環(huán)境專業(yè)課程教學改革途徑探析
——以《水污染控制技術(shù)》課程為例

周洵平，張永江，蔡國星

（重慶化工職業(yè)學院，重慶 610065）

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，用水量和污水排放量日漸增多，水環(huán)境污染是我國當前最主要的環(huán)境問題，水污染控制技術(shù)也是環(huán)境學專業(yè)學生需重點掌握的內(nèi)容[1]。在《水污染控制技術(shù)》的學習中更加強調(diào)污水控制技術(shù)理論知識的學習和工程實踐能力的培養(yǎng)，通過本課程的學習，使學生掌握水和廢水處理的基礎(chǔ)知識；污水的一級處理、污水的二級處理、污水的三級處理技術(shù)；常見水處理設(shè)施、設(shè)備結(jié)構(gòu)特點和合理應用；污泥處理與處置等相關(guān)知識，能夠根據(jù)污水的性質(zhì)和參數(shù)進行科學合理的污水處理工藝選擇。對于涉及與水污染治理有關(guān)的實際問題，有初步的分析能力，進行污（廢）水處理工程方案編制，施工圖設(shè)計和質(zhì)量保證的能力，成為迎接未來挑戰(zhàn)的新型水處理工程師與技術(shù)管理者提供基礎(chǔ)[2]。

1 《水污染控制技術(shù)》課程的特點

《水污染控制技術(shù)》是環(huán)境工程技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程，涉及流體力學、化學、環(huán)境微生物、物理學等多個學科的知識，具有較強的綜合性。其次本課程包含的內(nèi)容多，理論知識豐富而繁雜，課程內(nèi)容專業(yè)性較強，學生普遍反映在學習過程中知識抽象，難以掌握?！端廴究刂萍夹g(shù)》也是一門具有很強工程應用和綜合性的課程，如學生缺少對工程實際項目實踐，會認為課堂上學習的知識與實際工程離得太遠，缺乏工程實踐能力。因此，優(yōu)化改革專業(yè)核心課教學模式，是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量必然要求[3]。

2 《水污染控制技術(shù)》課程傳統(tǒng)教學中存在的主要問題

《水污染控制技術(shù)》課程主要涉及污水處理單元知識與整個污水處理工藝配置協(xié)調(diào)的問題,同時還要在確保污水處理工程質(zhì)量、污染物去除效率、工程投資和運行成本的前提下，設(shè)計出最優(yōu)的污水處理工藝。傳統(tǒng)教學中存在的主要問題如下：

2.1 教學方法單一

長期以來，受實訓條件的限制，在大部分高職院校中，本課程的教學方法仍采用傳統(tǒng)的教學方法：教師課堂逐一講解，板書授課，形成“滿堂灌”“填鴨式”的教學模式，教師在課堂往往只進行理論知識的講解及個別典型實例的分析，學生完全處于被動聽課，學習缺乏積極性與主動性，忽視了學生在課堂上的感受和反應，可能造成學生對一些知識的錯誤理解，不利于高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)；這種填鴨式教學形式不利于學生加深印象、知識的歸納、總結(jié)和反思，難以掌握課程重點和難點，導致學生只能解決單一的簡單問題，而在分析不同性質(zhì)污水整個處理工藝路線時，無法綜合使用相關(guān)專業(yè)知識來制定合理的工藝方案。

2.2 課堂互動不多

由于《水污染控制技術(shù)》課程內(nèi)容比較抽象枯燥，學生在學習的過程中會遇到很多困難，大部分學生對本課程的學習興趣不高，學習熱情也難以激發(fā)，同時還非常容易產(chǎn)生放任自流的念頭?！端廴究刂萍夹g(shù)》課程作為高職院校環(huán)境工程技術(shù)的核心專業(yè)課程之一，在培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能環(huán)保人才過程中具有十分重要的作用。但是在以往進行教學的過程中，常采用傳統(tǒng)的教學方法，教師課堂講解，板書授課，形成“一言堂”的教學模式，學生完全處于被動聽課，互動較少，課堂參與度不高，學習缺乏積極性與主動性，不利于高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

