“水污染控制工程”课程实践教学方式的改革探索

卜龙利

摘要：本文通过对“水污染控制工程”课程实践教学的实验、实习、课程设计和毕业设计（论文）等四个环节中存在问题的分析，提出加强污水常规指标与毒理性指标测试、量化实习任务、严格课程设计过程管理和革新毕业设计的培养模式等对策来改革实践教学方式，旨在夯实专业基础、提高环境工程专业学生的工程设计与实践能力，从而增强学生就业时的社会受欢迎度，为国家和社会培养出有用的从事水污染治理方面的专业型人才。

关键词：水污染控制工程;实践教学;存在问题;改进对策

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2014）41-0121-03

“水污染控制工程”是环境工程专业本科教学的一门核心专业课，在传授水污染控制基础知识和不同废水处理技术等方面起到了启蒙和推广的作用，其配套的实践教学课程为学生加深理论知识、加强实验技能的训练和培养学生一定的工程设计、运行与管理能力奠定了基础。近年来随着国民经济的快速发展和城镇化建设的推进，水污染治理越来越受到重视，而培养水污染治理的专业人才则可有效保证水污染治理的顺利实施[1]，从而对人体健康和生态环境的保护起到积极作用。然而，目前环境工程专业的本科学生在毕业求职时往往因缺乏实际工程经验和专业操作技能较差等原因而面临一定的就业困难[2]，因此开展“水污染控制工程”课程实践教学方式的改革探索将有助于帮助学生理解与掌握专业知识，提高学生的实际工程设计与运行管理能力，加强学生的专业操作技能，从而提升专业人才的培养质量和增强学生就业时的社会受欢迎程度，使学生学有所用并能更好地服务于社会。

一、存在的问题

目前，“水污染控制工程”课程的实践教学一般包括实验、实习、课程设计和毕业设计（论文）四大环节[3]，每个环节目标明确且任务不同，各环节之间紧密联系、相互支撑，共同构建起一个完整的课程实践教学体系。西安建筑科技大学的环境工程专业为国家重点学科，其“水污染控制工程”课程开设有混凝、气浮、氧转移系数测定、离子交换法处理含铬废水、电渗析法除盐和光催化高级氧化等六项实验，以此加深学生对不同水污染控制技术的理解与掌握。但学生却没有掌握废水BOD值和一些关键性水质指标的动手测试能力，不能准确了解废水的可生化性和对水环境的危害程度;实习有认识实习、生产实习和毕业实习三个环节[4]，但学生现场观察、提出问题和分析问题的能力普遍欠缺，对不同污水处理工艺的对照分析能力较差;课程设计包含城镇污水处理厂工艺设计和企业含铬废水处理工艺设计两个环节，但学生在沿用实际处理工艺的基础上并不能给出自己独到的见解和提出改进性的或创新性的想法;毕业设计是对学生大学四年所学基础理论知识与专业知识的理解与掌握、方案设计与绘图能力以及解决具体环境问题能力等的综合性考察，但大部分学生的毕业设计成果与工程初步设计和施工图的要求还相差甚远，设计成果质量较差。上述问题的存在凸显了西安建筑科技大学环境工程专业“水污染控制工程”课程实践教学方式的不足与缺陷，不能满足当今时代用人单位提出的“继续加强实践能力培养，不断总结提高，为今后更多用人单位培养优秀人才打下扎实基础”的要求。因此，有必要对课程实践过程中存在的问题进行原因查找，以此改革实践教学方式，以达到提高学生实践能力、为社会培养有用人才奠定坚实基础的目的。

二、原因分析

针对“水污染控制工程”课程实践教学环节中存在的问题，应结合专业课程设置和不同的教学目的逐一进行分析。首先，废水BOD值、总磷的未测试认为与微生物的接种及培养时间（5天）过长、污水中磷需要消解等因素有关，而水中金属离子、毒性有机物的未测试则不具备分析条件，因为重点实验室的大型分析仪器如ICP-MS、AAS、离子色谱、气相色谱、液相色谱及HPLC-MS等仅对研究生开放，目前环境工程专业的本科学生仅能对污水的PH、COD、氨氮和溶解氧等一些较简单的基础指标进行测定，不能掌握污水的可生化性及毒理特性。其次，在从认识实习到生产实习以及最后毕业实习的由浅及深的实习过程中，实习任务的未细化量化、学生查阅文献与对照分析能力的不足以及教师实际工程经验的欠缺是造成学生对所学水污染控制技术理解与掌握不深、理论与实践联系不紧密、对不同污水处理工艺对照分析能力差的主要原因。根据多年的实践教学经验可知，学习专业课之前的认识实习主要是通过专家讲座和现场的参观使学生对污水的来源、城市污水一级、二级和三级处理的工艺以及污水处理的重要性有个初步了解，从而对“水污染控制工程”课程的学习起到入门和培养兴趣的目的;课程学习后的生产实习则主要针对不同的工业生产废水处理、企业难生化降解废水治理和不同工艺的城市污水处理厂进行现场实习，同时联系企业技术人员进行现场讲解、视频介绍和问题答疑。但由于实习前后未安排学生进行相关文献查阅及对不同水质、不同工艺的处理效果的对照分析任务，使得学生对所学知识点理解不深、现场提问与问题分析能力不足，再加上年轻教师缺少一定的实际工程经验而现场指导不力，造成学生实践能力锻炼不够、实习报告质量差，进而影响到后续的毕业实习;针对不同的毕业设计题目，毕业实习环节安排学生对相关的污（废）水处理工艺和构筑物进行现场更详细的考察，联系实习单位提供设计图纸以供学生学习和理解。但由于缺少图纸设计单位技术人员的现场讲解与答疑，学生对工程图纸的理解不深、掌握程度偏浅，在此基础上完成的毕业实习报告质量不高。第三，在课程设计环节中，由于学生未进行广泛而深入的文献查阅、未对可选工艺进行认真的优缺点对比分析、未执行严格的工程绘图标准以及教师过程管理松散等原因，造成学生对课程设计任务重视度不够、理解不到位而未能提出自己真正的见解和一些改进性的建议，所提交的课程设计成果仅是实际应用工艺的模仿，未能真正领悟所采用处理工艺的优缺点，设计图纸质量较差且不规范。最后，在毕业设计环节中，受学生毕业找工作、到用人单位实习、研究生复试和出国考试等一系列外在因素的影响，很多大四学生不能静下心来认真进行毕业设计，在沿用课程设计成果的基础上未能进一步提高工程设计能力和绘图水平，造成毕业设计（论文）成果质量较差，达不到实际工程初步设计及施工图的要求。

