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。

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]。“水污染控制工程”主要講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)計計算等[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，課時壓縮，并且該專業(yè)的新知識和新技術(shù)更顯較快，需要及時補(bǔ)充這些內(nèi)容；出現(xiàn)了課時壓縮與教學(xué)內(nèi)容增長的矛盾；

(2)在課時量壓縮的情況下，"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)生對繁雜的公式感到內(nèi)容枯燥，概念抽象，授課教師對課堂上引進(jìn)的案例學(xué)生理解不夠深入，掌握不夠扎實；而在后者的教學(xué)過程中，教師在講到某個知識點時，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際問題，教學(xué)中出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象。

(4)任課教師對環(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，教師實踐能力缺乏，不能達(dá)到很好地額理論與實際的聯(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和思路。“環(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)重點講解廢水處理構(gòu)筑物的基本理論知識、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)計則重于理論知識的運用、與實際的結(jié)合，處理工藝，工程設(shè)備等方面的設(shè)計、計算，使學(xué)生具有能針對廢水的水質(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)計計算，設(shè)備的選型，對實際廢水處理工程能進(jìn)行調(diào)試和運行，進(jìn)而解決實際工程問題，從而使學(xué)生對知識的綜合運用能力得到提高，具備初步的工程概念。在這個基礎(chǔ)上，進(jìn)行兩門課程教學(xué)體系的梳理、整合理論教學(xué)與實踐教學(xué)內(nèi)容以及培訓(xùn)師資的實踐能力等方面。

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周綜合實驗和2周課程設(shè)計三部分，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；課程綜合實驗包括驗證實驗、演示實驗、綜合實驗、工程實驗組成；課程設(shè)計以設(shè)計填料塔為主要內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力和實踐能力。

“水污染控制工程”教學(xué)體系包括理論講授、課程實驗、課程設(shè)計和工程實踐四部分[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；實驗教學(xué)，根據(jù)課程的特點將該課程的實驗分為演示性實驗、驗證性實驗、綜合性實驗和工程性實驗四部分；課程設(shè)計和認(rèn)識實習(xí)，以工程設(shè)計與運行管理結(jié)合、模擬進(jìn)行設(shè)計和答辯進(jìn)行教學(xué)。以城市污水處理廠和啤酒廠廢水處理實際工程和教師所從事的工程設(shè)計課題形成課程設(shè)計題庫，結(jié)合實習(xí)基地情況, 完成廢水處理工藝設(shè)計與計算，進(jìn)行現(xiàn)場匯報與答辯, 提高學(xué)生的工程實踐的能力。

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，對該課程中的主要內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，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”的講授奠定堅實的基礎(chǔ)理論知識。

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、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，弄清楚兩門課程的講授重點和講授方式，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)生對兩門課程的知識體系貫通，能用原理的基礎(chǔ)理論解決實際工程問題。進(jìn)而解決課時矛盾的沖突，提高有效課時的授課內(nèi)容。

3.2.2 整合實踐教學(xué)內(nèi)容

“環(huán)境工程原理”實踐性教學(xué)內(nèi)容部分，改革傳統(tǒng)的實驗教學(xué)內(nèi)容，除驗證性實驗之外，增加工程應(yīng)用性實驗，加強(qiáng)動手操作能力，也培養(yǎng)了學(xué)生將基礎(chǔ)理論知識轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(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”課程實驗加強(qiáng)綜合性、設(shè)計性實驗的開發(fā)和運行、工程性應(yīng)用實驗的調(diào)試和運行。建立工業(yè)廢水水處理實驗平臺，要求學(xué)生完成工業(yè)廢水處理設(shè)備的連接和運行，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)生具備對大中型設(shè)備的調(diào)試和運行能力，是就業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。課程設(shè)計則從不同企業(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)計水量，確定適宜的處理技術(shù)和處理工藝，確定設(shè)計參數(shù)，進(jìn)行構(gòu)筑物的設(shè)計計算、設(shè)備的選型和污水處理廠的高程設(shè)計，要求學(xué)生掌握設(shè)計手冊和規(guī)范的使用，并能用"環(huán)境工程原理"基礎(chǔ)理論知識分析廢水處理工藝水力參數(shù)的合理性。并結(jié)合實習(xí)基地實際工程進(jìn)行現(xiàn)場答辯，完成課程設(shè)計。加強(qiáng)學(xué)生對"環(huán)境工程原理"基礎(chǔ)理論知識在水污染控制工程中的工程應(yīng)用有一個更清晰的認(rèn)識，使學(xué)生既掌握了“水污染控制工程”應(yīng)用設(shè)計方法、設(shè)計原則、計算方法等知識。

3.3 師資隊伍建設(shè)

應(yīng)建立教師教研室教研活動和聽課制度，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，讓專任教師每次做一個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。同時有利于教師對該專業(yè)課程體系的熟悉和掌握，使之更能勝任本科教學(xué)。

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

課程教學(xué)改革是一項系統(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。我們在水污染控制工程的課程教學(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)識實習(xí)、課程設(shè)計、工程型創(chuàng)新實驗組成的立體化教學(xué)，形成知識傳授和能力培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容組織體系，使學(xué)生理論知識與實踐能力融會貫滿足環(huán)境工程對學(xué)生知識和技能的培養(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.

[2] 鄒聯(lián)沛,何池全,吳岳英,等.《水污染控制工程》課程體系建設(shè)改革與實踐[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2012(36):169-172.

[3] 吳向陽劉宏李潛.環(huán)境工程專業(yè)"水污染控制工程"課程建設(shè)[J].教育與職業(yè),2012(5):131-133

[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,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，研究方向為分析化學(xué)教學(xué)與科研。

G642.0

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