2.3 專業(yè)基礎(chǔ)課程設(shè)置不足

現(xiàn)階段大部分高職院校安排學生在大三開始就進行跟崗或頂崗實習，因此在校學習時間只有兩年，在這兩年學習期間，還要完成職業(yè)技能鑒定、崗位見習等很多與專業(yè)有關(guān)的一些實驗及實踐項目。由于在校學習時間緊張，課時不能合理安排，這就會使部分高職院校課程開設(shè)出現(xiàn)新的問題：如部分專業(yè)基礎(chǔ)課程缺少，同時段開設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課，壓縮專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課的課時數(shù)等。本課程與其他專業(yè)基礎(chǔ)課程之間的知識聯(lián)系緊密，如《流體力學》基礎(chǔ)知識的缺乏，將導致學生對阻力損失計算出現(xiàn)偏差；《給排水管網(wǎng)》基礎(chǔ)知識的不足，對污水處理管網(wǎng)設(shè)置要求不清楚，將導致學生對管道無法進行準確計算、設(shè)計和選擇等，影響了學生對專業(yè)知識的全面掌握。

2.4 理論與實踐脫節(jié)

由于真實的水處理裝置工藝路線多，設(shè)備閥門和管線復雜，占地面積大，工藝參數(shù)控制嚴格,需要建造較多不同功能項目單元池，更是高程布置部分設(shè)備還需設(shè)置在地下空間，大部分高職院校均沒有真正實體工程化的教學平臺。不少高職院校購置了部分水污染控制實訓設(shè)備，也存在數(shù)量不足、水污染處理設(shè)備類型單一，缺少有工程實踐經(jīng)驗的實習指導教師等問題，學生在校期間僅進行絮凝、沉淀、化學處理等簡單的單個模塊項目的實訓，幾乎沒有接觸過各種典型廢水的全處理工藝實訓操作。因此在本課程中綜合分析某種性質(zhì)污水的處理工藝時，學生無法靈活的運用所學知識制定污水處理工藝，更談不上創(chuàng)新性。

3 本課程教學改革的途徑探析

3.1 采用“課前啟發(fā)、課中互動、課后拓展”的教學方式

通過課前在藍墨云班課、云課堂智慧職教和智慧樹等網(wǎng)絡(luò)教學平臺發(fā)布本節(jié)課程相關(guān)的學習資料和問題，引導同學們預先學習和思考，上課時讓同學們進行回答，充分調(diào)動學生的學習積極性。上課過程中教師講解與啟發(fā)式問題討論相結(jié)合，或課堂角色互換，學生模擬老師講解老師點評，通過豐富多彩的形式開展師生對話、深入討論,有效地調(diào)動學生積極參與，培養(yǎng)學生的專業(yè)素質(zhì)和提高學生的創(chuàng)新能力。課外可布置本節(jié)課程擴展的知識點或現(xiàn)有的工藝、技術(shù)或產(chǎn)品的最新發(fā)展情況，以小組為單位讓學生課后去查閱資料，調(diào)查研究和實踐，拓展自己知識面，并在課堂上讓學生分享學習心得，這也培養(yǎng)了學生的團隊合作意識、社會責任感[4]。整個過程中，學生課前學習網(wǎng)絡(luò)教學平臺發(fā)布的課件、學習資料，上課時簽到，課中回答問題、互動，課后完成作業(yè)等過程都設(shè)置了學習經(jīng)驗值，學生在整個學習過程中獲取的學習經(jīng)驗值由網(wǎng)絡(luò)教學平臺自動統(tǒng)計，課程結(jié)束時每個同學取得的學習經(jīng)驗值匯總值與期末平時成績掛鉤，這也調(diào)動了學生的學習積極性。

3.2 傳統(tǒng)教學與多媒體教學相結(jié)合

在傳統(tǒng)的教學過程中充分采用現(xiàn)代多媒體信息技術(shù)服務教學，如收集一些照片、視頻、動畫等資源，通過形象風趣的視覺聲音效果，提高了學生的興趣，同時加深了對知識的理解。傳統(tǒng)教學和多媒體教學取長補短，兩種教學方式互相融合,可以取得事半功倍的效果。同時還可以有選擇地利用一些網(wǎng)絡(luò)教學平臺，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學資源實時共享，通過在手機上安裝一些APP教學工具，電子課堂進入了學生的口袋，為學生個性化學習、課外自主學習提供了廣闊的空間，使學生掌握知識的深度和廣度得到了明顯的拓展。

