水污染控制工程范文
時間:2023-04-06 18:37:38
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篇1
目前學校水污染控制工程教學主要存在以下幾方面的問題:(1)易形成教師唱“獨角戲”的教學模式,學生為知識的被動接受者;(2)主要為理論學習和實驗操作兩大模塊,缺少工藝設計和實踐單元,不利于學生更全面掌握及應用污水處理的工藝方法;(3)實驗內容不能有效地與生產實際聯系在一起,學生分析問題解決問題的能力得不到提高,對學生日后解決工作中出現的問題起不到很大的幫助作用。
2教學模式改革
2.1整合教學內容
水污染控制工程內容豐富,覆蓋面廣,如何在有限的課堂教學學時內,讓學生學到重點和精華,是教學過程應重點考慮的問題。因此,需要對教學內容進行優(yōu)化、整合、精簡,有些理論可以在其他專業(yè)基礎課程中講授,避免重復性。
2.2優(yōu)化多媒體教學課件
在水污染控制工程教學過程中,通常采用多媒體教學將文本、聲音、圖片等信息組合在一起,直觀地向學生展示知識點,在此基礎上,使用flas演示,豐富工藝的動態(tài)演示過程將更生動地表達工藝流程、處理過程,有利于學生的理解。
2.3增加課程設計教學模塊。
在現有教學體系中,缺少了課程設計這一環(huán)節(jié),課程設計是完成課堂教學后一個重要的實踐環(huán)節(jié),在教學中起著承上啟下的作用,是連接理論知識和生產實際的橋梁。因此增加這一模塊,可由老師提供相關設計資料,讓學生獨立或協(xié)作完成設計,進行小組討論,提出改進建議修正設計方案。從而達到深入理解課堂教學內容,增強學生實踐動手能力的目的。
2.4現場參觀實踐與課堂教學相結合。
校外參觀實習使學生有機會深入生產實際,將理論和實踐相結合,深化理解所學理論知識。水污染控制工程是工程實踐性很強的一門課程,課堂教學所傳授的理論知識與課外參觀實踐緊密結合起來可以起到事半功倍的效果。例如在講授完活性污泥相關知識后,組織學生到吉安市污水處理廠進行實地參觀,請工程師介紹工藝運行的情況,常出現的問題及解決和防范措施等,使課堂上抽象難懂的內容通過現場具體生動講解,使專業(yè)知識得到深化和鞏固,理論和實際相結合,并且培養(yǎng)了解決實際問題的能力。
3結語
篇2
關鍵詞:應用型;人才培養(yǎng);實驗教學;改革
一、實驗教學現狀及存在問題
(一)實驗教學現狀
目前我校水污染控制工程實驗課程分為兩部分,分別為水污染控制工程實驗(一)和水污染控制工程實驗(二),均為8個實驗,每個實驗4學時,在學生大三上、下兩個學期開設,總共64學時。水污染控制工程實驗(一)以自來水處理為主線,主要開設了混凝實驗、自由沉淀實驗、絮凝沉淀實驗、過濾實驗、消毒實驗等項目。水污染控制工程實驗(二)以生活廢水和工業(yè)廢水處理為主線,主要開設了活性污泥性質的測定、污泥比阻的測定、臭氧脫色實驗、酸性廢水過濾中和、離子交換樹脂交換容量的測定、動態(tài)活性炭吸附、氧化溝處理污水等項目。通過本實驗課程的學習,使學生了解常見的水質凈化技術的原理和方法,加深對水污染控制原理的了解,增強對水污染控制工程理論課的認識,培養(yǎng)學生的動手能力、實驗操作技能、觀察及分析問題、解決問題的能力,熟悉基本的數據處理能力。
(二)實驗教學存在的問題
1.實驗內容較為陳舊,系統(tǒng)性不強
我校水污染控制工程實驗室自建立以來,實驗內容經歷了從無到有,從少到多的過程。雖然實驗項目較多,但是實驗項目通常結合理論課程的內容和實驗室儀器設備條件而設置,發(fā)展經歷的時間較長,導致實驗項目間彼此獨立,缺乏系統(tǒng)性、連貫性。同時,由于每年在實驗設備的更新上資金投入不足,導致實驗教學內容更新速度慢,而很多水處理的新技術更新速度較快,實驗內容不能及時反映本學科發(fā)展的最新動態(tài)。同時,由于實驗室儀器設備等條件的限制,開設的實驗項目主要為驗證性實驗,綜合性、設計型實驗比例偏低。在實際的生產過程中,污水處理廠是由多處理單元組成的污水處理系統(tǒng),對綜合性、設計性實驗的要求較高。本課程原有的實驗項目只能進行污水中單個處理單元的操作,不能進行整個污水處理系統(tǒng)的操作、調試和運行管理能力的培養(yǎng),與應用型人才培養(yǎng)的目標有一定的差距。
2.實驗教學模式落后
傳統(tǒng)的實驗教學模式是學生預習,教師講課,學生操作,完成實驗報告,我校之前這門課程教學也是采用的這種模式。在實際上課過程中,我們發(fā)現這種模式存在一些問題,比如由于水污染控制工程實驗內容較多,每本教材的側重點不一樣,導致每次教材內容與實驗內容相差較大,學生預習的積極性不高,效果較差;上課老師在講解的過程中,學生注意力不集中,實驗過程完全按照黑板按部就班,沒有對各個步驟深入理解和掌握,導致學習效果較差。這樣較為落后的教學模式,不僅阻礙了學生實驗學習興趣的培養(yǎng),而且使學生的思維空間受到很大限制,制約了學生主動性的發(fā)揮和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3.教學儀器設備更新緩慢
我校水污染控制實驗室的設備雖然較多,但是很多實驗設備年限較長,大多數實驗裝置的使用時間在十年以上,實驗儀器設備更新較慢,還有部分儀器設備出現故障,不能正常使用,導致學生在水污染控制工程實驗中學到的大多數還是傳統(tǒng)的處理方法,與實際生產中的新技術脫節(jié)。與此同時,每個實驗室現有配備的實驗裝置有限,為了滿足實驗教學的需要,使學生能夠更好的對儀器功能有所了解,在實驗教學中通常安排2-4個學生一組,多個實驗小組的同學共用一臺儀器,部分學生無法動手操作實驗儀器,不能達到培養(yǎng)和鍛煉每位同學的動手能力的目的。
4.實驗成績考核不夠合理
課程成績是每位學生都關心的焦點,是調動學生學習積極性和評價學生學習水平的重要手段。目前多數高校對實驗課成績的評定,主要還是依據學生考勤、實驗操作、實驗報告內容等進行,但這種方法不能客觀、準確、全面地衡量學生對實驗教學內容的了解和掌握情況。我校傳統(tǒng)的實驗考核方式是平時成績占70%,主要包括考勤和作業(yè),期末考試成績占30%。水污染控制工程實驗一般實驗時間較長,實驗內容較多,工作量大,每組需2-4人。在作業(yè)考核過程中,實驗課出勤率一般較高,每組學生同一實驗數據,實驗報告一樣,但每位同學的學習主動性不一樣,動手能力有差別,實驗報告存在抄襲的現象,所以主要以實驗報告成績作為學生的課程考核成績是不合理的,也不能真實反映出學生的實驗動手操作能力。
二、實驗教學改革措施
為了進一步改進水污染控制實驗課程的教學效果,提高學生的學習積極性,針對上述教學過程中存在的問題,我們按照人才培養(yǎng)方案的目標和要求,結合水處理行業(yè)的發(fā)展現狀和趨勢,經過多次的討論,對該試驗課程的課程體系、教學內容、教學模式、考核方法等多方面進行了改革。
(一)優(yōu)化實驗課程體系
