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摘要:水污染控制技术是高职环境监测与治理技术专业的核心课程之一,针对该课程教学存在的一些问题,从调整教学内容、改进教学方法及加强实践教学环节等方面进行了探索,取得了良好的教学效果。
关键词:水污染控制技术;教学改革;实践教学
中图分类号:X131文献标识码: A 文章编号:
“水污染控制技术”重点探讨如何运用各种物理、化学和生物的方法控制和消除污染,通过该课程的学习,要求学生能熟练掌握水污染治理相关法律法规和标准,熟悉常见水处理工艺及原理,具有从事水污染控制领域的工艺方案设计、工艺改进和运行管理能力。为实现该课程教学目标,提升学生的社会竞争力,近几年,我们在课程理论教学及实践教学方面进行了改革,取得了一些效果,通过分析和总结,提供教学参考。
一、课程教学存在的问题
(一)教学“重理论、轻实践”,学生参与度不高
“水污染控制技术”专业性较强,涉及的基本知识繁杂,教学过程侧重学生对水处理工艺原理的理解,而忽视实践运行管理能力的培养,常出现课堂教学“老师讲得多、学生做得少”现象。课堂教学过程中老师和学生之间缺乏有效的互动,学生学习兴趣降低,影响教学质量。
(二)授课老师理论经验丰富,但工程实践经验缺乏
担任“水污染控制技术“课程讲授的老师大多比较年轻,尽管其学历高、科研能力较强且理论知识丰富,但实践操作能力薄弱,在讲授水处理设施运行管理等实践性操作内容时无法深入,导致学生虽理论知识具备,但动手操作能力薄弱,难以适应社会的需求。
(三)课程生产见识实习时间短,实习形式单一,实习过程走马观花[2]
虽然我院已与若干家环保企事业单位合作,建立了稳定的校外实习基地,并定期组织学生参观学习。但由于这种实习时间仅安排半天,使得学生仅限于了解污水處理工艺流程、基本原理及配套设备,实习效果不明显。
(四)实验项目缺乏连贯性,系统性
基于理论教学的需要,常将水处理的各个实验分开进行,以加深了学生对水污染控制技术基本概念、基本原理、基本方法的理解,使得实验项目间缺乏连贯性和系统性,不利于学生综合能力和创新能力的提高。
二、课程教学改革与探索
(一)以职业能力培养为重点,整合教学内容
为体现“水污染控制技术”的职业性,我们在企业调研、专家研讨的基础上,依据水处理领域(给水处理、污水处理)对应的工作任务及所需岗位能力设置教学项目,以基于工作过程为原则,以“必须、够用”为尺度,以教学项目为载体选取教学内容,将理论教学和实践教学融于学习项目中。比如“自来水的生产制备”学习项目实施中,结合自来水厂的工艺流程,选择了混凝法、沉淀法、过滤法、消毒法的基本理论知识的学习,并设计了自来水厂参观实习、混凝剂投加量的确定及消毒剂的用量确定等实践操作,让学生在掌握理论知识的基础上,了解水处理方法的具体应用及运行管理操作。
教学过程中,以学习项目需要组织教学内容,改变了以往以水污染控制基本原理和控制工艺为主的内容体系,采用以水污染控制工艺和设施运行管理为主线的内容体系,更侧重学生实践能力的培养。
(二)聘请企业技术人员参与教学,建立一支专兼职结合的教学团队
“水污染控制技术”将水处理设施的运行管理操作作为教学重点之一,为弥补校内专职教师工程实践经验不足所带来的教学力不从心,我们聘请企业一线岗位技术人员参与部分实践教学,比如“污水处理工艺及运行管理”学习项目实施中,会邀请污水厂技术骨干以专题讲座、现场教学等方式参与实践教学。
此外,我院比较重视校内青年教师的培养,鼓励其下企业顶岗实习、参加职业能力培训和教研培训等,并取得“双师”资格。
(三)改进教学方法,提高学生学习兴趣
教学方法的改革是提高教学质量、优化教学效果、增加课堂信息量、培养学习主动性的主要途径。针对“水污染控制技术”工程实践性强,我们采用了理论知识与实践并重的教学方式,让学生在做中学、学中做。比如“离子交换的原理与运行管理”学习项目实施中,先让学生感知离子交换树脂,教师讲解离子交换树脂的结构、种类及离子交换工艺、设施及操作工序等基本理论知识,然后由学生分组进行离子交换装置的实践操作,并检测各离子交换柱进出水指标变化,并分析原因,进行总结。这样不仅锻炼了学生的动手能力,又巩固了理论知识。
