謝 珊,歐陽科

(中南林業(yè)科技大學 環(huán)境科學與工程學院 ,湖南 長沙 410004)

《水污染控制工程》是高校環(huán)境工程專業(yè)核心課程之一，實踐性比較強，其理論教學相對本科學生而言比較抽象，因此還需要配合實驗教學、認識實習和課程設計等相關內容，讓學生對相關理論有相對較清晰的感性認知[1]，因此實踐教學是該課程必不可少的環(huán)節(jié)，同時實踐環(huán)節(jié)也可以鍛煉學生工程設計和解決實際問題的能力，鍛煉學生解決實際問題的重要手段。

1 高校水污染控制工程課程的教學過程存在的主要問題

1.1 課程教學實踐環(huán)節(jié)存在形式主義

水污染控制工程理論對于本科生而言比較艱深晦澀，而本科生尚未接觸實際工程，因此單純的理論學習難以掌握，目前各高校的實踐教學環(huán)節(jié)基本是將學生拉到污水廠去，花1-2天左右進行參觀學習。問題是這種走馬觀花式的學習方式難以掌握具體的構筑物的結構特點、設計邏輯和運行與維護技術；同時由于學生比較多，企業(yè)的導師人員有限，難以滿足學生細致學習的需求，根據多年的經驗，這種實習方式難以產生較好的效果。很多學生反應，去了一趟污水廠，依然對相關工藝不熟悉。

1.2 課程理論深度和廣度有待加強

水污染控制工程課程會講授污水處理工程的基本設計，如污水廠工藝安排，管線的設計及計算、構筑物的設計及計算等[2]。但學生只會對老師講過的相關公式生搬硬套，不能靈活運用相關原理與具體的工程實踐相結合，其課程設計和生產實習所設計的污水處理設施往往存在巨大漏洞和邏輯錯誤，不符合現(xiàn)實。因此，教師授課時應當結合工程實踐的具體環(huán)節(jié)講授，不能只講公式、計算步驟就完事，還需要教育學生將相關知識和具體的工程環(huán)境相結合，如何把握設計的邊界和冗余。同時學生專業(yè)基礎知識不完善。水污染課程是綜合性學科，涉及到多個學科，如電工、材料、管道、工程制圖、機械、采購等。再短時間的課堂教學過程中學生難以全面準確掌握相關知識，容易產生厭學心理。因此需調整課程的教學大綱，補充必要的專業(yè)基礎，適度增加實際工程案例、工程設計規(guī)范等相關知識，以利于學生掌握和學習。

1.3 學生缺乏整體設計的全局概念

通過課堂教學，學生可能掌握了部分計算公式和設計步驟，但還沒有建立起對設計工程的整體思維，往往重點關注具體的構筑物，還不能從全局上把握所設計工程的整體合理性，只是一味地按照教材或設計教案一步一步地進行計算，因此最終作品往往存在較大的邏輯錯誤。這說明其對水污染控制構筑物的實際運行方式、整體工藝和構筑物之間的關系不清晰，生搬硬套公式進行設計計算。

2 水污染控制工程課程的教學改革

2.1 理論教學內容的改革與實踐

目前大多數(shù)市面上的水污染控制工程教材以理論為主，體系尚屬完整，但往往忽略具體的工程實例，內容大多陳舊和相似，涉及水處理的新技術、新工藝較少[3]。因此我們增加了學生課外閱讀材料，鼓勵老師將最新的與教學內容相關的研究成果分享給學生，如增加教材中新型碳基功能材料對污染物吸附的章節(jié)，教師相關的工業(yè)污水處理工程實例、農業(yè)面源污染控制等相關內容融入日程教學中，同時學院制作了相關的視頻，將相關內容發(fā)至學生的班級主頁中，讓學生自由下載，相關的污水處理工藝流程、設備以及實例教學，有利于激發(fā)學生的興趣和潛能。

2.2 實驗教學內容的改革與實踐

如前所述，針對實踐環(huán)節(jié)的問題，我們增加課程見習環(huán)節(jié)的課時。專門設置了水污染控制工程課程的實踐部分，一般由課程主講老師帶領學生去相關的工業(yè)污水處理基地去，結合課堂中的理論教學進行講解，見習內容涉及城市污水、工業(yè)廢水和垃圾滲濾液的處理。通過課程見習，使學生了解常見污水處理設備，初步掌握污水處理工藝流程選擇，加深對教材基礎知識的理解，提高學生學習的主動性和目的性。

水污染控制工程的污水處理廠實習開始前和廠方進行協(xié)調聯(lián)系，重點注重學生對構筑物的設計原理，各構筑物之間的配合關系、全廠的運行維護與管理技術的學習[4]，而不是走馬觀花地進行參觀。由于污水廠運行過程尤其是工業(yè)企業(yè)的廢水處理過程中往往存在問題，鼓勵學生在實習過程中讓學生參與到實際問題的解決過程中去，開展深度校企合作，在實習過程中，學生至少要嘗試把相關構筑物的邏輯關系理清，對污水處理的共性問題有一定的認識，這樣學生再進行課程設計時就有了一定的實踐基礎。同時加強虛擬仿真軟件的應用與實踐，鑒于種種原因，學生難以在實際污水處理工藝中發(fā)現(xiàn)和處理存在的問題，導致其畢業(yè)后難以快速解決企業(yè)相關問題，采用水污染處理虛擬仿真軟件彌補了實習深度不足的問題，我院已經引進多種水處理實驗和工藝軟件，學生在仿真軟件上進行實習，反復操練，大大強化了實際問題處理和解決能力，強化了工程整體意識，培養(yǎng)了工程實際應用能力[5]。

2.3 教學模式和考核制度改革

水污染控制工程的課程設計主要包括選題、下達任務、設計指導、過程管理及成績評定等多個環(huán)節(jié)[6]。以往一般由教師出題，學生設計完成上交作業(yè)，然后教師進行成績評定。很多學生往往不認真完成，交差現(xiàn)象嚴重，學生參與感不強。為提升學生參與感，我們在教學模式上開展改革，將學生分成3-4人一組，每組指定不同的工程設計題目。每組學生進行合作設計，自行分配任務，小組組內自由交流，形成設計方案，制作成 PPT。完成后進行課內答辯，小組成員派出代表就“成果”進行發(fā)言，教師現(xiàn)場進行點評和打分。第四，構建課程設計答辯制度及考核標準。以往的課程設計，學生提交設計報告、設計圖紙后就完成了自己的任務，由授課教師對設計報告、圖紙進行評分，其評分占總成績的60%。這種答辯制度和考核標準體系的構建，有利于培養(yǎng)學生的工程設計能力、創(chuàng)新能力及語言表達能力，進一步提升了培養(yǎng)復合型人才工程素養(yǎng)的能力。

3 結論

水污染控制工程課程是環(huán)境工程專業(yè)核心的專業(yè)課程，對培養(yǎng)學生的設計能力、工程素養(yǎng)、創(chuàng)新能力具有極其重要的作用[7]。本研究通過調整水污染控制工程課程內容，引入廢水處理實踐教學模型單元的實踐操作演示環(huán)節(jié)，強化仿真軟件和仿真實驗室建設，同時加大教師科研實踐在教學中的作用和比例，利用多種途徑將課堂理論教學和工程實踐操作有機結合，使學生能真正理解水處理工程的理論，在工程設計中獨立發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和最終解決問題，從而提供其工程應用能力。