环境工程专业“水污染控制工程”课程建设

环境工程专业“水污染控制工程”课程建设

[摘要]环保产业是国家确定的七大战略性新兴产业之一，水污染控制设备是环保产业的重要组成部份。“水污染控制工程”是环境工程专业核心课程，以水污染控制设备的原理、设计与应用为主线，进行“水污染控制工程”课程内容体系建设与改革，优化教学团队，改进教学方法，以工程素质能力为核心构建“实验一实习一实训”教学体系，以期培养基础宽厚、工程素质能力强的应用复合型人材，满足日益发展的环保产业人材需求。

[关键词]环保产业环境工程专业水污染控制工程课

程建设应用复合型人材

“水污染控制工程”作为环境工程专业的核心课程之一，

受到各高校的高度重视。该课程以物理化学、生物、化工等理论为基础，应用工程学的方法研究水体污染控制的途径以及废水处理工艺及其工程技术。该课程涉及基础知识面宽、内容繁杂，具有复杂抽象的问题多、应用知识更新快、知识联系性强等特点。同时，“水污染控制工程”也是一门综合性很强的课程，不仅包括理论与实验教学，而且还涉及课程设计以及实习实践等环节的内容。教学研究与改革是高等教育永葆活力的源泉，是人材培养适应经济社会发展的重要途径，是提高人材培养质量的关键。因此，为进一步适应我国快速发展的环保产业对水污染控制设备及工程的人材需求，有必要进一步对“水污染控制工程”课程内容体系进行建设与改革。

一、课程建设原则

1 面向产业，突出需求。作为国家确定的七大战略性新

兴产业之一的环保产业，已经成为21 世纪的朝阳产业。处于环保产业链上游的环保设备创造业对专业技术人材的要求高、需求量大。目前，我国环保设备生产企业已逾万家，但普遍存在规模较小、技术水平不高、缺少自主创新理念等问题，与发达国家的同行业相比存在较大差距，特殊是在大型成套环保设备的研发、设计、创造能力等方面明显不足。从人材方面来看，同样存在工程技术人材不配套、专业人材匮乏、重点技术缺口较大等问题。现有环境工程专业人材的学历结构、知识结构以及能力与素质远远不能满足环保产业的发展需要，培养宽口径。厚基础、具有创新性的应用复合型环保设备工程专业人材任重道远。水污染控制设备是环保产业的重要组成部份，这方面的人材缺口尤其突出。因此，“水污染控制工程”课程建设与改革

应面向环保产业对人材的需求。

2 面向工程，强化特色。“水污染控制工程”作为环境工

程专业的一门核心课程，其课程建设与改革应根据环境工程专业的人材培养目标，面向工程，加强学生的动手能力、工程实践能力、创新能力的培养与教育，做到教学、科研和实践的有机结合，不断丰富实践教学的内容、方式和途径，以有效提高学生面向环保产业生产一线的工程素质。同时，充分利用江苏大学机械工程、流体机械及工程的学科优势，与水污染控制

