水污染控制工程范文
时间:2023-04-06 18:37:38
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篇1
目前学校水污染控制工程教学主要存在以下几方面的问题:(1)易形成教师唱“独角戏”的教学模式,学生为知识的被动接受者;(2)主要为理论学习和实验操作两大模块,缺少工艺设计和实践单元,不利于学生更全面掌握及应用污水处理的工艺方法;(3)实验内容不能有效地与生产实际联系在一起,学生分析问题解决问题的能力得不到提高,对学生日后解决工作中出现的问题起不到很大的帮助作用。
2教学模式改革
2.1整合教学内容
水污染控制工程内容丰富,覆盖面广,如何在有限的课堂教学学时内,让学生学到重点和精华,是教学过程应重点考虑的问题。因此,需要对教学内容进行优化、整合、精简,有些理论可以在其他专业基础课程中讲授,避免重复性。
2.2优化多媒体教学课件
在水污染控制工程教学过程中,通常采用多媒体教学将文本、声音、图片等信息组合在一起,直观地向学生展示知识点,在此基础上,使用flas演示,丰富工艺的动态演示过程将更生动地表达工艺流程、处理过程,有利于学生的理解。
2.3增加课程设计教学模块。
在现有教学体系中,缺少了课程设计这一环节,课程设计是完成课堂教学后一个重要的实践环节,在教学中起着承上启下的作用,是连接理论知识和生产实际的桥梁。因此增加这一模块,可由老师提供相关设计资料,让学生独立或协作完成设计,进行小组讨论,提出改进建议修正设计方案。从而达到深入理解课堂教学内容,增强学生实践动手能力的目的。
2.4现场参观实践与课堂教学相结合。
校外参观实习使学生有机会深入生产实际,将理论和实践相结合,深化理解所学理论知识。水污染控制工程是工程实践性很强的一门课程,课堂教学所传授的理论知识与课外参观实践紧密结合起来可以起到事半功倍的效果。例如在讲授完活性污泥相关知识后,组织学生到吉安市污水处理厂进行实地参观,请工程师介绍工艺运行的情况,常出现的问题及解决和防范措施等,使课堂上抽象难懂的内容通过现场具体生动讲解,使专业知识得到深化和巩固,理论和实际相结合,并且培养了解决实际问题的能力。
3结语
篇2
关键词:应用型;人才培养;实验教学;改革
一、实验教学现状及存在问题
(一)实验教学现状
目前我校水污染控制工程实验课程分为两部分,分别为水污染控制工程实验(一)和水污染控制工程实验(二),均为8个实验,每个实验4学时,在学生大三上、下两个学期开设,总共64学时。水污染控制工程实验(一)以自来水处理为主线,主要开设了混凝实验、自由沉淀实验、絮凝沉淀实验、过滤实验、消毒实验等项目。水污染控制工程实验(二)以生活废水和工业废水处理为主线,主要开设了活性污泥性质的测定、污泥比阻的测定、臭氧脱色实验、酸性废水过滤中和、离子交换树脂交换容量的测定、动态活性炭吸附、氧化沟处理污水等项目。通过本实验课程的学习,使学生了解常见的水质净化技术的原理和方法,加深对水污染控制原理的了解,增强对水污染控制工程理论课的认识,培养学生的动手能力、实验操作技能、观察及分析问题、解决问题的能力,熟悉基本的数据处理能力。
(二)实验教学存在的问题
1.实验内容较为陈旧,系统性不强
我校水污染控制工程实验室自建立以来,实验内容经历了从无到有,从少到多的过程。虽然实验项目较多,但是实验项目通常结合理论课程的内容和实验室仪器设备条件而设置,发展经历的时间较长,导致实验项目间彼此独立,缺乏系统性、连贯性。同时,由于每年在实验设备的更新上资金投入不足,导致实验教学内容更新速度慢,而很多水处理的新技术更新速度较快,实验内容不能及时反映本学科发展的最新动态。同时,由于实验室仪器设备等条件的限制,开设的实验项目主要为验证性实验,综合性、设计型实验比例偏低。在实际的生产过程中,污水处理厂是由多处理单元组成的污水处理系统,对综合性、设计性实验的要求较高。本课程原有的实验项目只能进行污水中单个处理单元的操作,不能进行整个污水处理系统的操作、调试和运行管理能力的培养,与应用型人才培养的目标有一定的差距。
2.实验教学模式落后
传统的实验教学模式是学生预习,教师讲课,学生操作,完成实验报告,我校之前这门课程教学也是采用的这种模式。在实际上课过程中,我们发现这种模式存在一些问题,比如由于水污染控制工程实验内容较多,每本教材的侧重点不一样,导致每次教材内容与实验内容相差较大,学生预习的积极性不高,效果较差;上课老师在讲解的过程中,学生注意力不集中,实验过程完全按照黑板按部就班,没有对各个步骤深入理解和掌握,导致学习效果较差。这样较为落后的教学模式,不仅阻碍了学生实验学习兴趣的培养,而且使学生的思维空间受到很大限制,制约了学生主动性的发挥和创新能力的培养。
3.教学仪器设备更新缓慢
我校水污染控制实验室的设备虽然较多,但是很多实验设备年限较长,大多数实验装置的使用时间在十年以上,实验仪器设备更新较慢,还有部分仪器设备出现故障,不能正常使用,导致学生在水污染控制工程实验中学到的大多数还是传统的处理方法,与实际生产中的新技术脱节。与此同时,每个实验室现有配备的实验装置有限,为了满足实验教学的需要,使学生能够更好的对仪器功能有所了解,在实验教学中通常安排2-4个学生一组,多个实验小组的同学共用一台仪器,部分学生无法动手操作实验仪器,不能达到培养和锻炼每位同学的动手能力的目的。
4.实验成绩考核不够合理
课程成绩是每位学生都关心的焦点,是调动学生学习积极性和评价学生学习水平的重要手段。目前多数高校对实验课成绩的评定,主要还是依据学生考勤、实验操作、实验报告内容等进行,但这种方法不能客观、准确、全面地衡量学生对实验教学内容的了解和掌握情况。我校传统的实验考核方式是平时成绩占70%,主要包括考勤和作业,期末考试成绩占30%。水污染控制工程实验一般实验时间较长,实验内容较多,工作量大,每组需2-4人。在作业考核过程中,实验课出勤率一般较高,每组学生同一实验数据,实验报告一样,但每位同学的学习主动性不一样,动手能力有差别,实验报告存在抄袭的现象,所以主要以实验报告成绩作为学生的课程考核成绩是不合理的,也不能真实反映出学生的实验动手操作能力。
二、实验教学改革措施
为了进一步改进水污染控制实验课程的教学效果,提高学生的学习积极性,针对上述教学过程中存在的问题,我们按照人才培养方案的目标和要求,结合水处理行业的发展现状和趋势,经过多次的讨论,对该试验课程的课程体系、教学内容、教学模式、考核方法等多方面进行了改革。
(一)优化实验课程体系