在理论知识讲授过程中,注意调动学生的学习兴趣,将理论知识具体化、形象化、通俗化,视教学内容的不同,选择合适的教学方法。对于工艺流程,基本原理和工程技术应用,常选择多媒体课件,以加大教学信息量,同时课堂视频播放单体构筑物、污水处理厂工艺流程、工业废水处理站工艺流程等教学DV片,可提高主观性、观赏性,使学生易于理解,提高学习兴趣。
理论教学过程中,注重将理论、原理与工程实例相结合。比如:讲授水体富营养化,联系昆明的滇池、周边的河道污染现状;讲授湿地的处理原理,联系崇明东滩公园及农村生活污水处理的人工湿地工程等。这些实例大多都是学生曾接触过的,比较熟悉,极大提高了学生的学习兴趣,加深了他们对基本理论的理解和掌握,增强了学生理论联系实际的分析能力。
三、加强实践性教学环节,提高学生综合素质
实践教学是学生动手能力和工程运行管理能力培养的根本途径。该课程实践性教学环节包括实验教学、生产实习和水处理仿真系统的操作。
(一)整合实验内容,提高学生动手能力
我们整合实验教学内容,设计了验证性实验、综合性实验和设计性试验,实验教学中,把实验内容从易到难、由浅入深,按照认识规律分层次实施教学。
验证性实验可加深学生对水污染控制技术基本概念、基本原理、基本方法的理解[3],培养学生的基本实验技能,比如混凝沉淀实验、吸附过滤实验、消毒实验等,是学生快速获取经验的一种途径。该类实验可融入到理论教学过程中。
综合性实验是可体现水处理工艺的系统性,这类实验可锻炼学生在动态、连续实验中的操作技能 [4]。比如活性污泥的培养及城市污水处理工艺运行参数的测定及异常情况的判定。
设计性实验可使学生对所学内容进行综合运用,充分调动学生的探索积极性,培养其独立思考能力、综合运用所学知识解决问题的能力以及创新能力和团队合作精神。比如选取一些工业废水,通过水质分析、设计出自己认为最佳处理方案,再通过实验加以验证。后两类实验相对较复杂,可以3~4人为一小组,分工合作。
(二)抓住生产实习机会,认真组织开展现场教学
生产实习是使学生理论知识与生产实践紧密结合一种有效的教学方式,生产实习的效果很大程度上取决于教学组织,我们在生产实习之前要求学生查阅相关实习工厂的资料,主要包括废水的特点、工艺的选择、运行的特点及问题,然后由授课老师对所实习的工厂进行进一步讲解,使学生对即将参观的工厂提前了解,做到心中有数,有的放矢,带着问题去参观。在实习现场,由现场工程师介绍工艺运行情况、运行中常见问题及解决预防措施、主要设备及其工艺参数等,学生结合自己查阅的资料以及疑问进行对比分析、现场咨询,现场解答。
每次生产实习结束后,每位学生结合参观实习感受和收获提交一份实习报告,每组提交一份实习汇报材料,并安排时间由小组代表进行课堂汇报、交流,教师点评。通过这种教学活动,学生可加深对水处理工艺原理及运行管理岗位要求的认识,同时又培养了学生独立学习、与人协作、与人沟通等能力。
(三)实践教学引入仿真技术,开展模拟实验
水处理设施运行故障及排除是“水污染控制技术”的教学重点,教学过程中,开设大型实验教学难度大、周期长、费用高,而单一的理论讲解往往比较枯燥、抽象,影响学生学习的积极性。为解决该问题,我们在教学中引入了水处理仿真系统,学生针对模拟突发事件,在工艺仿真系统中通过调整参数的设置及设备的启闭等操作,完成对整个水处理的模拟控制过程,从而培养学生的综合能力,增强学生学习的热情,提高教学效果。
四、总结
“水污染控制技术”课程教学改革是一个长期、与时俱进的过程,需要我们教师不断提升自我职教理念,根据高职学情特点,结合市场需求不断优化教学内容、改进教学方法和手段,培养出符合市场需求的高技能人才。
参考文献
[1]胥树凡.绿色耕耘录[M].中国环境科学出版社,2005.
[2]武淑文,徐静.“水污染控制工程”课程教学问题与改革探讨[J].广州化工,2011,39(3):181-182.
[3]潘杨,黄勇,沈耀良,等.水污染控制工程实验教学改革初探[J].实验科学与技术,2011,9(2):139-140.
