孫曉旭，徐　進，關慶慶，田　芳

(南京工程學院環(huán)境工程學院，江蘇　南京　211167)

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廢水處理與回用課程理論與實踐教學改革初探*

孫曉旭，徐進，關慶慶，田芳

(南京工程學院環(huán)境工程學院，江蘇南京211167)

廢水處理與回用是水質(zhì)科學與技術專業(yè)的專業(yè)必修課，本論文以南京工程學院水質(zhì)科學與技術專業(yè)為例，初步探討該課程的理論和實踐教學改革，包括以下幾個方面: 首先培養(yǎng)學生學習的興趣；合理組織教學內(nèi)容，增加不同工業(yè)廢水的深度處理技術；改革教學方法，情景導學法、講授法及任務驅(qū)動法相結合，使得學生更好的掌握課堂教學內(nèi)容；綜合設計實踐環(huán)節(jié)，主要是實驗周和課程設計環(huán)節(jié)的綜合設計。以促使廢水處理與回用課程教學工作更加完善。

廢水處理與回用；教學內(nèi)容；實踐教學；教學方法

南京工程學院水質(zhì)科學與技術專業(yè)于2011年開始招收本科生，2015年經(jīng)省學位委員會、省教育廳審核研究，同意增列水質(zhì)科學與技術專業(yè)為學士學位授權專業(yè)，主要培養(yǎng)學生掌握給水工程、排水工程、水質(zhì)分析與監(jiān)測、廢水深度處理與回用等基本理論，具有給水排水系統(tǒng)工程、廢水深度處理與回用等工程規(guī)劃設計[1]。廢水處理與回用課程是本專業(yè)的專業(yè)必修課，是一門主干課程，結合自身人才培養(yǎng)特色和學科優(yōu)勢，該課程內(nèi)容以微污染水和廢水的深度處理技術為主線，結合特種水質(zhì)的處理技術，使得學生全面掌握水的深度處理與回用技術，為解決目前的水污染、水資源短缺問題提供科學的依據(jù)?；诮鼛啄甑慕虒W實踐與體會，撰寫此文，以促使廢水處理與回用課程理論和實踐教學工作更加完善。

1　增強學生對廢水回用重要性的認識，培養(yǎng)學生的學習熱情與興趣

在我國，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)境污染問題日益嚴重，同時我國是一個缺水嚴重的國家，水的有效利用程度較低。為了控制水污染，有效利用寶貴的水資源，水與污水的深度處理與再生利用工作十分迫切[2]。

水資源短缺已成為今后最突出的資源與環(huán)境問題，水資源短缺問題不僅表現(xiàn)在水量的匱乏，而且突出表現(xiàn)在因水質(zhì)污染所造成的功能性短缺上，特別是隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展和城鎮(zhèn)人口的劇增，大量工業(yè)廢水和生活污水處理不達標直接排放，甚至有些地方污水處理達標排放，但是沒有進行排放總量控制，超過了地表水體的自凈能力，導致地表水中有機物的種類和數(shù)量大大增加。水源的微污染是我國近10年才出現(xiàn)的給水處理術語，針對微污染的水源水，常規(guī)的給水處理技術已不能達到處理標準，需要采用新的處理方法。微污染水源水的深度處理是保障飲用水水質(zhì)安全，保護人類健康的根本措施。

污水也是一種水資源，通過污水治理，化污水為資源，將污水資源化，這對解決水源短缺問題具有重要意義，污水的深度處理使污水資源化重復利用，減少企業(yè)生產(chǎn)成本，控制水體污染。目前，城市污水再生利用已經(jīng)成為世界上不少國家解決水資源不足的戰(zhàn)略性對策，我國也越來越重視污水的再生利用問題。2001年，北京高碑店污水處理廠的二級排放水深度處理后回用于電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)[3]。2008年，聶英斌等[4]對酒精廢水深度處理與回用工程進行了探討。2010年，李婧[5]對城市污水廠二級出水深度處理用于電廠循環(huán)冷卻水進行了研究。針對我國部分城市缺水問題，研究開發(fā)適用于缺水城市的污水回用成套技術及回用途徑是具有重要意義的。

