《水污染控制工程》实验课程教学改革研究

吴 彦，夏亚平，蒋德敏

(重庆三峡学院 环境与化学工程学院，重庆 万州 404100)

《水污染控制工程》是环境科学与工程专业重要的课程之一，具有非常强的实践性。因此，《水污染控制工程》实验教学的好坏，对于学生掌握这门课程与否有着积极的关联性。在传统的本科实验教学中，基本上采取的是教师设计实验内容、目的与流程，学生照葫芦画瓢的形式。在教学过程中，教师先讲解实验目的、原理以及实验步骤演示，学生再进行机械式的重复。这种教学法导致了学生只是单纯地将实验课本内容进行简单的重复，只知道要这样做，而不知道为什么要这样做。同时，学生机械式的重复老师的实验步骤，从而不能很好地发挥自己的能动性、积极性与创造性，而我们知道，在现实环境中进行水污染控制相关问题的处理，情况千变万化，根本不能与实验室的理想参数设定环境相提并论，如果不能让学生真正弄懂实验步骤背后体现的相关理论原理，做到举一反三，知其然也知其所以然，那么课程的效果就会大打折扣，大大降低实践课程设置的作用和意义。重庆三峡学院作为一所应用型高校，实践教学环节更为重要，因为实践教学是培养应用型人才的重要途径。因此，我们对《水污染控制工程》实验教学进行了改革，收到了良好的成效，为培养应用型人才奠定了基础。

1 水污染控制工程实验教学改革的具体实施方法

1.1 教学目的与教学内容的改革

以《水污染控制工程》实验中的污泥调理和脱水实验为例。该实验的教学目的是让学生结合理论知识了解和掌握污泥调理和脱水的处理工序和流程，提高实践能力。在传统的教学内容安排上，首先由教师给学生讲解污泥调理和污泥脱水的概念，再由教师介绍实验步骤，现场操作一次实验步骤，最后由学生重复一遍实验步骤。在整个教学流程中，所用到的调理剂药品均由教师事先配制好。如果按照这样的教学内容流程安排，学生只会机械式重复老师的演示步骤，但对于每一步为何要这样操作，操作背后体现何种理论原理均认知模糊。并且，学生会感到实验课内容较枯燥乏味，缺乏自主性与积极性，参与度不高，起不到与理论相结合的作用。因此，为了真正体现实践教学的作用和价值，我们对教学目的与内容进行了改革：首先，我们通过引入水处理工艺流程仿真模型，通过运行演示，让学生了解污泥的产生过程；再根据模型介绍污泥的处理与处置流程，引入关键环节污泥调理和污泥脱水的介绍，这样学生可以通过现场演示了解到这两个环节的意义；接下来再引入实验操作环节，引领学生从模型设备的污泥浓缩池中取污泥样品开始，引导学生进行污泥调理剂的选择及配置，一直到后面的调理实验。这一系列过程的参与，让学生真正参与其中，提高实践的积极性。

1.2 教学方式的改变

在传统实验课的教学方式上，教师占有绝对的主导地位：从实验药品的配置，实验方法与流程的讲解，以及实验步骤的演示，均由教师进行操作，学生处于被动接受的地位。这种教学方式缺少与学生的互动。并且，实践教学以小组方式进行，一些学生滥竽充数，体现不了学生全员进行实践的目的。因此，我们对教学方式进行了改革：首先我们要转换实验课的主体角色，将老师为主的灌输模式更改为学生为主的开发学习模式。

我们同样以污泥调理和脱水实验为例。根据本实验特色，我们设计安排2～3人组成实验小组，每个实验小组从课前的预习环节开始，就要共同讨论和撰写实验预习报告。预习报告不再是简单的抄书，更多的内容是要列出在实验课上需要解决那些理论课上遗留的问题。比如，学生在理论课上得到的信息是污泥含水率较高，但是污泥到底是什么性状并未亲身实践；理论课上学习的污泥调理剂包括无机调理剂和有机调理剂等，这些调理剂调理后的污泥性状有何区别，调理剂调理污泥前后污泥脱水性能到底如何改变等等这些问题，均需要在实验课上通过实验和观察才能了解和掌握。这些问题就需要实验小组在预习环节自己总结出来，只有带着这些疑问来上实验课，才能让他们在实验课上获到更多的知识。在课堂实践环节，实验小组从共同摸索污泥的处理与处置流程开始，到讨论选择污泥调理剂以及药品的配置，再在老师的引导下进行污泥调理和脱水的实验，每个环节老师通过提问方式与实验小组互动，调动每一位同学的学习积极性，同时也加深他们对每一个实验环节的印象。

2 改革成效调查

我们对14级和15级环境科学专业本科生进行了问卷调查，其中14级学生实验课按改革前的教学内容和教学方式进行，15级学生实验课按改革后的教学内容和教学方式进行。调查问卷共设置为两个问题：第一个问题为是否做过污泥调理和脱水实验，第二个问题是如果做过，请简述实验内容，调查问卷时间为实验课开设之后一年。问卷调研结果得出，实验课结束一年后，14级环境科学本科生中81%的学生已经对是否做过此实验没有印象，19%的学生有印象做过此实验，但实验具体内容模糊不清，0%的学生能完整的写出来实验内容；15级环境科学本科生中100%都确认做过污泥调理和脱水实验，65%的学生能将实验内容完整的复述下来。以上结果表明，通过对该实验课的教学改革，有利于加深学生对实践环节的印象，有利于加深他们对理论知识的理解和掌握。

3 结语

实践课是学生将理论知识与实际相结合的重要环节，而大部分本科实验采用的教师灌输式教育，学生模仿式学习，大大降低了实践课的作用。以水污染控制工程污泥调理和脱水实验为例，明确实验课的教学目的和作用，从实验教学内容和教学方式进行改革，鼓励学生自主思考和学习，鼓励教师将主导角色转换为引导者的角色，增强教师与学生之间的互动，则更有利于提高学生的实践能力和动手、动脑能力，更有利于高校应用型人才的培养。