[4]方战强,邱心泓.水污染控制工程实验教学体系的改革与创新[J].广州化工,2009,37(4):193-194.
关键词:水污染控制技术;教学改革;实践教学
中图分类号:X131文献标识码: A 文章编号:
“水污染控制技术”重点探讨如何运用各种物理、化学和生物的方法控制和消除污染,通过该课程的学习,要求学生能熟练掌握水污染治理相关法律法规和标准,熟悉常见水处理工艺及原理,具有从事水污染控制领域的工艺方案设计、工艺改进和运行管理能力。为实现该课程教学目标,提升学生的社会竞争力,近几年,我们在课程理论教学及实践教学方面进行了改革,取得了一些效果,通过分析和总结,提供教学参考。
一、课程教学存在的问题
(一)教学“重理论、轻实践”,学生参与度不高
“水污染控制技术”专业性较强,涉及的基本知识繁杂,教学过程侧重学生对水处理工艺原理的理解,而忽视实践运行管理能力的培养,常出现课堂教学“老师讲得多、学生做得少”现象。课堂教学过程中老师和学生之间缺乏有效的互动,学生学习兴趣降低,影响教学质量。
(二)授课老师理论经验丰富,但工程实践经验缺乏
担任“水污染控制技术“课程讲授的老师大多比较年轻,尽管其学历高、科研能力较强且理论知识丰富,但实践操作能力薄弱,在讲授水处理设施运行管理等实践性操作内容时无法深入,导致学生虽理论知识具备,但动手操作能力薄弱,难以适应社会的需求。
(三)课程生产见识实习时间短,实习形式单一,实习过程走马观花[2]
虽然我院已与若干家环保企事业单位合作,建立了稳定的校外实习基地,并定期组织学生参观学习。但由于这种实习时间仅安排半天,使得学生仅限于了解污水處理工艺流程、基本原理及配套设备,实习效果不明显。
(四)实验项目缺乏连贯性,系统性
基于理论教学的需要,常将水处理的各个实验分开进行,以加深了学生对水污染控制技术基本概念、基本原理、基本方法的理解,使得实验项目间缺乏连贯性和系统性,不利于学生综合能力和创新能力的提高。
二、课程教学改革与探索
(一)以职业能力培养为重点,整合教学内容
为体现“水污染控制技术”的职业性,我们在企业调研、专家研讨的基础上,依据水处理领域(给水处理、污水处理)对应的工作任务及所需岗位能力设置教学项目,以基于工作过程为原则,以“必须、够用”为尺度,以教学项目为载体选取教学内容,将理论教学和实践教学融于学习项目中。比如“自来水的生产制备”学习项目实施中,结合自来水厂的工艺流程,选择了混凝法、沉淀法、过滤法、消毒法的基本理论知识的学习,并设计了自来水厂参观实习、混凝剂投加量的确定及消毒剂的用量确定等实践操作,让学生在掌握理论知识的基础上,了解水处理方法的具体应用及运行管理操作。
教学过程中,以学习项目需要组织教学内容,改变了以往以水污染控制基本原理和控制工艺为主的内容体系,采用以水污染控制工艺和设施运行管理为主线的内容体系,更侧重学生实践能力的培养。
(二)聘请企业技术人员参与教学,建立一支专兼职结合的教学团队
“水污染控制技术”将水处理设施的运行管理操作作为教学重点之一,为弥补校内专职教师工程实践经验不足所带来的教学力不从心,我们聘请企业一线岗位技术人员参与部分实践教学,比如“污水处理工艺及运行管理”学习项目实施中,会邀请污水厂技术骨干以专题讲座、现场教学等方式参与实践教学。
此外,我院比较重视校内青年教师的培养,鼓励其下企业顶岗实习、参加职业能力培训和教研培训等,并取得“双师”资格。
(三)改进教学方法,提高学生学习兴趣
教学方法的改革是提高教学质量、优化教学效果、增加课堂信息量、培养学习主动性的主要途径。针对“水污染控制技术”工程实践性强,我们采用了理论知识与实践并重的教学方式,让学生在做中学、学中做。比如“离子交换的原理与运行管理”学习项目实施中,先让学生感知离子交换树脂,教师讲解离子交换树脂的结构、种类及离子交换工艺、设施及操作工序等基本理论知识,然后由学生分组进行离子交换装置的实践操作,并检测各离子交换柱进出水指标变化,并分析原因,进行总结。这样不仅锻炼了学生的动手能力,又巩固了理论知识。