為了強化學生對廢水深度處理與回用重要性的認識，在教授課本知識的同時結合國內(nèi)和國際的廢水回用案例，引導學生查閱文獻資料進行歸納總結，通過這一主動學習過程，探索性的學習興趣被激發(fā)。

2　因材施教，合理組織課堂教學內(nèi)容

本課程采用的教材是張林生主編的《水的深度處理與回用技術》，共64學時，其中包含8個學時的課內(nèi)實驗和56課時的理論課程，本課程主要講述污水和微污染水的物理化學處理技術、微污染水的生物處理技術、微污染水源水的處理技術、膜技術、特種水質(zhì)處理技術及應用、污水的自然生態(tài)處理技術、污水再生利用技術及應用、工業(yè)廢水深度處理技術。教材中污水的生物脫氮除磷工藝與排水工程課程中的內(nèi)容重復，因此在脫氮除磷章節(jié)方面選擇化學方法的脫氮除磷進行講解。水的深度處理與回用最后一章內(nèi)容是工業(yè)廢水的深度處理技術，內(nèi)容不夠詳細，參考余淦申主編的《工業(yè)廢水處理及再生利用》，對于不同的工業(yè)廢水處理及再生利用技術進行詳細講述。

3　提升教學理念、改進教學方法

3.1教學設計的基本理念

基于理論聯(lián)系實際，注重學生能力和素質(zhì)的培養(yǎng)，突出本課程與實際生活的緊密聯(lián)系。在教學活動中，首先明確教學任務和課程特點，要構建師生互動的課堂，每一次課的備課內(nèi)容要充分調(diào)動學生們的聽課積極性；其次，要轉(zhuǎn)變學生的學習方式，教學內(nèi)容帶點探索性，給學生留下自己思考的余地，在一定限度內(nèi)給學生設置一些問題，以促進學生積極思維，提問與討論貫穿整個課堂，培養(yǎng)學生獨立地分析和解決問題的能力；評價促進學生的發(fā)展，現(xiàn)代教學設計要強調(diào)發(fā)揮評價的功能，讓學生在課程中找到自己，賞識自己，找到進步的方向，同時，要通過深入有效的評價，及時強化和矯正課程與教學的信息，更好地實現(xiàn)課程目的，提高教學質(zhì)量，促進學生提高自我意識、自我調(diào)節(jié)、自我完善。

3.2傳統(tǒng)教學方法的改進

在課程教學中，為了更好的讓學生掌握好課程的內(nèi)容，教學過程中主要采取三種不同的教學方法結合教學。即，情景導學法、講授法以及任務驅(qū)動法。其中，情景導學法是提起學生的學習興趣，激起學生的求知欲望；講授法為學生講解基礎知識、為同學們理清思路，任務驅(qū)動法發(fā)揮學生的主體作用，體現(xiàn)教師的主導作用。從而使學生在樂趣中愉快地學習，并很好地掌握知識。課堂小測驗也是一種看似簡單的傳統(tǒng)教學法，但運用得當，可以起到事半功倍的效果。比如，在降解第五章膜技術時，反滲透這一節(jié)的內(nèi)容是重點和難點內(nèi)容，僅有教師講授達不到良好的教學效果，一定要學生課后自己好好看書理解書上的計算過程，因此對于有些內(nèi)容教師布置課后任務，到下一次上課時讓學生先給大家講解，看看學生的理解情況，然后再有針對性的講解。講解完之后，給出兩個相似的例題，讓學生在規(guī)定時間內(nèi)完成課堂測驗，加深學生對知識的理解，測驗成績作為一次作業(yè)成績。

4　綜合設計實踐教學環(huán)節(jié)

實踐教學是動手能力、實際操作能力、崗位適應能力, 理論和知識運用能力, 科學研究能力的綜合訓練過程。實踐教學是培養(yǎng)應用型、實踐型人才的重要途徑之一[6]。