在實驗教學過程中,我們發(fā)現現有的分上、下兩學期開設實驗的模式存在一些問題,一是不能有效的反映課程體系結構,學生在學習的過程中,條理性不強;二是分上、下兩學期開設課程,跨度的時間較長,而水污染控制的理論課只是開設一個學期,實驗課程學習的系統(tǒng)性、連貫性不強,不利于學生理解和掌握基本的原理和操作,與應用型人才培養(yǎng)的目標不符。針對此實際問題,我們結合人才培養(yǎng)的目標和課程知識的特點,將原有的課程體系改為包含了驗證性、設計性、綜合性實驗的“三段式”分層次課程體系,將課程開設時間合并到一學期的時間,并對實驗內容進行整合。第一段為基礎的驗證性實驗,主要內容為水處理過程中的一些重要處理單元及指標的檢測,主要包括混凝實驗、自由沉淀實驗、絮凝沉淀實驗、活性污泥性質的測定、污泥比阻的測定實驗等項目。要求學生學習基本的測試方法、正確記錄實驗數據并對其進行分析處理、準確描述實驗結果的并規(guī)范撰寫實驗報告。第二段為設計性實驗,是在學習了基礎性實驗的基礎上,讓學生進一步學會知識的運用,培養(yǎng)和提高學生水污染控制過程中較為基礎的實驗設計方法和方案,主要包括酸性廢水過濾中和、離子交換樹脂交換容量的測定、動態(tài)活性炭吸附等項目。要求學生通過此類實驗,熟悉和掌握水處理過程中常見的影響因素及具體的影響效果。此兩類實驗還是以單個實驗的形式開展,每個實驗4學時,一共開設10個實驗,總共40學時。第三段為綜合性實驗,在前兩個階段實驗完成的基礎上,開設連續(xù)2周總共40學時的綜合性實驗。該階段實驗是將水污染控制工程課程中緊密相連的多個知識點進行有機統(tǒng)一,體現水處理工藝的系統(tǒng)性,主要實驗項目有污水處理中常見的A2/O工藝、SBR工藝、氧化溝工藝處理污水等實驗。通過這類實驗,鍛煉學生在動態(tài)、連續(xù)的實驗中的綜合操作技能,加以對水處理體系知識的綜合理解。此階段實驗最大的特點是利用購買的新的儀器設備,模擬污水處理設備的實際運行,讓學生通過在各工藝處理的各個階段采樣監(jiān)測,進一步認識各個階段的處理效果,加深對理論課上學習的各種工藝的理解,同時培養(yǎng)學生的動手和操作能力,分析問題和解決實際問題的能力。每一組學生在完成自己的工藝之后,幾組同學之間相互交換,每個同學都有機會學習到幾種工藝,大大提高了學生的學習積極性和學習效果。
(二)完善和更新實驗項目
實驗項目的選取對實驗教學的質量和效果有很大的影響。本課程實驗項目改革后,單個實驗項目由原來的16個減少為現在的10個,并不僅僅是單純的減少實驗項目,而是根據人才培養(yǎng)方案的要求,對原有的實驗項目進行整合。例如將原有的活性污泥性質的測定和污泥比阻的測定兩個實驗,整合成一個實驗。同時,結合水處理行業(yè)各種技術的發(fā)展趨勢,通過專業(yè)教師深入企業(yè)走訪、與水處理企業(yè)工程師座談等形式,對現有實驗項目進行篩選,淘汰一些已經落后的實驗項目,并篩選出部分與生產實際結合較為緊密的實驗項目,在改進的基礎上繼續(xù)開設,增強實驗的實用性。如氨氮吹脫實驗,目前在實際水處理中已經比較少見,取消了該類實驗項目。在此基礎上,我們結合水處理行業(yè)的現狀和發(fā)展趨勢,新增了幾套污水處理的成套設備,開設了包括A2/O工藝、SBR工藝、氧化溝工藝的污水處理中常見的幾種生化工藝的實訓課程。該課程需要污水連續(xù)處理與運行,我們通過連續(xù)兩周40學時的實訓方式開展,讓學生通過具體的自己測出來的實驗數據,了解每個污水處理單元的處理水質情況,加深對每個污水處理單元的處理效果和處理效率的理解,熟悉每個處理單元的作用。
(三)改革實驗教學和考核方式
1.實驗教學模式的改革
針對實驗教學模式落后,學生學習積極性不高的問題,我們對傳統(tǒng)的教學方式進行了一系列改革。首先,根據本專業(yè)人才培養(yǎng)的目標和要求,結合我校實驗室的實際情況,我們編寫了一本適合我校學生使用的教材。新教材的內容按照我校實驗課的具體項目進行編排,實驗內容更加具體。教師在每次實驗課下課前,會將下次課的實驗內容提前告訴給學生,讓學生提前預習,使學生預習起來更加具有針對性。其次,為了解決實驗設備投入不足,設備更新速度較慢的問題,我院與其他幾個學院一起,共同建立了工程虛擬仿真實訓中心,購買了幾套污水處理廠的虛擬仿真軟件。通過虛擬仿真軟件的教學,讓學生對實際的污水處理廠的各個處理單元的結構和管線、設備的運營等有了一個初步的認識和了解,為后期的綜合性實驗的開設打下良好的基礎,同時也為今后從事水處理方面的工作做好準備,真正做到學以致用。最后,為了進一步提高學生的學習興趣,我們將學生易于接受的微課教學也引入到該門實驗課教學過程中。教師根據我校實驗課開設的實際情況,將部分實驗課程制作成微課,提前發(fā)給學生預習,上課之前通過提問、翻轉課堂等形式,檢驗學生的預習和對實驗內容的掌握情況,再針對具體問題進行詳細的講解。在微課教學過程中,學生課前通過微課進行自主學習,熟悉和掌握實驗原理、實驗步驟和實驗儀器等內容[3]。學生可以根據自身的學習能力,針對某個知識點進行快速或反復學習,直到理解掌握為止,這樣學生在課堂上每一步的實驗操作過程更有目的性,從而提高學生的學習興趣和學習效率。
2.實驗考核方式的改革
為了更加科學合理地對學生的學習效果進行考核,我們對傳統(tǒng)的實驗考核方式也進行了改革。在改革后的實驗考核方式中,除了之前的學生考勤、作業(yè)和考試成績之外,在平時成績的考核中加入了一個重要的指標,就是學生在實驗課堂上的動手情況。在第一次上課過程中,會和學生明確說明,實驗課上的動手情況將會作為一個重要的考核方面,每次上課都會對每位學生的實驗動手操作情況進行記載,在最后的課程考核時,給出一個動手方面的總評成績,占比較大。同時,在期末考試成績中,實驗操作考試占了總成績的2/3,更加注重對學生具體實驗操作的掌握程度的考核。通過這種形式的改革,讓學生在實驗上課的過程中,更加注重實驗操作能力的培養(yǎng),督促學生在每次實驗課上積極動手,同時也可以培養(yǎng)和鍛煉學生的團隊合作能力[4]。
篇3
關鍵詞:緒論課;水污染控制工程課程;教學設計;應用型本科
水污染控制工程課程作為環(huán)境科學與工程專業(yè)的必修課程,在該專業(yè)的學習過程中占據著舉足輕重的地位[1]。水污染是目前國內外非常嚴峻的環(huán)境問題,學習水污染控制的基本原理,掌握水污染處理的常見方法,對應用型本科院校的學生就業(yè)起著十分關鍵的作用,因此學好水污染控制工程課程對于環(huán)境科學與工程專業(yè)的學生而言尤為重要[2]。然而,該課程涉及內容廣泛,在缺乏實踐經驗的情況下,很多知識不能被學生較好地消化吸收,甚至容易讓學生產生倦怠感,影響課程的學習效果。緒論課對于剛剛接觸水污染控制工程課程的學生而言,可能成為這門課程的“興奮劑”—教師通過良好的教學設計,提高學生的學習興趣[3],引導學生主動學習,為后續(xù)內容的學習鋪墊堅實的基礎;它也可能成為這門課程的“絆腳石”—依然采用“教師講,學生聽”這種枯燥乏味、一成不變的授課模式,無疑打擊學生的學習積極性,讓學生對后續(xù)課程的學習望而生畏,甚至從一開始便打算放棄這門課程的學習。因此,緒論課作為水污染控制工程課程的第一課,應當成為一個良好的開端,教師很有必要花精力、想辦法讓課堂變得有內容、有吸引力。成都工業(yè)學院作為一所地方應用型本科院校,致力于培養(yǎng)基層應用型工程技術人才,近年來在課程改革方面進行了大量的探索,取得了較好的成果。筆者結合本校水污染控制工程課程的教學改革實踐,從理論講解、案例導入、虛擬仿真、互動實驗、課外推薦等環(huán)節(jié)的設計闡明該課程緒論課的教學設計與實踐。
1理論講解
介紹課程基本情況理論講解環(huán)節(jié)分為“三步走”。第一步,教師需要告訴學生“為什么”要學習水污染控制工程課程,從就業(yè)、考研或個人能力的提升等幾個方面,介紹該課程對于環(huán)境科學與工程專業(yè)的重要性。第二步,教師需要告訴學生水污染控制工程課程要“學什么”,從物理法、化學法、生物法等幾個方面,介紹水污染防治的常見方法及途徑。需要說明的是,教師不需要對細節(jié)的方法或復雜的原理展開講解,而更多的是通過與現實生活息息相關的細節(jié)告訴學生,水污染治理技術十分常見,并通過淺顯易懂的語言闡述水污染處理方法的基本原理。第三步,教師需要告訴學生“怎么學”水污染控制工程課程,從理論、實驗、實踐、實習等幾個方面,介紹本課程的學習體系、學習方法和學校提供的配套條件。通過“三步走”策略,打消學生的畏難情緒,鼓勵學生富有創(chuàng)造力的學習。
