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水污染課程設(shè)計范文1
關(guān)鍵詞:緒論課;水污染控制工程課程;教學(xué)設(shè)計;應(yīng)用型本科
水污染控制工程課程作為環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)的必修課程,在該專業(yè)的學(xué)習(xí)過程中占據(jù)著舉足輕重的地位[1]。水污染是目前國內(nèi)外非常嚴(yán)峻的環(huán)境問題,學(xué)習(xí)水污染控制的基本原理,掌握水污染處理的常見方法,對應(yīng)用型本科院校的學(xué)生就業(yè)起著十分關(guān)鍵的作用,因此學(xué)好水污染控制工程課程對于環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生而言尤為重要[2]。然而,該課程涉及內(nèi)容廣泛,在缺乏實踐經(jīng)驗的情況下,很多知識不能被學(xué)生較好地消化吸收,甚至容易讓學(xué)生產(chǎn)生倦怠感,影響課程的學(xué)習(xí)效果。緒論課對于剛剛接觸水污染控制工程課程的學(xué)生而言,可能成為這門課程的“興奮劑”—教師通過良好的教學(xué)設(shè)計,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[3],引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí),為后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)鋪墊堅實的基礎(chǔ);它也可能成為這門課程的“絆腳石”—依然采用“教師講,學(xué)生聽”這種枯燥乏味、一成不變的授課模式,無疑打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,讓學(xué)生對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)望而生畏,甚至從一開始便打算放棄這門課程的學(xué)習(xí)。因此,緒論課作為水污染控制工程課程的第一課,應(yīng)當(dāng)成為一個良好的開端,教師很有必要花精力、想辦法讓課堂變得有內(nèi)容、有吸引力。成都工業(yè)學(xué)院作為一所地方應(yīng)用型本科院校,致力于培養(yǎng)基層應(yīng)用型工程技術(shù)人才,近年來在課程改革方面進(jìn)行了大量的探索,取得了較好的成果。筆者結(jié)合本校水污染控制工程課程的教學(xué)改革實踐,從理論講解、案例導(dǎo)入、虛擬仿真、互動實驗、課外推薦等環(huán)節(jié)的設(shè)計闡明該課程緒論課的教學(xué)設(shè)計與實踐。
1理論講解
介紹課程基本情況理論講解環(huán)節(jié)分為“三步走”。第一步,教師需要告訴學(xué)生“為什么”要學(xué)習(xí)水污染控制工程課程,從就業(yè)、考研或個人能力的提升等幾個方面,介紹該課程對于環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)的重要性。第二步,教師需要告訴學(xué)生水污染控制工程課程要“學(xué)什么”,從物理法、化學(xué)法、生物法等幾個方面,介紹水污染防治的常見方法及途徑。需要說明的是,教師不需要對細(xì)節(jié)的方法或復(fù)雜的原理展開講解,而更多的是通過與現(xiàn)實生活息息相關(guān)的細(xì)節(jié)告訴學(xué)生,水污染治理技術(shù)十分常見,并通過淺顯易懂的語言闡述水污染處理方法的基本原理。第三步,教師需要告訴學(xué)生“怎么學(xué)”水污染控制工程課程,從理論、實驗、實踐、實習(xí)等幾個方面,介紹本課程的學(xué)習(xí)體系、學(xué)習(xí)方法和學(xué)校提供的配套條件。通過“三步走”策略,打消學(xué)生的畏難情緒,鼓勵學(xué)生富有創(chuàng)造力的學(xué)習(xí)。
2案例導(dǎo)入
普及水污染生活常識案例導(dǎo)入環(huán)節(jié)主要通過與生活密切相關(guān)的案例,普及與水污染控制工程課程相關(guān)的生活常識。案例的選擇應(yīng)該具有引導(dǎo)性,如在緒論課開始時導(dǎo)入“癌癥村”案例,通過視頻和報紙新聞資料介紹“癌癥村”的由來和影響,進(jìn)而引出“水污染”的危害;案例的選擇應(yīng)該具有實用性,如在介紹物理化學(xué)法時導(dǎo)入“電解水騙局”案例,通過電解水實驗視頻揭秘凈水器常見騙局,進(jìn)而讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)本課程的實用性;案例的選擇還應(yīng)該具有專業(yè)性,如在介紹水體主要污染物時導(dǎo)入“滇池水體富營養(yǎng)化”案例,通過圖片、Flash等形式讓學(xué)生初步了解水體富營養(yǎng)化的原因、危害。在不同的環(huán)節(jié),導(dǎo)入不同類型的案例,可以讓學(xué)生更好地體會水污染控制的重要意義。
3虛擬仿真
感受水污染凈化過程通過理論講解和案例導(dǎo)入后,學(xué)生已經(jīng)對水污染控制工程課程有了初步的了解,對常見的水處理方法也有了初步的印象,然而對于集成各項水處理技術(shù)于一體的污水處理廠仍處于模糊狀態(tài)。此時,通過“虛擬仿真”環(huán)節(jié)的設(shè)置,讓學(xué)生身臨其境觀看污水處理廠的全貌、主體構(gòu)筑物以及動態(tài)工藝流程,感受水污染凈化過程,并指出水處理工藝多種多樣,應(yīng)該根據(jù)實際情況選擇和組合運用,從而實現(xiàn)污染物的去除或污水的達(dá)標(biāo)排放。該環(huán)節(jié)結(jié)束后,教師應(yīng)鼓勵學(xué)生在學(xué)習(xí)之余進(jìn)入虛擬仿真實驗室模擬訓(xùn)練,將課堂所學(xué)知識靈活運用,依托虛擬仿真平臺掌握水處理的基本操作技巧。
4互動實驗
激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣“講”和“看”往往還不足以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,若能在緒論課中融入課堂互動實驗,將原本枯燥乏味的課堂變得生動活潑。教師應(yīng)根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗和可用的實驗條件,設(shè)計出若干可用于課堂操作的互動“小實驗”。之所以稱之為“小實驗”,是因為它與實驗室實驗存在明顯的區(qū)別,主要體現(xiàn)在:一是“小實驗”應(yīng)與水處理技術(shù)密切相關(guān),但學(xué)生能在還未掌握專業(yè)知識的情況下順利完成,并在完成后通過教師的引導(dǎo)對專業(yè)知識進(jìn)行掌握;二是“小實驗”需要嚴(yán)格控制時間,一般設(shè)計在較短時間(10~20分鐘左右)內(nèi)完成,同時安全性可控;三是“小實驗”應(yīng)當(dāng)具有明顯的視覺效果,讓學(xué)生能清楚觀察到實驗前后的變化;四是“小實驗”在具備專業(yè)性的同時,還應(yīng)具有趣味性,教師可將其設(shè)置成競賽形式,基于實驗效果評選出最佳互動選手,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。以“過濾和吸附”知識點為例介紹“小實驗”的設(shè)計。教師提前準(zhǔn)備好以下材料:濾柱若干根;河砂、石英砂、大理石砂、沸石砂、碎石、活性炭、陶粒、廢棄鋼渣、海綿鐵、鐵粉、玉米芯等不同類型、不同粒徑的濾料若干份;含一定濃度污染物的人工配制污水;濾布若干份;其他配件(剪刀、藥勺、手套、燒杯等)。向?qū)W生展示上述材料,并解讀互動實驗規(guī)則:選取3~5位學(xué)生上臺,每人挑選1~3種濾料填入濾柱內(nèi),提示學(xué)生可以只選擇其中一種,也可以選擇多種進(jìn)行任意組合或混合,但填充高度不能超過柱內(nèi)的指定高度(限時5分鐘);利用自制濾柱,每人負(fù)責(zé)處理完一定體積的人工配制污水(限時5分鐘);由教師采用提前配制好的測試藥劑對濾柱出水水質(zhì)進(jìn)行判定,根據(jù)學(xué)生的操作表現(xiàn)和處理效果綜合評判出最佳凈水員。“小實驗”結(jié)束后,教師請參與互動的學(xué)生談?wù)勛约旱氖斋@與體會,并與同伴一起分析失敗或成功的原因,最后總結(jié)影響過濾和吸附效果的因素以及濾料的選擇和混配原則。通過這些“小實驗”,激勵學(xué)生勇于創(chuàng)造,充分利用生活廢棄物作為水處理原材料,積極學(xué)習(xí)水處理知識,踴躍探索和開發(fā)新型的水處理裝置。
