水污染控制工程的实验教学改革

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摘要:改革与实践水污染控制工程实验的教学，对环境工程专业加强理论学习、掌握工程设计的基本理念，培养学生的专业自主创新能力意义重大。立足于教和学双角度，以实验教学中心为载体，通过在实验课程设置、教学内容、教学方式等方面的改革与实践，并结合地方特色开展综合、设计性实验，引导学生根据自身从业规划开展个性化学习，独立设计实验方案并完成实验内容，提高学生的自主创新能力。

关键词:水污染控制工程;实验教学;改革与实践

环境工程的专业核心课程主要包括水、气、声、渣等方面，其中水是指《水污染控制工程》的理论和实验教学、课程设计、生产实习实践等内容。实验教学效果与水污染控制工程整体的教学效果呈明显的正相关关系［1－2］。改革与实践“水污染控制工程实验”的教学，对环境工程专业加强理论学习、掌握工程设计的基本理念，培养学生的专业自主创新能力意义重大。重庆工商大学是一所经济学、管理学、文学、工学、法学、理学、艺术学等多科性综合大学，学校的环境工程专业是重庆市“三特行动”计划特色专业和重点学科，该学科践行“以学生为中心”的人才培养新理念，着重培养学生的社会责任感、绿色环保意识、严谨诚信品格、团队协作精神和实践创新创业能力。本文立足于教和学双角度，重点探讨以实验教学中心为载体的水污染控制工程实验的教学改革与实践。

1调整实验课程设置

原实验课程教学安排集中在一周的时间内进行，由于理论知识讲授时间和实验教学时间脱节，通过实验巩固理论知识、提高学生的综合素质的效果欠佳。针对这种情况，对实验教学的安排做了调整，实验教学示范中心配合主讲教师在相关理论知识讲授完后的1～2周时间内，再展开相应的实验教学。实践证明，经过调整设置时间以后的实验课程，加强了学生理论与实践的结合，巩固了水控专业知识。

2改革教学内容

2.1根据地方产业特征，更新实验内容

根据《环境工程专业规范》的基本要求，结合重庆市的经济产业特征，更新实验教学内容，培养学生解决实际水环境污染问题的专业意识。重庆市处于三峡库区，水环境容量较低，同时，经济发展迅速，传统工业区已形成“1+10+1000”格局的汽车产业集群，“5+6+800”格局的电子信息产业集群，两江新区等新兴开发区目前已经形成了汽车、电子信息、高端装备、生物医药、新材料等五大工业产业结构，对于水环境质量的挑战日益严峻。针对重庆市的产业布局及相应的水污染特征，水污染控制工程实验项目采用地方企业的生产污水(如喷涂废水、电子废水等)为实验水源，主要包括将物理处理、生物处理、化学与物化处理、污泥处理4个基本模块，以验证型实验为主.

2.2增加综合性、设计性实验

根据水控的核心知识体系，建立以学生为中心的实验教学环境与条件，并结合实际工程应用，增设综合性、设计性实验(表1)，实行开放式实验教学，借鉴现代超市运作模式，让学生在其中自主选择实验项目、自主安排实验时间、自主申请项目考核和学分结算，从而使学生既掌握基本原理，又能具有较好的实际应用技能。以“流注－火花放电等离子体处理制药废水布洛芬”为例，该实验把水污染控制工程中典型工业废水的处理技术、环境化学中有机物的液相色谱测定、工程流体力学中紊流流场的模拟测定、电工学中电压电流和功率的关系等多门专业核心课程的内容有机结合，克服了单维度的验证型实验对原理、操作技术的单一机械训练缺陷，使学生的专业技能和工艺实践能力能得到全面的综合训练［1，3］。

2.3多元化考试考核方法

对应于教学方式的多样性，课程考试考核方式也应多元化，教与学的效果由此可以互相促进和完善，引导学生有效改进学习方法的同时增强人才培养质量［4］。验证型基础单元实验课程考评采取平时成绩与集中考试相结合的方法，平时成绩重点关注实验预习、实验操作规范性和实验报告数据结果准确性，集中考试采用笔试与实验操作考核相结合方式，指导教师现场评议学生的实验操作情况，确保学生的基础实验能力提高完善。综合性、设计性的实验课程成绩评定根据方案设计、实验研究和成果汇报等三部分分别进行评价后汇总。

3改革教学方式

在水污染控制工程实验教学方式方法改革中，坚持以学生为中心，注重采用基于基本技能、典型案例、问题、项目的互动式、研讨式教学方式和探究式、自主式、合作式学习方式。对于验证型基础单元实验课程，在教师指导下，学生首先根据相应水质水量特征设计实验方案，然后利用实验教学中心的“环境工程实验仿真系统”等进行仿真练习，以加深对不同影响因素的理解;之后进一步修正实验方法与步骤，实际操作实验，分析实验现象和结果;最后教师现场总结阐述实验过程的关键点，对结果的合理性进行拓展性分析，使学生对相关专业知识点加深理解。例如，“活性污泥沉降性能实验”项目，以正常运行的重庆市唐家沱城市污水处理厂的活性污泥为对象，采取“仿真练习－实际操作－总结评述”等学习过程，通过分析初沉池、曝气池和二沉池中具有不同沉降性能的污泥的实验结果，加深了学生对自由沉淀、絮凝沉淀、成层沉淀和压缩沉淀四种不同沉淀类型理论的理解和认识。对于设计性和综合性实验，指导教师下达实验任务或项目要求后，学生自主查阅资料后独立拟订实验方案，经指导教师批准后，再向实验教学中心提交实验所需器材和试剂药品清单，并在教师指导下自主开展实验并撰写实验报告。例如“低温等离子体催化处理工业废水”实验，学生通过自主查阅资料，了解低温等离子体的产生原理、产生方法、化学和物理作用、适用对象场合等相关基本知识，在结合中心实验条件自信设计合理的自制高压放电反应装置和分析检测方法，条件满足后在教师指导下自主完成实验研究任务。

4结语

通过在实验课程设置、教学内容、教学方式等方面的改革与实践，结合地方特色开展综合、设计性实验，引导学生根据自身从业规划开展个性化学习，独立设计实验方案并完成实验内容，提高学生的自主创新能力。

参考文献

［1］潘杨，黄勇，沈耀良，等.水污染控制工程实验教学改革初探［J］.实验科学与技术，2011，9(2):139－140.

［2］舒友菊，施万胜.《水污染控制工程》实验教学方法改进初探［J］.科技信息，2009(31):517－518.

［3］陈晓晴，高良敏.浅谈实验室仪器在水污染控制工程实验教学中的应用情况［J］.高教学刊，2016(21):128－129.

［4］梁莉娟.学生创新能力的培养和高校实验教学改革［J］.高教学刊，2017(3):114－115.

作者:谭雪梅 龙良俊 王小平 王崇均 单位:重庆工商大学环境与资源学院