[1]?！八廴究刂乒こ獭敝饕v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(xué)處理方法、生物處理方法等)的基本理論、工作原理及設(shè)計(jì)計(jì)算等[2-4]。前者是環(huán)境工程專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課，而后者是環(huán)境工程專業(yè)的核心專業(yè)課，這兩門課程在環(huán)境工程專業(yè)本科教學(xué)中有著舉足輕重的作用，同時(shí)兩者之間也存在著重要的相互理論聯(lián)系。本文分析現(xiàn)教學(xué)中存在的問題，擬提出相關(guān)的解決方案，以培養(yǎng)學(xué)生能用原理解決實(shí)際工程問題的能力。

1 兩門課程教學(xué)中存在的問題

(1)環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)方案經(jīng)過連續(xù)的幾次修訂，課時(shí)壓縮，并且該專業(yè)的新知識(shí)和新技術(shù)更顯較快，需要及時(shí)補(bǔ)充這些內(nèi)容；出現(xiàn)了課時(shí)壓縮與教學(xué)內(nèi)容增長的矛盾；

(2)在課時(shí)量壓縮的情況下，"環(huán)境工程原理"和"水污染控制工程"教學(xué)內(nèi)容未起到應(yīng)有的相互銜接，教學(xué)內(nèi)容彼此脫離，形成環(huán)境工程專業(yè)"環(huán)境工程原理"教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)課銜接不夠；

(3)前者課程的教學(xué)過程中的公式諸多且繁雜，學(xué)生對(duì)繁雜的公式感到內(nèi)容枯燥，概念抽象，授課教師對(duì)課堂上引進(jìn)的案例學(xué)生理解不夠深入，掌握不夠扎實(shí)；而在后者的教學(xué)過程中，教師在講到某個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，學(xué)生不能熟練應(yīng)用前者的原理來解決水污染控制工程方面的實(shí)際問題，教學(xué)中出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象。

(4)任課教師對(duì)環(huán)境工程專業(yè)課程系統(tǒng)缺少必要的了解，授課內(nèi)容重復(fù)，導(dǎo)致有效授課內(nèi)容減少，教師實(shí)踐能力缺乏，不能達(dá)到很好地額理論與實(shí)際的聯(lián)系。

2 改革的總體思想

為避免教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)，提高教學(xué)質(zhì)量，本文的總體改革思想是弄清兩門課程的性質(zhì)及在專業(yè)人才培養(yǎng)中的作用，進(jìn)而決定課程的講解重點(diǎn)和思路?！碍h(huán)境工程原理”課程是環(huán)境工程專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課程，應(yīng)從各部分的基礎(chǔ)、原理、分離、隔離技術(shù)等方面進(jìn)行著重講解，而“水污染控制工程”課程是環(huán)境工程專業(yè)的專業(yè)課程，理論部分則應(yīng)重點(diǎn)講解廢水處理構(gòu)筑物的基本理論知識(shí)、主要作用、安裝位置、各種處理工藝及其應(yīng)用，工程設(shè)備等方面；“水污染控制工程”課程設(shè)計(jì)則重于理論知識(shí)的運(yùn)用、與實(shí)際的結(jié)合，處理工藝，工程設(shè)備等方面的設(shè)計(jì)、計(jì)算，使學(xué)生具有能針對(duì)廢水的水質(zhì)和水量進(jìn)行廢水處理工程流程的篩選，能進(jìn)行工藝的設(shè)計(jì)計(jì)算，設(shè)備的選型，對(duì)實(shí)際廢水處理工程能進(jìn)行調(diào)試和運(yùn)行，進(jìn)而解決實(shí)際工程問題，從而使學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力得到提高，具備初步的工程概念。在這個(gè)基礎(chǔ)上，進(jìn)行兩門課程教學(xué)體系的梳理、整合理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容以及培訓(xùn)師資的實(shí)踐能力等方面。