3.3 理實結(jié)合教學

《水污染控制技術(shù)》課程教學中最大的瓶頸就是受到客觀教學條件的限制，無法親臨污水治理現(xiàn)場參與實際的污水處理廠運行操作，即使在課堂中進行污水處理工藝的設(shè)計時，也無法發(fā)現(xiàn)其中隱藏的一些問題。作為一門非常重要的專業(yè)核心課，在教學計劃中需要增加實踐課時，與企業(yè)聯(lián)手，為學生創(chuàng)造走進污水處理廠、貼近污水處理一線的機會，把課堂轉(zhuǎn)移到污水處理現(xiàn)場，讓學生全面了解污水從收集到處理過程到最后達標排放全過程，帶學生去工廠參觀學習，隨時發(fā)現(xiàn)問題提出問題，隨時解決問題，讓學生在進行污水治理工藝設(shè)計的過程中能夠充分考慮實際情況，全面考慮，編制出適于穩(wěn)定運行、投資和運行成本低、出水效果好的工藝方案。

3.4 聘請企業(yè)技術(shù)人員兼職教學

由于高職院校中部分老師缺乏相應的環(huán)境工程實踐能力，聘請一些環(huán)保企業(yè)的骨干技術(shù)人員來參與專業(yè)課程的教學將會成為一種常態(tài)。除了會聘請一些專業(yè)技術(shù)人員參與教學工作之外，學校也要定期組織一些專題科技講座，讓校內(nèi)校外水污染控制領(lǐng)域的專家學者來給學生進行知識傳播和經(jīng)驗分享，通過講座這種形式進行近距離的交流和接觸，會讓我們的學生有所收獲，講座的精彩場面或許會忘記，但是學到的知識卻是將成為永恒。同時這些專家學者的學識也激勵學生在今后的學習和工作中不斷去提高自己，為我國的水污染治理事業(yè)作出更多的貢獻。

3.5 虛擬仿真教學

隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展，仿真軟件出現(xiàn)也改變了教師的傳統(tǒng)教學模式，利用仿真軟件模擬污水處理廠工藝設(shè)計流程和處理設(shè)施和設(shè)備，彌補了學生憑借想象聽取理論知識內(nèi)容的不足之處，在整個工藝流程和單元模塊或設(shè)備的認識中讓學生體驗了學習的樂趣。如利用東方仿真軟件對學生進行“工業(yè)廢水AAO工藝”模擬操作，仿真軟件系統(tǒng)通過動態(tài)數(shù)學模型實時模擬真實廢水處理過程和運行現(xiàn)象，學生在仿真軟件2D和3D互動操作界面模擬現(xiàn)場真實設(shè)施設(shè)備的操作，如查看提升井液位，調(diào)節(jié)提升泵出水管道閥門開度，控制廢水流量參數(shù)；調(diào)節(jié)外回流污泥流量；調(diào)節(jié)內(nèi)回流污水流量；根據(jù)好氧池溶解氧參數(shù)調(diào)節(jié)好氧池曝氣風量等操作,讓原本抽象和枯燥乏味的上課內(nèi)容自然清晰動態(tài)地呈現(xiàn)在學生眼前，讓學生充滿好奇并能在電腦屏幕上進行模擬現(xiàn)場操作，得到和真實污水處理廠一樣的運行反應，學生的學習興趣被激發(fā)，通過展現(xiàn)出來的仿真動態(tài)工作環(huán)境，能夠讓學生快速高效完整地理解整個污水處理工藝流程，并能理論聯(lián)系實際，加深了對整個工藝及各個單元知識的理解，培養(yǎng)了學生動手能力，提高了該課程的教學效果。

