許 暉

(江蘇大學環(huán)境與安全工程學院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013)

作為環(huán)境工程專業(yè)的一門核心課程，《水污染控制工程》詳細闡述了水污染控制技術的基本概念、理論與方法、水污染控制設備的設計和計算[1]。該課程主要內容包括污水的來源、性質、國家標準、對人類生產生活的后續(xù)影響與危害、預防措施和策略；本課程的主要內容包括廢水的來源、性質、對人類生產、生活活動的影響和危害，防治水污染的方針、策略及技術；全面系統(tǒng)地介紹了水污染控制各項技術的定義、原理、過程動力學及影響因數；生物處理過程的數學模型；處理工藝流程、工藝參數、設備和裝置；國內外研究和發(fā)展的新成果和趨勢；工程設計程序，內容及方法；工藝調試和運行控制方法；并列舉了一些設計、應用實例。通過對具體城鎮(zhèn)污水處理案例分析，使學生掌握污水處理的基本原理及工藝。通過對國際標準的學習，學生得以了解污水水質指標及排放標準，為后續(xù)處理工藝流程、設備選取及設計計算提供基礎。本課程教學內容豐富，理論與實踐同等重要。因此，如何協(xié)調老師教學與學生的收獲知識的關系，培養(yǎng)學生的學習以及認知能力，是該課程在教學中面臨的巨大挑戰(zhàn)。

1 現狀與存在問題

《水污染控制工程》這門課程在人才培養(yǎng)中占據十分重要的地位，課程體系具有邏輯性強、條理性多、知識點多以及連貫性強等特點，各知識點緊密聯(lián)系，相互交叉且相對獨立[3]?，F有課程體系包括理論講授(48學時)、課程實驗(16學時)、課程設計(2周)以及工程實踐(2周)四部分組成。其中理論講授包括物理控制法、化學控制法、物化控制法和生化控制法。其中物理控制法包括：沉淀法、均化法、攔截法、過濾法、離心分離法等；化學控制法包括：混凝法、中和法、化學沉淀法、氧化還原法以及電化學法等；物化控制法包括：吸附法、離子交換法、氣浮法、蒸發(fā)與結晶、萃取法、膜分離法、磁分離法、吹膜法等；生化控制法：好氧生化法以及厭氧生化法。主要講述各種物化處理單元以及各種生物處理單元。然而，在傳統(tǒng)講授過程中，存在講授模式單一等問題。即授課多采用老舊模式，學生學習興趣不高。在培養(yǎng)學生獨立思考、發(fā)現問題和解決問題的能力方面有所欠缺。學生對知識的吸收較低，并且會降低學生學習的積極性和主動性。課程實驗主要包括：廢水混凝沉淀實驗、氣浮實驗、膜分離試驗、廢水生化實驗、自由沉降試驗等。課程設計主要是：通過完成上述課程，針對某一實驗要求完成所需工藝選擇設計以及工程制圖。工程實踐包括：認識實習和生產實習。

該課程教學中存在以下問題：(1)課堂教學過多依賴多媒體。授課多采用PPT和老師講述為主，很少有板書的現象，這樣會使師生間缺乏互動，降低學生學習興趣，影響老師教學質量；(2)授課老師缺乏實踐經驗。大量剛從高校畢業(yè)的年輕老師講授本課程，盡管其科研能力出眾，但是實際操作能力欠缺，導致教出來的學生難以適應現實社會需求；(3)實習形式化且單一。該課程因其學時短、實習機會少且不穩(wěn)定，這很大程度上使學生自主設計能力得到了削弱；四，大班級教課，實驗走過場。

2 改革目標及探索

《水污染控制工程》作為環(huán)境工程專業(yè)的一門必修課，全面系統(tǒng)地介紹了水污染控制的基本概念、理論和方法，是環(huán)境工程專業(yè)課程體系的核心組成。該課程的主要改革目標分為三部分：專業(yè)知識、專業(yè)技能和專業(yè)素質。

專業(yè)知識目標：了解我國水污染現狀，了解污水處理系統(tǒng)的功能及組成，熟悉各組成部分的特點與功能。理解污水處理系統(tǒng)重要概念，了解污水處理系統(tǒng)的原理，掌握主要處理系統(tǒng)的特點，了解污水中雜質種類與性質，了解水污染與自凈以及污水排放標準；掌握污水的物理、化學處理理論基礎，了解沉淀的基礎理論。熟悉格柵、沉砂池、沉淀池、隔油池以及氣浮池的特點及設計方法，了解中和法、化學混凝法、化學沉淀法、氧化和還原法、吸附法、離子交換法、萃取法、膜析法以及超臨界處理等水處理的基本原理及主要工藝、相關設備及其在水處理中的應用；掌握污水的生物處理方法，了解好氧與厭氧生物處理的理論基礎，掌握活性污泥法、生物膜法、穩(wěn)定塘及土地處理法原理、特點，掌握上述污水處理系統(tǒng)的代表性工藝，掌握氧化溝、SBR、AB法處理系統(tǒng)的工作原理及特征，了解并掌握A/O、A2/O工藝等的新發(fā)展以及工藝特征，掌握各種污水處理工藝的運行及脫氮除磷原理，了解其工藝設計與運行管理；了解污泥的處理、處置與利用的一般方法及工藝流程，掌握污泥濃縮、調理、穩(wěn)定、干化等各污泥處理的特點及主要設備的設計與計算；了解污水處理廠設計原則、步驟以及工藝流程的選擇，熟悉平面布置與高程設計的方法，了解污水處理廠技術經濟分析內容以及污水處理廠運行和控制。