3 改革內(nèi)容

3.1 教學(xué)體系改革

改革兩門課程原來的傳統(tǒng)教學(xué)體系，將"環(huán)境工程原理"課程的教學(xué)體系改革為包括理論講授、2周綜合實(shí)驗(yàn)和2周課程設(shè)計(jì)三部分，其中理論講授，主要由環(huán)境工程原理基礎(chǔ)、分離過程原理和反應(yīng)工程原理三部分組成；課程綜合實(shí)驗(yàn)包括驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、工程實(shí)驗(yàn)組成；課程設(shè)計(jì)以設(shè)計(jì)填料塔為主要內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力和實(shí)踐能力。

“水污染控制工程”教學(xué)體系包括理論講授、課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和工程實(shí)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(gòu)筑物；實(shí)驗(yàn)教學(xué)，根據(jù)課程的特點(diǎn)將該課程的實(shí)驗(yàn)分為演示性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和工程性實(shí)驗(yàn)四部分；課程設(shè)計(jì)和認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，以工程設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理結(jié)合、模擬進(jìn)行設(shè)計(jì)和答辯進(jìn)行教學(xué)。以城市污水處理廠和啤酒廠廢水處理實(shí)際工程和教師所從事的工程設(shè)計(jì)課題形成課程設(shè)計(jì)題庫，結(jié)合實(shí)習(xí)基地情況, 完成廢水處理工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算，進(jìn)行現(xiàn)場匯報(bào)與答辯, 提高學(xué)生的工程實(shí)踐的能力。

3.2 教學(xué)內(nèi)容改革

3.2.1 整合理論教學(xué)內(nèi)容

結(jié)合我院環(huán)境工程專業(yè)特點(diǎn)，對(duì)該課程中的主要內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，緊密結(jié)合后續(xù)專業(yè)課“水污染控制工程”的內(nèi)容進(jìn)行整合，為“水污染控制工程”的講授奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)。

分析兩門課程內(nèi)容相互管理的部分，注意“環(huán)境工程原理”的理論教學(xué)內(nèi)容部分要與“水污染控制工程”課程的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行聯(lián)系：如前者涉及到的流體粘滯性、流體內(nèi)摩擦定律等內(nèi)容[6]，結(jié)合后者的斜板斜管沉淀池中水的流態(tài)所需要的雷諾數(shù)內(nèi)容；前者的分子傳質(zhì)、雙膜理論與后者的氧傳遞原理、曝氣設(shè)備結(jié)合；前者的壓力損失理論在后者中的管道水力計(jì)算、水處理構(gòu)筑物中水力參數(shù)的確定、污水處理廠的高程布置、水射器理論在后者中的計(jì)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(jié)合；前者反應(yīng)工程中的水力流態(tài)及反應(yīng)器一維反應(yīng)動(dòng)力學(xué)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(yīng)器、完全混合式反應(yīng)器等工藝的優(yōu)缺點(diǎn)、應(yīng)用等。找到相互聯(lián)系的課程內(nèi)容，避免兩門課程在內(nèi)容上的重復(fù)講授，增加有效課時(shí)，弄清楚兩門課程的講授重點(diǎn)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(shí)際工程，在講授原理之前可先給學(xué)生展示反應(yīng)后的用圖片和動(dòng)畫，讓學(xué)生先感興趣，進(jìn)而提出問題的解決，要求學(xué)生先掌握反應(yīng)的原理，進(jìn)而看到這個(gè)現(xiàn)象，而在后續(xù)課程要解決原理中遇到的問題和現(xiàn)象，授課中間要巧妙的引入前導(dǎo)內(nèi)容，使學(xué)生對(duì)兩門課程的知識(shí)體系貫通，能用原理的基礎(chǔ)理論解決實(shí)際工程問題。進(jìn)而解決課時(shí)矛盾的沖突，提高有效課時(shí)的授課內(nèi)容。

3.2.2 整合實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

“環(huán)境工程原理”實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容部分，改革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，除驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)之外，增加工程應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)動(dòng)手操作能力，也培養(yǎng)了學(xué)生將基礎(chǔ)理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的綜合分析與應(yīng)用能力，不僅使教學(xué)內(nèi)容豐富，也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和積極性。