在实验教学过程中,我们发现现有的分上、下两学期开设实验的模式存在一些问题,一是不能有效的反映课程体系结构,学生在学习的过程中,条理性不强;二是分上、下两学期开设课程,跨度的时间较长,而水污染控制的理论课只是开设一个学期,实验课程学习的系统性、连贯性不强,不利于学生理解和掌握基本的原理和操作,与应用型人才培养的目标不符。针对此实际问题,我们结合人才培养的目标和课程知识的特点,将原有的课程体系改为包含了验证性、设计性、综合性实验的“三段式”分层次课程体系,将课程开设时间合并到一学期的时间,并对实验内容进行整合。第一段为基础的验证性实验,主要内容为水处理过程中的一些重要处理单元及指标的检测,主要包括混凝实验、自由沉淀实验、絮凝沉淀实验、活性污泥性质的测定、污泥比阻的测定实验等项目。要求学生学习基本的测试方法、正确记录实验数据并对其进行分析处理、准确描述实验结果的并规范撰写实验报告。第二段为设计性实验,是在学习了基础性实验的基础上,让学生进一步学会知识的运用,培养和提高学生水污染控制过程中较为基础的实验设计方法和方案,主要包括酸性废水过滤中和、离子交换树脂交换容量的测定、动态活性炭吸附等项目。要求学生通过此类实验,熟悉和掌握水处理过程中常见的影响因素及具体的影响效果。此两类实验还是以单个实验的形式开展,每个实验4学时,一共开设10个实验,总共40学时。第三段为综合性实验,在前两个阶段实验完成的基础上,开设连续2周总共40学时的综合性实验。该阶段实验是将水污染控制工程课程中紧密相连的多个知识点进行有机统一,体现水处理工艺的系统性,主要实验项目有污水处理中常见的A2/O工艺、SBR工艺、氧化沟工艺处理污水等实验。通过这类实验,锻炼学生在动态、连续的实验中的综合操作技能,加以对水处理体系知识的综合理解。此阶段实验最大的特点是利用购买的新的仪器设备,模拟污水处理设备的实际运行,让学生通过在各工艺处理的各个阶段采样监测,进一步认识各个阶段的处理效果,加深对理论课上学习的各种工艺的理解,同时培养学生的动手和操作能力,分析问题和解决实际问题的能力。每一组学生在完成自己的工艺之后,几组同学之间相互交换,每个同学都有机会学习到几种工艺,大大提高了学生的学习积极性和学习效果。
(二)完善和更新实验项目
实验项目的选取对实验教学的质量和效果有很大的影响。本课程实验项目改革后,单个实验项目由原来的16个减少为现在的10个,并不仅仅是单纯的减少实验项目,而是根据人才培养方案的要求,对原有的实验项目进行整合。例如将原有的活性污泥性质的测定和污泥比阻的测定两个实验,整合成一个实验。同时,结合水处理行业各种技术的发展趋势,通过专业教师深入企业走访、与水处理企业工程师座谈等形式,对现有实验项目进行筛选,淘汰一些已经落后的实验项目,并筛选出部分与生产实际结合较为紧密的实验项目,在改进的基础上继续开设,增强实验的实用性。如氨氮吹脱实验,目前在实际水处理中已经比较少见,取消了该类实验项目。在此基础上,我们结合水处理行业的现状和发展趋势,新增了几套污水处理的成套设备,开设了包括A2/O工艺、SBR工艺、氧化沟工艺的污水处理中常见的几种生化工艺的实训课程。该课程需要污水连续处理与运行,我们通过连续两周40学时的实训方式开展,让学生通过具体的自己测出来的实验数据,了解每个污水处理单元的处理水质情况,加深对每个污水处理单元的处理效果和处理效率的理解,熟悉每个处理单元的作用。
(三)改革实验教学和考核方式
1.实验教学模式的改革
针对实验教学模式落后,学生学习积极性不高的问题,我们对传统的教学方式进行了一系列改革。首先,根据本专业人才培养的目标和要求,结合我校实验室的实际情况,我们编写了一本适合我校学生使用的教材。新教材的内容按照我校实验课的具体项目进行编排,实验内容更加具体。教师在每次实验课下课前,会将下次课的实验内容提前告诉给学生,让学生提前预习,使学生预习起来更加具有针对性。其次,为了解决实验设备投入不足,设备更新速度较慢的问题,我院与其他几个学院一起,共同建立了工程虚拟仿真实训中心,购买了几套污水处理厂的虚拟仿真软件。通过虚拟仿真软件的教学,让学生对实际的污水处理厂的各个处理单元的结构和管线、设备的运营等有了一个初步的认识和了解,为后期的综合性实验的开设打下良好的基础,同时也为今后从事水处理方面的工作做好准备,真正做到学以致用。最后,为了进一步提高学生的学习兴趣,我们将学生易于接受的微课教学也引入到该门实验课教学过程中。教师根据我校实验课开设的实际情况,将部分实验课程制作成微课,提前发给学生预习,上课之前通过提问、翻转课堂等形式,检验学生的预习和对实验内容的掌握情况,再针对具体问题进行详细的讲解。在微课教学过程中,学生课前通过微课进行自主学习,熟悉和掌握实验原理、实验步骤和实验仪器等内容[3]。学生可以根据自身的学习能力,针对某个知识点进行快速或反复学习,直到理解掌握为止,这样学生在课堂上每一步的实验操作过程更有目的性,从而提高学生的学习兴趣和学习效率。
2.实验考核方式的改革
为了更加科学合理地对学生的学习效果进行考核,我们对传统的实验考核方式也进行了改革。在改革后的实验考核方式中,除了之前的学生考勤、作业和考试成绩之外,在平时成绩的考核中加入了一个重要的指标,就是学生在实验课堂上的动手情况。在第一次上课过程中,会和学生明确说明,实验课上的动手情况将会作为一个重要的考核方面,每次上课都会对每位学生的实验动手操作情况进行记载,在最后的课程考核时,给出一个动手方面的总评成绩,占比较大。同时,在期末考试成绩中,实验操作考试占了总成绩的2/3,更加注重对学生具体实验操作的掌握程度的考核。通过这种形式的改革,让学生在实验上课的过程中,更加注重实验操作能力的培养,督促学生在每次实验课上积极动手,同时也可以培养和锻炼学生的团队合作能力[4]。
篇3
关键词:绪论课;水污染控制工程课程;教学设计;应用型本科
水污染控制工程课程作为环境科学与工程专业的必修课程,在该专业的学习过程中占据着举足轻重的地位[1]。水污染是目前国内外非常严峻的环境问题,学习水污染控制的基本原理,掌握水污染处理的常见方法,对应用型本科院校的学生就业起着十分关键的作用,因此学好水污染控制工程课程对于环境科学与工程专业的学生而言尤为重要[2]。然而,该课程涉及内容广泛,在缺乏实践经验的情况下,很多知识不能被学生较好地消化吸收,甚至容易让学生产生倦怠感,影响课程的学习效果。绪论课对于刚刚接触水污染控制工程课程的学生而言,可能成为这门课程的“兴奋剂”—教师通过良好的教学设计,提高学生的学习兴趣[3],引导学生主动学习,为后续内容的学习铺垫坚实的基础;它也可能成为这门课程的“绊脚石”—依然采用“教师讲,学生听”这种枯燥乏味、一成不变的授课模式,无疑打击学生的学习积极性,让学生对后续课程的学习望而生畏,甚至从一开始便打算放弃这门课程的学习。因此,绪论课作为水污染控制工程课程的第一课,应当成为一个良好的开端,教师很有必要花精力、想办法让课堂变得有内容、有吸引力。成都工业学院作为一所地方应用型本科院校,致力于培养基层应用型工程技术人才,近年来在课程改革方面进行了大量的探索,取得了较好的成果。笔者结合本校水污染控制工程课程的教学改革实践,从理论讲解、案例导入、虚拟仿真、互动实验、课外推荐等环节的设计阐明该课程绪论课的教学设计与实践。