5課外推薦
鼓勵學(xué)生經(jīng)常學(xué)習(xí)課堂學(xué)習(xí)時間是有限的,知識體量的傳輸也是有限的。課外學(xué)習(xí)既可以復(fù)習(xí)鞏固課堂所學(xué),同時也是對課堂知識的一項補充與延展。傳統(tǒng)的課外學(xué)習(xí)模式主要包括課后作業(yè)、考試訓(xùn)練、制作PowerPoint等,但這些方法趣味性不強。為解決這一問題,教師在緒論課結(jié)束之余,可以向?qū)W生推薦若干實用的涉及水污染控制的論壇,如小木蟲、水網(wǎng)論壇、水世界等;也可以推薦若干關(guān)注度較高的微信公眾號[4],如環(huán)境工程、中國給水排水、環(huán)保水圈、工業(yè)污水處理等;還可以建立課程微信群,由教師不定期、選擇性地推薦一系列具有代表性的水環(huán)保類文章。通過上述途徑,讓學(xué)生保持學(xué)習(xí)狀態(tài),與時俱進(jìn),了解最新的水處理動態(tài)。在該環(huán)節(jié)的實際操作中,教師應(yīng)該給學(xué)生提供相應(yīng)的網(wǎng)址或二維碼,鼓勵學(xué)生至少關(guān)注一個論壇或微信公眾號。課程微信群的推薦文章,教師應(yīng)當(dāng)精心選擇,同時也鼓勵學(xué)生推薦文章。此外,課程微信群除推薦相關(guān)文章外,還可以作為課后習(xí)題、學(xué)習(xí)疑問的討論區(qū),鼓勵大家積極思考、踴躍發(fā)言。
水污染課程設(shè)計范文2
[關(guān)鍵詞]環(huán)保產(chǎn)業(yè) 環(huán)境工程專業(yè) 水污染控制工程 課程建設(shè) 應(yīng)用復(fù)合型人才
[作者簡介]吳向陽(1965-),男,江蘇丹陽人,江蘇大學(xué)環(huán)境學(xué)院院長,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向為水污染控制技術(shù)、環(huán)境化學(xué)、生物資源利用;劉宏(1968-),男,江蘇江都人,江蘇大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長,副教授,研究方向為環(huán)境與安全管理;李潛(1972-),女,湖南隆回人,江蘇大學(xué)環(huán)境學(xué)院,副教授,研究方向為水污染控制技術(shù)。(江蘇 鎮(zhèn)江212013)
[中圖分類號]G642.3 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1004-3985(2012)05-0131-03
“水污染控制工程”作為環(huán)境工程專業(yè)的核心課程之一,受到各高校的高度重視。該課程以物理化學(xué)、生物、化工等理論為基礎(chǔ),應(yīng)用工程學(xué)的方法研究水體污染控制的途徑以及廢水處理工藝及其工程技術(shù)。該課程涉及基礎(chǔ)知識面寬、內(nèi)容繁雜,具有復(fù)雜抽象的問題多、應(yīng)用知識更新快、知識聯(lián)系性強等特點。同時,“水污染控制工程”也是一門綜合性很強的課程,不僅包括理論與實驗教學(xué),而且還涉及課程設(shè)計以及實習(xí)實踐等環(huán)節(jié)的內(nèi)容。教學(xué)研究與改革是高等教育永葆活力的源泉,是人才培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要途徑,是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵。因此,為進(jìn)一步適應(yīng)我國快速發(fā)展的環(huán)保產(chǎn)業(yè)對水污染控制設(shè)備及工程的人才需求,有必要進(jìn)一步對“水污染控制工程”課程內(nèi)容體系進(jìn)行建設(shè)與改革。
一、課程建設(shè)原則
1 面向產(chǎn)業(yè),突出需求。作為國家確定的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一的環(huán)保產(chǎn)業(yè),已經(jīng)成為21世紀(jì)的朝陽產(chǎn)業(yè)。處于環(huán)保產(chǎn)業(yè)鏈上游的環(huán)保設(shè)備制造業(yè)對專業(yè)技術(shù)人才的要求高、需求量大。目前,我國環(huán)保設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)已逾萬家,但普遍存在規(guī)模較小、技術(shù)水平不高、缺少自主創(chuàng)新理念等問題,與發(fā)達(dá)國家的同行業(yè)相比存在較大差距,特別是在大型成套環(huán)保設(shè)備的研發(fā)、設(shè)計、制造能力等方面明顯不足。從人才方面來看,同樣存在工程技術(shù)人才不配套、專業(yè)人才匱乏、重點技術(shù)缺口較大等問題。現(xiàn)有環(huán)境工程專業(yè)人才的學(xué)歷結(jié)構(gòu)、知識結(jié)構(gòu)以及能力與素質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要,培養(yǎng)寬口徑。厚基礎(chǔ)、具有創(chuàng)新性的應(yīng)用復(fù)合型環(huán)保設(shè)備工程專業(yè)人才任重道遠(yuǎn)。水污染控制設(shè)備是環(huán)保產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,這方面的人才缺口尤為突出。因此,“水污染控制工程”課程建設(shè)與改革應(yīng)面向環(huán)保產(chǎn)業(yè)對人才的需求。
2 面向工程,強化特色。“水污染控制工程”作為環(huán)境工程專業(yè)的一門核心課程,其課程建設(shè)與改革應(yīng)根據(jù)環(huán)境工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo),面向工程,加強學(xué)生的動手能力、工程實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與教育,做到教學(xué)、科研和實踐的有機結(jié)合,不斷豐富實踐教學(xué)的內(nèi)容、方式和途徑,以有效提高學(xué)生面向環(huán)保產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)一線的工程素質(zhì)。同時,充分利用江蘇大學(xué)機械工程、流體機械及工程的學(xué)科優(yōu)勢,與水污染控制工藝設(shè)計、新技術(shù)開發(fā)緊密結(jié)合,培養(yǎng)以環(huán)保設(shè)備為特色,具有水污染控制方面新理論、新工藝和新設(shè)備研發(fā)能力的高級應(yīng)用復(fù)合型工程技術(shù)人才。
二、教學(xué)內(nèi)容改革
1 課程內(nèi)容體系改革,隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,水污染控制新技術(shù)和新裝備也日新月異,因此,必須緊跟科技發(fā)展,積極掌握水污染控制技術(shù)及設(shè)備的最新進(jìn)展,及時將新技術(shù)、新工藝和新理念融入教學(xué)內(nèi)容。為適應(yīng)環(huán)保產(chǎn)業(yè)對具有環(huán)保設(shè)備研發(fā)、設(shè)計等方面能力的人才需求,改變以往以水污染控制基本原理和控制工藝為主的內(nèi)容體系,采用以水污染控制設(shè)備(裝置)原理、設(shè)計與應(yīng)用為主線的“三三制”內(nèi)容體系,即水污染控制技術(shù)原理、設(shè)備(裝置)設(shè)計與應(yīng)用實例三部分組成的課堂教學(xué)內(nèi)容體系與教學(xué)時間各占1/3,使學(xué)生既掌握基本原理,又能具有較好的實際應(yīng)用技能。學(xué)生進(jìn)入就業(yè)崗位以后,無須專門培訓(xùn)就可直接承擔(dān)相關(guān)技術(shù)工作。此外,結(jié)合注冊環(huán)境工程師的考試要求,將相關(guān)內(nèi)容整合到教學(xué)過程中,保持教學(xué)軟件與工程實際應(yīng)用軟件的同步,使學(xué)生所學(xué)內(nèi)容能夠和工程設(shè)計與管理實踐相接軌,從而構(gòu)建理論教學(xué)、實踐教學(xué)以及注冊環(huán)境工程師培養(yǎng)三位一體的課程內(nèi)容體系和實踐教學(xué)體系。