廢水處理與回用課程中共包含兩種實踐環(huán)節(jié)：課內(nèi)實驗(或?qū)嶒炛?和課程設計。本課程2011-2014級學生的教學大綱中規(guī)定，含有8個課時的課內(nèi)實驗，即兩次實驗課。2015級的培養(yǎng)方案修訂，取消了該課程的課內(nèi)實驗，增加了一周的實驗周，實驗主要是綜合設計性實驗，在現(xiàn)有的實驗條件和考慮以后的實驗室建設基礎上，實驗內(nèi)容主要集中在幾種不同的處理方法對工業(yè)廢水的處理，包括活性炭吸附、二氧化鈦光催化氧化、Fenton試劑氧化、三維電解法、鐵碳微電解法等方法，強化學生對工業(yè)廢水處理的理解。區(qū)別于排水工程中主要實驗環(huán)節(jié)是污水的生物處理設計，該課程的實驗環(huán)節(jié)是物理、化學和物理化學方法對工業(yè)廢水的處理。課程設計環(huán)節(jié)共2周時間，是學完《廢水處理與回用》課程之后，讓學生綜合運用水的深度處理與回用技術的相關知識，進行微污染水處理工藝流程、生活污水和工業(yè)廢水深度處理工藝流程的設計計算，并繪制主要構筑物的三視圖、水處理工藝的平面布置圖和高程圖，以加深學生對水的深度處理與回用理論知識的理解和運用，增強學生的CAD繪圖能力，提高綜合應用所學知識分析、解決問題的能力。班級學生4～5個人為一組，每個組一個設計題目，可以采用相同的處理工藝流程，教師給定的水量參數(shù)每個學生是不同的，因此計算過程和繪圖均要自己獨立完成。每組一位組長，組長對本組同學進行考勤、監(jiān)督和幫助，大家共同完成本次課程設計任務。

5　結　語

廢水處理與回用是南京工程學院水質(zhì)科學與技術專業(yè)的專業(yè)核心課程，該課程的理論和實踐教學環(huán)節(jié)對于學生專業(yè)課程的學習和掌握有著重要的意義。本論文初步提出了該課程理論與實踐教學的改革措施，首先培養(yǎng)學生的學習熱情和興趣，因材施教合理組織課堂教學內(nèi)容，教學中提升教學理念和改進教學方法，最后注重實踐教學環(huán)節(jié)的綜合設計，希望能不斷提高我校水質(zhì)科學與技術專業(yè)學生的專業(yè)素養(yǎng)，培養(yǎng)出更多社會需要的人才。

[1]孫曉旭,徐進,關慶慶.水質(zhì)科學與技術專業(yè)畢業(yè)設計探討[J].教育教學論壇,2015(50):65-66.

[2]張林生.水的深度處理與回用技術[M].北京:化學工業(yè)出版社,2013:1-10.

[3]曾德勇.二級排放水經(jīng)深度處理回用作循環(huán)冷卻水[J]. 中國給水排水, 2001, 17(3):61-63.

[4]聶英斌,王楠,曹靜.酒精廢水深度處理和回用工程探討[J].中國釀造,2008(22):68-70.

[5]李婧.城市污水廠二級出水深度處理用于電廠循環(huán)冷卻水的研究[D]. 天津:南開大學, 2010.

[6]鄭寶清.《環(huán)境工程微生物學》實踐教學的改革與效果分析[J].職業(yè)圈,2007(19):115,154.

Study on Theory and Practice Teaching Reform of the Wastewater Treatment and Reuse Course*

SUN Xiao-xu, XU Jin, GUAN Qing-qing, TIAN Fang

(School of Environmental Engineering, Nanjing Institute of Technology, Jiangsu Nanjing 211167, China)

Wastewater Treatment and Reuse is a required course for the major of Water Quality Science and Technology. Taking the Water Quality Science and Technology specialty of Nanjing Institute of Technology as an example, the theory and practice teaching reform of the course were studied in the following aspects: developing students’ interest in learning, organizing content of courses reasonably, increasing advanced treatment technology of different industrial wastewater, reforming teaching methods, combining the scene teaching method, teaching method and task driving method, making students master the classroom teaching content better, integrated designing practice link. The study was mainly the comprehensive design of experiment and course design. The aim was to promote the teaching work of Wastewater Treatment and Reuse more perfect.

Wastewater Treatment and Reuse; teaching content; practice teaching; teaching method

南京工程學院重點專業(yè)遴選建設項目。

孫曉旭(1983-)，女，講師，主要從事水污染控制方面的研究。

X52

A

1001-9677(2016)016-0219-02