【摘要】 分析了21世纪地方性高校环境科学专业水污染控制工程教学模式存在的问题,依据环境科学专业的培养目标,结合四川乐山地方产业特征和污染特点及乐山师范学院的实际情况,提出了水污染控制工程在教学内容、教学方式和评价体系上改革的整体思路,强调了增加实践教学、增加教学课时、设计性内容的重要性和必要性。
【关键词】 环境科学 水污染控制工程 教学改革 地方高校
引言
随着21世纪的到来,环境问题已经成为全球问题,环境意识逐渐被全民接受。与此同时环保产业的兴起和环保专业人才的需求,从而使环保专业得到迅速发展。据统计,截止2005年全国共有高校2089所,其中地方高校有1978所, 占全国普通高等学校总数的近95% [1]。而全国普通高校设立环境专业的院校从1977年的7所,发展到2005年的277所 [2],其中多数是地方性本科院校。地方性本科院校学生就业主要面向当地工业企业。与重点院校培养高级研究型人才不同,地方院校环境专业的培养目标,主要是为解决地方环境污染问题和经济建设培养高级的技能型、实用型人才[3]。近年来,由于地区产业发展差异,地方性污染问题不断出现,新的水处理技术也不断形成。尽管已有应用工程实践实例,但在本科生的课程教学过程却很少涉及。如何优化地方高校的“污染控制工程”课程体系的教学,以适应当地对环境专业技术人才的需要,我们针对乐山师范学院实际对本课程体系的教学改革进行了相应的探索和实践。
一、课程现状及存在问题
(一)现有课程体系
现用教材是高廷耀等编著的《水污染控制工程》(第三版,下册)高等教育出版社,2007.7课程体系包括理论教学和课程实验两部分。
1、理论讲授(64学时)主要讲授沉淀与气浮、混凝与吸附、化学中和、氧化还原、离子交换、膜分离等各种物化处理单元;污水的好氧和厌氧生物处理原理与工艺,废水深度处理原理与工艺,污水天然处理工艺以及污泥的处理与处置等生物处理单元;污水处理厂的设计。
2、课程试验(34学时)内容包括混凝沉降试验、废水生化试验、活性污泥性质测定试验、气浮试验、自由沉降试验、生物转盘净化废水试验等。
(二)存在问题
1、教学手段比较落后,在如何应用现代媒体技术丰富和完善课堂教学还非常缺乏。
2、课堂教学仍以注入式为主,手段单一,学生的主体地位没有得到充分发挥。
3、没有工程实践机会,最基础的认识实习也没有,更没有生产实习。
4、没有课程设计,学生在完成理论学习和课程试验后,无法针对某一污染源完成相应的工艺选择,优化设计。
5、理论教学、实验教学、工程实践教学三者之间的互相渗透不够,脱节现象比较严重。
二、教学改革的总体思想
近年来,本课程在乐山师范学院2008年工作要点(乐师院委发[2008]1号),围绕质量工程,加大教学建设与改革力度的指导精神。鉴国内一流大学的教学经验,并结合国内外在水处理技术方面的最新研究进展,确立了以学生为教学中心,培养具有一定研究能力的工程应用型人才的指导思想,依据此教学思想对课程体系和教学内容重新进行整合,进一步加强理论教学——实验教学——工程实践之间的结合和互动。在实践操作中充分发挥学生在教学过程中的主体地位,培养学生的基本技能、提高学生的理论知识水平和激发学生的创新能力。
三、水污染控制工程教学改革的内容方法及步骤
乐山师范学院是四川一所地方性本科院校,学校2000年由乐山师专升格为本科。2002年开始招首批环境科学专业本科生,目前已经招收培养环境科学本科生200多人,已毕业学生135人,毕业生中55%左右在乐山从事于环保相关的行业。乐山师范“水污染控制工程”课程体系围绕环境科学专业教学计划规定的培养目标和要求,借鉴西南科技大学,四川大学、山东农业大学等省内外地方高校的丰富教学经验,并结合乐山地方产业特征和污染特点,确立了培养具有解决地方污染问题能力的应用性环保人才为指导思想,制定出符合乐山地方实际的“水污染控制工程”教学体系。