2 教材和輔助教學(xué)資源建設(shè)。在改革課程內(nèi)容體系的同時,切實加強教材和輔助教學(xué)資源建設(shè),進(jìn)一步擴充教學(xué)參考資料。目前,我校采用由本校教師主編的《水污染控制工程》教材,該教材全面系統(tǒng)地介紹了我國水污染防治的有關(guān)技術(shù)政策、水污染控制技術(shù)的基本原理與方法、水污染控制設(shè)備的設(shè)計及計算,并吸收了同類國家級規(guī)劃教材的優(yōu)勢。該教材在內(nèi)容安排上,依據(jù)廢水中污染物性質(zhì)及狀態(tài),將廢水處理技術(shù)和操作單元歸納為物理化學(xué)處理技術(shù)和生物生態(tài)處理技術(shù)兩大體系,同時介紹了多種廢水處理新技術(shù)。目前,本課程教學(xué)團(tuán)隊正在對該教材進(jìn)行修訂,在新版教材中將充分體現(xiàn)以水污染控制設(shè)備原理、設(shè)計與應(yīng)用為主線的“三三制”教學(xué)內(nèi)容體系。此外,本課程教學(xué)團(tuán)隊積極開展了輔助教學(xué)資源的建設(shè),匯編習(xí)題庫與試題庫,創(chuàng)建多媒體教學(xué)素材庫、電子教案和多媒體課件,并建設(shè)課程網(wǎng)站,搭建了師生網(wǎng)絡(luò)交流平臺,初步實現(xiàn)了立體化教材建設(shè)目標(biāo)。
另外,根據(jù)本課程多學(xué)科交融、知識交叉和綜合的特點,為了拓展學(xué)生的知識面,了解和把握本領(lǐng)域國內(nèi)外的發(fā)展動向,并且培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣,提高學(xué)生的自學(xué)能力,本課程教學(xué)團(tuán)隊進(jìn)一步擴充了教學(xué)參考資料,為學(xué)生提供大量的相關(guān)資料與文獻(xiàn)。主要包括《三廢處理工程技術(shù)手冊,廢水卷》《室外排水設(shè)計規(guī)范》《給水排水設(shè)計手冊》等工具書:Theory and Practice of Water and Wastewater Treatment,《水質(zhì)工程學(xué)》《當(dāng)代給水與廢水處理原理》《廢水厭氧生物處理理論與技術(shù)》等本領(lǐng)域著名專家的著作與優(yōu)秀教材;WaterScience&Technology,Water Research,《工業(yè)水處理》《水處理技術(shù)》《環(huán)境工程》《中國給水排水》《給水排水》等國內(nèi)外知名期刊;其他如各種廢水處理工藝原理及流程的flas,環(huán)保設(shè)備(裝置)、生態(tài)處理系統(tǒng)及工藝場景的數(shù)碼圖片,廢水處理廠實況錄像,生活污水、工業(yè)廢水處NT程設(shè)計實例等教學(xué)輔助材料。
三、教學(xué)團(tuán)隊優(yōu)化,教學(xué)方法改進(jìn)
1 優(yōu)化教學(xué)團(tuán)隊。教師是課程建設(shè)的關(guān)鍵,教師的能力和水平?jīng)Q定了人才培養(yǎng)的質(zhì)量。為了更好地實現(xiàn)該精品課程的教學(xué)目標(biāo)與建設(shè)目標(biāo),通過優(yōu)化組合,由教學(xué)水平高、學(xué)術(shù)造詣深的學(xué)科帶頭人領(lǐng)銜負(fù)責(zé),建立知識結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)合理并能經(jīng)常性地開展教學(xué)研究工作的教學(xué)團(tuán)隊。“水污染控制工程”課程教
學(xué)團(tuán)隊由實驗教師、講師、副教授、教授組成,以中青年骨干教師為主體,團(tuán)隊成員在知識結(jié)構(gòu)、學(xué)歷結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)等方面更加優(yōu)化,既有教學(xué)經(jīng)驗豐富學(xué)術(shù)造詣較深的學(xué)術(shù)型教師,又有多年從事工程實踐工作經(jīng)歷的“雙師型”教師。該課程教學(xué)團(tuán)隊具有明確的建設(shè)目標(biāo),即通過創(chuàng)建“水污染控制工程”精品課程優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊,在提高團(tuán)隊成員整體素質(zhì)的同時,有效促進(jìn)“水污染控制工程”課程教學(xué)改革與建設(shè),不斷提高教學(xué)效果,提升教學(xué)水平,同時注重培養(yǎng)年輕教師的業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì),努力建成省級精品課程教學(xué)團(tuán)隊。
2 靈活應(yīng)用啟發(fā)式、互動式和開放式教學(xué)方法。“水污染控制工程”內(nèi)容多、涉及面廣,而教學(xué)學(xué)時卻有限,因此,課堂教學(xué)難度較大。突出重點,靈活應(yīng)用啟發(fā)式、互動式和開放式教學(xué)方法,既可避免“填鴨式”教學(xué)的弊端,又可解決學(xué)時有限的問題。在“水污染控制工程”教學(xué)過程中,以講重點、講方法和講實例為主,注重理論聯(lián)系實際,將理論原理與工程實例穿插講述,例如,講授城市污水深度處理與中水回用技術(shù)時,結(jié)合江蘇大學(xué)附近丁卯污水處理廠將深度處理后的水作為我校綠地澆灌用水的實例,極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,加深了學(xué)生對知識點的理解與掌握。教師在教學(xué)過程中也要善于把單向信息輸出的課堂變成師生平等進(jìn)行雙向信息溝通、交流與討論的場所,通過提出、分析和解決問題,循序漸進(jìn),從而有效增強學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性,不斷提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、語言表達(dá)能力以及創(chuàng)造性思維能力。
3 廣泛采用視頻、仿真、網(wǎng)絡(luò)等多種現(xiàn)代教育技術(shù)。根據(jù)每節(jié)課的教學(xué)目的和教學(xué)重點與難點,從知識的導(dǎo)入到新概念的建立,直至新知識的鞏固,廣泛采用多種現(xiàn)代教育技術(shù),引入視頻、仿真動畫等進(jìn)行直觀演示,不斷提高課堂教學(xué)效果。如采用典型污水處理廠的運行實況錄像、各種廢水處理工藝單元圖片以及工藝、設(shè)備運行動畫,將工程實際問題短時間集中呈現(xiàn)給學(xué)生,既加大了課堂教學(xué)信息量,又增添了課堂教學(xué)的形象性與趣味性,有效克服了以往教師語言描述枯燥無味、學(xué)生難以理解的缺陷,有效提高了課堂教學(xué)效率與效果。同時,主講教師告知學(xué)生與課程相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源,使學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源最大限度地獲取有關(guān)本課程的最新信息。
4 積極施行研究性教學(xué)。以科研促進(jìn)教學(xué),本課程教學(xué)團(tuán)隊積極推行研究性教學(xué),實現(xiàn)教學(xué)與科研的交叉融合,不斷提高教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)團(tuán)隊將科研最新成果和工程實踐前沿技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)實踐,以科研帶動理論與實踐教學(xué),并依托校企產(chǎn)學(xué)研合作平臺,建立了穩(wěn)定的課程實踐教學(xué)基地,為學(xué)生開展科研創(chuàng)新性實驗和課外科技活動提供了有利條件,同時也極大地豐富了本課程的教學(xué)內(nèi)容。
四、以工程素質(zhì)能力為核心構(gòu)建實踐教學(xué)體系
融合該課程的實驗教學(xué)、課程設(shè)計、認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)以及科研立項等環(huán)節(jié)構(gòu)建“實驗一實習(xí)一實訓(xùn)”三位一體的課程實踐教學(xué)體系,切實加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)能力和創(chuàng)新能力。