2案例導入
普及水污染生活常識案例導入環(huán)節(jié)主要通過與生活密切相關的案例,普及與水污染控制工程課程相關的生活常識。案例的選擇應該具有引導性,如在緒論課開始時導入“癌癥村”案例,通過視頻和報紙新聞資料介紹“癌癥村”的由來和影響,進而引出“水污染”的危害;案例的選擇應該具有實用性,如在介紹物理化學法時導入“電解水騙局”案例,通過電解水實驗視頻揭秘凈水器常見騙局,進而讓學生明白學習本課程的實用性;案例的選擇還應該具有專業(yè)性,如在介紹水體主要污染物時導入“滇池水體富營養(yǎng)化”案例,通過圖片、Flash等形式讓學生初步了解水體富營養(yǎng)化的原因、危害。在不同的環(huán)節(jié),導入不同類型的案例,可以讓學生更好地體會水污染控制的重要意義。
3虛擬仿真
感受水污染凈化過程通過理論講解和案例導入后,學生已經對水污染控制工程課程有了初步的了解,對常見的水處理方法也有了初步的印象,然而對于集成各項水處理技術于一體的污水處理廠仍處于模糊狀態(tài)。此時,通過“虛擬仿真”環(huán)節(jié)的設置,讓學生身臨其境觀看污水處理廠的全貌、主體構筑物以及動態(tài)工藝流程,感受水污染凈化過程,并指出水處理工藝多種多樣,應該根據實際情況選擇和組合運用,從而實現污染物的去除或污水的達標排放。該環(huán)節(jié)結束后,教師應鼓勵學生在學習之余進入虛擬仿真實驗室模擬訓練,將課堂所學知識靈活運用,依托虛擬仿真平臺掌握水處理的基本操作技巧。
4互動實驗
激發(fā)學生學習興趣“講”和“看”往往還不足以調動學生的學習興趣,若能在緒論課中融入課堂互動實驗,將原本枯燥乏味的課堂變得生動活潑。教師應根據自己的教學經驗和可用的實驗條件,設計出若干可用于課堂操作的互動“小實驗”。之所以稱之為“小實驗”,是因為它與實驗室實驗存在明顯的區(qū)別,主要體現在:一是“小實驗”應與水處理技術密切相關,但學生能在還未掌握專業(yè)知識的情況下順利完成,并在完成后通過教師的引導對專業(yè)知識進行掌握;二是“小實驗”需要嚴格控制時間,一般設計在較短時間(10~20分鐘左右)內完成,同時安全性可控;三是“小實驗”應當具有明顯的視覺效果,讓學生能清楚觀察到實驗前后的變化;四是“小實驗”在具備專業(yè)性的同時,還應具有趣味性,教師可將其設置成競賽形式,基于實驗效果評選出最佳互動選手,從而激發(fā)學生的學習熱情。以“過濾和吸附”知識點為例介紹“小實驗”的設計。教師提前準備好以下材料:濾柱若干根;河砂、石英砂、大理石砂、沸石砂、碎石、活性炭、陶粒、廢棄鋼渣、海綿鐵、鐵粉、玉米芯等不同類型、不同粒徑的濾料若干份;含一定濃度污染物的人工配制污水;濾布若干份;其他配件(剪刀、藥勺、手套、燒杯等)。向學生展示上述材料,并解讀互動實驗規(guī)則:選取3~5位學生上臺,每人挑選1~3種濾料填入濾柱內,提示學生可以只選擇其中一種,也可以選擇多種進行任意組合或混合,但填充高度不能超過柱內的指定高度(限時5分鐘);利用自制濾柱,每人負責處理完一定體積的人工配制污水(限時5分鐘);由教師采用提前配制好的測試藥劑對濾柱出水水質進行判定,根據學生的操作表現和處理效果綜合評判出最佳凈水員。“小實驗”結束后,教師請參與互動的學生談談自己的收獲與體會,并與同伴一起分析失敗或成功的原因,最后總結影響過濾和吸附效果的因素以及濾料的選擇和混配原則。通過這些“小實驗”,激勵學生勇于創(chuàng)造,充分利用生活廢棄物作為水處理原材料,積極學習水處理知識,踴躍探索和開發(fā)新型的水處理裝置。
5課外推薦
鼓勵學生經常學習課堂學習時間是有限的,知識體量的傳輸也是有限的。課外學習既可以復習鞏固課堂所學,同時也是對課堂知識的一項補充與延展。傳統(tǒng)的課外學習模式主要包括課后作業(yè)、考試訓練、制作PowerPoint等,但這些方法趣味性不強。為解決這一問題,教師在緒論課結束之余,可以向學生推薦若干實用的涉及水污染控制的論壇,如小木蟲、水網論壇、水世界等;也可以推薦若干關注度較高的微信公眾號[4],如環(huán)境工程、中國給水排水、環(huán)保水圈、工業(yè)污水處理等;還可以建立課程微信群,由教師不定期、選擇性地推薦一系列具有代表性的水環(huán)保類文章。通過上述途徑,讓學生保持學習狀態(tài),與時俱進,了解最新的水處理動態(tài)。在該環(huán)節(jié)的實際操作中,教師應該給學生提供相應的網址或二維碼,鼓勵學生至少關注一個論壇或微信公眾號。課程微信群的推薦文章,教師應當精心選擇,同時也鼓勵學生推薦文章。此外,課程微信群除推薦相關文章外,還可以作為課后習題、學習疑問的討論區(qū),鼓勵大家積極思考、踴躍發(fā)言。
篇4
關鍵詞: “水污染控制工程” 一體化實踐教學 教學改革
“水污染控制工程”作為環(huán)境工程的主干科目,所涉及的基礎知識繁雜,同時工程應用性也極強。該課程在講述污染物在水中的遷移轉化和降解行為與影響因素的基礎上,重點探討如何運用各種物理、化學和生物的方法控制和消除污染,它強調控制污染的各種技術手段,實踐技能要求高。在整個教學過程中,如何將課堂教學與實驗、實習和課程設計等實踐教學有機地結合在一起,更好地貫徹理論與實踐相結合,鞏固和深化課堂所學的教學內容,提高分析和解決實際問題的能力,提高環(huán)境工程創(chuàng)新人才的培養(yǎng),是目前急需解決的問題,也是當前國內外大多數高校進行教學改革的主要方向。[1-3]
1.存在的問題
我國高等教育長期以來以傳授知識為主要任務,課程以一門學科的基本知識和基本技能為核心。在這種教育思想的指導下,教學過程中往往是重知識積累,輕知識的運用和能力的培養(yǎng),這種現象在本課程的實踐教學環(huán)節(jié)上表現得尤為突出。在實驗教學環(huán)節(jié),設置實驗課時相對較少,且多為驗證性實驗,僅能滿足鞏固基本理論知識,掌握基礎實驗技能,對于激發(fā)學生的創(chuàng)新思維,培養(yǎng)其創(chuàng)新能力起不到應有的作用;在課程設計環(huán)節(jié),形式較為單一,學生積極性不高;在生產實習環(huán)節(jié),由于資金投入不足,加之現場條件的限制,大多是走馬觀花、收效甚微。
2.“水污染控制工程”一體化實踐教學改革的方案
“水污染控制工程”一體化實踐教學改革的重點是:改革和完善以水污染控制為主線的教學體系,建立“課堂教學―實驗教學―課程設計―生產實習”的一體化實踐教學模式,具體技術路線見下圖。
3.改革方案的實施與教學實踐
3.1優(yōu)化整合教學內容,改進教學方法和手段,強化課堂教學效果。
在教學內容上,重新整合原有知識點,突出重點難點,壓縮課堂教學學時;在教學手段上,將課堂教學、專題討論、多媒體手段、水處理模型、小論文寫作等有機地結合在一起,提高學習效率和質量;在教學方法上,采用案例教學模式[4],即“理論―案例―理論”的方式:將水污染控制原理與實際案例、設計相結合,引導學生注意理論知識的學習和應用,對案例、設計中存在的問題加以分析,找出存在的問題,從理論上加以分析解決。
3.2采用層次教學,完善實驗教學環(huán)節(jié)。
實驗教學是理論聯系實際的橋梁,對于學生鞏固理論知識,掌握實驗技術技能,培養(yǎng)動手能力,提高綜合素質起著關鍵作用,在學生學習專業(yè)課程中起重要的“紐帶”作用。水污染控制工程在實驗教學環(huán)節(jié)上增加了實驗課時和內容,突出實驗內容的基礎性、實用性、綜合性和系統(tǒng)性,同時部分試驗為拓展性和創(chuàng)新性試驗。為此,我們要把實驗內容從易到難、由淺入深,按照認識的規(guī)律分三個層次[5]教學授課,即基礎驗證性實驗教學、綜合設計性試驗教學和開放性試驗教學。
