精品课程《水质工程学》的建设与实践——以饮茶水和种茶水为例

于 艳，宋玮华，高 巍

（吉林建筑科技学院，吉林 长春 130114）

经济全球化背景下在《水质工程学》课程建设与发展过程中，教学的模式、内容、方法、手段都产生明显变化，更加要理论联系实际。教师可以深入茶园种植和饮茶领域，从中找到大量的素材，提升课程讲授趣味性和易懂性。在建设课程体系时，应当高效结合理论知识与实践操作内容，联合教学活动与科研活动，凭借着茶文化的实践活动，全面提升《水质工程学》课程教学的优质性。

1 教学内容改革

第一，理论课程内容改革。在建立环境工程专业初期，开设水处理工程。授课内容划分为环境工程学、水污染控制。随着授课内容的优化，开始出现水质工程学。课程优势如下：第一，减少基础理论重复教授。在未整合课程之前，在给水处理、污水处理中，讲解初凝、过滤、沉淀等基础理论方法，避免课时资源浪费。第二，满足技术发展需求：基于结构角度分析，内容主要划分为给水、污水部分。在现代技术发展过程中，部分水处理方法不仅可以处理污水。还可以处理给水。由于给水资源污染严重，污水深度处理与回用，相应加大了废水、污水的处理区分难度。原有划分方法的科学性不足。第三，精简学时：在优化整合后。水质工程学主要包括物理处理、生物处理等模块，确保课程内容的完整性与系统化，提升课时资源的利用率，缓解专业基础课程、学时不足等问题。

2 注重实验教学内容和教材改革

和理论课教学相适应，优化调整实验教学内容。长期以来，基于结构划分实验内容，主要包括污水处理、给水处理。在水处理技术快速发展中，此种划分方式的科学性不足。针对理论课程教学改革，按照不同处理方法，划分不同实验内容的模块，主要包括物化处理、水质工程实验技术、生物处理等模块。实验教学内容的模块划分，可以集合理论课程教学，确保实验教学内容与结构的实用性及科学性，对实验课程教材进行更新。

3 教学与科研相结合的改革

第一，结合理论课程与科研：深度研究和分析污水处理过程的智能化控制、污水生物脱氮除磷内容，上述研究内容已经成为国内外污水控制研究热点。在开展理论课程教学时，注重介绍污水处理过程的智能控制成果、脱氮除磷理论、分子生物学技术，学生学习的兴趣度高。

第二，实验教学和科研结合：专业课程实验教学内容，应当和专业发展方向紧密结合。联合实验内容与技术成果，可以应用新实验技术与方法。课题组按照科研工作经验，开发新型教学实验设备，优化改进原有实验设备，满足教学发展需求。联合科研工作经验，新增设活性污泥法实验、间歇式活动污泥法实验，全面加强学生的创新能力。

第三，毕业设计（论文）和科研结合。高校本科生的毕业选题，多源于重点科研课题，在教师指导与协助下，本科生参与到课题研究中，并且撰写本科毕业论文，内容涉及到污水深度处理和回用、生物脱氮除磷、活性污泥膨胀、污水处理厂运行控制。通过此种研究课题与内容，能够加强学生的科研能力、问题分析能力、处理能力。在毕业设中，既包括传统水处理技术与工艺，还包含新技术、新工艺，全面培养学生的工程设计能力、应用能力，能够奠定良好的发展基础。

4 注重实践教学的深化设计

对于《水质工程学》实验教学问题，基于实验教学模式改革，将学生作为教学活动主体，对实验教学内容进行优化，转变实验教学方法，以此加强实验教学水平、在实验教学中，注重融合现代教育技术、科研成果，增加设计系、综合性实验比重，帮助学生加强问题分析与处理能力。

注重理论知识与实践操作的联系，设置参观性实习课程。在学习《水质工程学》理论知识时，对于不同学习内容，需要按照不同阶段，开展现场学习。注重学生与教师、学生与工程技术人员的交流，加深理解和掌握课程内容。