1 實驗教學(xué)。大力開展實驗教學(xué)內(nèi)容改革,增設(shè)綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗項目,同時加強實驗室建設(shè),建立以學(xué)生為中心、滿足個性化學(xué)習(xí)的實驗教學(xué)環(huán)境與條件以及開放運行的保障機制。重點建設(shè)綜合性、創(chuàng)新性實驗項目,如“工業(yè)廢水可生化性分析及其處理”“污水組合控制工藝”等,實行開放式實驗教學(xué),從而進(jìn)一步開拓學(xué)生視野,啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,提高學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力。
2 實習(xí)環(huán)節(jié)。實習(xí)環(huán)節(jié)是學(xué)生理論聯(lián)系實際的最佳途徑。教學(xué)團(tuán)隊在課程教學(xué)過程中針對教學(xué)內(nèi)容,充分利用學(xué)校附近城市給水處理、城市污水處理、垃圾滲濾液處理等“產(chǎn)、學(xué)、研”三結(jié)合的實踐教學(xué)基地,組織學(xué)生赴現(xiàn)場參觀,使學(xué)生能夠?qū)W習(xí)不同行業(yè)的廢水處理工藝技術(shù),彌補校內(nèi)課堂教學(xué)與實驗教學(xué)對事物直觀認(rèn)識的不足,有效提高學(xué)生的工程技術(shù)水平與工程實踐能力。根據(jù)污水處理新技術(shù)、新工藝及其發(fā)展情況不斷調(diào)整參觀實習(xí)計劃,在深刻認(rèn)識傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上,注重對新工藝、新技術(shù)的認(rèn)識實習(xí)。在整個教學(xué)過程中結(jié)合工程實際問題,構(gòu)建理論教學(xué)、工程實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為一體,產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的學(xué)生綜合能力培養(yǎng)與訓(xùn)練體系,實現(xiàn)應(yīng)用復(fù)合型人才培養(yǎng)目標(biāo)。
3 設(shè)計環(huán)節(jié)。課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)能力的重要環(huán)節(jié)。通過理論與實驗教學(xué)以及實習(xí)環(huán)節(jié)的培養(yǎng),學(xué)生基本掌握了廢水處理工程的基本設(shè)計規(guī)范,能夠比較熟練地進(jìn)行廢水處理工藝與設(shè)備的設(shè)計計算以及圖紙繪制。設(shè)計環(huán)節(jié)以廢水處理基本原理為指導(dǎo),以工程實例為背景,強調(diào)理論與實踐相結(jié)合。學(xué)生在教學(xué)團(tuán)隊老師的指導(dǎo)下進(jìn)行廢水處理工程的設(shè)計,主要內(nèi)容包括廢水處理工藝的確定、廢水處理方案的編制、設(shè)備(裝置)的設(shè)計與計算以及設(shè)計圖紙的繪制,進(jìn)一步鞏固和拓寬課堂所學(xué)理論知識并加以靈活運用,著重培養(yǎng)學(xué)生的工程意識,提高其工程實踐能力。在課程設(shè)計環(huán)節(jié),安排學(xué)生有針對性地到相關(guān)廢水處理場進(jìn)一步深入了解和學(xué)習(xí)各種水污染控制設(shè)備及其設(shè)計與運行參數(shù),以更好地完成課程設(shè)計所規(guī)定的任務(wù),保證課程設(shè)計的質(zhì)量。
4 創(chuàng)新能力訓(xùn)練。“水污染控制工程”是一門具有較大創(chuàng)新空間的課程,充分利用本校環(huán)境科學(xué)與工程一級學(xué)科博士授權(quán)點的學(xué)科優(yōu)勢,讓本科生全面參與教學(xué)團(tuán)隊教師的科學(xué)研究活動,積極組織學(xué)生開展課外科技活動,并指導(dǎo)學(xué)生積極申報江蘇省教育廳組織的“大學(xué)生實踐創(chuàng)新訓(xùn)練計劃立項項目”、江蘇大學(xué)組織的“百項本科生創(chuàng)新計劃項目”、江蘇大學(xué)團(tuán)委組織的“大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科研項目”等創(chuàng)新訓(xùn)練項目,組織指導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)研究,培養(yǎng)學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,同時也培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊意識和合作精神。
五、進(jìn)一步建設(shè)思路
“水污染控制工程”課程建設(shè)以應(yīng)用復(fù)合型環(huán)保產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)為目標(biāo),既是一項系統(tǒng)工程,又是一項必須與時俱進(jìn)、不斷改革、不斷完善的具體工作。
1 進(jìn)一步加強教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)。緊跟高等教育國際化潮流,重點加強海外留學(xué)人才引進(jìn)力度,大力支持教師出國進(jìn)修,訪名校、拜名師,全面提升教學(xué)團(tuán)隊的教學(xué)水平和科研水平。
2 不斷完善多媒體課件。由于“水污染控制工程”內(nèi)容龐雜、信息量大,非常適合采用多媒體授課,因此,必須注重課件內(nèi)容的不斷更新,緊跟學(xué)科前沿,及時引入水污染控制領(lǐng)域的新工藝、新技術(shù)、新方法與新裝備,不斷完善多媒體課件。
水污染課程設(shè)計范文3
關(guān)鍵詞:OBE理念;水污染控制工程;教學(xué)改革
引言
加入《華盛頓協(xié)議》代表我國正式開始了具有國際實質(zhì)等效的工程教育認(rèn)證工作。工程教育專業(yè)認(rèn)證有三大基本理念:(1)成果導(dǎo)向;(2)以學(xué)生為中心;(3)持續(xù)改進(jìn)[1]。這些理念能夠引導(dǎo)和促進(jìn)專業(yè)建設(shè)與教學(xué)改革,保障和提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量[2]。OBE(Outcomes-basededucation)教育概念自1981年提出以來,已迅速成為國際教育改革的主流概念,并且也符合工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。因此,用其指導(dǎo)我國教育理念引導(dǎo)工程認(rèn)證改革,具有重要的現(xiàn)實意義[3]。目前,國內(nèi)已有諸多學(xué)者將OBE教學(xué)模式應(yīng)用在其課程教學(xué)中,并取得了很好的效果[1,3-5]。
1教學(xué)設(shè)計目前存在的不足之處
水污染控制工程課程是環(huán)境工程專業(yè)的核心主干課程,也是考研科目之一。本課程側(cè)重于基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)知識的傳授。教學(xué)目標(biāo)是要求學(xué)生理解和掌握水污染控制的具體過程方法和進(jìn)行實踐,培養(yǎng)學(xué)生能夠獨立分析水污染問題,使學(xué)生具備進(jìn)行水污染控制的規(guī)劃設(shè)計和開展水污染控制科學(xué)研究的能力,達(dá)到培養(yǎng)理論知識扎實、實踐能力強的高層次水環(huán)境保護(hù)人才的目標(biāo)。通過調(diào)研我們發(fā)現(xiàn)目前水污染控制工程課程的教學(xué)存在著一定問題,關(guān)于課程教學(xué)效果這一方面,目前的課堂教學(xué)更多拘泥于課本上的知識,教師按照課本的章節(jié)介紹各種工藝流程的原理及設(shè)計計算,主要采用的是被動灌輸為主的教學(xué)方法,忽略了學(xué)生的主體作用;同時教學(xué)模式單一枯燥,不能更好地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,在持續(xù)改進(jìn)方面做的也不夠。在課程評價機制方面,水污染控制工程課程的教學(xué)效果主要通過學(xué)生綜合評價分?jǐn)?shù)的分布和期末試卷的分析來評價,采用將平時成績(30%)與期末考試成績(70%)相結(jié)合進(jìn)行綜合評價的傳統(tǒng)模式。