水污染控制工程的實驗教學(xué)改革論文
摘要:改革與實踐水污染控制工程實驗的教學(xué)，對環(huán)境工程專業(yè)加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)、掌握工程設(shè)計的基本理念，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)自主創(chuàng)新能力意義重大。立足于教和學(xué)雙角度，以實驗教學(xué)中心為載體，通過在實驗課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式等方面的改革與實踐，并結(jié)合地方特色開展綜合、設(shè)計性實驗，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身從業(yè)規(guī)劃開展個性化學(xué)習(xí)，獨(dú)立設(shè)計實驗方案并完成實驗內(nèi)容，提高學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞:水污染控制工程;實驗教學(xué);改革與實踐
環(huán)境工程的專業(yè)核心課程主要包括水、氣、聲、渣等方面，其中水是指《水污染控制工程》的理論和實驗教學(xué)、課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)實踐等內(nèi)容。實驗教學(xué)效果與水污染控制工程整體的教學(xué)效果呈明顯的正相關(guān)關(guān)系［1－2］。改革與實踐“水污染控制工程實驗”的教學(xué)，對環(huán)境工程專業(yè)加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)、掌握工程設(shè)計的基本理念，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)自主創(chuàng)新能力意義重大。重慶工商大學(xué)是一所經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、文學(xué)、工學(xué)、法學(xué)、理學(xué)、藝術(shù)學(xué)等多科性綜合大學(xué)，學(xué)校的環(huán)境工程專業(yè)是重慶市“三特行動”計劃特色專業(yè)和重點(diǎn)學(xué)科，該學(xué)科踐行“以學(xué)生為中心”的人才培養(yǎng)新理念，著重培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感、綠色環(huán)保意識、嚴(yán)謹(jǐn)誠信品格、團(tuán)隊協(xié)作精神和實踐創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。本文立足于教和學(xué)雙角度，重點(diǎn)探討以實驗教學(xué)中心為載體的水污染控制工程實驗的教學(xué)改革與實踐。
1調(diào)整實驗課程設(shè)置
原實驗課程教學(xué)安排集中在一周的時間內(nèi)進(jìn)行，由于理論知識講授時間和實驗教學(xué)時間脫節(jié)，通過實驗鞏固理論知識、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)的效果欠佳。針對這種情況，對實驗教學(xué)的安排做了調(diào)整，實驗教學(xué)示范中心配合主講教師在相關(guān)理論知識講授完后的1～2周時間內(nèi)，再展開相應(yīng)的實驗教學(xué)。實踐證明，經(jīng)過調(diào)整設(shè)置時間以后的實驗課程，加強(qiáng)了學(xué)生理論與實踐的結(jié)合，鞏固了水控專業(yè)知識。
2改革教學(xué)內(nèi)容
2.1根據(jù)地方產(chǎn)業(yè)特征，更新實驗內(nèi)容
根據(jù)《環(huán)境工程專業(yè)規(guī)范》的基本要求，結(jié)合重慶市的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)特征，更新實驗教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生解決實際水環(huán)境污染問題的專業(yè)意識。重慶市處于三峽庫區(qū)，水環(huán)境容量較低，同時，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，傳統(tǒng)工業(yè)區(qū)已形成“1+10+1000”格局的汽車產(chǎn)業(yè)集群，“5+6+800”格局的電子信息產(chǎn)業(yè)集群，兩江新區(qū)等新興開發(fā)區(qū)目前已經(jīng)形成了汽車、電子信息、高端裝備、生物醫(yī)藥、新材料等五大工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，對于水環(huán)境質(zhì)量的挑戰(zhàn)日益嚴(yán)峻。針對重慶市的產(chǎn)業(yè)布局及相應(yīng)的水污染特征，水污染控制工程實驗項目采用地方企業(yè)的生產(chǎn)污水(如噴涂廢水、電子廢水等)為實驗水源，主要包括將物理處理、生物處理、化學(xué)與物化處理、污泥處理4個基本模塊，以驗證型實驗為主.