在理论知识讲授过程中,注意调动学生的学习兴趣,将理论知识具体化、形象化、通俗化,视教学内容的不同,选择合适的教学方法。对于工艺流程,基本原理和工程技术应用,常选择多媒体课件,以加大教学信息量,同时课堂视频播放单体构筑物、污水处理厂工艺流程、工业废水处理站工艺流程等教学DV片,可提高主观性、观赏性,使学生易于理解,提高学习兴趣。
理论教学过程中,注重将理论、原理与工程实例相结合。比如:讲授水体富营养化,联系昆明的滇池、周边的河道污染现状;讲授湿地的处理原理,联系崇明东滩公园及农村生活污水处理的人工湿地工程等。这些实例大多都是学生曾接触过的,比较熟悉,极大提高了学生的学习兴趣,加深了他们对基本理论的理解和掌握,增强了学生理论联系实际的分析能力。
三、加强实践性教学环节,提高学生综合素质
实践教学是学生动手能力和工程运行管理能力培养的根本途径。该课程实践性教学环节包括实验教学、生产实习和水处理仿真系统的操作。
(一)整合实验内容,提高学生动手能力
我们整合实验教学内容,设计了验证性实验、综合性实验和设计性试验,实验教学中,把实验内容从易到难、由浅入深,按照认识规律分层次实施教学。
验证性实验可加深学生对水污染控制技术基本概念、基本原理、基本方法的理解[3],培养学生的基本实验技能,比如混凝沉淀实验、吸附过滤实验、消毒实验等,是学生快速获取经验的一种途径。该类实验可融入到理论教学过程中。
综合性实验是可体现水处理工艺的系统性,这类实验可锻炼学生在动态、连续实验中的操作技能 [4]。比如活性污泥的培养及城市污水处理工艺运行参数的测定及异常情况的判定。
设计性实验可使学生对所学内容进行综合运用,充分调动学生的探索积极性,培养其独立思考能力、综合运用所学知识解决问题的能力以及创新能力和团队合作精神。比如选取一些工业废水,通过水质分析、设计出自己认为最佳处理方案,再通过实验加以验证。后两类实验相对较复杂,可以3~4人为一小组,分工合作。
(二)抓住生产实习机会,认真组织开展现场教学
生产实习是使学生理论知识与生产实践紧密结合一种有效的教学方式,生产实习的效果很大程度上取决于教学组织,我们在生产实习之前要求学生查阅相关实习工厂的资料,主要包括废水的特点、工艺的选择、运行的特点及问题,然后由授课老师对所实习的工厂进行进一步讲解,使学生对即将参观的工厂提前了解,做到心中有数,有的放矢,带着问题去参观。在实习现场,由现场工程师介绍工艺运行情况、运行中常见问题及解决预防措施、主要设备及其工艺参数等,学生结合自己查阅的资料以及疑问进行对比分析、现场咨询,现场解答。
每次生产实习结束后,每位学生结合参观实习感受和收获提交一份实习报告,每组提交一份实习汇报材料,并安排时间由小组代表进行课堂汇报、交流,教师点评。通过这种教学活动,学生可加深对水处理工艺原理及运行管理岗位要求的认识,同时又培养了学生独立学习、与人协作、与人沟通等能力。
(三)实践教学引入仿真技术,开展模拟实验
水处理设施运行故障及排除是“水污染控制技术”的教学重点,教学过程中,开设大型实验教学难度大、周期长、费用高,而单一的理论讲解往往比较枯燥、抽象,影响学生学习的积极性。为解决该问题,我们在教学中引入了水处理仿真系统,学生针对模拟突发事件,在工艺仿真系统中通过调整参数的设置及设备的启闭等操作,完成对整个水处理的模拟控制过程,从而培养学生的综合能力,增强学生学习的热情,提高教学效果。
四、总结
“水污染控制技术”课程教学改革是一个长期、与时俱进的过程,需要我们教师不断提升自我职教理念,根据高职学情特点,结合市场需求不断优化教学内容、改进教学方法和手段,培养出符合市场需求的高技能人才。
参考文献
[1]胥树凡.绿色耕耘录[M].中国环境科学出版社,2005.
[2]武淑文,徐静.“水污染控制工程”课程教学问题与改革探讨[J].广州化工,2011,39(3):181-182.
[3]潘杨,黄勇,沈耀良,等.水污染控制工程实验教学改革初探[J].实验科学与技术,2011,9(2):139-140.
[4]方战强,邱心泓.水污染控制工程实验教学体系的改革与创新[J].广州化工,2009,37(4):193-194.