1理论讲解
介绍课程基本情况理论讲解环节分为“三步走”。第一步,教师需要告诉学生“为什么”要学习水污染控制工程课程,从就业、考研或个人能力的提升等几个方面,介绍该课程对于环境科学与工程专业的重要性。第二步,教师需要告诉学生水污染控制工程课程要“学什么”,从物理法、化学法、生物法等几个方面,介绍水污染防治的常见方法及途径。需要说明的是,教师不需要对细节的方法或复杂的原理展开讲解,而更多的是通过与现实生活息息相关的细节告诉学生,水污染治理技术十分常见,并通过浅显易懂的语言阐述水污染处理方法的基本原理。第三步,教师需要告诉学生“怎么学”水污染控制工程课程,从理论、实验、实践、实习等几个方面,介绍本课程的学习体系、学习方法和学校提供的配套条件。通过“三步走”策略,打消学生的畏难情绪,鼓励学生富有创造力的学习。
2案例导入
普及水污染生活常识案例导入环节主要通过与生活密切相关的案例,普及与水污染控制工程课程相关的生活常识。案例的选择应该具有引导性,如在绪论课开始时导入“癌症村”案例,通过视频和报纸新闻资料介绍“癌症村”的由来和影响,进而引出“水污染”的危害;案例的选择应该具有实用性,如在介绍物理化学法时导入“电解水骗局”案例,通过电解水实验视频揭秘净水器常见骗局,进而让学生明白学习本课程的实用性;案例的选择还应该具有专业性,如在介绍水体主要污染物时导入“滇池水体富营养化”案例,通过图片、Flash等形式让学生初步了解水体富营养化的原因、危害。在不同的环节,导入不同类型的案例,可以让学生更好地体会水污染控制的重要意义。
3虚拟仿真
感受水污染净化过程通过理论讲解和案例导入后,学生已经对水污染控制工程课程有了初步的了解,对常见的水处理方法也有了初步的印象,然而对于集成各项水处理技术于一体的污水处理厂仍处于模糊状态。此时,通过“虚拟仿真”环节的设置,让学生身临其境观看污水处理厂的全貌、主体构筑物以及动态工艺流程,感受水污染净化过程,并指出水处理工艺多种多样,应该根据实际情况选择和组合运用,从而实现污染物的去除或污水的达标排放。该环节结束后,教师应鼓励学生在学习之余进入虚拟仿真实验室模拟训练,将课堂所学知识灵活运用,依托虚拟仿真平台掌握水处理的基本操作技巧。
4互动实验
激发学生学习兴趣“讲”和“看”往往还不足以调动学生的学习兴趣,若能在绪论课中融入课堂互动实验,将原本枯燥乏味的课堂变得生动活泼。教师应根据自己的教学经验和可用的实验条件,设计出若干可用于课堂操作的互动“小实验”。之所以称之为“小实验”,是因为它与实验室实验存在明显的区别,主要体现在:一是“小实验”应与水处理技术密切相关,但学生能在还未掌握专业知识的情况下顺利完成,并在完成后通过教师的引导对专业知识进行掌握;二是“小实验”需要严格控制时间,一般设计在较短时间(10~20分钟左右)内完成,同时安全性可控;三是“小实验”应当具有明显的视觉效果,让学生能清楚观察到实验前后的变化;四是“小实验”在具备专业性的同时,还应具有趣味性,教师可将其设置成竞赛形式,基于实验效果评选出最佳互动选手,从而激发学生的学习热情。以“过滤和吸附”知识点为例介绍“小实验”的设计。教师提前准备好以下材料:滤柱若干根;河砂、石英砂、大理石砂、沸石砂、碎石、活性炭、陶粒、废弃钢渣、海绵铁、铁粉、玉米芯等不同类型、不同粒径的滤料若干份;含一定浓度污染物的人工配制污水;滤布若干份;其他配件(剪刀、药勺、手套、烧杯等)。向学生展示上述材料,并解读互动实验规则:选取3~5位学生上台,每人挑选1~3种滤料填入滤柱内,提示学生可以只选择其中一种,也可以选择多种进行任意组合或混合,但填充高度不能超过柱内的指定高度(限时5分钟);利用自制滤柱,每人负责处理完一定体积的人工配制污水(限时5分钟);由教师采用提前配制好的测试药剂对滤柱出水水质进行判定,根据学生的操作表现和处理效果综合评判出最佳净水员。“小实验”结束后,教师请参与互动的学生谈谈自己的收获与体会,并与同伴一起分析失败或成功的原因,最后总结影响过滤和吸附效果的因素以及滤料的选择和混配原则。通过这些“小实验”,激励学生勇于创造,充分利用生活废弃物作为水处理原材料,积极学习水处理知识,踊跃探索和开发新型的水处理装置。
5课外推荐
鼓励学生经常学习课堂学习时间是有限的,知识体量的传输也是有限的。课外学习既可以复习巩固课堂所学,同时也是对课堂知识的一项补充与延展。传统的课外学习模式主要包括课后作业、考试训练、制作PowerPoint等,但这些方法趣味性不强。为解决这一问题,教师在绪论课结束之余,可以向学生推荐若干实用的涉及水污染控制的论坛,如小木虫、水网论坛、水世界等;也可以推荐若干关注度较高的微信公众号[4],如环境工程、中国给水排水、环保水圈、工业污水处理等;还可以建立课程微信群,由教师不定期、选择性地推荐一系列具有代表性的水环保类文章。通过上述途径,让学生保持学习状态,与时俱进,了解最新的水处理动态。在该环节的实际操作中,教师应该给学生提供相应的网址或二维码,鼓励学生至少关注一个论坛或微信公众号。课程微信群的推荐文章,教师应当精心选择,同时也鼓励学生推荐文章。此外,课程微信群除推荐相关文章外,还可以作为课后习题、学习疑问的讨论区,鼓励大家积极思考、踊跃发言。
篇4
关键词: “水污染控制工程” 一体化实践教学 教学改革
“水污染控制工程”作为环境工程的主干科目,所涉及的基础知识繁杂,同时工程应用性也极强。该课程在讲述污染物在水中的迁移转化和降解行为与影响因素的基础上,重点探讨如何运用各种物理、化学和生物的方法控制和消除污染,它强调控制污染的各种技术手段,实践技能要求高。在整个教学过程中,如何将课堂教学与实验、实习和课程设计等实践教学有机地结合在一起,更好地贯彻理论与实践相结合,巩固和深化课堂所学的教学内容,提高分析和解决实际问题的能力,提高环境工程创新人才的培养,是目前急需解决的问题,也是当前国内外大多数高校进行教学改革的主要方向。[1-3]
1.存在的问题
我国高等教育长期以来以传授知识为主要任务,课程以一门学科的基本知识和基本技能为核心。在这种教育思想的指导下,教学过程中往往是重知识积累,轻知识的运用和能力的培养,这种现象在本课程的实践教学环节上表现得尤为突出。在实验教学环节,设置实验课时相对较少,且多为验证性实验,仅能满足巩固基本理论知识,掌握基础实验技能,对于激发学生的创新思维,培养其创新能力起不到应有的作用;在课程设计环节,形式较为单一,学生积极性不高;在生产实习环节,由于资金投入不足,加之现场条件的限制,大多是走马观花、收效甚微。
2.“水污染控制工程”一体化实践教学改革的方案
“水污染控制工程”一体化实践教学改革的重点是:改革和完善以水污染控制为主线的教学体系,建立“课堂教学―实验教学―课程设计―生产实习”的一体化实践教学模式,具体技术路线见下图。