這種評價方式不能對應(yīng)到具體的課程教學(xué)目標(biāo),無法準(zhǔn)確評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果情況。據(jù)此提出的教學(xué)改進(jìn)措施過于籠統(tǒng),缺乏針對性,不能很好地持續(xù)改進(jìn)[1];實驗教學(xué)方面,主要模式是教師先對實驗進(jìn)行講解和演示,學(xué)生按照教師設(shè)定的實驗操作步驟,一步一步完成實驗,再以實驗報告的形式完成實驗考核,在這個過程中,學(xué)生對實驗的參與度較低,數(shù)據(jù)的可靠性也不會得到更多的關(guān)注,實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性也較低,甚至實驗報告普遍存在抄襲現(xiàn)象;至于課程設(shè)計這一部分,目前更多的是通過分組開展,小組內(nèi)部的分工和監(jiān)管均存在問題,小組中經(jīng)常存在沒有真正參與到設(shè)計中的同學(xué),小組和小組之間的借鑒率也很高,不能有效地提升學(xué)生的課程設(shè)計能力,滿足不了現(xiàn)代社會對工程類人才的迫切需求。因此,為了提高環(huán)境類專業(yè)人才的質(zhì)量,亟需對水污染控制工程課程開展教學(xué)改革。
2基于OBE理念的課程教學(xué)改革思路
2.1課程改革目標(biāo)
OBE教育理念強調(diào)在教學(xué)設(shè)計和實施中以學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)為指導(dǎo),培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求基于學(xué)生的培養(yǎng)來確定,在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計過程中充分考慮學(xué)生的預(yù)期教學(xué)效果[3-4]。水污染控制工程課程是一項環(huán)境工程和科學(xué)專業(yè)的核心課程,它要求學(xué)生掌握水污染控制的基本原則和水處理技術(shù)的主要處理方法,并能夠設(shè)計工藝路線,滿足選擇設(shè)備和結(jié)構(gòu)設(shè)計計算、調(diào)試及相關(guān)項目管理實際情況的需要。本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握相關(guān)內(nèi)容,為將來進(jìn)入環(huán)境水處理領(lǐng)域打下基礎(chǔ)。基于OBE理念中的成果導(dǎo)向教育理念,首先利用調(diào)查問卷的形式針對教師、學(xué)生和用人單位開展調(diào)研工作并對結(jié)果整理分析,綜合考量目前社會對高素質(zhì)人才的要求,確立環(huán)境工程專業(yè)的水污染控制工程課程的培養(yǎng)目標(biāo)[3]。在此基礎(chǔ)上,優(yōu)化設(shè)計教學(xué)過程,重新構(gòu)建課程的目標(biāo)定位,明確學(xué)生畢業(yè)要求中關(guān)于“知識、能力與素質(zhì)”這些方面的達(dá)成度,并按照這門課程對環(huán)境工程類畢業(yè)生的畢業(yè)要求的對應(yīng)達(dá)成效果將預(yù)期產(chǎn)出逐條分解為課程中需完成的能力指標(biāo)點。
2.2教學(xué)內(nèi)容改革
教學(xué)內(nèi)容從培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生的實際需求出發(fā)。教師在預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)的指導(dǎo)下,結(jié)合課程畢業(yè)要求的指標(biāo)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有目的的學(xué)習(xí)。水污染控制工程課程教材中詳細(xì)地介紹了水中各種污染物的處理方法及原理,然而在現(xiàn)實中多種污染物復(fù)合存在的情況普遍存在,處理工藝和設(shè)備的選用靈活多變[6]。因此,在設(shè)計教材內(nèi)容時,要對相關(guān)知識點進(jìn)行梳理、集中、合理補充,例如在介紹污水生物處理這一部分知識點時,結(jié)合環(huán)境工程微生物學(xué)課程,從微生物學(xué)的角度來學(xué)習(xí)分析廢水處理中微生物的作用,進(jìn)而理解廢水處理的原理。提高學(xué)生對知識點融會貫通的程度,調(diào)動學(xué)生的積極主動性,以期培養(yǎng)學(xué)生理解、分析和解決實際問題的能力[6]。
2.3教學(xué)方式改革
OBE教學(xué)模式改變了以往的知識導(dǎo)向教學(xué)模式,強調(diào)以學(xué)生為中心的教育,側(cè)重于學(xué)生學(xué)到了什么和他們能做什么。教師以學(xué)生為中心,幫助學(xué)生學(xué)習(xí)[6]。為了實現(xiàn)既定的學(xué)習(xí)目標(biāo),需要創(chuàng)造相應(yīng)的機會和條件,如利用網(wǎng)絡(luò)微課、教學(xué)短視頻等引導(dǎo)學(xué)生課前預(yù)習(xí),熟悉教學(xué)內(nèi)容;將先進(jìn)的研究成果融入教學(xué),使得課程內(nèi)容新穎、與時俱進(jìn);在教學(xué)過程中,通過引入與課程內(nèi)容密切相關(guān)的實踐案例,激發(fā)學(xué)生積極思考,增強學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的關(guān)注度;根據(jù)知識點,組織課堂討論、演講、學(xué)生相互評價,不僅調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,也鍛煉了學(xué)生洞察問題、分析問題的能力;圍繞課程的核心知識點,設(shè)計、分發(fā)、分組提交開放式問題作業(yè),鼓勵學(xué)生通過小組討論、查閱資料的方式完成作業(yè),對課堂教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行補充。
2.4考核方式改革
在OBE教學(xué)理念中,突出了學(xué)生的學(xué)習(xí)成果的重要性,對于教師的教學(xué)評價應(yīng)聚焦在學(xué)生取得的成績上,即教得好與不好,要通過學(xué)生學(xué)得好與不好來進(jìn)行反饋,并且不斷地實施持續(xù)的反饋改進(jìn)模式。OBE教學(xué)理念中的多元化評價模式是一種全過程、多元化、多層次、多角度的針對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的考核,用以評估教學(xué)目標(biāo)的完成度,進(jìn)而根據(jù)考核結(jié)果反饋到教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)策略中,繼而對教學(xué)過程更進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整,建立一種具有“評價—反饋—改進(jìn)—評價”循環(huán)特征的持續(xù)改進(jìn)機制。傳統(tǒng)的課程考核側(cè)重以考試成績來衡量學(xué)習(xí)成果,在OBE教學(xué)模式中,合作學(xué)習(xí)也是非常重要的一點,即借助團(tuán)隊協(xié)作的模式,引導(dǎo)每一位學(xué)生來共同實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),教學(xué)目標(biāo)最終是達(dá)成性評價,而不是比較性評價。因此要對以往的閉卷考試這種考核方式進(jìn)行改進(jìn),引入過程評價體系,引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生自主思考,自主學(xué)習(xí),以小組為單位引導(dǎo)學(xué)生多討論,多交流,以期學(xué)生能夠獲得更好的學(xué)習(xí)成效。
水污染課程設(shè)計范文4
環(huán)境工程是一門邊緣交叉型的綜合性學(xué)科, 也是工程領(lǐng)域正在得到快速發(fā)展的學(xué)科之一,它要求本專業(yè)的學(xué)