“水污染控制工程”課程實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開發(fā)和運(yùn)行、工程性應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的調(diào)試和運(yùn)行。建立工業(yè)廢水水處理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，要求學(xué)生完成工業(yè)廢水處理設(shè)備的連接和運(yùn)行，真正地讓學(xué)生理解各構(gòu)筑物的安裝位置，是由于構(gòu)筑物的工作原理決定，進(jìn)而決定它所在的位置和作用，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題能力，使學(xué)生具備對(duì)大中型設(shè)備的調(diào)試和運(yùn)行能力，是就業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。課程設(shè)計(jì)則從不同企業(yè)污水處理廠采集不同的廢水水樣，廢水水質(zhì)和平均設(shè)計(jì)水量，確定適宜的處理技術(shù)和處理工藝，確定設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)備的選型和污水處理廠的高程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生掌握設(shè)計(jì)手冊(cè)和規(guī)范的使用，并能用"環(huán)境工程原理"基礎(chǔ)理論知識(shí)分析廢水處理工藝水力參數(shù)的合理性。并結(jié)合實(shí)習(xí)基地實(shí)際工程進(jìn)行現(xiàn)場答辯，完成課程設(shè)計(jì)。加強(qiáng)學(xué)生對(duì)"環(huán)境工程原理"基礎(chǔ)理論知識(shí)在水污染控制工程中的工程應(yīng)用有一個(gè)更清晰的認(rèn)識(shí)，使學(xué)生既掌握了“水污染控制工程”應(yīng)用設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)原則、計(jì)算方法等知識(shí)。

3.3 師資隊(duì)伍建設(shè)

應(yīng)建立教師教研室教研活動(dòng)和聽課制度，講授"環(huán)境工程原理"和"水污染控制工程"的教師應(yīng)定期或不定期舉行教學(xué)討論會(huì)，讓專任教師每次做一個(gè)主講課程的專題講座，然后教師進(jìn)行討論，避免兩門課程的講授內(nèi)容出現(xiàn)彼此分裂現(xiàn)象。同時(shí)有利于教師對(duì)該專業(yè)課程體系的熟悉和掌握，使之更能勝任本科教學(xué)。

任課教師通過下實(shí)驗(yàn)室和下廠實(shí)踐加強(qiáng)自身的實(shí)踐能力，自學(xué)注冊(cè)環(huán)保工程師的專業(yè)考試知識(shí)，熟悉標(biāo)準(zhǔn)的更新、熟悉三廢和給排水設(shè)計(jì)規(guī)范的使用，掌握工業(yè)廢水和城市污水的工藝設(shè)計(jì)方法，并使自己的知識(shí)系統(tǒng)化，起到融會(huì)貫通的作用。

課程教學(xué)改革是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，要綜合考慮前、后續(xù)課程，以及該課程在培養(yǎng)專業(yè)人才方面的地位。我們?cè)谒廴究刂乒こ痰恼n程教學(xué)方面的改革還需要不斷地探索，在今后還應(yīng)該積極探索現(xiàn)代信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，注重吸取國內(nèi)外的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與成果，使我們的教學(xué)水平不斷提高，更好地適應(yīng)我院的本科教學(xué)。

“環(huán)境工程原理”與“水污染控制工程”兩門課程聯(lián)系緊密，授課過程中注意兩者的聯(lián)系，建立核心教材、多媒體課件、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、工程型創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)組成的立體化教學(xué)，形成知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容組織體系，使學(xué)生理論知識(shí)與實(shí)踐能力融會(huì)貫滿足環(huán)境工程對(duì)學(xué)生知識(shí)和技能的培養(yǎng)需求。

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

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[4] 毛艷麗, 魯志鵬, 張勁松. 應(yīng)用型本科院校環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式和目標(biāo)的探索[J]. 河南城建學(xué)院學(xué)報(bào),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(shí)踐教學(xué)模式探討[J].高職高教研究,2010(42):214-215.

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

(本文文獻(xiàn)格式：艾 智.環(huán)境工程原理與水污染控制工程課程之間的聯(lián)系與區(qū)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(xué)士，研究方向?yàn)榉治龌瘜W(xué)教學(xué)與科研。

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