3.6 科學辟謠的教學方法

網(wǎng)上流傳一些有關(guān)環(huán)保的謠言，主要是由于公眾缺少相應的專業(yè)知識而引起的，作為環(huán)境專業(yè)的學生，首先培養(yǎng)學生不信謠、不傳謠科學態(tài)度，同時可將這些環(huán)保謠言作為課程教學的素材，通過科學的調(diào)查、研究、試驗等方法進行科學驗證并辟謠，可極大提高學生的學習興趣。吸附法作為一種常見的污水處理方法，是利用多孔性的固體物質(zhì)，來吸附水中的溶解污染物，以回收或去除它們，使污水得以凈化的一種處理方法，具有高效、操作簡單及吸附劑可重復使用等優(yōu)點，得到了廣泛使用，是《水污染控制技術(shù)》課程中一個重要內(nèi)容。在講解吸附法之前播放了一則在網(wǎng)絡(luò)上熱傳的名為“飲料經(jīng)紙巾攪拌會褪色”的視頻，激起同學們的好奇心，同時讓同學們自己在課堂上做起小實驗，驗證視頻的真?zhèn)危ㄟ^實驗同學們發(fā)現(xiàn)，普通的餐巾紙和濕巾都沒有出現(xiàn)網(wǎng)傳視頻中的夸張結(jié)果，證實了這是一則謠言。但是網(wǎng)上流傳的視頻是如何實現(xiàn)的也，我們通過實驗也給同學們揭秘，就是放入預先準備的類似紙巾的色母片，飲料就會褪色明顯，再引導同學們查詢色母片的相關(guān)資料，知道色母片結(jié)構(gòu)為窩狀網(wǎng)孔，具有強力吸附能力，實際上是一種吸附劑。通過這樣一個現(xiàn)象的小實驗，再介紹吸附的基本原理，吸附劑及吸附質(zhì)基本概念，吸附類型、吸附平衡和影響吸附效果的因素，日常生活中吸附法的應用情況等，在輕松歡快的課堂學習氛圍中，理解和掌握了專業(yè)知識，同時也教會同學們要用專業(yè)的知識和科學的態(tài)度對待生活中的各類傳言，在生活和學習實踐中堅持實事求是、求真務實的科學態(tài)度，孜孜以求科學信仰，努力學習，提高自己的科學文化素養(yǎng)。

3.7 積極參加環(huán)保專業(yè)展會，拓寬知識面

利用學校的區(qū)位優(yōu)勢，借助重慶市舉行“中國（重慶）水處理及泵管閥展覽會”“重慶長江經(jīng)濟帶環(huán)保展覽會（長環(huán)會）”等環(huán)保專業(yè)展會，組織學生積極參觀學習，通過廠家專業(yè)技術(shù)人員或帶隊老師對產(chǎn)品的詳細介紹，提高環(huán)境專業(yè)學生對環(huán)保設(shè)備的認識，熟悉環(huán)保行業(yè)出現(xiàn)的新技術(shù)、新裝備、新工藝、新產(chǎn)品；“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，通過這樣的活動也加深了學生對專業(yè)知識的理解；同時組織學生聽取展會上環(huán)保專家的講座，以及與專家的互動，提升學生們學習本專業(yè)的熱情以及對水處理行業(yè)發(fā)展動態(tài)及方向的了解[5]，提高了學生的專業(yè)素養(yǎng)。

4 結(jié)語

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展與進步，國家對生態(tài)環(huán)境保護工作的高度重視，社會各行各業(yè)對環(huán)境工程技術(shù)高素質(zhì)技術(shù)技能人才的需求不斷增加，水污染控制技術(shù)作為環(huán)境工程技術(shù)專業(yè)的核心專業(yè)課程，針對本課程內(nèi)容具有繁雜性、綜合性、實踐性等特點，分析了傳統(tǒng)教學中存在的主要問題，并在教學過程、教學方法、教學形式、教學技術(shù)和手段等方面進行了探索，調(diào)動學生的學習積極性和主動性，培養(yǎng)了學生的實踐和創(chuàng)新能力，以適應社會發(fā)展的新要求[6]，有效提高了本課程的教學質(zhì)量，達到了較好教學效果。同時也培養(yǎng)了學生運用相關(guān)的專業(yè)知識分析和解決實際污水處理問題的能力和職業(yè)素養(yǎng)，為他們畢業(yè)后進入社會，走向環(huán)境保護崗位打下堅實的基礎(chǔ)。