工艺设计、新技术开辟密切结合，培养以环保设备为特色，具有水污染控制方面新理论、新工艺和新设备研发能力的高级应用复合型工程技术人材。

二、教学内容改革

1 课程内容体系改革，随着科学技术的快速发展，水污

染控制新技术和新装备也日新月异，因此，必须紧跟科技发展，积极掌握水污染控制技术及设备的最新发展，及时将新技术、

新工艺和新理念融入教学内容。为适应环保产业对具有环保设

备研发、设计等方面能力的人材需求，改变以往以水污染控制

基本原理和控制工艺为主的内容体系，采用以水污染控制设备(

装置)原理、设计与应用为主线的“三三制”内容体系，即水污染控制技术原理、设备(装置)设计与应用实例三部份组成的课堂

教学内容体系与教学时间各占1/3 ，使学生既掌握基本原理，又能具有较好的实际应用技能。学生进入就业岗位以后，无须专

门培训就可直接承担相关技术工作。此外，结合注册环境工程

师的考试要求，将相关内容整合到教学过程中，保持教学软件

与工程实际应用软件的同步，使学生所学内容能够和工程设计

与管理实践相接轨，从而构建理论教学、实践教学以及注册环

境工程师培养三位一体的课程内容体系和实践教学体系。

2 教材和辅助教学资源建设。在改革课程内容体系的同时，切实加强教材和辅助教学资源建设，进一步扩充教学参考

资料。目前，我校采用由本校教师主编的《水污染控制工程》

教材，该教材全面系统地介绍了我国水污染防治的有关技术政策、水污染控制技术的基本原理与方法、水污染控制设备的设

计及计算，并吸收了同类国家级规划教材的优势。该教材在内

容安排上，依据废水中污染物性质及状态，将废水处理技术和

操作单元归纳为物理化学处理技术和生物生态处理技术两大体系，同时介绍了多种废水处理新技术。目前，本课程教学团队

正在对该教材进行修订，在新版教材中将充分体现以水污染控

制设备原理、设计与应用为主线的“三三制”教学内容体系。此

外，本课程教学团队积极开展了辅助教学资源的建设，汇编习题库与试题库，创建多媒体教学素材库、电子教案和多媒体课件，并建设课程网站，搭建了师生网络交流平台，初步实现了立体化教材建设目标。

此外，根据本课程多学科交融、知识交叉和综合的特点，为了拓展学生的知识面，了解和把握本领域国内外的发展动向，并且培养和训练学生主动学习的习惯，提高学生的自学能力，本课程教学团队进一步扩充了教学参考资料，为学生提供大量的相关资料与文献。主要包括《三废处理工程技术手册，废水卷》《室外排水设计规范》《给水排水设计手册》等工具书：Theory and Practice of Water and Wastewater Treatment，《水质工程学》《当代给水与废水处理原理》《废水厌氧生物处理理论与技术》等本领域著名专家的著作与优秀教材；WaterScience＆Technology ，Water Research，《工业水处理》《水处理技术》《环境工程》《中国给水排水》《给水排水》等国内外知名期刊；其他如各种废水处理工艺原理及流程的flash 动画，环保设备(装置)、生态处理系统及工艺场景的数码图片，废水处理厂实况录相，生活污水、工业废水处NT 程设计实例等教学辅助材料。

三、教学团队优化，教学方法改进

1 优化教学团队。教师是课程建设的关键，教师的能力和水平决定了人材培养的质量。为了更好地实现该精品课程的教学目标与建设目标，通过优化组合，由教学水平高、学术造诣深的学科带头人领衔负责，建立知识结构、年龄结构合理并能时常性地开展教学研究工作的教学团队。“水污染控制工程”课程教

学团队由实验教师、讲师、副教授、教授组成，以中青

年骨干教师为主体，团队成员在知识结构、学历结构、年龄结构等方面更加优化，既有教学经验丰富学术造诣较深的学术型教师，又有多年从事工程实践工作经历的“双师型”教师。该课程教学团队具有明确的建设目标，即通过创建“水污染控制工程”精品课程优秀教学团队，在提高团队成员整体素质的同时，有效促进“水污染控制工程”课程教学改革与建设，不断提高教学效果，提升教学水平，同时注重培养年轻教师的业务能力和综合素质，努力建成省级精品课程教学团队。

2 灵便应用启示式、互动式和开放式教学方法。“水污染控制工程”内容多、涉及面广，而教学学时却有限，因此，课堂教学难度较大。突出重点，灵便应用启示式、互动式和开放式教学方法，既可避免“填鸭式”教学的弊端，又可解决学时有限的问题。在“水污染控制工程”教学过程中，以讲重点、讲方法和讲实例为主，注重理论联系实际，将理论原理与工程实例穿插讲述，例如，讲授城市污水深度处理与中水回用技术时，结合江苏大学附近丁卯污水处理厂将深度处理后的水作为我校绿地浇灌用水的实例，极大地提高了学生学习的兴趣，加深了学生对知识点的理解与掌握。教师在教学过程中也要善于把单向信息输出的课堂变成师生平等进行双向信息沟通、交流与讨论的场所，通过提出、分析和解决问题，循序渐进，从而有效增强学生学习的主动性、积极性，不断提高学生的自主学习能力、语言表达能力以及创造性思维能力。

3 广泛采用视频、仿真、网络等多种现代教育技术。根据每节课的教学目的和教学重点与难点，从知识的导入到新概念的建立，直至新知识的巩固，广泛采用多种现代教育技术，

引入视频、仿真动画等进行直观演示，不断提高课堂教学效果。如采用典型污水处理厂的运行实况录相、各种废水处理工艺单元图片以及工艺、设备运行动画，将工程实际问题短期集中呈现给学生，既加大了课堂教学信息量，又增添了课堂教学的形象性与趣味性，有效克服了以往教师语言描述索然无味、学生难以理解的缺陷，有效提高了课堂教学效率与效果。同时，主讲教师告知学生与课程相关的网络资源，使学生充分利用网络资源最大限度地获取有关本课程的最新信息。