对于污水处理新技术，应当对参观学习计划进行调整。长期以来，学校只是组织学生参观污水处理厂，因此学生比较了解传统活性污泥处理法。随着现代治理技术的发展，学校会增加新的参观对象，比如氧化沟治理工艺、CASS治理工艺、好氧硝化工艺、A/O工艺。对于工程专业学生来说，应当具备系统化工程设计能力，可以开设课程设计思想、确保学生掌握水质工程规划、了解设计规范，能够正确计算水质工程工艺设计与设计。

比如，在注重理论知识与实践操作的联系时，我们可以将课程与茶叶种植用水紧密联系起来，教师应该带领学生进入茶叶生产基础，对茶叶生产基地灌溉水源进行研究，分析水质与茶叶生产质量之间的关系，什么样的水源能够有利于茶树的生长，使新茶叶具有一股清香的味道。除此之外，在茶树的浇灌过程中，也会产生一些污水，则该采用何种工艺，净化茶树生产过程中所产生的污水，使之能够再次利用，提高水的利用率。

5 注重教学方法与手段优化改革

5.1 多媒体教学

在多媒体教学开展过程中，应当开发新型多媒体课件，完成《水质工程学》的课程内容课件制作、动画制作等。在教学期间，注重结合多媒体科技那与板书，转变传统教学方式的直观性、生动性不足问题，将教学内容展现给学生，全面加强感性认识，以此提升学生的学习主动性与积极性，深度理解理论知识，获得显著教学成果。使用多媒体教学手段时，可以从网上下载一些与饮茶相关的视频，与《水质工程学》的课程内容紧密结合，让学生明白，净化污水时使用什么样的工艺，使之净化到什么样的程度，才可以应用于饮茶当中，同时又不会影响茶叶的色、香、味，不会影响客人的味觉。

5.2 实验教学

《水质工程学》属于工程特性的基础课程，配套实验教学可以起到精华作用。联合《水质工程学》理论课教材，注重开设新的实验技术。按照学科发展动态，补充新的实验项目，确保学生能够掌握课堂内容，结合理论知识与实践操作。

5.3 课程设计

联合理论教学与实验教学，需要设置参观实习内容。按照学科特点、就业方向，为学生开设单独课程，确保学生熟悉水处理工艺流程。在毕业设计过程中，学生在设计和规划水处理工艺系统时，使学生全面掌握水处理设计与绘图。

5.4 双语教学

在教学过程中，联合最新教材、科研成果、工程实例与设备，开展双关语式教学，这样能够使学生掌握专业的外文资料。

5.5 视频教学

为了补充学生感性认知的缺乏，理论和实践联系不到位，必须开发和设置污水处理的视频内容，获得学校教育支持。通过视频教学，可以将《水质工程学》内容视频化，必须设计、运行管理污水处理厂；污水处理过程；新技术工艺等。

6 加强教学条件建设

第一，结合科研成果与实验教学，研发新型教学实验设备。研究新型教学实验设备、教学内容与专业发展方向相结合，引入现代化实验技术与实验方法，确保专业实验的探究性。

第二，增加设计性、综合性实验比例，加强创新能力。设计新型融合先进技术，将传统实验融入到综合实验内，以此激发学生的探索性与参与度。设计性实验能够刺激学生对于事物的求知欲，加强学生的独立性、创造性能力。比如开发设计型实验：间歇性活性污泥实验，学生自主设计实验，教师可以给予指导，学生应当深入了解基本概念，掌握脱氮除磷基本原理、技术工艺，全面加强学习主动性与积极性。

第三，实践性教学环境：学校注重建设环境工程教学基地，建设现代化环境微生物实验室、水质工程学实验室，配置总氮分析仪、总有机碳分析仪、离子色谱仪、液相色谱仪、超痕量分析仪、电子荧光显微镜等，同时采购化学需氧量测定仪、水质分析仪、电导测定仪、紫外分光光计等设备，派遣专人维护和管理仪器设备。制定标准化仪器管理制度、仪器操作规范，做好学生的上机操作培训。对于环境微生物实验室来说，不仅可以开展环境微生物实验，还可以通过变性梯度明胶电泳法、荧光原位杂交法、聚合酶链式反应等实验室设备，全面发挥出学生的自主创新能力。学校还可以与地区企业建立合作关系，建设校园参观与实习基底，满足学生课程设计、计算机操作与绘图需求。