3.改革方案的实施与教学实践
3.1优化整合教学内容,改进教学方法和手段,强化课堂教学效果。
在教学内容上,重新整合原有知识点,突出重点难点,压缩课堂教学学时;在教学手段上,将课堂教学、专题讨论、多媒体手段、水处理模型、小论文写作等有机地结合在一起,提高学习效率和质量;在教学方法上,采用案例教学模式[4],即“理论―案例―理论”的方式:将水污染控制原理与实际案例、设计相结合,引导学生注意理论知识的学习和应用,对案例、设计中存在的问题加以分析,找出存在的问题,从理论上加以分析解决。
3.2采用层次教学,完善实验教学环节。
实验教学是理论联系实际的桥梁,对于学生巩固理论知识,掌握实验技术技能,培养动手能力,提高综合素质起着关键作用,在学生学习专业课程中起重要的“纽带”作用。水污染控制工程在实验教学环节上增加了实验课时和内容,突出实验内容的基础性、实用性、综合性和系统性,同时部分试验为拓展性和创新性试验。为此,我们要把实验内容从易到难、由浅入深,按照认识的规律分三个层次[5]教学授课,即基础验证性实验教学、综合设计性试验教学和开放性试验教学。
第一层次是注重基本实验技能培养,学习基本的测试方法及其正确的实验数据记录分析处理、实验结果的准确描述和规范实验报告;第二层次是对紧密相连的各个知识点进行有机的统一,体现水处理工艺的系统性,通过这类实验,锻炼学生在动态、连续的实验中的操作技能,让学生把水处理实验加以综合理解,掌握水处理的体系;第三层次是通过开设开放性废水处理工艺实验,培养学生的综合能力,通过开放实验室,鼓励学生在业余时间到实验室,自己动手做一些感兴趣的实验,由学生自己制定实验题目、实验方案(比如某工艺的一些改型)、实验步骤,并进行实验分析。
这样可使学生的学习由被动变为主动,在掌握水处理实验工艺方法的同时,不仅练习各种操作技术,培养独立分析问题、解决问题的能力,而且调动积极性、创造性,激发对知识和科学的探索。
3.3将课程设计系统化,充分发挥其桥梁作用。
“水污染控制工程”课程设计是在完成课程学习后进行的一个重要的实践环节,在教学中起着承上启下的作用,是连接基础知识、基本理论学习和生产实际的纽带和桥梁。
为了强化课程设计的效果,教师可将课程设计与生产实习交叉进行,使学生在设计实践中遇到的问题到现场得以解决,增强学生的感性认识,实现从理性―感性―理性的升华。首先教师参照现场实例,给出设计要求和部分设计参数,学生分组或自由组合,协作或单独做出设计方案和设计图件;然后,组织学生现场参观,对其优缺点进行讨论比对,在此基础上提出改进建议;最后,完成对课程设计的修正。
3.4采用“三步走”策略,强化生产实习效果。
所谓“三步走”策略是指分别在实习前、实习中和实习后采取相应措施强化实习效果。具体做法是:教师在生产实习前把有关课程中实践性比较强的内容与实习结合起来进行教学,甚至加讲少量必不可少的新知识,充分调动学生的主观能动性,从而使学生在对生产过程的实地观察与实践中将所学的理论知识与生产实践活动进行对比分析,认真去解决问题;在实习过程中,可安排参观和相互交流,或请专家和师傅举办一些专题讲座;实习结束后,再分小组讨论,并撰写实习报告。
4.结语
“课堂教学―实验教学―课程设计―生产实习”的一体化实践教学模式,是一种全面提升学生独立思考能力、创新能力和实际操作能力的教学模式,是探索以工程为背景的具有中国特色工程人才的培养模式,必将成为培养环境工程创新人才的基石。
参考文献:
[1]张明泉等.综合性大学环境科学与环境工程学科实践教学体系建设[J].高等理科教育,2005,60(2):112.
[2]江芳,李健生.提高水污染控制工程实验教学效果的几点体会[J].实验室研究与探索,2008,27(12):112.
[3]国家教育委员会高等教育司等.高等教育面向21实际与发展报告会文集[C].北京:高等教育出版社,1997.
[4]张莉,毕亚凡,余训民,祝启坤.水污染控制工程“案例―实验―设计”一体化实践教学创新模式的探索[J].化工高等教育,2008,102(4):99.
篇5
关键词:实践教学环节;实验教学;实践教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)14-0150-02
目前的环境工程专业毕业生存在工程实践意识、创新意识较薄弱,适应能力和运用学科知识解决实际工程问题的能力不足等问题。分析原因,一方面是学生通过应试教育的模式升入大学,学生缺乏对知识的掌握和能力培养的主动性;另一方面在教学中存在重理论、轻实践,重分析、轻综合,重个体、轻协作,重传统、轻创新等问题。如何提高学生动手实践能力、综合分析能力、团队协作能力、创造创新能力是我们面临的教学改革和实践的一项紧迫任务。水污染控制工程课程建设是围绕国家环保产业的需求和发展,围绕高等教育高级应用型人才培养目标,围绕西部经济欠发达地区高校学科建设的定位,围绕课程理论教学有特点地开展实验教学、实习、课程设计和毕业论文(设计),构建和发展具有特色的课程体系的实践教学环节。
一、实践教学环节的构成
水污染控制工程课程是实践性很强的课程,理论教学与实践教学组成了课程体系。理论教学是实践教学的基础,而实践教学有是理论教学的应用和目标[1]。因此,在教学中各环节相互协调,有机结合,避免出现脱节和重复。培养学生以不同的思维视角观察问题与解决问题,在坚实的基础知识积淀基础上,较好地解决实践中各类问题。在教学改革与实践中重点强化工程教育和实践训练,培养学生实际工程能力。课程体系中的实践环节主要包括专业实验、认识实习、生产实习、课程设计、毕业实习和毕业论文(设计)等环节。针对社会对环境工程专业人才培养的要求,在实验教学内容中建立演示验证(必修)、综合设计(必修)、研究探索(选修)的“三层次”实验教学环节。实践教学坚持以“创新与工程设计两个能力”培养目标为中心,强化实践性环节教学效果。
二、“三层次”实验教学环节
环境工程专业是多学科的交叉学科,需要如化学、化学工程、材料化学等学科的理论、实验方法和技术来支撑、扩展和延伸自己的内涵和外延[2]。实验教学的基本任务是通过实验活动,对学生进行科学方法和实验技能训练和培养,使学生能够完整地、系统地掌握实验的基本原理、方法和技能以及实验技巧等。同时,学生通过实验的实际操作,实现理论和实际的联系,掌握技能,并能在此过程中提出问题,促进思考,从而使解决问题的能力得到提升,达到自主创新能力培养的目的[3]。在实验教学环节中,将原实验课程教学安排和内容进行改革,改变原来实验内容与理论课程学习同时进行,以验证型实验为主的实验教学。对环境工程专业实验教学进行调整,在完成基础化学实验、环境微生物实验、环境监测实验教学的基础上,将水、气、固、声的专业实验整合为一门环境工程专业实验,共48学时,集中在第七学期末的两周内进行,其中水方面专业实验25学时。实验技能的培养使学生不仅巩固了理论知识,训练分析、判断、综合逻辑思维能力和独立解决问题的能力,还初步培养开发学生的创新能力。