生能夠了解相關(guān)專業(yè)的基本知識,并能夠理論聯(lián)系實際,學(xué)會用工程措施和手段來控制環(huán)境污染, 解決環(huán)境問題。因此在環(huán)境工程高等教育中實踐教學(xué)的地位顯得非常突出,它不僅是理論教學(xué)環(huán)節(jié)的必要補充,也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和工程能力所必需的途徑,對于培養(yǎng)學(xué)生從事科研和工程設(shè)計與實踐的能力具有舉足輕重的作用。
2現(xiàn)有環(huán)境工程專業(yè)實踐教學(xué)體系分析
1973年召開的第一次全國環(huán)保會議,是我國環(huán)境保護(hù)工作的里程碑,在這次會議上第一次提出了關(guān)于我國環(huán)境教育的設(shè)想。此后20多年,全國許多高校紛紛開設(shè)環(huán)境科學(xué)和工程專業(yè),我國環(huán)境工程學(xué)科得到迅速發(fā)展。但是由于各校的歷史沿革和專業(yè)設(shè)置的特點不同,使得各校在環(huán)境工程專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)課程體系的設(shè)置上不盡相同,現(xiàn)以西南科技大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置為例進(jìn)行分析。
西南科技大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)成立于1993年,是四川省內(nèi)較早開設(shè)環(huán)境專業(yè)的學(xué)校之一。1995年開始招收環(huán)境工程本科學(xué)生,2003年獲得環(huán)境工程碩士學(xué)位授權(quán),2007年被四川省教育廳評為“四川省本科高校特色專業(yè)”,并以優(yōu)秀成績順利通過教育部組織的本科教育水平評估。 經(jīng)過10余年的發(fā)展,已具備一定的規(guī)模,得到社會的廣泛認(rèn)同。結(jié)合學(xué)校地處西部地區(qū)和綿陽科技城的特點,其實踐教學(xué)環(huán)節(jié)課程設(shè)置具有自己的特色,歸納起來主要包括以下幾個方面:
(1)以軍事理論與技能訓(xùn)練、思政課實踐教學(xué)、外語強化訓(xùn)練、設(shè)計/綜合性化學(xué)實驗、創(chuàng)新實踐等為代表的通識教育集中實踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)體現(xiàn)了學(xué)校對新形勢下本科人才培養(yǎng)目標(biāo)的認(rèn)識,反應(yīng)了社會發(fā)展對人才質(zhì)量的總體要求, 是加強素質(zhì)教育和通才教育的重要一環(huán)。
表1環(huán)境工程專業(yè)教育實踐訓(xùn)練課程
(2)工程訓(xùn)練、化學(xué)類課程實驗、專業(yè)課程實驗等環(huán)境工程專業(yè)教育訓(xùn)練環(huán)節(jié)。主要由專業(yè)必修基礎(chǔ)課程和專業(yè)方向課程兩大模塊構(gòu)成。專業(yè)必修基礎(chǔ)課程模塊包括工程制圖、機械設(shè)計基礎(chǔ)、測量等工程技術(shù)訓(xùn)練課程;無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)等相關(guān)化學(xué)類課程實驗以及環(huán)境工程微生物實驗、環(huán)境監(jiān)測實驗等專業(yè)基礎(chǔ)課程實驗。專業(yè)方向課程模塊主要根據(jù)本校在專業(yè)設(shè)置上的具體情況開設(shè)了水污染控制實驗、大氣污染控制實驗、固體廢物處理實驗。課程設(shè)置見表1。
(3)以了解企業(yè)實際生產(chǎn)工藝和流程,培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力為目的的實習(xí)和設(shè)計環(huán)節(jié),包括環(huán)境工程認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)及水污染控制課程設(shè)計、大氣污染控制課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計。
3環(huán)境工程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革的設(shè)想
以軍事理論與技能訓(xùn)練、思政課實踐教學(xué)、外語強化訓(xùn)練、設(shè)計/綜合性化學(xué)實驗、創(chuàng)新實踐等為代表的通識教育集中實踐訓(xùn)練環(huán)節(jié),夯實了學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ),體現(xiàn)了厚基礎(chǔ)、寬口徑的培養(yǎng)原則,使學(xué)生不僅具有扎實的理論基礎(chǔ), 而且有寬廣的知識面, 能夠在實際工作中解決復(fù)雜的多樣化的實際環(huán)境問題,充分反映了注重通才教育和素質(zhì)教育的基本原則。
對環(huán)境工程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革可以從專業(yè)教育訓(xùn)練環(huán)節(jié)和實習(xí)、設(shè)計環(huán)節(jié)著手。
3.1專業(yè)教育訓(xùn)練環(huán)節(jié)包括無機化學(xué)、分析化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)等化學(xué)類實驗課程,環(huán)境工程微生物實驗、環(huán)境監(jiān)測實驗等專業(yè)基礎(chǔ)課程實驗以及水污染控制實驗、大氣污染控制實驗、固體廢物處理實驗等專業(yè)方向?qū)嶒炚n程。這些實驗課程的開設(shè)對于培養(yǎng)學(xué)生基本實驗操作、提高動手能力和創(chuàng)新精神很有幫助。在實驗教學(xué)過程中,應(yīng)注意改變老師為主、學(xué)生為輔的局面,從傳授實驗知識變?yōu)橹笇?dǎo)實驗方法,學(xué)生由被動接受變?yōu)樽杂X汲取,控制實驗小組的人數(shù),力爭讓每個學(xué)生都有動手的機會;減少驗證性實驗,增加綜合性、探索性實驗,提倡學(xué)生自己進(jìn)行實驗設(shè)計,培養(yǎng)獨立實驗工作能力;同時采用靈活的學(xué)習(xí)機制,對積極參與教師科研、開展科研實驗工作的學(xué)生也予以承認(rèn)一定的學(xué)分,提高學(xué)習(xí)積極性和主動性,使其能較快的適應(yīng)實際工作,得到全面鍛煉。
3.2認(rèn)識實習(xí)是學(xué)生在開始專業(yè)學(xué)習(xí)之前進(jìn)行的一項實踐教學(xué)環(huán)節(jié),其主要目的是讓學(xué)生在參觀水污染、氣污染、固體廢棄物以及噪聲污染治理實際工程的基礎(chǔ)上對環(huán)境工程專業(yè)有一定的簡單了解。由于學(xué)生沒有一點專業(yè)基礎(chǔ),所以只能是一些感性的認(rèn)識。建議可將認(rèn)識實習(xí)的課程設(shè)置進(jìn)行調(diào)整,將其學(xué)時分配到專業(yè)課程學(xué)習(xí)過程中,采用邊學(xué)習(xí)專業(yè)知識邊進(jìn)行參觀的方法,可以很好地理論聯(lián)系實際,加深對實際工藝流程的了解和認(rèn)識。國外某些高校在專業(yè)課程設(shè)置時往往采用這種方式。如德國斯圖加特大學(xué),在進(jìn)行環(huán)境工程本科第二階段專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)時,在生物和化學(xué)處理工程、水資源管理、環(huán)境規(guī)劃等多門課程教學(xué)過程中除理論學(xué)習(xí)之外,均安排一定學(xué)時的參觀學(xué)習(xí),并記入學(xué)分。
3.3課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生工程實踐能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但是由于條件限制,這一重要環(huán)節(jié)往往只能在校內(nèi)進(jìn)行,無法及時了解最新工程技術(shù)進(jìn)展,因此常常造成學(xué)習(xí)的專業(yè)知識老化、與市場需求脫節(jié)的現(xiàn)象。要注意采取多種有效手段,為學(xué)生深入社會進(jìn)行工程實踐創(chuàng)造條件。如選擇具有代表性的污染治理工程作為固定的實習(xí)和設(shè)計基地,在進(jìn)行課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計時可以安排學(xué)生到基地進(jìn)行學(xué)習(xí),也可以邀請基地的工程技術(shù)人員直接進(jìn)行指導(dǎo),依托實習(xí)基地進(jìn)行實踐教學(xué),使理論與實踐相結(jié)合,技術(shù)與工程相結(jié)合;或者讓學(xué)生在設(shè)計時參與教師科研工作,完成實際工程設(shè)計,對培養(yǎng)學(xué)生的工作技能、實驗?zāi)芰Α⒐こ淘O(shè)計能力以及交流能力,也是一條行之有效的途徑。
