水质工程学实验教学创新性改革与探讨

宋铁红 陶 陪 王晓玲

（1.吉林建筑大学 市政与环境工程学院，吉林 长春 130118；2.浙江工商职业技术学院，浙江 宁波 315012）

水质工程学实验教学创新性改革与探讨

宋铁红1陶 陪2王晓玲1

（1.吉林建筑大学 市政与环境工程学院，吉林 长春 130118；2.浙江工商职业技术学院，浙江 宁波 315012）

随着水质工程学教材及教学方式的改变，“水质工程学实验”的学时及教学内容也应相应进行优化和调整，为提高水质工程学实验教学的教学质量，可以从教学内容、教学手段、教学方法等诸多方面进行研究与改革。针对水质工程学实验的课内学时相对较少、实验仪器利用率不高的问题，对水质工程学的实验教学内容进行优化，教学手段进行多样化管理，教学方法进行创新性改革。改革后的水质工程学实验教学在不用新增加教学实验仪器的情况下，进行综合性实验的设计和研究，开阔了学生视野，增强了专业课的学习兴趣。

水质工程学；实验教学；创新性改革

1 问题的提出

随着现代给排水专业的发展和时代的需求，国家对水处理工作者提出了更高要求。现在的水环境对给水处理和排水处理之间的区别界定越来越模糊，因此原来的给水处理和排水处理课程可以合并到一起，且更名为《水质工程学》。随着教学内容与学时的改变，“水质工程学实验”的学时及教学内容也应进行优化和调整。为提高水质工程学实验教学的教学质量，提高专业课程的学习效果，在许多教学过程中都进行了改革与发展，如教学内容、教学手段、教学方法。

根据国家高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范的要求，水质工程学是给排水科学与工程专业的一门必修课[1]。笔者所在学校根据区域地区特点将水质工程学为两部分教学内容，其中第一部分为72学时，其中10个学时为实验课时，包括：混凝实验、过滤及反冲洗实验、除铁除锰实验、软化实验和离子交换全容量的测定实验。第二部分为72学时，其中8个学时为实验课时，包括：颗粒自由沉淀实验、活性污泥沉降比和污泥指数的测定实验、活性污泥吸附曲线的测定实验、清水曝气充氧实验[2]。而以前的水质工程学实验的教学一般是先由专业实验室实验老师在教室对实验目的、方法、过程、步骤等，逐一进行集中讲解，在给学生进行演示后，再把学生分成数个小组，每组分工合作进行实验。但是原来的培养计划下，由于实验教学学时少，教学仪器不足，所以不能保证每个学生都能完成专业实验教学任务。因此，在新的给排水专业发展和水质工程学课程教学内容的前提下，上好水质工程学实验课，使学生真正受益，学到实用的知识，应用到水质工程学理论教学中，是教学工作者一个需要深入思考的问题。

2 创新性实验

目前，根据新的给排水专业指导委员会的要求，可以将水质工程学的实验划分为三种实验种类，即单体性实验、综合性实验和创新性实验。单体性实验是指验证或者完成一个工作原理，做法简单，学生容易理解和接受，如混凝实验。综合性实验是指需要一连串的反应才能完成一个水处理过程，一般较复杂，需要一个实验组，一般四到五人协作完成，如加压气浮实验、污水连续流活性污泥运行实验、净水工艺处理流程、污水处理流程。创新性实验一般是指具有一定的创新意识，验证一个成果或者想法，一般由专业教师或者相关专业的实验指导老师结合自身正在研究的课题给学生一定的提示和辅导，让学生结合专业课的学习自主设计，在设计的过程中给予适当指导，完成部分课题内容，或者能独立地编写科技文章的目的。但是，在目前的水质工程学专业课程，需要学生要根据教学内容创新实验内容，开设一些综合性实验，这些实验可以结合给水、排水、微生物、水力学等相关课程，充分利用现有的实验仪器来完成。

另外，笔者所在学校新引进了SBR模拟装置、UASB模拟装置、加压溶气气浮试验等处理流程。这些实验装置和设备可以由老师演示，学生观看，学生也可以动手演示。这样可增加学生的操作仪器设备的机会，提高他们的学习兴趣，有益于他们更好地理解书本的理论知识，加深对水处理环节的认知。此外，部分学有余力的同学也可适当地参与到教师的科研中来，在实验的过程中发现问题，解决问题。这样，不但会提高学生的创新创业意识，还会提高学生的专业兴趣，这样学生进入社会后，若从事相关的水处理行业就能很快地上手，创新性地完成工作任务。