1.强化演示验证的实验内容。专业实验中演示验证实验内容是不可缺少的,相关的实验内容能加深学生对理论知识的认识和理解,加强动手能力和思维能力。演示验证实验中设置了水中常见阴离子的测定、颗粒自由沉降实验、离子交换实验等内容,同时注意专业实验内容与环境监测实验内容不重复设置。
2.突出以学生为主的原则,开设综合设计型实验。综合设计型实验以学生为主,教师为辅的形式进行实验。设置了混凝+过滤(吸附)实验、含重金属酸性废水处理实验。学生根据实验的基本原理,自主设计实验方案、准备实验所需药品、进行实验研究、分析实验现象和讨论实验结果。在整个实验过程中,教师对关键设备进行讲解和回答学生提出的问题。通过训练,学生对文献查阅、实验方法、分析仪器使用等方面知识的运用,提高了他们的知识综合运用能力、观察能力和动手能力。
3.培养学生的科学研究能力,开设研究探索型实验。在研究探索型实验中开设了生物转盘处理生活污水的动态实验和结合大学生科技创新项目、教师科研的研究型实验。在生物转盘处理生活污水的动态实验中要求学生自主设计实验内容和实验路线,设计诸多影响因素对生物转盘生化处理生活污水的各指标的去除效率,自行选择1~2个影响因素和1~2个指标的去除效率完成实验。掌握实验原理,完成实验数据处理,得出结论。在实验中学生巩固了理论知识和水质指标的测定方法,进行了文献阅读训练,迫使学生进行深层次的思考,如比较和分析实验结果合理性,分析生物转盘后续四个生化池溶解氧,回流比等对去除效率的影响。在大学生科技创新项目、教师科研的研究实验中是鼓励学生积极申请每年的大学生科技创新项目,鼓励教师结合自己的课题研究,引导学生参与部分研究工作。通过科研经历养成学生严谨的科研态度,学会搜集资料、查阅文献、设计实验思路,培养学生的科学素养和创新能力。
三、强化“两个能力培养”的工程实践教学环节
根据专业培养的目标,为更好推动工程实践能力的培养,学院多渠道积极加强对外联系,建立多家典型水处理运行单位作为校外实习实训基地,为学生提供了认识实习、生产实习、毕业实习和毕业论文(设计)等实践环节的场所,有力地保障了本科生实践能力的培养效果。由于用人单位往往更青睐有一定环境工程设计经验和实践操作能力的学生,因此在教学过程中必须加强课程设计、实习和毕业论文(设计)等教学环节训练。实践教学环节中,把所学的理论知识应用到实践中,培养学生的工程设计能力;通过认识实习、生产实习和毕业实习的实践教学,培养学生实践操作能力,增强学生运用专业知识和系统解决实际问题的能力,使学生在工程设计和创新能力方面都得到较系统的训练和全方位的提高。
水污染控制工程的课程设计,时间为一周,每2~3人一组,在理论教学内容完成后进行。要求学生完成一个设定进、出水水质工艺方案的设计,在教师的指导下进行工艺计算,绘制图纸、完成设计说明书的编写,完成一个典型水污染治理工程的方案设计,使学生进行工程设计能力的训练。
认识实习培养学生的专业思想,包括对企业生产和典型工艺的感知、对职业的成就感,主要以查阅资料结合实地参观为主。生产实习环节与理论教学相衔接,结合实习基地的具体情况,熟悉典型水污染控制工程处理工艺、单元处理技术与设备、处理效率,加深和巩固对专业知识的理解。生产实习选择企业运行稳定的生活污水处理厂,进行各工段跟班生产,掌握企业概况,工艺技术和运行参数,主要构筑物和设备的原理、结构和运行指标,自动控制和能源状况。提高学生水污染治理工程设计能力、实践能力和施工能力。
毕业实习和毕业论文(设计)在第七学期末根据学生自主选择进行毕业设计和毕业论文,严格做到一人一题,指导老师下达任务书。第八学期开学提交开题报告进行答辩。进行毕业设计的同学到相关企业再次进行实习,依据任务书内容资料收集;选择毕业论文的同学按照任务内容要求进行大型仪器的操作学习、主要实验手段和方法的学习、完成实验材料设备的准备工作,初步培养学生的科研能力,提升学生的创新思维和创新能力。通过工程实践的系统训练,使学生增强工程实践能力与应用能力,突出综合性、整体性和系统性思维的训练。
四、结语
在高等教育改革中,提升学生工程实践与科研创新“两个能力”培养,强化学生工程意识,对于全面提高教育质量具有十分重要的意义,从而可以达到培养适合区域经济建设的环境工程专业高级应用型人才的目标。
参考文献:
[1]郝桂珍,杨国丽.浅谈水污染控制工程课程教学模式的改革[J].教学研究,2014,37(4):41-43.
篇6
〔关键词〕排渗墙;污水收集截获系统;地下水污染
1工程概况
某大型渣堆位于云南省者海镇,堆存约3900kt废渣。废渣主要包括冶炼水淬渣、工业炉窑渣及少量建筑垃圾。根据毒性浸出试验,该废渣属于第Ⅱ类一般工业固体废物。渣堆长期无屏障堆放,其有害物质受大气降水淋滤直接或间接地进入堆放场地附近的土壤环境。一些污染物在下渗的过程中,由于过滤、吸附和沉淀而被截留在土壤及深部土层里,难降解的重金属在土层中积累起来,造成土壤及深部土层的污染。
2地下水污染特点
场区内地下水类型主要有第四系松散岩类孔隙水、玄武岩类孔洞裂隙水、以碳酸盐岩为主的岩溶水3大类。渣堆区浅层地下水赋存在上部的第四系冲洪积层的含砾粘土孔隙中,主要接受竖向的降水入渗补给。含砾粘土层渗透系数在2.7×10-6cm/s左右。该渣堆主要的特征污染物是Zn和Cd。总体而言,垂直方向上主要受污染土层为素填土及洪积层含砾粘土层,地下水位以上重金属含量较地下水水位以下重金属含量高。随着深度的加深,污染程度有递减趋势。而地下水位以下1~3m后,重金属污染影响急剧减弱,影响深度主要集中在7m以上。
3方案选择
污水收集截获系统的设计重点在于截获。常见的地下水截获方式有排渗井、辐射排渗管、水平排渗管。但是,排渗井、排渗管更适用于透水性较好的废渣或者尾矿(其渗透性系数为10-4~10-3cm/s量级)[4-5],而本项目地下水赋存于透水性极差的含砾粘土层中,若采用排渗井或排渗管式,其集水效果将大大降低。根据《建筑基坑支护技术规程》[6],潜水含水层的影响半径可按下式计算:R=2sw姨kH(1)式中:R为影响半径,m;sw为井水位降深,m(当sw10m时,取sw=10m);k为含水层的渗透系数,m/d;H为潜水含水层厚度,m。该项目场地含水层为含砾粘土层,其渗透系数平均值为2.7×10-6cm/s,厚度约6m,则其影响半径计算值约为2.4m。考虑到场地特点,笔者提出采用砂砾石排渗墙的型式对污染地下水进行截获。水力截获墙要求埋深超过含污水地层下约1~2m,且总深度大于7m。水力截获墙垂直于地下水流向,当地下水经过该位置时,自然将其截获并导至低点截获井中。相比排渗管集水断面而言,水力截获墙的集水断面相当于其百倍以上的断面,截获效果更佳,且施工简单,作业安全。