1、认识实习、多点触动、紧扣主题。
以前教学过程中“水污染控制工程”没有认识实习环节,在讲授水处理工艺流程,处理单元设备,尤其是工程设计控制参数时,学生们表现得很茫然,似知非知,缺乏对相应实体的认识与认知。认识实习又称见习,是“水污染控制工程”教学体系中非常关键的一步。国外有的水污染控制工程课认识实践由授课教授带队,领着十几个学生开着车一路参观不同的城市生活污水处理厂,工艺不同的工业废水处理站,教师现场教授工艺原理,学生随时发问,教学方式直观感性,教学效果很好[4]。本着“产——学——研”相结合,立足乐山服务乐山的精神,我们在认识实习的教学过程中组织学生到乐山污水处理厂,乐山自来水厂(一厂、二厂)进行实地参观实习,请实践经验丰富的现场工程师介绍处理工艺、主要构筑物的结构和尺寸,运行的注意事项,常见的问题及解决措施等。同时根据需要,我们将进一步在乐山周边工业企业下属的污水处理站进行见习,生产实习,这将有利于促进学生的学习和就业。
2、课程设计逐步介入
如果“水污染工作工程”教学体系,不开设课程设计,学生在完成理论课学习和课程试验后,知识点就像一盘散沙,不能很好地有机结合在一起,不能形成一个结构整体,知识框架搭建不完全。通过课程设计,针对某一假定的污染源,完成相应的工艺选择,优化设计和工程制图,既提高了学生的实际动手能力,又可提高学生分析问题,解决问题的能力。根据环境科学专业培养计划方案,结合乐山市周边工厂企业水处理的实际情况,从单个水处理站到整个水处理厂的设计将逐步推进,依次展开。
3、理论教学的改革
(1)全面教学、重难点突出
针对《水污染控制工程》课程内容较多的特点,在教学内容和形式上坚持全面教学、重难点突出,结合当前水处理技术发展的情况,讲授内容有所选择。某些工艺涉及内容可能逐渐被更新,在实践生产中运用不多,可以让学生自学为主网络讨论辅导为辅。
(2)增加专题与讨论,激发学生学习的热情。
除传统的课堂教学以外,针对课程内容结合主讲教师的科研方向和水处理技术趋势,可以增开专题讨论,同时鼓励学生将讨论的主题与生产实践及当前环保问题的发展相结合,选出优秀的专题报告在课堂上接收老师和全体学生的提问。这种从原来教师的“一言堂”向以学生为中心的互动教学方式的转变有利于学生学习热情的激发。
(3)积极采用多媒体教学
水污染控制工程课程内容有许多工艺流程图,构筑物结构图以及一些原理示意图等,使用多媒体教学,生动灵活,同时结合实际,制出精美的Flash动态模拟动画。在课堂教学过程中采用循序渐进和深入浅出的教学方式,板书教学和多媒体教学相结合,将复杂难懂的知识进行动态化,直观化和条理化讲解
四、结束语
我们在水污染控制工程的课程教学方面的改革仅仅是一个开始,还需要不断地探索和完善。今后应该紧密结合乐山市产业特色与污染特点,从认识实习、理论教学、实验教学和课程设计相结合,多层次、全方面不断探索和完善,更加注意吸取国内外教学经验与成果,使我们的教学水平不断提高。为乐山市的经济发展和环境保护培养出符合21世纪要求的技能型、应用型环保人才。
参考文献:
[1]刘尧,地方高等学校走向何方[J]江苏高教,2006(1):67-69。
[2]刘宏,吴春笃,黄勇强. 环境工程特色专业建设与思考[J]中国科教创新导刊,2007(454):56-57.
[3]朱华跃,蒋茹,新形势下地方高校水污染控制工程试验教学探索[J]台州学院学报,2008.30(12):74-77
[4]蒋茹,朱华跃,管玉江。地方高校水污染控制工程课程体系的教学改革与实践[J]理工高教研究,2008,27(12):131-133
作者简介:韩耀霞,1979.7山东郓城,环境工程硕士;乐山师范学院化学与生命科学学院,讲师,研究方向水污染控制理论与应用技术。
乐山师范学院青年教师科研启动项目(Z07038)