三、改进对策

西安建筑科技大学的环境工程专业在国内有着一定的知名度，其自编的“水污染控制工程”教材也多次被国内高校所采用，为我国西北地区培养了大批优秀的环境保护专业人才。然而，随着时代的飞速发展，环境工程领域的新知识、新技术不断涌现，社会和企业对环保专业人才的要求也不断提高，加上国内重点高校对环境保护的重视和在该领域的迅速崛起，有必要改革“水污染控制工程”课程的实践教学方式，针对课程实践教学过程中存在的问题提出改进对策，从而提高教学质量和培养出具有扎实专业基础、实践能力和设计能力强的高级工程技术人才[5]。首先，在专业课程设置上，“水污染控制工程”课程之前开设有“环境监测”和“环境工程微生物学”两门课程。由于“环境工程微生物学”课程开设有微生物形态观察及活性污泥生物观察等实验，因此建议在该课程实验中增加污水BOD值的测试实验，通过购置数台BOD快速测定仪来对污水BOD值进行测试，同时结合污水COD值的实验来了解污水的可生化性;在“环境监测”课程的校园生活污水水质监测综合性实验中，建议增加污水中总磷的过硫酸钾消解、钼酸铵分光光度法测试实验;另外，应加大本科实验经费投入，逐步购置分光光度计、AAS、离子色谱、气相色谱、液相色谱等大型分析仪器来改善本科实验条件，增加对污水中重金属离子、有毒有害物质等非常规指标的测试，使学生在熟悉污水常规指标测试方法的基础上掌握污水毒理性指标的测试技术，为进一步的水污染治理奠定实验基础。其次，在实习环节中应重点量化生产实习任务，有针对性地给学生布置实习前的文献查阅任务和实习后的工艺对照分析任务;安排年轻教师先进行工程实践锻炼，合格后再与有经验的实习老师搭配带领学生进行生产实习;严把实习报告质量关，不合格的报告坚决退回去让学生修改或重写，真正让学生掌握不同水污染控制技术的原理和优、缺点。在毕业实习环节中，安排设计院有经验的工程技术人员进行工艺剖析、设备选择、图纸绘制以及经济核算等方面的讲座;现场实习基础上进行图纸查看，安排设计人员进行图纸讲解和现场答疑，为毕业设计奠定牢固基础。第三，安排学生对课程设计任务进行广泛而细致的文献查阅工作，认真比选备选工艺，给出选择理由和自己对工艺的见解与建议;严格过程管理，制定教师指导日程表并考核学生课程设计的出勤情况;严格执行工程绘图标准，规范绘图要求，以此提高学生的课程设计成果质量。最后，在前期实践教学基础上，采用走出去、请进来的方式，探索高校与设计院所、工程公司联合指导学生毕业设计的培养模式，有计划地将部分优秀学生的毕业设计安排到设计院和工程公司，使学生能够直接参与实际工程的设计。在尽量排除外在干扰因素的情况下，教师加强对学生毕业设计的指导，严格把关阶段性设计成果质量，使大部分学生的毕业设计成果基本达到初步设计和施工图的要求。

本科学生的质量代表着大学培养的水平，在面对国内知名高校同专业竞争的压力下，作者通过分析“水污染控制工程”课程实践教学过程中存在的问题，在结合多年教学经验和了解课程设置的基础上，从四个环节提出相应的改进对策，籍此提高西安建筑科技大学环境工程专业本科学生的“水污染控制工程”实践能力和设计能力，提升学生的培养质量，解决学生就业困难的问题，为国家水污染治理培养有用的专业人才。希望本文所提出的改进对策能对国内兄弟院校该专业课程的实践教学起到一点借鉴作用，以此提高该课程的实践教学水平。

参考文献：

[1]荆国华，周作明，许绿丝.环境工程专业实践教学体系的改革与强化[J].化工高等教育，2008，（4）：65-67.

[2]张迎明，刘永德，谢玲玲.环境工程专业生产实习的教学实践[J].化工高等教育，2012，（4）：66-68.

[3]陈荣平.以培养学生能力为导向的环境工程实践教学体系探讨[J].化工时刊，2012，26（11）：50-51，56.

[4]于妍，徐东耀.基于创新能力培养的环境工程专业实践教学环节改革与探索[J].中国校外教育，2011，（10）：61-62.

[5]魏瑞霞.环境工程专业实习教学改革的思考[J].陕西教育，2009，（7）：164-165.

基金项目：该论文得到了2012年度校级教育教学改革研究项目“环境工程专业本科生水污染控制工程实践教学方式的改革研究”（JG021206）的资助