4排渗墙方案
在渣堆西南侧及东南侧较低位置、垂直防渗体内侧(渣堆内)约8m位置设置以截获墙为主体的新型污水截获系统。截获井内径3.0m,采用人工挖孔成井。井壁开孔,孔内预埋DN90HDPE管,HDPE管外侧采用土工布包粗砂反滤。井内设置自动液位计自启动泵,将地下水污水及时排至渗滤液处理站进行处理。截获井东西两侧分别设置截获墙,墙体埋深为9m,墙体坡向截获井。截获墙采用长臂挖掘机进行开槽,开槽宽度60cm。开槽后立即回填,底部5m回填砂砾石置换,其余再回填砂砾石。根据工勘资料,场地土层自稳高度可达5~7m,因此实际开槽深度定为6m,其余高度采用明挖型式处理。
篇7
【关键词】水污染控制;教学;环境工程;实践
一、水污染日益严重,水污染控制势在必行
“水”是大自然的产物,是人类赖以生存的物质基础。然而,随着人类社会经济的发展,新型工、农业的产生,随之而来的大量污染物质被排入水体,人类正面临着前所未有的危机。2015年1月1日,被称为“史上最严”的新《环境保护法》正式实施,公众对环境污染问题愈加关切。然而,水污染的事件依旧不绝如缕,甚至多起事件接连上演,一幕幕触目惊心:
2015年3月9日泉州50多头死猪被抛尸导致溪面水体污染。在福建泉州惠安县螺阳镇锦里村后坊旧桥处,50多头死猪被发现抛于桥下的林辋溪中,造成附近水体污染,恶臭扑鼻。事发后,惠安县农林局、环保局、水利局、螺阳镇政府、辋川镇政府等多部门到现场实地查看,并表示近日将对溪面的死猪进行清理。
2015年4月27日宜昌长阳蒙特锰业排污致水体污染。湖北宜昌长阳县化工污染,溪水污染变黑变臭,并流入母亲河清江污染江水。同时矿工业污水排放严重破坏当地生态环境。
2015年6月17河水被污染,安徽池州千亩田变荒地。安徽省池州市东至县的香隅镇地处长江南岸,镇里数千亩农田也变成了荒地。只因化工园污染灌溉水源。这些水中含有大量有毒物,多项污染物超标。其中苯的含量是13.7,超标136倍。污水进入通河之后,在合阜村与另一条河流汇合,再辗转三四公里,最终会流入长江。
这些只是水污染事件里的几个微小缩影,这些事件给人们敲响了警钟,保护水环境,防治水污染势在必行。对水体的保护并不等同于经济发展的停滞,我们需要在创造大量物质财富的同时,保持江河湖海的洁净。在这样的形式下,水污染控制工程应时而生[1]。为适应社会发展的需要,解决各类环境污染问题,学好水污染控制工程对学生走向社会,解决实际生产中的各种水污染问题有着至关重要的意义。
二、高校水污染控制教学现状分析
水污染控制工程课程的多学科交叉性、实践性、时代性和前沿性都很突出,课程涉及知识面较宽,兼具理科和工科的特点。交叉性:包含了基础化学、基础物理学、环境微生物学、生物化学、工程学、水力学、环境监测、水污染控制技术等知识。实践性:配套相应的大量实践教学环节(教学实验、创新实验、课程设计、实习)。时代性和前沿性:课程建设紧密结合水环境污染的变迁、相关领域技术的发展和社会对人才培养的要求。
传统“水污染控制技术”以注入式教学为主,偏重理论讲授,一般是先讲解原理后再讲述工艺,随后是水处理的设备和运行情况,而教师大多是以PPT播放或者板书形式为主,课堂提问和课后习题为辅,这不仅不能引起学生的学习的兴趣,还在一定程度上束缚了学生的主动性和创造性,不利于水污染控制知识体系的完善[2]。实验也是以演示实验为主,难以激发学生的热情。这样的教学,理论讲不透,实验参与少,学生缺乏水处理的工程性知识,影响了培养高技能应用型人才目标的全面实现[3]。现代课程教学中,学生应该成为教学活动的主角,对课程内容融会贯通[4]。针对目前高校学生的学情,“水污染控制工程”的教学方法需要改革和创新。
三、水污染控制学科教学改革发展研究
1、把课堂教学精细化
“天下大事必作于细,天下难事必成于易。”农业上的“精耕细作”、生活上的“精打细算”、军事上的“精兵简政”,企业管理上的“精益求精”等现象无不体现了细节决定成败,浸润着精细化的理念。
精细化教学是要求对《水污染控制工程》的课堂教学过程进行整合,在教学内容设计规范化的前提下,坚持突出重点的原则,将课程的管理、课程项目的设计内容以及考核的方法精细化,把“少、精、新”的理念贯穿于整个项目式的教学课程建设与教学当中,以“精确、细致、深入、规范”的管理模式,使教学规范化、精细化、个性化[5]。
加强学生专业基本技能和专项技能的培养。教学内容应提炼于实际水污染工程项目,学生通过工程项目的学习来强化个人的工程素养。精细化的教学内容和考核方法可以有效激发学生的自主学习的动力,培养学生的动手实验和科研创新的能力,同时培养学生团队协作意识。
2、将实务训练一体化
一些高校对实践教学投入的资金较少,使得学校缺少实训场所,教师无法带领学生进行各方面能力的实训导致学生的实践能力得不到提高。高校与企业之间的合作和联系较少,部分企业不愿意接纳高校的实习生,导致使学生不仅缺少实践的场所,也缺少专业的实践指导。
学校应多安排学生到城市污水处理厂或工业水处理设施等进行认识实习,在初步熟悉污水处理过程、了解污水处理工艺及设备的同时也可为后续课程做好准备,做到理论与实务训练一体化教学。另外,在污水处理厂进行毕业实习的学生,应指导其对污水工艺选择、设备选型、水质监测、经济技术指标等内容进行实习。同时,课程应强化平时考试与考核,减弱期末考试成绩所占比例,鼓励学生重视和积极参与实践动手环节,把能力培养、知识传授和素质教育融为一体。
3、让综合实验规范化
篇8
【关键词】水污染控制技术 教学改革 环境监测与治理技术
【中图分类号】 G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2015)02C-0148-02
水污染控制技术是环境工程专业一门重要的核心主干课程,同时又是一门具有较高综合性与实践性的课程。以广西交通职业技术学院环境监测与治理技术专业为例,就目前人才培养方案中水污染控制技术课程教学体系中存在的问题,提出从课程内容、教学方法、实践教学、结合地方产业需求等方面进行改革,以更好地适应“以就业为导向,以职业能力培养为核心,以素质教育为特色”的高职办学理念,实现环境工程专业工程型、应用型人才培养目标要求。
一、优化教学内容,完善课堂教学
确定合理的教学内容是实现良好教学工作的前提。我校环境监测与治理技术专业水污染控制技术教学一般为一个学期,目前学时为64,在理论课时相对较少的情况下,很难完成众多的教学内容,必须要对课堂教学内容进行优化设置,突出“少、精、宽、新”的理念。例如根据教学计划和培养要求,适当地压缩和删除生化反应动力学等侧重科学研究的理论内容,增加工程实例计算、新颁布的标准与规范等,并根据水处理技术发展趋势及结合教师自身的科研方向,增补生物脱氮除磷技术、活性污泥与生物膜复合技术、中水回用技术、人工湿地技术等新技术与新工艺的介绍等,扩展学生的知识视野。此外,在实际教学当中,笔者注重与本专业相关课程知识的整合与衔接,如在吸附法、混凝法原理和应用的知识点上,通过对环境微生物学、有机化学等课程理论知识的回顾,进行系统的对比和归纳,引导学生将不同的处理方法和处理对象进行有机结合。将脱氮除磷基础理论与工艺、设计一起讲解,并通过实际工艺深入讲解强化生物脱氮与除磷的机理分析。对处理同类污水的不同污水处理工艺进行经济性、技术性对比分析,对不同污水处理工艺适用对象、范围、优缺点进行归纳总结,加深学生对理论和工艺技术的理解,便于学生在实际污水处理设计中进行方案比选。