第一層次是注重基本實驗技能培養(yǎng),學習基本的測試方法及其正確的實驗數據記錄分析處理、實驗結果的準確描述和規(guī)范實驗報告;第二層次是對緊密相連的各個知識點進行有機的統(tǒng)一,體現水處理工藝的系統(tǒng)性,通過這類實驗,鍛煉學生在動態(tài)、連續(xù)的實驗中的操作技能,讓學生把水處理實驗加以綜合理解,掌握水處理的體系;第三層次是通過開設開放性廢水處理工藝實驗,培養(yǎng)學生的綜合能力,通過開放實驗室,鼓勵學生在業(yè)余時間到實驗室,自己動手做一些感興趣的實驗,由學生自己制定實驗題目、實驗方案(比如某工藝的一些改型)、實驗步驟,并進行實驗分析。
這樣可使學生的學習由被動變?yōu)橹鲃?在掌握水處理實驗工藝方法的同時,不僅練習各種操作技術,培養(yǎng)獨立分析問題、解決問題的能力,而且調動積極性、創(chuàng)造性,激發(fā)對知識和科學的探索。
3.3將課程設計系統(tǒng)化,充分發(fā)揮其橋梁作用。
“水污染控制工程”課程設計是在完成課程學習后進行的一個重要的實踐環(huán)節(jié),在教學中起著承上啟下的作用,是連接基礎知識、基本理論學習和生產實際的紐帶和橋梁。
為了強化課程設計的效果,教師可將課程設計與生產實習交叉進行,使學生在設計實踐中遇到的問題到現場得以解決,增強學生的感性認識,實現從理性―感性―理性的升華。首先教師參照現場實例,給出設計要求和部分設計參數,學生分組或自由組合,協(xié)作或單獨做出設計方案和設計圖件;然后,組織學生現場參觀,對其優(yōu)缺點進行討論比對,在此基礎上提出改進建議;最后,完成對課程設計的修正。
3.4采用“三步走”策略,強化生產實習效果。
所謂“三步走”策略是指分別在實習前、實習中和實習后采取相應措施強化實習效果。具體做法是:教師在生產實習前把有關課程中實踐性比較強的內容與實習結合起來進行教學,甚至加講少量必不可少的新知識,充分調動學生的主觀能動性,從而使學生在對生產過程的實地觀察與實踐中將所學的理論知識與生產實踐活動進行對比分析,認真去解決問題;在實習過程中,可安排參觀和相互交流,或請專家和師傅舉辦一些專題講座;實習結束后,再分小組討論,并撰寫實習報告。
4.結語
“課堂教學―實驗教學―課程設計―生產實習”的一體化實踐教學模式,是一種全面提升學生獨立思考能力、創(chuàng)新能力和實際操作能力的教學模式,是探索以工程為背景的具有中國特色工程人才的培養(yǎng)模式,必將成為培養(yǎng)環(huán)境工程創(chuàng)新人才的基石。
參考文獻:
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篇5
關鍵詞:實踐教學環(huán)節(jié);實驗教學;實踐教學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)14-0150-02
目前的環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)生存在工程實踐意識、創(chuàng)新意識較薄弱,適應能力和運用學科知識解決實際工程問題的能力不足等問題。分析原因,一方面是學生通過應試教育的模式升入大學,學生缺乏對知識的掌握和能力培養(yǎng)的主動性;另一方面在教學中存在重理論、輕實踐,重分析、輕綜合,重個體、輕協(xié)作,重傳統(tǒng)、輕創(chuàng)新等問題。如何提高學生動手實踐能力、綜合分析能力、團隊協(xié)作能力、創(chuàng)造創(chuàng)新能力是我們面臨的教學改革和實踐的一項緊迫任務。水污染控制工程課程建設是圍繞國家環(huán)保產業(yè)的需求和發(fā)展,圍繞高等教育高級應用型人才培養(yǎng)目標,圍繞西部經濟欠發(fā)達地區(qū)高校學科建設的定位,圍繞課程理論教學有特點地開展實驗教學、實習、課程設計和畢業(yè)論文(設計),構建和發(fā)展具有特色的課程體系的實踐教學環(huán)節(jié)。
一、實踐教學環(huán)節(jié)的構成
水污染控制工程課程是實踐性很強的課程,理論教學與實踐教學組成了課程體系。理論教學是實踐教學的基礎,而實踐教學有是理論教學的應用和目標[1]。因此,在教學中各環(huán)節(jié)相互協(xié)調,有機結合,避免出現脫節(jié)和重復。培養(yǎng)學生以不同的思維視角觀察問題與解決問題,在堅實的基礎知識積淀基礎上,較好地解決實踐中各類問題。在教學改革與實踐中重點強化工程教育和實踐訓練,培養(yǎng)學生實際工程能力。課程體系中的實踐環(huán)節(jié)主要包括專業(yè)實驗、認識實習、生產實習、課程設計、畢業(yè)實習和畢業(yè)論文(設計)等環(huán)節(jié)。針對社會對環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)的要求,在實驗教學內容中建立演示驗證(必修)、綜合設計(必修)、研究探索(選修)的“三層次”實驗教學環(huán)節(jié)。實踐教學堅持以“創(chuàng)新與工程設計兩個能力”培養(yǎng)目標為中心,強化實踐性環(huán)節(jié)教學效果。
二、“三層次”實驗教學環(huán)節(jié)
環(huán)境工程專業(yè)是多學科的交叉學科,需要如化學、化學工程、材料化學等學科的理論、實驗方法和技術來支撐、擴展和延伸自己的內涵和外延[2]。實驗教學的基本任務是通過實驗活動,對學生進行科學方法和實驗技能訓練和培養(yǎng),使學生能夠完整地、系統(tǒng)地掌握實驗的基本原理、方法和技能以及實驗技巧等。同時,學生通過實驗的實際操作,實現理論和實際的聯系,掌握技能,并能在此過程中提出問題,促進思考,從而使解決問題的能力得到提升,達到自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目的[3]。在實驗教學環(huán)節(jié)中,將原實驗課程教學安排和內容進行改革,改變原來實驗內容與理論課程學習同時進行,以驗證型實驗為主的實驗教學。對環(huán)境工程專業(yè)實驗教學進行調整,在完成基礎化學實驗、環(huán)境微生物實驗、環(huán)境監(jiān)測實驗教學的基礎上,將水、氣、固、聲的專業(yè)實驗整合為一門環(huán)境工程專業(yè)實驗,共48學時,集中在第七學期末的兩周內進行,其中水方面專業(yè)實驗25學時。實驗技能的培養(yǎng)使學生不僅鞏固了理論知識,訓練分析、判斷、綜合邏輯思維能力和獨立解決問題的能力,還初步培養(yǎng)開發(fā)學生的創(chuàng)新能力。
1.強化演示驗證的實驗內容。專業(yè)實驗中演示驗證實驗內容是不可缺少的,相關的實驗內容能加深學生對理論知識的認識和理解,加強動手能力和思維能力。演示驗證實驗中設置了水中常見陰離子的測定、顆粒自由沉降實驗、離子交換實驗等內容,同時注意專業(yè)實驗內容與環(huán)境監(jiān)測實驗內容不重復設置。
2.突出以學生為主的原則,開設綜合設計型實驗。綜合設計型實驗以學生為主,教師為輔的形式進行實驗。設置了混凝+過濾(吸附)實驗、含重金屬酸性廢水處理實驗。學生根據實驗的基本原理,自主設計實驗方案、準備實驗所需藥品、進行實驗研究、分析實驗現象和討論實驗結果。在整個實驗過程中,教師對關鍵設備進行講解和回答學生提出的問題。通過訓練,學生對文獻查閱、實驗方法、分析儀器使用等方面知識的運用,提高了他們的知識綜合運用能力、觀察能力和動手能力。