4結(jié)語
水污染課程設(shè)計范文5
關(guān)鍵詞:水污染控制工程;實踐教學(xué);創(chuàng)新能力
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)12-0055-02
水污染控制工程課程是環(huán)境工程專業(yè)核心課程之一,其內(nèi)容包括“污水處理及回用技術(shù)”和“排水工程”兩部分,并設(shè)有相應(yīng)的實驗課、課程設(shè)計以及環(huán)境工程專業(yè)的綜合實驗等實踐環(huán)節(jié)。實踐教學(xué)和理論課內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣,有助于學(xué)生們及時深入理解、消化吸收理論課的知識內(nèi)容,迅速轉(zhuǎn)化為內(nèi)在的實際技能,并增加學(xué)生們學(xué)習(xí)的興趣,具有其他教育活動所不可替代的功能。實踐教學(xué)還是培養(yǎng)工程類學(xué)生創(chuàng)新思維和增強工程意識的重要環(huán)節(jié),學(xué)生在整個實踐過程中會逐步養(yǎng)成以研究的眼光去觀察事物和進(jìn)行學(xué)習(xí)的習(xí)慣,在這些過程中學(xué)生逐漸形成創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維。實踐還是創(chuàng)新的源泉,實踐教學(xué)基地是創(chuàng)新的基地[1]。實踐能力的培養(yǎng)不能僅僅依靠社會實踐等校外活動環(huán)節(jié),在校內(nèi)、課堂、實驗室必須將實踐能力的培養(yǎng)貫穿于教學(xué)過程的始終[2]。
一、實驗教學(xué)體系的改革與創(chuàng)新能力培養(yǎng)
1.構(gòu)建完善的實驗教學(xué)體系。經(jīng)過長期的教學(xué)探索、改革與實踐,已形成了由課內(nèi)實驗、課程設(shè)計、綜合實驗、創(chuàng)新實驗組成的較為完善的實踐教學(xué)體系。①驗證性實驗。通過驗證性實驗掌握水污染控制工程的基本操作技能:培養(yǎng)學(xué)生基本實驗理論、數(shù)據(jù)處理知識、實驗規(guī)范和實驗方法的能力,學(xué)會常規(guī)實驗儀器的使用。原來的觀摩實驗內(nèi)容改為面對模型提問-研討-總結(jié)的教學(xué)方式。促使學(xué)生主動思考工程現(xiàn)場每個閥門、管路的具體設(shè)計功能,并將此實驗現(xiàn)場提問-研討-總結(jié)過程拍攝錄像,放在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,供本專業(yè)和其他相關(guān)專業(yè)學(xué)生觀摩學(xué)習(xí)。②設(shè)計性實驗。明確實驗設(shè)計要求,規(guī)范實驗內(nèi)容。要求學(xué)生自己查閱文獻(xiàn)資料,選擇實驗項目和實驗方法,自己制定實驗方案。為學(xué)生進(jìn)實驗室提供寬松的條件,讓學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題,做好現(xiàn)場指導(dǎo)。執(zhí)行實驗方案的過程是鍛煉學(xué)生分析問題、綜合應(yīng)用理論知識和能力的過程,鼓勵學(xué)生動手的同時還要動腦筋想辦法綜合應(yīng)用理論知識指導(dǎo)實驗過程,學(xué)會及時調(diào)整實驗方案。③綜合性實驗。讓學(xué)生研討實際水質(zhì)的監(jiān)測和處理問題,進(jìn)行現(xiàn)場采集樣品分析測試,對運行中出現(xiàn)的異常問題尋找解決方案,提高了分析問題、解決問題的能力,鍛煉和提高了動手能力。④創(chuàng)新性實驗。課題組注重研究如何以科研促教學(xué),教學(xué)帶動科研的相互激勵機制,培養(yǎng)學(xué)生從事水污染控制工程學(xué)研究的興趣和技能。每年選拔優(yōu)秀學(xué)生,參與教師自己的科研工作,盡早參與創(chuàng)新性實驗。有些學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(論文)題目是結(jié)合教師自己的科研項目而進(jìn)行的創(chuàng)新性研究,并將實驗研究成果以論文形式發(fā)表。
2.實驗教學(xué)方法、教學(xué)手段的改革。為加強實踐教學(xué),不僅購買教學(xué)光盤及視頻課件,還采用多媒體及現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段進(jìn)行仿真模擬實驗,擴充實踐教學(xué)內(nèi)容;合理安排學(xué)生在校內(nèi)實習(xí)基地觀摩并現(xiàn)場取樣分析測試,實驗教學(xué)效果明顯提高。課內(nèi)實驗每班每批次10~12名同學(xué),設(shè)計性實驗每人一個試驗臺,獨立完成實驗,其他實驗2名同學(xué)一組,老師現(xiàn)場考察每個同學(xué)的實驗操作。設(shè)計性實驗要求每名同學(xué)事先設(shè)計實驗方案,交任課教師批改修正后自己完成實驗過程。要求學(xué)生采用不同實驗方案,按照自己設(shè)計的實驗步驟處理污水達(dá)到水質(zhì)清澈,鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新性思維。每次實驗要求學(xué)生完全掌握了操作內(nèi)容并且得出正確的結(jié)果后才能離開實驗室。實驗完成后分析處理實驗數(shù)據(jù),得出結(jié)論,遞交實驗報告。綜合實驗是單獨開設(shè)的實驗課程也是綜合實踐教學(xué)環(huán)節(jié),其目的是使學(xué)生通過專業(yè)課的學(xué)習(xí),能夠提出問題,自己制定研究方案,進(jìn)行方案實施、數(shù)據(jù)處理及分析、總結(jié)、撰寫實驗報告,受到基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究以及實際工程技術(shù)方面的科學(xué)思維和科學(xué)實驗訓(xùn)練,在工程實踐能力和創(chuàng)新能力等方面得到進(jìn)一步的鍛煉與提高。①實踐教學(xué)基地的建設(shè)。為了提高綜合實驗的效果,建立了校外、校內(nèi)綜合實驗教學(xué)基地─保定市污水處理廠和華北電力大學(xué)中水站。在校外實習(xí)基地,學(xué)生只能參觀污水處理設(shè)備以及運行維護(hù)情況;在校內(nèi)中水站,學(xué)生不僅可以參觀實際水處理系統(tǒng)的運行工況,還可以采集樣品進(jìn)行現(xiàn)場分析測試,對運行中出現(xiàn)的異常問題尋找解決方案。通過兩周32學(xué)時的綜合實驗鍛煉,學(xué)生對現(xiàn)場實際問題進(jìn)行多指標(biāo)的檢測分析和治理研究,加強了對水處理設(shè)備實際問題的認(rèn)識,學(xué)會了利用原有的理論知識分析解決污水處理中遇到的運行問題,鍛煉和提高了工程意識。②開發(fā)仿真模擬案例。課題組開展模擬實際操作,虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究,采用計算機仿真系統(tǒng)作為現(xiàn)場實踐的重要補充,彌補校外實踐時,學(xué)生通常只能看,不能動手的缺陷。以VB 6.0為主要設(shè)計工具,開發(fā)的仿真界面包括:中水站流程圖,中水站設(shè)計和運行原理圖,各個界面能夠互相轉(zhuǎn)換,軟件可以實現(xiàn)啟停操作、參數(shù)的實時顯示、出水水質(zhì)在線監(jiān)測模擬。最終的仿真軟件以可安裝的應(yīng)用軟件形式出現(xiàn),可以完全脫離開發(fā)環(huán)境,在Windows操作系統(tǒng)下獨立運行,界面友好,方便使用,既能用于模擬實驗,又能進(jìn)行仿真運行培訓(xùn)。
二、課程設(shè)計的教學(xué)改革與創(chuàng)新能力培養(yǎng)