二、改进教学方式与方法,营造多元教学模式
水污染控制技术课程涉及许多的工艺流程图、构筑物结构图等,用传统的灌输式教学方法学生难以接受,也不利于课堂氛围的调节。在实际教学过程当中,应积极开发具有动态效果的多媒体教学课件,在相同的时间提供更多的信息量,加深学生对各水处理工艺的原理和流程、各种处理构筑物具体结构的认识和理解。例如,在讲授SBR工艺原理时,给学生播放多媒体视频实例,使学生能看到SBR工艺的流入、反应、沉淀、排放和待机等五个动态操作过程;讲授生物膜法时,采用Flash动态模拟生物滤池、生物接触氧化等,提高课堂教学直观性、动态性。多媒体教学在提高水污染控制技术课程教学效率和教学质量上起着至关重要的作用,但值得一提的是,这并不意味着在教学过程可以舍弃传统的板书,如果教师整节课都不写一个字,会有相当一部分学生接受不了这种大容量、快节奏的传递信息方式,板书教学可以留给学生更多的消化吸收知识的时间,也有利于掌握整节课的内容框架。因此,采用传统板书和多媒体课件并重的教学方式较为合理。
传统的水污染控制技术课程以教师单向灌输式教学为主,与现行的素质教育注重教学方法的多样化不符,因此,需将单向传授、被动、低效的教学方式向多维互动、主动、高效的教学模式发展。在实际教学过程中,笔者尝试将讲授法与讨论法、问答法、案例教学法、自学辅导法、观看视频录像、网上互动交流、课后答疑等灵活多样的教学方法相结合。如在介绍污染自然生物处理――稳定塘这一知识点时,可先通过设问的方式引入课程内容:在经济技术有限的情况下可采取怎么样的污水处理方式?授课过程中,在多媒体讲授的基础上,让学生结合知识点对自己身边见过的稳定塘进行讨论,讨论过程可以加深学生对稳定塘的应用与优缺点的认识,之后教师再通过案例的讲解、视频的播放进一步增强学生对这一知识点的理解。教学方式的多元化能有效促进师生互动交流,使学生成为课程学习的主体和积极的参与者,而不是被动的接受者,对提高教学效率、活跃课堂气氛起到了良好的效果。
三、强化实践教学,重视学生工程能力培养
水污染控制技术课程是一门实践性很强的学科,实践环节较多,具体包括课程体系中的课内实验、认识实习、课程设计和生产实习等,可分为实验类教学、设计类教学与实习类教学。实践教学应坚持与理论课程相结合,改革应该与学生综合能力培养对接。根据人才培养目标要求,实验性教学分为基础性实验和工艺类实验两大块,前者包括絮凝沉淀、废水可生化性测定、污泥沉降性能测定等;后者以水处理工程工艺流程的局部或全部为对象,强调结构模型的展示与运行参数的控制等。实验过程应强调学生的主动参与性,采用开放型的实验教学模式。各实验小组根据实验要求,自行设计实验方案,经过讨论与教师指导后,确定实验方案并进行实验,在实验结束后还需在实验讨论课上进行报告。
设计类教学包括课程设计和毕业设计两个部分。一是在理论课程结束后,根据教学计划安排为期一周的课程设计环节,要求学生根据所给资料完成一个污水处理厂的方案设计,包括污水处理工艺流程的选择、各处理构筑物的选择与设计计算、污水厂的平面布置与高程布置等,在这一过程中,可以适时地在设计方案、工艺流程等方面要求学生采用新工艺、新技术等,促使学生去思考与探索,加强学生实践能力、工程技术应用等教育。二是在水污染控制技术的毕业设计选题上,应尽可能的选择真实案例,而非模拟课题,这样“真枪实弹”地做设计提高了学生工程实践的参与性,也对设计提出了更严格的要求。
体现水污染控制技术课程教学内容的实习类教学有污水处理厂(站)的认识实习和毕业实习等。在课程初,安排学生到城市污水处理厂或工业水处理设施等进行认识实习,初步熟悉污水处理过程、了解污水处理工艺及设备,为后续课程做好准备。在污水处理厂进行毕业实习的学生,应指导其对污水工艺选择、设备选型、水质监测、经济技术指标等内容进行实习。同时,课程应强化平时考试与考核,减弱期末考试成绩所占比例,鼓励学生重视和积极参与实践动手环节,把能力培养、知识传授和素质教育融为一体。
四、结合地方产业需求教学
水污染控制技术教学体系还应该考虑紧密结合地区产业特色与污染特点,着眼解决地方环境污染问题。例如,广西盛产木薯与蔗糖,针对这一情况,在水污染控制技术教学中,可适当增加木薯酒精废水处理、三氯蔗糖废水处理等工艺介绍。此外,目前广西政府大力推行的“美丽广西,生态乡村”这一民生工程,对农村生活污水的治理等也提出了更高的要求,在授课过程中,基于专业服务产业的原则,也需适当地增加适用于农村或城镇的生活污水处理工艺介绍。
综上所述,随着社会的发展和进步,水污染控制技术在不断发展和变化,水环境领域不断扩展,这就要求我们根据课程特点,结合区域特色,在水污染控制技术课程建设中不断进行改革与调整,才能更好地贯彻高职教育教学改革的实施,培养出适应经济社会发展需求的高素质技能型、应用型环保人才。
【参考文献】
[1]邹联沛,何池全,吴岳英,刘晓艳.《水污染控制工程》课程体系建设改革与实践[J].科技创新导报,2012(36)
[2]赵慧,谢希栋.深化教学改革,推进创新教育[J].化工高等教育,2008(1)
[3]程洁红,孔峰,高永,陈娴.水污染控制工程课程体系的教学改革与应用型本科人才培养的探讨[J].江苏技术师范学院学报,2011(17)
篇9
关键词:高职院校;环境工程;教学改革
一、高职院校环境工程专业传统的教学模式
当前高职院校环境工程专业的教学主要就是通过教师对课本知识、工程结构、施工流程与工艺等进行讲解与说明,采用的是平面化教育,也是具有一定范围的教育。这种教育模式有优点也有不足,其优点在于使得学生对环境工程、环境污染治理以及化学、生物学的理论知识有了深刻的认识与了解。丰富的理论知识,使得学生在走向工作岗位时,可以按照行业规范、国家相关规定开展工作,有力地促进了环境工程行业的规范化,同时学生对自身的严格要求,提升了整个行业的标准与综合素质。这种教学模式的不足主要表现在以下两个方面:第一,理论知识抽象化。教师在对理论知识内容进行讲解时,是按照教材采用专业术语进行讲解的,知识抽象化,难以理解,并且内容也相对枯燥,学生的学习兴趣与学习积极性不高。传统的教学活动都是在教室内进行教学的,大部分学生只知其然不知其所以然,准确清楚地明白教材中的理论知识,成了学生面对的一大难题。第二,局限性特征明显。当前高职教师在进行环境工程专业教学时,其知识点的讲授局限于工程局部,由于缺少时间、缺少实物以及课时限制,对于工程的细节,教师没有系统地讲授,因此学生也就不可能理解。这也就造成了高职院校的学生与一线工人之间的区别。学生只有理论知识,缺乏经验,书本中的理论知识有着很大的局限性,想要真正地理解与掌握,需要学生进行实践探索。