3.培養(yǎng)學生的科學研究能力,開設研究探索型實驗。在研究探索型實驗中開設了生物轉盤處理生活污水的動態(tài)實驗和結合大學生科技創(chuàng)新項目、教師科研的研究型實驗。在生物轉盤處理生活污水的動態(tài)實驗中要求學生自主設計實驗內容和實驗路線,設計諸多影響因素對生物轉盤生化處理生活污水的各指標的去除效率,自行選擇1~2個影響因素和1~2個指標的去除效率完成實驗。掌握實驗原理,完成實驗數據處理,得出結論。在實驗中學生鞏固了理論知識和水質指標的測定方法,進行了文獻閱讀訓練,迫使學生進行深層次的思考,如比較和分析實驗結果合理性,分析生物轉盤后續(xù)四個生化池溶解氧,回流比等對去除效率的影響。在大學生科技創(chuàng)新項目、教師科研的研究實驗中是鼓勵學生積極申請每年的大學生科技創(chuàng)新項目,鼓勵教師結合自己的課題研究,引導學生參與部分研究工作。通過科研經歷養(yǎng)成學生嚴謹的科研態(tài)度,學會搜集資料、查閱文獻、設計實驗思路,培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。
三、強化“兩個能力培養(yǎng)”的工程實踐教學環(huán)節(jié)
根據專業(yè)培養(yǎng)的目標,為更好推動工程實踐能力的培養(yǎng),學院多渠道積極加強對外聯系,建立多家典型水處理運行單位作為校外實習實訓基地,為學生提供了認識實習、生產實習、畢業(yè)實習和畢業(yè)論文(設計)等實踐環(huán)節(jié)的場所,有力地保障了本科生實踐能力的培養(yǎng)效果。由于用人單位往往更青睞有一定環(huán)境工程設計經驗和實踐操作能力的學生,因此在教學過程中必須加強課程設計、實習和畢業(yè)論文(設計)等教學環(huán)節(jié)訓練。實踐教學環(huán)節(jié)中,把所學的理論知識應用到實踐中,培養(yǎng)學生的工程設計能力;通過認識實習、生產實習和畢業(yè)實習的實踐教學,培養(yǎng)學生實踐操作能力,增強學生運用專業(yè)知識和系統(tǒng)解決實際問題的能力,使學生在工程設計和創(chuàng)新能力方面都得到較系統(tǒng)的訓練和全方位的提高。
水污染控制工程的課程設計,時間為一周,每2~3人一組,在理論教學內容完成后進行。要求學生完成一個設定進、出水水質工藝方案的設計,在教師的指導下進行工藝計算,繪制圖紙、完成設計說明書的編寫,完成一個典型水污染治理工程的方案設計,使學生進行工程設計能力的訓練。
認識實習培養(yǎng)學生的專業(yè)思想,包括對企業(yè)生產和典型工藝的感知、對職業(yè)的成就感,主要以查閱資料結合實地參觀為主。生產實習環(huán)節(jié)與理論教學相銜接,結合實習基地的具體情況,熟悉典型水污染控制工程處理工藝、單元處理技術與設備、處理效率,加深和鞏固對專業(yè)知識的理解。生產實習選擇企業(yè)運行穩(wěn)定的生活污水處理廠,進行各工段跟班生產,掌握企業(yè)概況,工藝技術和運行參數,主要構筑物和設備的原理、結構和運行指標,自動控制和能源狀況。提高學生水污染治理工程設計能力、實踐能力和施工能力。
畢業(yè)實習和畢業(yè)論文(設計)在第七學期末根據學生自主選擇進行畢業(yè)設計和畢業(yè)論文,嚴格做到一人一題,指導老師下達任務書。第八學期開學提交開題報告進行答辯。進行畢業(yè)設計的同學到相關企業(yè)再次進行實習,依據任務書內容資料收集;選擇畢業(yè)論文的同學按照任務內容要求進行大型儀器的操作學習、主要實驗手段和方法的學習、完成實驗材料設備的準備工作,初步培養(yǎng)學生的科研能力,提升學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。通過工程實踐的系統(tǒng)訓練,使學生增強工程實踐能力與應用能力,突出綜合性、整體性和系統(tǒng)性思維的訓練。
四、結語
在高等教育改革中,提升學生工程實踐與科研創(chuàng)新“兩個能力”培養(yǎng),強化學生工程意識,對于全面提高教育質量具有十分重要的意義,從而可以達到培養(yǎng)適合區(qū)域經濟建設的環(huán)境工程專業(yè)高級應用型人才的目標。
參考文獻:
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篇6
〔關鍵詞〕排滲墻;污水收集截獲系統(tǒng);地下水污染
1工程概況
某大型渣堆位于云南省者海鎮(zhèn),堆存約3900kt廢渣。廢渣主要包括冶煉水淬渣、工業(yè)爐窯渣及少量建筑垃圾。根據毒性浸出試驗,該廢渣屬于第Ⅱ類一般工業(yè)固體廢物。渣堆長期無屏障堆放,其有害物質受大氣降水淋濾直接或間接地進入堆放場地附近的土壤環(huán)境。一些污染物在下滲的過程中,由于過濾、吸附和沉淀而被截留在土壤及深部土層里,難降解的重金屬在土層中積累起來,造成土壤及深部土層的污染。
2地下水污染特點
場區(qū)內地下水類型主要有第四系松散巖類孔隙水、玄武巖類孔洞裂隙水、以碳酸鹽巖為主的巖溶水3大類。渣堆區(qū)淺層地下水賦存在上部的第四系沖洪積層的含礫粘土孔隙中,主要接受豎向的降水入滲補給。含礫粘土層滲透系數在2.7×10-6cm/s左右。該渣堆主要的特征污染物是Zn和Cd??傮w而言,垂直方向上主要受污染土層為素填土及洪積層含礫粘土層,地下水位以上重金屬含量較地下水水位以下重金屬含量高。隨著深度的加深,污染程度有遞減趨勢。而地下水位以下1~3m后,重金屬污染影響急劇減弱,影響深度主要集中在7m以上。
3方案選擇
污水收集截獲系統(tǒng)的設計重點在于截獲。常見的地下水截獲方式有排滲井、輻射排滲管、水平排滲管。但是,排滲井、排滲管更適用于透水性較好的廢渣或者尾礦(其滲透性系數為10-4~10-3cm/s量級)[4-5],而本項目地下水賦存于透水性極差的含礫粘土層中,若采用排滲井或排滲管式,其集水效果將大大降低。根據《建筑基坑支護技術規(guī)程》[6],潛水含水層的影響半徑可按下式計算:R=2sw姨kH(1)式中:R為影響半徑,m;sw為井水位降深,m(當sw10m時,取sw=10m);k為含水層的滲透系數,m/d;H為潛水含水層厚度,m。該項目場地含水層為含礫粘土層,其滲透系數平均值為2.7×10-6cm/s,厚度約6m,則其影響半徑計算值約為2.4m??紤]到場地特點,筆者提出采用砂礫石排滲墻的型式對污染地下水進行截獲。水力截獲墻要求埋深超過含污水地層下約1~2m,且總深度大于7m。水力截獲墻垂直于地下水流向,當地下水經過該位置時,自然將其截獲并導至低點截獲井中。相比排滲管集水斷面而言,水力截獲墻的集水斷面相當于其百倍以上的斷面,截獲效果更佳,且施工簡單,作業(yè)安全。
4排滲墻方案
在渣堆西南側及東南側較低位置、垂直防滲體內側(渣堆內)約8m位置設置以截獲墻為主體的新型污水截獲系統(tǒng)。截獲井內徑3.0m,采用人工挖孔成井。井壁開孔,孔內預埋DN90HDPE管,HDPE管外側采用土工布包粗砂反濾。井內設置自動液位計自啟動泵,將地下水污水及時排至滲濾液處理站進行處理。截獲井東西兩側分別設置截獲墻,墻體埋深為9m,墻體坡向截獲井。截獲墻采用長臂挖掘機進行開槽,開槽寬度60cm。開槽后立即回填,底部5m回填砂礫石置換,其余再回填砂礫石。根據工勘資料,場地土層自穩(wěn)高度可達5~7m,因此實際開槽深度定為6m,其余高度采用明挖型式處理。
篇7
【關鍵詞】水污染控制;教學;環(huán)境工程;實踐
一、水污染日益嚴重,水污染控制勢在必行
“水”是大自然的產物,是人類賴以生存的物質基礎。然而,隨著人類社會經濟的發(fā)展,新型工、農業(yè)的產生,隨之而來的大量污染物質被排入水體,人類正面臨著前所未有的危機。2015年1月1日,被稱為“史上最嚴”的新《環(huán)境保護法》正式實施,公眾對環(huán)境污染問題愈加關切。然而,水污染的事件依舊不絕如縷,甚至多起事件接連上演,一幕幕觸目驚心:
2015年3月9日泉州50多頭死豬被拋尸導致溪面水體污染。在福建泉州惠安縣螺陽鎮(zhèn)錦里村后坊舊橋處,50多頭死豬被發(fā)現拋于橋下的林輞溪中,造成附近水體污染,惡臭撲鼻。事發(fā)后,惠安縣農林局、環(huán)保局、水利局、螺陽鎮(zhèn)政府、輞川鎮(zhèn)政府等多部門到現場實地查看,并表示近日將對溪面的死豬進行清理。
2015年4月27日宜昌長陽蒙特錳業(yè)排污致水體污染。湖北宜昌長陽縣化工污染,溪水污染變黑變臭,并流入母親河清江污染江水。同時礦工業(yè)污水排放嚴重破壞當地生態(tài)環(huán)境。
2015年6月17河水被污染,安徽池州千畝田變荒地。安徽省池州市東至縣的香隅鎮(zhèn)地處長江南岸,鎮(zhèn)里數千畝農田也變成了荒地。只因化工園污染灌溉水源。這些水中含有大量有毒物,多項污染物超標。其中苯的含量是13.7,超標136倍。污水進入通河之后,在合阜村與另一條河流匯合,再輾轉三四公里,最終會流入長江。
這些只是水污染事件里的幾個微小縮影,這些事件給人們敲響了警鐘,保護水環(huán)境,防治水污染勢在必行。對水體的保護并不等同于經濟發(fā)展的停滯,我們需要在創(chuàng)造大量物質財富的同時,保持江河湖海的潔凈。在這樣的形式下,水污染控制工程應時而生[1]。為適應社會發(fā)展的需要,解決各類環(huán)境污染問題,學好水污染控制工程對學生走向社會,解決實際生產中的各種水污染問題有著至關重要的意義。
二、高校水污染控制教學現狀分析
水污染控制工程課程的多學科交叉性、實踐性、時代性和前沿性都很突出,課程涉及知識面較寬,兼具理科和工科的特點。交叉性:包含了基礎化學、基礎物理學、環(huán)境微生物學、生物化學、工程學、水力學、環(huán)境監(jiān)測、水污染控制技術等知識。實踐性:配套相應的大量實踐教學環(huán)節(jié)(教學實驗、創(chuàng)新實驗、課程設計、實習)。時代性和前沿性:課程建設緊密結合水環(huán)境污染的變遷、相關領域技術的發(fā)展和社會對人才培養(yǎng)的要求。
傳統(tǒng)“水污染控制技術”以注入式教學為主,偏重理論講授,一般是先講解原理后再講述工藝,隨后是水處理的設備和運行情況,而教師大多是以PPT播放或者板書形式為主,課堂提問和課后習題為輔,這不僅不能引起學生的學習的興趣,還在一定程度上束縛了學生的主動性和創(chuàng)造性,不利于水污染控制知識體系的完善[2]。實驗也是以演示實驗為主,難以激發(fā)學生的熱情。這樣的教學,理論講不透,實驗參與少,學生缺乏水處理的工程性知識,影響了培養(yǎng)高技能應用型人才目標的全面實現[3]?,F代課程教學中,學生應該成為教學活動的主角,對課程內容融會貫通[4]。針對目前高校學生的學情,“水污染控制工程”的教學方法需要改革和創(chuàng)新。
三、水污染控制學科教學改革發(fā)展研究
1、把課堂教學精細化
“天下大事必作于細,天下難事必成于易?!鞭r業(yè)上的“精耕細作”、生活上的“精打細算”、軍事上的“精兵簡政”,企業(yè)管理上的“精益求精”等現象無不體現了細節(jié)決定成敗,浸潤著精細化的理念。
精細化教學是要求對《水污染控制工程》的課堂教學過程進行整合,在教學內容設計規(guī)范化的前提下,堅持突出重點的原則,將課程的管理、課程項目的設計內容以及考核的方法精細化,把“少、精、新”的理念貫穿于整個項目式的教學課程建設與教學當中,以“精確、細致、深入、規(guī)范”的管理模式,使教學規(guī)范化、精細化、個性化[5]。
加強學生專業(yè)基本技能和專項技能的培養(yǎng)。教學內容應提煉于實際水污染工程項目,學生通過工程項目的學習來強化個人的工程素養(yǎng)。精細化的教學內容和考核方法可以有效激發(fā)學生的自主學習的動力,培養(yǎng)學生的動手實驗和科研創(chuàng)新的能力,同時培養(yǎng)學生團隊協(xié)作意識。
2、將實務訓練一體化
一些高校對實踐教學投入的資金較少,使得學校缺少實訓場所,教師無法帶領學生進行各方面能力的實訓導致學生的實踐能力得不到提高。高校與企業(yè)之間的合作和聯系較少,部分企業(yè)不愿意接納高校的實習生,導致使學生不僅缺少實踐的場所,也缺少專業(yè)的實踐指導。
學校應多安排學生到城市污水處理廠或工業(yè)水處理設施等進行認識實習,在初步熟悉污水處理過程、了解污水處理工藝及設備的同時也可為后續(xù)課程做好準備,做到理論與實務訓練一體化教學。另外,在污水處理廠進行畢業(yè)實習的學生,應指導其對污水工藝選擇、設備選型、水質監(jiān)測、經濟技術指標等內容進行實習。同時,課程應強化平時考試與考核,減弱期末考試成績所占比例,鼓勵學生重視和積極參與實踐動手環(huán)節(jié),把能力培養(yǎng)、知識傳授和素質教育融為一體。
3、讓綜合實驗規(guī)范化
篇8
【關鍵詞】水污染控制技術 教學改革 環(huán)境監(jiān)測與治理技術
【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2015)02C-0148-02
水污染控制技術是環(huán)境工程專業(yè)一門重要的核心主干課程,同時又是一門具有較高綜合性與實踐性的課程。以廣西交通職業(yè)技術學院環(huán)境監(jiān)測與治理技術專業(yè)為例,就目前人才培養(yǎng)方案中水污染控制技術課程教學體系中存在的問題,提出從課程內容、教學方法、實踐教學、結合地方產業(yè)需求等方面進行改革,以更好地適應“以就業(yè)為導向,以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心,以素質教育為特色”的高職辦學理念,實現環(huán)境工程專業(yè)工程型、應用型人才培養(yǎng)目標要求。
一、優(yōu)化教學內容,完善課堂教學
確定合理的教學內容是實現良好教學工作的前提。我校環(huán)境監(jiān)測與治理技術專業(yè)水污染控制技術教學一般為一個學期,目前學時為64,在理論課時相對較少的情況下,很難完成眾多的教學內容,必須要對課堂教學內容進行優(yōu)化設置,突出“少、精、寬、新”的理念。例如根據教學計劃和培養(yǎng)要求,適當地壓縮和刪除生化反應動力學等側重科學研究的理論內容,增加工程實例計算、新頒布的標準與規(guī)范等,并根據水處理技術發(fā)展趨勢及結合教師自身的科研方向,增補生物脫氮除磷技術、活性污泥與生物膜復合技術、中水回用技術、人工濕地技術等新技術與新工藝的介紹等,擴展學生的知識視野。此外,在實際教學當中,筆者注重與本專業(yè)相關課程知識的整合與銜接,如在吸附法、混凝法原理和應用的知識點上,通過對環(huán)境微生物學、有機化學等課程理論知識的回顧,進行系統(tǒng)的對比和歸納,引導學生將不同的處理方法和處理對象進行有機結合。將脫氮除磷基礎理論與工藝、設計一起講解,并通過實際工藝深入講解強化生物脫氮與除磷的機理分析。對處理同類污水的不同污水處理工藝進行經濟性、技術性對比分析,對不同污水處理工藝適用對象、范圍、優(yōu)缺點進行歸納總結,加深學生對理論和工藝技術的理解,便于學生在實際污水處理設計中進行方案比選。
二、改進教學方式與方法,營造多元教學模式
