水污染控制工程绪论课教学设计实践

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摘要：水污染控制工程课程是应用型本科院校环境科学与工程专业的核心课程之一，绪论课的教学效果会对该课程的后续教学产生重要影响。通过设置理论讲解、案例导入、虚拟仿真、互动实验、课外推荐等环节，提高水污染控制工程绪论课的专业性、实用性和趣味性，激发学生的学习兴趣，旨在为该课程的后续学习提供一个良好的开端，促进教学目标的实现。

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。

6结语

绪论课作为水污染控制工程的第一课，其重要性不言而喻，教师应当给予绪论课教学足够的重视。不仅要帮学生理清楚“为什么”学习这门课程，这门课程“学什么”“怎么学”；更要通过绪论课教学激发学生的学习兴趣，鼓励学生积极创新，为水污染控制工程课程后续内容的学习打下良好的基础。

参考文献

[1]闫立龙,任源,张颖,等.水污染控制工程课程改革与实践[J].中国现代教育装备,2012(15):33-34.

[2]周耀渝,沈光家,罗琳,等.农业院校“水污染控制工程”课程改革与实践:以湖南农业大学为例[J].教育教学论坛,2017(35):139-140.

[3]杨卓娟,杨晓东.关于高校课程绪论教学的思考[J].中国大学教学,2011(12):39-41.

[4]朱超胜,程彬伟,李运林,等.微信公众号在环境工程专业课教学中的应用[J].科技风,2019(20):47.

作者：陈佼 陆一新 罗秀 张颖 单位：成都工业学院材料与环境工程学院