2.2增加綜合性、設(shè)計性實驗
根據(jù)水控的核心知識體系，建立以學(xué)生為中心的實驗教學(xué)環(huán)境與條件，并結(jié)合實際工程應(yīng)用，增設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗(表1)，實行開放式實驗教學(xué)，借鑒現(xiàn)代超市運(yùn)作模式，讓學(xué)生在其中自主選擇實驗項目、自主安排實驗時間、自主申請項目考核和學(xué)分結(jié)算，從而使學(xué)生既掌握基本原理，又能具有較好的實際應(yīng)用技能。以“流注－火花放電等離子體處理制藥廢水布洛芬”為例，該實驗把水污染控制工程中典型工業(yè)廢水的處理技術(shù)、環(huán)境化學(xué)中有機(jī)物的液相色譜測定、工程流體力學(xué)中紊流流場的模擬測定、電工學(xué)中電壓電流和功率的關(guān)系等多門專業(yè)核心課程的內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，克服了單維度的驗證型實驗對原理、操作技術(shù)的單一機(jī)械訓(xùn)練缺陷，使學(xué)生的專業(yè)技能和工藝實踐能力能得到全面的綜合訓(xùn)練［1，3］。
2.3多元化考試考核方法
對應(yīng)于教學(xué)方式的多樣性，課程考試考核方式也應(yīng)多元化，教與學(xué)的效果由此可以互相促進(jìn)和完善，引導(dǎo)學(xué)生有效改進(jìn)學(xué)習(xí)方法的同時增強(qiáng)人才培養(yǎng)質(zhì)量［4］。驗證型基礎(chǔ)單元實驗課程考評采取平時成績與集中考試相結(jié)合的方法，平時成績重點(diǎn)關(guān)注實驗預(yù)習(xí)、實驗操作規(guī)范性和實驗報告數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確性，集中考試采用筆試與實驗操作考核相結(jié)合方式，指導(dǎo)教師現(xiàn)場評議學(xué)生的實驗操作情況，確保學(xué)生的基礎(chǔ)實驗?zāi)芰μ岣咄晟�。綜合性、設(shè)計性的實驗課程成績評定根據(jù)方案設(shè)計、實驗研究和成果匯報等三部分分別進(jìn)行評價后匯總。
3改革教學(xué)方式
在水污染控制工程實驗教學(xué)方式方法改革中，堅持以學(xué)生為中心，注重采用基于基本技能、典型案例、問題、項目的互動式、研討式教學(xué)方式和探究式、自主式、合作式學(xué)習(xí)方式。對于驗證型基礎(chǔ)單元實驗課程，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生首先根據(jù)相應(yīng)水質(zhì)水量特征設(shè)計實驗方案，然后利用實驗教學(xué)中心的“環(huán)境工程實驗仿真系統(tǒng)”等進(jìn)行仿真練習(xí)，以加深對不同影響因素的理解;之后進(jìn)一步修正實驗方法與步驟，實際操作實驗，分析實驗現(xiàn)象和結(jié)果;最后教師現(xiàn)場總結(jié)闡述實驗過程的關(guān)鍵點(diǎn)，對結(jié)果的合理性進(jìn)行拓展性分析，使學(xué)生對相關(guān)專業(yè)知識點(diǎn)加深理解。
例如，“活性污泥沉降性能實驗”項目，以正常運(yùn)行的重慶市唐家沱城市污水處理廠的活性污泥為對象，采取“仿真練習(xí)－實際操作－總結(jié)評述”等學(xué)習(xí)過程，通過分析初沉池、曝氣池和二沉池中具有不同沉降性能的污泥的實驗結(jié)果，加深了學(xué)生對自由沉淀、絮凝沉淀、成層沉淀和壓縮沉淀四種不同沉淀類型理論的理解和認(rèn)識。對于設(shè)計性和綜合性實驗，指導(dǎo)教師下達(dá)實驗任務(wù)或項目要求后，學(xué)生自主查閱資料后獨(dú)立擬訂實驗方案，經(jīng)指導(dǎo)教師批準(zhǔn)后，再向?qū)嶒灲虒W(xué)中心提交實驗所需器材和試劑藥品清單，并在教師指導(dǎo)下自主開展實驗并撰寫實驗報告。例如“低溫等離子體催化處理工業(yè)廢水”實驗，學(xué)生通過自主查閱資料，了解低溫等離子體的產(chǎn)生原理、產(chǎn)生方法、化學(xué)和物理作用、適用對象場合等相關(guān)基本知識，在結(jié)合中心實驗條件自信設(shè)計合理的自制高壓放電反應(yīng)裝置和分析檢測方法，條件滿足后在教師指導(dǎo)下自主完成實驗研究任務(wù)。
4結(jié)語
通過在實驗課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式等方面的改革與實踐，結(jié)合地方特色開展綜合、設(shè)計性實驗，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身從業(yè)規(guī)劃開展個性化學(xué)習(xí)，獨(dú)立設(shè)計實驗方案并完成實驗內(nèi)容，提高學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。
參考文獻(xiàn)
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