專業(yè)技能目標：運用物理、化學等污水處理知識，能夠結合污水的特點選取合適的處理工藝，并進行主要構筑物的設計計算；運用污水的生物處理知識，能夠合理選擇好氧、厭氧、活性污染法、生物膜法、穩(wěn)定塘、土地處理等污水處理技術，進而確定其具體的處理工藝，并對該工藝進行設計計算；運用所學的污泥處理知識，能夠根據污泥特點合適選擇處理工藝，并對所選取的工藝進行主要構筑物或設備的設計計算；運用所學的污水處理廠設計相關知識，使學生能夠掌握污水處理廠的設計思路、步驟、方法，能夠進行污水處理廠的工藝選取、技術計算與工程制圖等工作，培養(yǎng)學生的獨立設計能力。

專業(yè)素質目標：具有基本的查閱國內外文獻、數據庫的能力；具備良好的水污染控制工程邏輯思維能力，能夠對水污染問題進行分析并解決相關問題；具備基本的從事水污染控制相關科學研究的專業(yè)素質和技能。

改革目標如下：通過對本課程的學習，使學生掌握污水處理的基本原理及工藝；了解污水水質指標及排放標準，為后續(xù)處理工藝流程、設備選取及設計計算提供基礎。為學生具有解決實際技術問題的能力。成為迎接未來挑戰(zhàn)的新型水處理工程師與技術管理者提供基礎[3]。

同時，課程目標以培養(yǎng)適應未來工程師培養(yǎng)計劃及專業(yè)定位為導向，通過理論與設計結合，調整水污染控制工程實踐課程教學模式，使該課程能更好地滿足環(huán)境工程專業(yè)新的實踐教學體系[4]。

3 改革思路、內容與實施方案

根據以上問題以及改革目標，提出以下改革思路及內容[5]。

(1)完善教學課程內容，理論與實際相結合。通過對工程實例的分析舉例，加強學生對理論知識的理解以及理論聯(lián)系實際的分析能力；(2)培養(yǎng)學生理論與實際相結合，提高學生創(chuàng)新能力。通過前期對理論知識以及案例實際的講解，后期通過學生的現場實習，提出存在的問題，讓學生通過查找資料進行分析并給出自己的解決方案；(3)加強教師板書和多媒體教學相結合。通過多媒體動畫視頻的播放，易于學生理解，增加學生對工藝和流程的立體化認知，激發(fā)學生學習的興趣。除此之外，我們應該采取啟發(fā)式的教學方式，對學生進行啟發(fā)性教育。前提是以學生為主體，通過結合學生的問題來誘發(fā)他們對著門課程的興趣。而且，結合同學自身周圍的實際問題，有針對性地探討對水環(huán)境的認識，使其對問題研究分析更透徹。

具體實施方案可分為多種形式。首先：可以進行項目分組制，激發(fā)學生的自主學習和團隊合作能力。在項目中學生可以熟悉CAD制圖以及掌握團隊協(xié)助的一些基本經驗。然后，通過和外企合作，推進學生學習與實踐相結合。引進企業(yè)技術人員進行課堂講授，讓學生知道所學可以所用。通過和這種穩(wěn)定的教學實驗基地提供長期合作，各取所需，培養(yǎng)學生的綜合能力；其次，學生畢業(yè)設計要選用實際工程案例，解決實際問題，有助于培養(yǎng)學生舉一反三，提前適應環(huán)境。然后，通過和相關企業(yè)合作，派學生到污水處理廠長期實習，培養(yǎng)學生的實踐和處理問題能力。最后，通過小組分配解決社會企業(yè)存在的實際問題，給出自己的解決方案，再通過實驗加以驗證。

4 結 語

根據改革內容和目標進行探索出更適合現代本科生的教授方式及方法。結合存在的這些問題提出合理的改革思路、內容以及實施方案。對于以工程應用為前提的課程學習主要在教學上結合最新的水污染工程實例，剖析水污染控制工程的原理，強化理論知識；在教學方法上，主要考慮實際任務分解和進入企業(yè)調研相結合的方法。該課程作為一門實踐性較強的課程，對學生的動手能力，工程設計能力有著更高的要求。因此，如何提高學生自身的素質和和競爭力，為學生今后的發(fā)展奠定了堅實的基礎，需要教師根據課程特點，結合社會的需求不斷改進教學方法和手段，理論聯(lián)系實際培養(yǎng)出合格的人才[6-7]。