水污染控制技術課程涉及許多的工藝流程圖、構筑物結構圖等,用傳統(tǒng)的灌輸式教學方法學生難以接受,也不利于課堂氛圍的調節(jié)。在實際教學過程當中,應積極開發(fā)具有動態(tài)效果的多媒體教學課件,在相同的時間提供更多的信息量,加深學生對各水處理工藝的原理和流程、各種處理構筑物具體結構的認識和理解。例如,在講授SBR工藝原理時,給學生播放多媒體視頻實例,使學生能看到SBR工藝的流入、反應、沉淀、排放和待機等五個動態(tài)操作過程;講授生物膜法時,采用Flash動態(tài)模擬生物濾池、生物接觸氧化等,提高課堂教學直觀性、動態(tài)性。多媒體教學在提高水污染控制技術課程教學效率和教學質量上起著至關重要的作用,但值得一提的是,這并不意味著在教學過程可以舍棄傳統(tǒng)的板書,如果教師整節(jié)課都不寫一個字,會有相當一部分學生接受不了這種大容量、快節(jié)奏的傳遞信息方式,板書教學可以留給學生更多的消化吸收知識的時間,也有利于掌握整節(jié)課的內容框架。因此,采用傳統(tǒng)板書和多媒體課件并重的教學方式較為合理。
傳統(tǒng)的水污染控制技術課程以教師單向灌輸式教學為主,與現行的素質教育注重教學方法的多樣化不符,因此,需將單向傳授、被動、低效的教學方式向多維互動、主動、高效的教學模式發(fā)展。在實際教學過程中,筆者嘗試將講授法與討論法、問答法、案例教學法、自學輔導法、觀看視頻錄像、網上互動交流、課后答疑等靈活多樣的教學方法相結合。如在介紹污染自然生物處理――穩(wěn)定塘這一知識點時,可先通過設問的方式引入課程內容:在經濟技術有限的情況下可采取怎么樣的污水處理方式?授課過程中,在多媒體講授的基礎上,讓學生結合知識點對自己身邊見過的穩(wěn)定塘進行討論,討論過程可以加深學生對穩(wěn)定塘的應用與優(yōu)缺點的認識,之后教師再通過案例的講解、視頻的播放進一步增強學生對這一知識點的理解。教學方式的多元化能有效促進師生互動交流,使學生成為課程學習的主體和積極的參與者,而不是被動的接受者,對提高教學效率、活躍課堂氣氛起到了良好的效果。
三、強化實踐教學,重視學生工程能力培養(yǎng)
水污染控制技術課程是一門實踐性很強的學科,實踐環(huán)節(jié)較多,具體包括課程體系中的課內實驗、認識實習、課程設計和生產實習等,可分為實驗類教學、設計類教學與實習類教學。實踐教學應堅持與理論課程相結合,改革應該與學生綜合能力培養(yǎng)對接。根據人才培養(yǎng)目標要求,實驗性教學分為基礎性實驗和工藝類實驗兩大塊,前者包括絮凝沉淀、廢水可生化性測定、污泥沉降性能測定等;后者以水處理工程工藝流程的局部或全部為對象,強調結構模型的展示與運行參數的控制等。實驗過程應強調學生的主動參與性,采用開放型的實驗教學模式。各實驗小組根據實驗要求,自行設計實驗方案,經過討論與教師指導后,確定實驗方案并進行實驗,在實驗結束后還需在實驗討論課上進行報告。
設計類教學包括課程設計和畢業(yè)設計兩個部分。一是在理論課程結束后,根據教學計劃安排為期一周的課程設計環(huán)節(jié),要求學生根據所給資料完成一個污水處理廠的方案設計,包括污水處理工藝流程的選擇、各處理構筑物的選擇與設計計算、污水廠的平面布置與高程布置等,在這一過程中,可以適時地在設計方案、工藝流程等方面要求學生采用新工藝、新技術等,促使學生去思考與探索,加強學生實踐能力、工程技術應用等教育。二是在水污染控制技術的畢業(yè)設計選題上,應盡可能的選擇真實案例,而非模擬課題,這樣“真槍實彈”地做設計提高了學生工程實踐的參與性,也對設計提出了更嚴格的要求。
體現水污染控制技術課程教學內容的實習類教學有污水處理廠(站)的認識實習和畢業(yè)實習等。在課程初,安排學生到城市污水處理廠或工業(yè)水處理設施等進行認識實習,初步熟悉污水處理過程、了解污水處理工藝及設備,為后續(xù)課程做好準備。在污水處理廠進行畢業(yè)實習的學生,應指導其對污水工藝選擇、設備選型、水質監(jiān)測、經濟技術指標等內容進行實習。同時,課程應強化平時考試與考核,減弱期末考試成績所占比例,鼓勵學生重視和積極參與實踐動手環(huán)節(jié),把能力培養(yǎng)、知識傳授和素質教育融為一體。
四、結合地方產業(yè)需求教學
水污染控制技術教學體系還應該考慮緊密結合地區(qū)產業(yè)特色與污染特點,著眼解決地方環(huán)境污染問題。例如,廣西盛產木薯與蔗糖,針對這一情況,在水污染控制技術教學中,可適當增加木薯酒精廢水處理、三氯蔗糖廢水處理等工藝介紹。此外,目前廣西政府大力推行的“美麗廣西,生態(tài)鄉(xiāng)村”這一民生工程,對農村生活污水的治理等也提出了更高的要求,在授課過程中,基于專業(yè)服務產業(yè)的原則,也需適當地增加適用于農村或城鎮(zhèn)的生活污水處理工藝介紹。
綜上所述,隨著社會的發(fā)展和進步,水污染控制技術在不斷發(fā)展和變化,水環(huán)境領域不斷擴展,這就要求我們根據課程特點,結合區(qū)域特色,在水污染控制技術課程建設中不斷進行改革與調整,才能更好地貫徹高職教育教學改革的實施,培養(yǎng)出適應經濟社會發(fā)展需求的高素質技能型、應用型環(huán)保人才。
【參考文獻】
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[3]程潔紅,孔峰,高永,陳嫻.水污染控制工程課程體系的教學改革與應用型本科人才培養(yǎng)的探討[J].江蘇技術師范學院學報,2011(17)
篇9
關鍵詞:高職院校;環(huán)境工程;教學改革
一、高職院校環(huán)境工程專業(yè)傳統(tǒng)的教學模式
當前高職院校環(huán)境工程專業(yè)的教學主要就是通過教師對課本知識、工程結構、施工流程與工藝等進行講解與說明,采用的是平面化教育,也是具有一定范圍的教育。這種教育模式有優(yōu)點也有不足,其優(yōu)點在于使得學生對環(huán)境工程、環(huán)境污染治理以及化學、生物學的理論知識有了深刻的認識與了解。豐富的理論知識,使得學生在走向工作崗位時,可以按照行業(yè)規(guī)范、國家相關規(guī)定開展工作,有力地促進了環(huán)境工程行業(yè)的規(guī)范化,同時學生對自身的嚴格要求,提升了整個行業(yè)的標準與綜合素質。這種教學模式的不足主要表現在以下兩個方面:第一,理論知識抽象化。教師在對理論知識內容進行講解時,是按照教材采用專業(yè)術語進行講解的,知識抽象化,難以理解,并且內容也相對枯燥,學生的學習興趣與學習積極性不高。傳統(tǒng)的教學活動都是在教室內進行教學的,大部分學生只知其然不知其所以然,準確清楚地明白教材中的理論知識,成了學生面對的一大難題。第二,局限性特征明顯。當前高職教師在進行環(huán)境工程專業(yè)教學時,其知識點的講授局限于工程局部,由于缺少時間、缺少實物以及課時限制,對于工程的細節(jié),教師沒有系統(tǒng)地講授,因此學生也就不可能理解。這也就造成了高職院校的學生與一線工人之間的區(qū)別。學生只有理論知識,缺乏經驗,書本中的理論知識有著很大的局限性,想要真正地理解與掌握,需要學生進行實踐探索。
二、新時期環(huán)境工程專業(yè)進行教學改革的措施
(一)建立理論與實際相結合的授課體系
高職院校的教師在講授課程時一定要注重理論知識與實際相結合,充分利用多媒體等現代化的教育技術,將工程的實際情況展現給學生,以增強學生對實際工程的認識,同時還可以在一定程度上提升學生對理論知識學習的興趣。除了采用多媒體教學技術之外,高職院校環(huán)境工程技術專業(yè)還應當積極建設虛擬仿真實驗室,引進實訓軟件。這樣在講授流體力學、大氣污染控制工程以及水污染控制工程時就可以結合虛擬仿真實驗室與實訓軟件進行教學。例如在講授水污染控制工程的課程中,教師可以結合軟件中的活性污泥法、SBR法、氧化溝以及A2O四個工藝模塊系統(tǒng)形象地展示給學生,這樣不僅可以使學生充分了解各個構筑物的設計規(guī)范,還可以直觀地感受到進水水質的變化、污泥負荷、污泥濃度等對水質的影響。