課程設(shè)計是一個不可或缺的專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié),它不僅可以補充和深化教學(xué)內(nèi)容,而且是引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實際、培養(yǎng)學(xué)生的“工程”思想,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)的途徑[3]。
1.課程設(shè)計分組進(jìn)行。我們在課程設(shè)計的教學(xué)組織中,充分注意到要發(fā)揮課程設(shè)計對理論教學(xué)的補充作用,做到二者相互銜接、緊密配合;同時,注意發(fā)揮課程設(shè)計在培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)與創(chuàng)新能力方面的重要作用。因此,在課程設(shè)計題目的選擇上,指導(dǎo)教師盡可能從近年參與或有關(guān)設(shè)計部門的實際工程中篩選出題目。為使同班同學(xué)拿到的課程設(shè)計題目的難度要求相適應(yīng),我們僅對設(shè)計內(nèi)容做了適當(dāng)?shù)暮喕诡}目的總體難度相近;但在內(nèi)容與設(shè)計路線上有較大的差異,做到分組設(shè)計。學(xué)生可在教師的指導(dǎo)下根據(jù)自己對某一廢水處理工藝的興趣,自主選擇題目,從而充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和能動性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神。課程設(shè)計成果包括兩個方面,一是計算說明書,二是一定數(shù)量的圖紙。圖紙是一門工程語言,識圖能力和繪圖能力是對環(huán)境工程師最基本的要求。
2.利用VB開發(fā)工程設(shè)計案例。教材對于成熟技術(shù)的設(shè)計計算公式講解較多,學(xué)生容易學(xué);但是對于某些新技術(shù)的講解很少,學(xué)生不知道如何進(jìn)行設(shè)計計算,課題組采用Windows XP為開發(fā)平臺,以VB6.0為設(shè)計語言工具編制了設(shè)計計算軟件,對生活污水使用膜生物反應(yīng)器進(jìn)行污水生物處理部分進(jìn)行計算,通過給定的參數(shù),軟件自行運算出厭氧池容積、A/O池容積、膜池的尺寸等參數(shù),便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。
三、實踐教學(xué)考核體系的改革
課程設(shè)計與課程教學(xué)分開計算成績,課程設(shè)計的成績組成中不僅包括設(shè)計成果——設(shè)計簡圖和設(shè)計說明,還包括總體設(shè)計過程、設(shè)計計算結(jié)果與分析和答辯效果。為了避免一考定成績的局限性,實驗課成績占課程總成績的20%。實驗成績評定中,實驗操作考核占50%,實驗預(yù)習(xí)報告或者實驗設(shè)計報告占10%,實驗數(shù)據(jù)處理和實驗現(xiàn)象分析以及思考題的回答狀況等占40%。這種綜合評價體系可以全面系統(tǒng)的評價學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,有助于學(xué)生動手能力的提高和綜合能力的培養(yǎng)。
總之,幾年來的實踐證明,實踐教學(xué)體系的改革有效地提高了教學(xué)質(zhì)量,通過計算機仿真模擬技術(shù)、現(xiàn)場取樣分析測試、實驗操作視頻等提高實踐教學(xué)效果,有助于學(xué)生樹立工程意識;開發(fā)了課程設(shè)計仿真計算軟件供學(xué)生參考,提高學(xué)生的理解能力;為學(xué)生綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。
感謝河北省教改項目13301009,華北電力大學(xué)教改項目13051001對本課題的資助。
參考文獻(xiàn):
[1]王業(yè)社,王放銀,秦波蓮.加強實踐教學(xué)基地建設(shè),培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[J].中國電力教育,2009,(8):134-136.
水污染課程設(shè)計范文6
用兒童的眼光選擇主題
教師在主題選擇時應(yīng)尊重學(xué)生的自利,與他們的生理、心理協(xié)調(diào),具有新奇性、啟發(fā)性、趣味性和實踐性,使他們感到自由、民主和寬松。因此教師要有一雙善于發(fā)現(xiàn)問題的眼睛,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計與自己生活、年齡和興趣相關(guān)的主題。只有充分關(guān)注學(xué)生的興趣與直接生活經(jīng)驗,建構(gòu)一個貼近學(xué)生真實世界的課程領(lǐng)域,這樣,學(xué)生才會對綜合實踐活動傾注全部的熱情,綜合實踐活動實施才會取得好的效果。
比如,“走進(jìn)生活,了解蔬菜”“生活中的紙”“校服我設(shè)計”“水果大世界”等這些活動主題,就貼近學(xué)生生活,他們對這些并不陌生,但對相關(guān)知識不了解,由此才會激發(fā)學(xué)生探究的欲望,促使學(xué)生積極地行動起來,進(jìn)行調(diào)查、訪問。主題也應(yīng)避免成人化,如關(guān)于家鄉(xiāng)水污染情況調(diào)查,教師如果不充分考慮學(xué)生身心發(fā)展特點,進(jìn)行“水污染調(diào)查”的主題活動,那么枯燥乏味的主題讓學(xué)生一聽就索然無味。如果在活動導(dǎo)入時從觀察現(xiàn)象入手,提出“明天有水喝嗎?”這個主題,親切自然,一下子就抓住了學(xué)生的注意力,學(xué)生展開激烈的討論,進(jìn)而產(chǎn)生了要對水污染情況進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的愿望。由此可以看出,通過這種充滿童趣的人性化表達(dá),水污染調(diào)查活動得到了孩子們在情感上的認(rèn)同和接受。
從社會生活中提取主題
兒童對于自然、社會、人生具有強烈的探究意識和追問欲望,綜合實踐活動學(xué)習(xí)應(yīng)該抓住這一特點,引導(dǎo)學(xué)生從生活實踐中提取學(xué)習(xí)主題,這樣既能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又能培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注現(xiàn)實的意識。《綜合實踐活動指導(dǎo)綱要》指出:綜合實踐活動是基于學(xué)生的直接經(jīng)驗、密切聯(lián)系學(xué)生自身生活和社會生活、體驗對知識的綜合運用的課程形態(tài)。綜合實踐活動主題的選擇應(yīng)尊重學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律和學(xué)習(xí)特點,充分關(guān)注學(xué)生的生活經(jīng)驗,將主題活動置于現(xiàn)實的生活背景之中,激發(fā)學(xué)生作為生活主體參與教學(xué)活動的強烈愿望,讓他們在生活中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中更好地生活,從中獲得必要的科學(xué)知識、必要的社會生活技能,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力。
例如,針對外來務(wù)工子女的過年習(xí)俗各有不同,在學(xué)生寒假期間布置了“關(guān)于家鄉(xiāng)過年風(fēng)俗與習(xí)慣”的采訪活動,學(xué)生在歡度春節(jié)時,利用多種途徑收集了很多關(guān)于自己家鄉(xiāng)過年的風(fēng)俗、習(xí)慣、傳說。開學(xué)之后,他們對收集到的資料進(jìn)行加工和整理,通過廣泛的交流活動,把自己的所思所想寫成了生動有趣的小短文,還自己動手制作了家鄉(xiāng)特色的燈籠、剪紙、對聯(lián)等,并設(shè)計了新穎的手抄春節(jié)小報。
在實踐探究中確定主題
“人生來就有一種探索新異環(huán)境和操縱新奇客體的需要。探究行為是生長中的兒童特有的。”在兒童的眼里,萬事萬物都是有生命的,在他們的腦海里有千萬個為什么,他們可對萬事萬物發(fā)問,綜合實踐活動課程特別強調(diào)實踐和體驗,要求學(xué)生在充分感知和體驗的基礎(chǔ)上,提升對社會的關(guān)心,發(fā)展對現(xiàn)實社會生活的基本認(rèn)識,進(jìn)而形成積極的社會態(tài)度和社會責(zé)任感。