二、新时期环境工程专业进行教学改革的措施
(一)建立理论与实际相结合的授课体系
高职院校的教师在讲授课程时一定要注重理论知识与实际相结合,充分利用多媒体等现代化的教育技术,将工程的实际情况展现给学生,以增强学生对实际工程的认识,同时还可以在一定程度上提升学生对理论知识学习的兴趣。除了采用多媒体教学技术之外,高职院校环境工程技术专业还应当积极建设虚拟仿真实验室,引进实训软件。这样在讲授流体力学、大气污染控制工程以及水污染控制工程时就可以结合虚拟仿真实验室与实训软件进行教学。例如在讲授水污染控制工程的课程中,教师可以结合软件中的活性污泥法、SBR法、氧化沟以及A2O四个工艺模块系统形象地展示给学生,这样不仅可以使学生充分了解各个构筑物的设计规范,还可以直观地感受到进水水质的变化、污泥负荷、污泥浓度等对水质的影响。
(二)强化专业认知和生产实习的教学
专业知识与生产实习是检验学生知识掌握程度与应用能力的重要环节,在学生实践环节中占有很大的比重。高职院校应当重视学生的专业知识与生产实习的教学,并积极与相关的企业进行合作,建立长期的合作实习基地,例如同环保科技公司、垃圾处理厂、污水处理厂等不同性质的单位进行合作,给学生提供实习的机会与平台。学生通过在这些单位的实习,不仅扩大了自身学习的知识面,还增加了社会经验,为今后走向工作岗位打下了基础。为了保证学生的实习效果,加强学生对所学知识的应用能力,高职院校环境工程技术专业的教学改革中,应当将实习环节与专业理论课的讲授结合起来。在讲授专业课的过程中,结合学生实习单位的具体情况,使得学生可以通过实习,加强对书本知识的理解。例如在讲授固体废弃物的处理课程时,可以安排学生到当地的垃圾处理场进行实习,使得学生对生活垃圾的源头分类、收集、运输到最终处理的整个过程有一个详细的了解。在讲授工业废水污染防治的课程时,可以安排学生到铸管厂、啤酒厂等地进行实习,进而可以了解不同性质的污水、工业废水的处理工艺与流程。
(三)加强课程设计与实际工程的结合
课程设计是环境工程技术专业十分重要的教学实践环节。学生通过课程设计的学习,可以有效地将自身在课堂上所学到的知识应用到实际的工程当中。将专业知识与课程设计有机地结合起来,可以使得这种设计思想贯穿于整个教学环节的始终。在新时期,高职院校进行教学改革时,教师可以将环境工程原理、水污染控制工程以及大气污染控制工程等主干课程交给学生进行设计。可以将3—5名学生分为一组,每组学生有不同的设计题目。同时教师要求学生充分发挥自身所长,进行分工合作,有的学生进行文献资料的查阅,有的学生进行计算,有的学生则可以进行图纸的绘制。这种分工合作不仅锻炼了学生利用自身所学进行工程设计的能力,还培养了学生团队合作的能力。
(四)建立教师开放性实验室
近年来,随着高职院校的不断发展,教师的科研能力也有所提升,许多环境工程技术专业的高职教师在水污染控制、固体废弃物处理、环境生态与环境微生物等领域已经取得了一定的研究成果,也积累了相关经验。为了有效增强学生的实际动手能力,鼓励学生积极参与到教师的科研项目中来,高职院校应当建立教师开放实验室。这样一方面给教师的科研工作提供了便利,同时还使得学生的基本实验能力得到了锻炼与提升。除此之外,通过协助教师开展科研工作,还培养了学生独立分析问题、解决问题的能力,为学生进一步深造或者从事相关的科研工作奠定了坚实的基础。
篇10
环境工程专业主要课程
环境工程专业学生主要学习普通化学、工程力学、测量学、工程制图、微生物学、水力学、电工学、环境监测、环境工程学科的基本理论和基本知识,受到外语、计算机技术及绘图、污染物监测和分析、工程设计、管理及规划方面的基本训练,具有环境科学技术和给水排水工程领域的科学研究、工程设计和管理规划方面的基本能力。
主要课程:水污染控制工程、大气污染控制工程、环境噪声控制工程、环境影响评价、环境工程微生物学、环境监测、固体废物处理技术、电厂水处理技术、电厂脱硫及除尘技术等。
主要实践性教学环节:测量实习、工程制图、计算机应用及上机实习、水力学实验、微生物实验、环境监测实验、水处理实验、空气污染控制实验等,一般安排40周左右。
环境工程专业就业前景
当前有不少环保企业人才缺乏,而且求贤若渴。但它们所需要的专业人才与学校提供的毕业生之间还存在着一定差距,学校不能全面满足他们的需求。
环境工程专业毕业生的对口去向无外乎有三种:国家各级环保部门和科研单位,需要解决污染问题的工矿企业以及真正吃“环保饭”的环保公司。从当前对环境工程专业学生的市场需求情况来看,真正能进入政府环保部门、规划部门、建设管理部门毕的竟是少数。受长期计划经济体制下人事制度的影响,这些单位在人事编制和指标控制等方面存在着重重障碍。所以,结合高职教育的特点和定位,高职环境工程专业的毕业生应主要面向:环境工程公司、环境监测部门、工矿企业、设计单位或部门从事环境工程设计、施工管理、环保项目运行管理、环境监测等基础性、技术性工作。
从形势上看,高职环境工程专业的学生到环保公司具有一定的优势,这些单位普遍都需要能在环保工程的设计、施工及运行调试等方面能迅速派上用场的实用型专业技术人才。环境科学与工程专业在专业学科中属于工学类中的环境与安全类,其中环境与安全类共7个专业,环境科学与工程专业在环境与安全类专业中排名第3,在整个工学大类中排名第40位。
环境工程培养目标与要求
本专业培养具备城市和城镇水、气、声、固体废物等污染防治和给排水工程、污染控制规划和水资源保护等方面的知识,能在政府部门、规划部门、经济管理部门、环保部门、设计单位、工矿企业、科研单位、学校等从事规划、设计、施工、管理、教育和研究开发方面工作的环境工程学科高级工程技术人才。
本专业学生主要学习普通化学、工程力学、测量学、工程制图、微生物学、水力学、电工学、环境监测、环境工程学科的基本理论和基本知识,受到外语、计算机技术及绘图、污染物监测和分析、工程设计、管理及规划方面的基本训练,具有环境科学技术和给水排水工程领域的科学研究、工程设计和管理规划方面的基本能力。
环境工程必备能力
1.掌握普通化学、分析化学、物理化学、工程力学、测量学、工程制图、微生物学、水力学、电工学、环境监测与评价、环境工程学科的基本理论、基本知识;
2.掌握水污染控制工程、空气污染控制工程、噪声污染控制工程、固体废物处理处置与资源化工程的基本原理和设计方法;
3.具有污染物监测和分析、环境监测、环境质量评价、环境规划与管理的初步能力;
4.了解环境科学与技术的理论前沿和发展动态;