4 积极施行研究性教学。以科研促进教学，本课程教学

团队积极推行研究性教学，实现教学与科研的交叉融合，不断提高教学质量。教学团队将科研最新成果和工程实践前沿技术应用于教学实践，以科研带动理论与实践教学，并依托校企产学研合作平台，建立了稳定的课程实践教学基地，为学生开展科研创新性实验和课外科技活动提供了有利条件，同时也极大地丰富了本课程的教学内容。

四、以工程素质能力为核心构建实践教学体系

融合该课程的实验教学、课程设计、认识实习、生产实

习以及科研立项等环节构建“实验一实习一实训”三位一体的课程实践教学体系，切实加强实践教学环节，培养学生工程素质能力和创新能力。

1 实验教学。大力开展实验教学内容改革，增设综合性、设计性、创新性实验项目，同时加强实验室建设，建立以学生为中心、满足个性化学习的实验教学环境与条件以及开放运行的保障机制。重点建设综合性、创新性实验项目，如“工业废

水可生化性分析及其处理”“污水组合控制工艺”等，实行开放

式实验教学，从而进一步开辟学生视野，启示学生的创造性思维，提高学生动手能力和创新能力。

2 实习环节。实习环节是学生理论联系实际的最佳途径。教学团队在课程教学过程中针对教学内容，充分利用学校附近城市给水处理、城市污水处理、垃圾渗滤液处理等“产、学、研”三结合的实践教学基地，组织学生赴现场参观，使学生能

够学习不同行业的废水处理工艺技术，弥补校内课堂教学与实验教学对事物直观认识的不足，有效提高学生的工程技术水平与工程实践能力。根据污水处理新技术、新工艺及其发展情况不断调整参观实习计划，在深刻认识传统工艺的基础上，注重对新工艺、新技术的认识实习。

在整个教学过程中结合工程实际问题，构建理论教学、

工程实践和创新能力培养为一体，产、学、研相结合的学生综合能力培养与训练体系，实现应用复合型人材培养目标。

3 设计环节。课程设计是培养学生工程素质能力的重要环节。通过理论与实验教学以及实习环节的培养，学生基本掌握了废水处理工程的基本设计规范，能够比较熟练地进行废水处理工艺与设备的设计计算以及图纸绘制。设计环节以废水处理基本原理为指导，以工程实例为背景，强调理论与实践相结合。学生在教学团队老师的指导下进行废水处理工程的设计，主要内容包括废水处理工艺的确定、废水处理方案的编制、设备(装置)的设计与计算以及设计图纸的绘制，进一步巩固和拓宽课堂所学理论知识并加以灵便运用，着重培养学生的工程意识，提高其工程实践能力。在课程设计环节，安排学生有针对性地到相关废水处理场进一步深入了解和学习各种水污染控制

设备及其设计与运行参数，以更好地完成课程设计所规定的任务，保证课程设计的质量。

4 创新能力训练。“水污染控制工程”是一门具有较大创

新空间的课程，充分利用本校环境科学与工程一级学科博士授权点的学科优势，让本科生全面参预教学团队教师的科学研究活动，积极组织学生开展课外科技活动，并指导学生积极申报江苏省教育厅组织的“大学生实践创新训练计划立项项目”、江苏大学组织的“百项本科生创新计划项目”、江苏大学团委组织的“大学生课外学术科研项目”等创新训练项目，组织指导学生开展科学研究，培养学生的科研能力、创新意识和创新能力，同时也培养了学生的团队意识和合作精神。

五、进一步建设思路

“水污染控制工程”课程建设以应用复合型环保产业人材

培养为目标，既是一项系统工程，又是一项必须与时俱进、不断改革、不断完善的具体工作。

1 进一步加强教学团队建设。紧跟高等教育国际化潮流，重点加强海外留学人材引进力度，大力支持教师出国进修，访名校、拜名师，全面提升教学团队的教学水平和科研水平。

2 不断完善多媒体课件。由于“水污染控制工程”内容庞杂、信息量大，非常适合采用多媒体授课，因此，必须注重课件内容的不断更新，紧跟学科前沿，及时引入水污染控制领域的新工艺、新技术、新方法与新装备，不断完善多媒体课件。

3 重点强化学生工程设计能力训练。进一步规范课程设计、实习环节的要求，以产学研合作平台为基础，结合企业实际需求，加强学生的工程素质能力训练。

4 扎实推进实验教学改革。进一步加强实验室建设，改革实验教学内容，不断增设设计性、创新性实验项目。