(二)強化專業(yè)認知和生產實習的教學
專業(yè)知識與生產實習是檢驗學生知識掌握程度與應用能力的重要環(huán)節(jié),在學生實踐環(huán)節(jié)中占有很大的比重。高職院校應當重視學生的專業(yè)知識與生產實習的教學,并積極與相關的企業(yè)進行合作,建立長期的合作實習基地,例如同環(huán)保科技公司、垃圾處理廠、污水處理廠等不同性質的單位進行合作,給學生提供實習的機會與平臺。學生通過在這些單位的實習,不僅擴大了自身學習的知識面,還增加了社會經驗,為今后走向工作崗位打下了基礎。為了保證學生的實習效果,加強學生對所學知識的應用能力,高職院校環(huán)境工程技術專業(yè)的教學改革中,應當將實習環(huán)節(jié)與專業(yè)理論課的講授結合起來。在講授專業(yè)課的過程中,結合學生實習單位的具體情況,使得學生可以通過實習,加強對書本知識的理解。例如在講授固體廢棄物的處理課程時,可以安排學生到當地的垃圾處理場進行實習,使得學生對生活垃圾的源頭分類、收集、運輸到最終處理的整個過程有一個詳細的了解。在講授工業(yè)廢水污染防治的課程時,可以安排學生到鑄管廠、啤酒廠等地進行實習,進而可以了解不同性質的污水、工業(yè)廢水的處理工藝與流程。
(三)加強課程設計與實際工程的結合
課程設計是環(huán)境工程技術專業(yè)十分重要的教學實踐環(huán)節(jié)。學生通過課程設計的學習,可以有效地將自身在課堂上所學到的知識應用到實際的工程當中。將專業(yè)知識與課程設計有機地結合起來,可以使得這種設計思想貫穿于整個教學環(huán)節(jié)的始終。在新時期,高職院校進行教學改革時,教師可以將環(huán)境工程原理、水污染控制工程以及大氣污染控制工程等主干課程交給學生進行設計。可以將3—5名學生分為一組,每組學生有不同的設計題目。同時教師要求學生充分發(fā)揮自身所長,進行分工合作,有的學生進行文獻資料的查閱,有的學生進行計算,有的學生則可以進行圖紙的繪制。這種分工合作不僅鍛煉了學生利用自身所學進行工程設計的能力,還培養(yǎng)了學生團隊合作的能力。
(四)建立教師開放性實驗室
近年來,隨著高職院校的不斷發(fā)展,教師的科研能力也有所提升,許多環(huán)境工程技術專業(yè)的高職教師在水污染控制、固體廢棄物處理、環(huán)境生態(tài)與環(huán)境微生物等領域已經取得了一定的研究成果,也積累了相關經驗。為了有效增強學生的實際動手能力,鼓勵學生積極參與到教師的科研項目中來,高職院校應當建立教師開放實驗室。這樣一方面給教師的科研工作提供了便利,同時還使得學生的基本實驗能力得到了鍛煉與提升。除此之外,通過協(xié)助教師開展科研工作,還培養(yǎng)了學生獨立分析問題、解決問題的能力,為學生進一步深造或者從事相關的科研工作奠定了堅實的基礎。
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環(huán)境工程專業(yè)主要課程
環(huán)境工程專業(yè)學生主要學習普通化學、工程力學、測量學、工程制圖、微生物學、水力學、電工學、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境工程學科的基本理論和基本知識,受到外語、計算機技術及繪圖、污染物監(jiān)測和分析、工程設計、管理及規(guī)劃方面的基本訓練,具有環(huán)境科學技術和給水排水工程領域的科學研究、工程設計和管理規(guī)劃方面的基本能力。
主要課程:水污染控制工程、大氣污染控制工程、環(huán)境噪聲控制工程、環(huán)境影響評價、環(huán)境工程微生物學、環(huán)境監(jiān)測、固體廢物處理技術、電廠水處理技術、電廠脫硫及除塵技術等。
主要實踐性教學環(huán)節(jié):測量實習、工程制圖、計算機應用及上機實習、水力學實驗、微生物實驗、環(huán)境監(jiān)測實驗、水處理實驗、空氣污染控制實驗等,一般安排40周左右。
環(huán)境工程專業(yè)就業(yè)前景
當前有不少環(huán)保企業(yè)人才缺乏,而且求賢若渴。但它們所需要的專業(yè)人才與學校提供的畢業(yè)生之間還存在著一定差距,學校不能全面滿足他們的需求。
環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)生的對口去向無外乎有三種:國家各級環(huán)保部門和科研單位,需要解決污染問題的工礦企業(yè)以及真正吃“環(huán)保飯”的環(huán)保公司。從當前對環(huán)境工程專業(yè)學生的市場需求情況來看,真正能進入政府環(huán)保部門、規(guī)劃部門、建設管理部門畢的竟是少數。受長期計劃經濟體制下人事制度的影響,這些單位在人事編制和指標控制等方面存在著重重障礙。所以,結合高職教育的特點和定位,高職環(huán)境工程專業(yè)的畢業(yè)生應主要面向:環(huán)境工程公司、環(huán)境監(jiān)測部門、工礦企業(yè)、設計單位或部門從事環(huán)境工程設計、施工管理、環(huán)保項目運行管理、環(huán)境監(jiān)測等基礎性、技術性工作。
從形勢上看,高職環(huán)境工程專業(yè)的學生到環(huán)保公司具有一定的優(yōu)勢,這些單位普遍都需要能在環(huán)保工程的設計、施工及運行調試等方面能迅速派上用場的實用型專業(yè)技術人才。環(huán)境科學與工程專業(yè)在專業(yè)學科中屬于工學類中的環(huán)境與安全類,其中環(huán)境與安全類共7個專業(yè),環(huán)境科學與工程專業(yè)在環(huán)境與安全類專業(yè)中排名第3,在整個工學大類中排名第40位。
環(huán)境工程培養(yǎng)目標與要求
本專業(yè)培養(yǎng)具備城市和城鎮(zhèn)水、氣、聲、固體廢物等污染防治和給排水工程、污染控制規(guī)劃和水資源保護等方面的知識,能在政府部門、規(guī)劃部門、經濟管理部門、環(huán)保部門、設計單位、工礦企業(yè)、科研單位、學校等從事規(guī)劃、設計、施工、管理、教育和研究開發(fā)方面工作的環(huán)境工程學科高級工程技術人才。
本專業(yè)學生主要學習普通化學、工程力學、測量學、工程制圖、微生物學、水力學、電工學、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境工程學科的基本理論和基本知識,受到外語、計算機技術及繪圖、污染物監(jiān)測和分析、工程設計、管理及規(guī)劃方面的基本訓練,具有環(huán)境科學技術和給水排水工程領域的科學研究、工程設計和管理規(guī)劃方面的基本能力。
環(huán)境工程必備能力
1.掌握普通化學、分析化學、物理化學、工程力學、測量學、工程制圖、微生物學、水力學、電工學、環(huán)境監(jiān)測與評價、環(huán)境工程學科的基本理論、基本知識;
2.掌握水污染控制工程、空氣污染控制工程、噪聲污染控制工程、固體廢物處理處置與資源化工程的基本原理和設計方法;
3.具有污染物監(jiān)測和分析、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境質量評價、環(huán)境規(guī)劃與管理的初步能力;
4.了解環(huán)境科學與技術的理論前沿和發(fā)展動態(tài);