水质工程学课程教学改革

摘 要：水质工程学由传统课程整合发展而来,是给水排水工程专业的核心课程,在专业改革和新的培养方案的驱动下,水质工程学的课程教学改革势在必行.从课时调整、教学内容整合、教材选取、教学方法与手段等多方面进行了探讨.

关 键 词：水质工程学教学改革给水排水工程

中图分类号：G623文献标识码：A文章编号：1674-098X（2013）01（b）-0-01

给水排水工程专业有着非常好的发展态势,水质工程学是给水排水工程专业的核心课程.为强调水处理理论的整体性和实用性,2005年给水排水工程专业指导委员会将给水工程、排水工程（下）的教材内容有机整合为水质工程学,其内容广,理论性和工程性强,如何使学生掌握基本理论,并具有一定的技术应用能力,我校进行了课程教学改革.

1教学改革指导思想

全国给水排水工程专业教学指导委员会对给水排水工程专业的教学体系与教学方法的改革起着核心引领作用,其按照加强基础、拓宽专业、重构专业平台和与市场、国际接轨的改革思路,提出了新的指导性专业教学培养方案.指导委员会还指出：人才培养应根据“用人需求”和“培养需求”从战略高度构建分层次、多模式、多规格的人才培养体系.2003年推出了《注册公用设备工程师执业资格制度暂行规定》,按行业分类（其中包括了给水排水专业）将逐步执行执业注册制度,水质工程学的教学必须与注册工程师的考试要求相适应.水质工程学的教学改革遵循“厚基础、宽口径、强能力”的本科培养模式,旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的卓越工程师.

2课程设置

水质工程学涵盖了原来给水工程和排水工程（下）两门课程的内容,现有的80学时（含实验10学时）无法完成全书的教学内容,我校将水质工程学中的给水部分纳入《水资源利用与保护》课程（56学时）,排水部分作为水质工程学的教学主要内容.为保证教学效果,采取必修课和选修课结合的模块化建设,即必修课水质工程学与选修课水工艺与工程新技术（28学时）结合.水质工程学中提及的新工艺、新技术如反硝化除磷、厌氧氨氧化、蠕虫减量化技术等,在水工艺与工程新技术中开设相关专题,详细展开,有助于学生对学科前沿的了解,拓宽知识面,也弥补了教材滞后于新技术的不足.

3教学内容更新与教材

2005年出版的《水质工程学》是“十五”国家级规划教材,该书重理论,以处理原理为主线贯穿全课程,对水处理工艺设计和计算涉及较少,没有相关的计算实例[1]；而2000年出版的《排水工程》第四版是以工程设计为主线贯穿全课程.为了兼顾理论与设计,并考虑到我校学生考研和就业的形势,我校将《排水工程》和《水质工程学》均选为教材,形成理论与设计并重的特色,利于学生深造和就业多层次的发展.将环境工程专业的《水污染控制》作为参考书,体现了不同学科交叉、渗透和融合的时代特征.

教学内容的整合工作量大,比如在活性污泥法反应动力学中,《排水工程》的公式推导较《水质工程学》详细,《水质工程学》增加了国际水协（IWA）的活性污泥法动力学模型；在有限的课时下要增加活性污泥系统的工艺设计例题,书中例题只针对曝气池容积的计算,需要补充硝化容积、反硝化容积的计算；《水质工程学》增加了生物膜的增长及动力学,等等.此外,还应将给水处理和废水处理中原理相同的教学内容如沉淀、消毒进行整合,突出原理的统一性和普适性,避免专业知识的割裂.

要想使学生理论联系实际,具备设计能力,还应为学生推荐其他参考书,引导学生查阅设计规范,如《给水排水设计手册》、《室外排水设计规范》（GB50014-2006）、《城市污水处理设施设计计算》（崔玉川编）、《给水排水工程专业毕业设计指南》,在课程设计中理清计算思路、强化计算过程,在计算参数的选取过程中加深对理论的认识.

4教学方法与教学手段

重视课程的导入和目录,“不治目录之学无以读天下书”,从目录着手教会学生把握课程的主线.基本原理和内容采用传统的讲授式,设计揭示学生概念错误和引导学生深入研究的问题,变传统的讲授式为基于概念剖析的自主学习和合作探究.水处理的新理论、新技术、新设备、新工艺不断涌现,采用案例教学法[2]对比新、旧工艺,将不同污水厂出现的运行问题作为讨论主题,并将注册公用设备工程师执业资格考试的试题,热点事件如武大严重滞水、吉林石化爆炸对松花江造成的水污染结合到课程中,提升学生的学习兴趣,变被动“填鸭式”为主动“发现式”学习.充分利用多媒体教学[3]的优势,以图片、动画、视频、CAD图等形式,将构筑物细部、水工机械、国内外污水厂新建工艺、自动化实况、施工过程等难以在图纸上展示和想象的细节,通过多媒体手段形象化,增强学生的理解与记忆.同时,工程实例的引入也要求提高青年教师的工程能力,要搜集大量的案例、详实的数据.倡导自主学习,给学生布置文献查阅,比如让学生借助谷歌、学校数据库查找卡鲁塞尔氧化沟的外文资料,一些由国外引进的工艺大都有专门的网站,学生能够完成查阅任务,但对专业英语的要求较高,学生要能将外文资料翻译成中文,课堂上由学生总结出该工艺的特点,比讲授式的效果好.此外,鼓励有兴趣的学生参加校内的大学生创新实验,撰写申请书和论文,使学生具备初步的科研能力.

5理论与实践紧密结合

充分利用校级实习基地,认识实习时形成感官认识,生产实习时引导学生提前自学水质工程学,生产实习中的所见所闻和疑问都极大地促进了学生对水质工程学的求知欲,也使学生找到了实际工程与理论学习的结合点.

6结语

水质工程学的课程改革是学科发展和时怎么发表展的需要.只有通过对课程教学内容和教学方法的改革,凸显其理论性和实用性,才能充分调动学生的积极性,取得较好的教学效果,满足社会对“研究型”、“应用型”和“技术技能型”不同类型人才的需求.