3 实验教学手段的多样化

传统模式是实验指导老师在实验室现有仪器和设备的基础上，将学生进行分组，每组进行相同实验。而目前笔者所在学校的专业实验室和松辽流域国家级重点实验室相结合，拥有多种水处理装置，可以进行约 100余项的水质分析与检测，是需要多个学生相互配合的实验，每个组的同学可以发挥自己的特长，互相配合做一些测试工作。还可以在课堂教学活动中，尝试基于实际工程项目的启发式教学模式。可以结合学校实际和专业特色与优势，充分完善土木工程、环境工程、材料工程多学科交叉多专业共享的实验教学平台，继承发扬建设传统水行业、创造新型水行业的工艺、设备；加强学生工程实践能力和科研素质的培养。更要根据学生的学习兴趣、研究方向，使教学内容和实验紧密贴近当代水处理行业需求、并于促进科研成果的转化。将本科阶段教学及实验内容贴近相关水处理行业生产实际，能够初步培养学生解决实际工作中遇到的问题，重点解决工业企业在生产过程中产生的污废水及处理技术难题，最终将我们的每一位毕业生培养成一个真正解决实际问题的合格的给排水工程师。

4 多样化的实验指导方法

给排水科学与工程专业指导学生进行实验过程一般是如此进行：由专业实验室的指导老师先行制定实验指导书，在指导书中有实验室能开出的实验（一般为学校内部的交流资料），在实验之前就发到每个学生的手中，让学生利用业余时间先行预习。然后在实验室中进行分组实验。

而随着网络的普及和发展，我们可以充分利用网络资源，或者在师资方面优先聘请有企业工作经历的专兼职教师，在教学和实验过程中，积极协调并聘请国家、省内的知名专家学者来讲学，这样能让学生了解现代水处理行业的热点及急需解决的问题，完善现有技术，创新传统工艺。

另外，也要鼓励教师特别是青年教师定期到设计院、施工企业、建筑行业参加工程实践活动。同时，为增加专业课的实验效果，可以搭建起工程训练与工程实践教学资源平台。如为模拟净水厂的水质处理过程，在条件允许的范围可引进整套的净水处理工艺流程，包括混凝、沉淀、过滤、消毒。这样能形象生动地模拟现实中净水厂处理过程，学生易于理解并接受。对于污水处理流程，则可引进粗格栅、细格栅、初沉池、曝气池、二沉池的一系列处理过程，完成对污水的处理。

当然，实验操作也要有相应的考核。实验成绩为10分。实验教师可以根据不同的实验特点给出分值，例如最佳混凝剂投加量的测定，通过对实验过程的测定过程、完成情况、实验效果，使每个小组内部定出实验分数。每组的成员互相协作给出分数，然后共同对试验数据进行分析整理，通过试验加深对混凝过程机理的理解。这样的分工协作，不但锻炼了学生的动手解决专业问题的能力，还能提高他们的团队合作能力。

总之，随着我国本科教学体质“工程认证”的展开，水质工程学实验教学在不断的尝试和推广新的以解决问题为基础的教学法，逐渐转变为以基于学生的自发式探究学习方法，学生不要适应行业解决问题的教学等新型教育模式，注重学习课堂理论与工程实践的结合，进而实现人才培养诸环节的顺利连接，使学生在进入社会后，能自发的完成由“象牙塔“学院学生到给排水合格工作者的转变。

[1]李圭白，张杰，彭永臻,等.水质工程学[M].北京：中国建筑工程出版社，2005.

[2]王淑莹.水质工程实验技术[M].哈尔滨：黑龙江教育出版社，2000.

【责任编辑：黄素华】

Experimental Teaching Reform of Water Quality Engineering

SONG Tie-hong1TAO Pei2WANG Xiao-ling1
（1.Jilin Jianzhu University,Changchun 130021， China；2.Zhejiang Business Technology Institute,Ningbo 315000， China）

With the change of teaching materials and teaching methods,it is necessary to optimize the experimental teaching content,improve the experimental teaching effect and so on.Aiming at the fewer credit hours and low laboratory equipment utilization rate,we should optimize teaching content,teaching means and teaching methods,thus broadening students’vision and increasing their interest by comprehensive design of experiments.

water quality engineering；experimental teaching； innovative reform

G642

A

1671-9565（2016）03-073-03

2016-08-06

吉林省教育科学规划课题“探索适应东北的给排水科学与工程专业发展特色之路”（编号2015085）阶段性研究成果。

宋铁红（1972-），女，吉林长春人，吉林建筑大学市政与环境工程学院教授，主要从事污水的低能耗处理方面研究；

陶陪（1971-），女，吉林省吉林市人，浙江工商职业技术学院副教授，主要从事污水处理方面研究；

王晓玲（1977-），女，吉林镇赉人，吉林建筑大学市政与环境工程学院副教授，主要从事污水的脱氮除磷新工艺方面研究。