水污染控制工程课程体系改革探讨

李　潜　吴春笃　刘　宏

[摘要]针对现有“水污染控制工程”课程体系存在的主要问题,按照21世纪环境工程本科专业人才培养目标和模式,对与水污染控制工程有关的系列课程的教学内容及层次结构、教学安排进行了分析探讨,提出了新的“水污染控制工程”课程体系构建方案。

[关键词]水污染控制工程,课程体系,改革。

[中图分类号]X52[文献标识码]A[文章编号]1005-4634(2009)04-0061-04

0引言

“水污染控制工程”作为高校环境工程专业的一门主干专业课程,是以物理、化学、物化以及生物等多学科知识为支撑的工程性学科。如果单从本课程的教学内容、教学方法手段等进行改革,不仅对课程教学效果的改善有限,而且难以促进专业教学整体效果的提高,难以满足我国对专业设置的调整、人才培养和教学模式的改革及对所培养人才规格日益提高的要求。“水污染控制工程”课程体系的改革势在必行。因此,笔者根据多年来的“水污染控制工程”课程教学经历,在分析现有“水污染控制工程”课程体系存在的不足的基础上,对“水污染控制工程”课程体系改革进行探讨。

1存在的主要问题

目前江苏大学环境工程专业培养计划中以水污染控制工程为主线、提供不同层次知识的课程共有18门,教学时数共计840学时(其中实验和上机153学时)。该课程体系中有课程设计环节计4周,毕业设计(论文)环节15周(实际上只有13周,有2周用于毕业环节的答辩和总结);有各类实习计4周。上述课程体系尽管已经过多次修改,有了很大的改善,但还存在诸多的不足,主要体现在以下几个方面。

1)过分强调化学基础,弱化了专业技术优势。在本课程体系18门课程中各类化学课程有6门(即无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、生物化学、环境化学),总学时为330,占到了39.3%。而与水污染控制有关的技术课程门数为6门,总学时为210(其中非水方面的学时约为28),只占21.7%。尽管现在的高校教育要遵循“强基础、宽口径”的原则[1],但作为环境工程专业人才,专业技能的培养同样重要。因此,建议结合环境工程专业的特点和要求,重新研究各课程的教学计划,然后考虑学时的分配。

2)各课程教学内容仍存在重复及组织和分配的不合理,这点可从江苏大学目前使用的环境工程系课程教学大纲得到清晰的反映。因此,还需进一步加强对各课程的地位、作用及课程间相互关系的深入分析研究,以制定更加合理完善的教学大纲。

3)难以克服“水污染控制工程”课程内容多,课时少的矛盾,难以突出其工程实践性强的特点。目前江苏大学“水污染控制工程”课程授课学时为60学时,与一些知名高校100、120学时相比是比较少的。在这60学时的教学要完成的教学内容则涵盖了污水的物理、化学、物化、生化控制技术及废水深度处理、污水处理厂的运行与管理和污泥处理等,而其中基本原理性知识的教学要占去四分之一左右的课时,因此应用型知识和工具型知识的课时就显得不足,从而难以体现课程的工程实践性强的特点。如果能将原理性知识整合到相应的基础课程中讲授,而在本课程教学时只要花较少的时间进行简要的回顾即可,这样则可将课时向体现本课程工程性特点的内容倾斜。

4)实践环节的安排还有待进一步改善和加强,尤其是实习环节的安排。本课程体系中有各类实习共4周,其中认识实习2周(修改前为1周),且安排在第3学期集中进行。尽管认识实习的时间增加了,但根本就没有收到应有的效果,这是在对学生进行调查时得到的答案。其原因主要有两方面:①处于第3学期的学生还未接触专业知识,对于要参观实习的水处理工艺、构筑物等没有概念,从而在实习当中难以有主动性和目的性,效果当然就要打折扣了;②仍局限于传统的“走马观花”式的实习教学方式,也使得教学效果不佳。因此,有必要对实践环节的设置及教学方法手段进行改革,并增加一个2周的生产实习环节,以增强学生的工程实践能力,从而增强学生的就业能力。

2新的水污染控制工程课程体系框架方案

以邓小平同志提出的“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”和江泽民同志提出的教育要有“两个重大转变”为指导思想[2],遵循高等教育发展基本规律和人才培养基本规律,在深入分析现有课程体系的不足的基础上,按照改革要求,以工程应用型、复合型和研究型人才培养为目标,改革现有课程体系,构建新的课程体系。

新的课程体系(见表1和表2)首先对课程体系中各课程的地位和作用进行分析,然后根据各课程的作用地位,明确各课程在整个课程体系中所应提供的知识内容,必要时进行课程设置的调整。在此基础上,根据专业的基本规格及培养目标要求,初拟各课程的教学时数及其分配。

改革后,课程体系进行了较大范围扩展,将与水污染控制有关的课程都列入了本研究的内容,以在更宽的视角中加以整体研究,建立更完整的课程体系,有利于各课程作用地位和教学内容安排的相互衔接和协调。同时,增大实验学时比例,加强实践环节的教学力度,充分体现了强基础、重能力等素质的培养。形成了以水污染控制学科为主线、与工程应用(技术设计、研究和开发)所需知识结构有关的概念性知识、原理类知识、工具型知识和物化类四个知识层次的各课程的有机集合体系。

3课程体系的层次结构及其内容的改革

根据各课程性质及其与其它课程的关系,可把水污染控制工程课程体系划分为四种类型的课程:即理论基础类课程、技术基础类课程、工程基础类课程和专业基础类课程(见图1),以便更好地反映不同层次的课程及其相应的提供的知识内容。

按照课程体系知识结构的层次要求及实施工程任务的规律和认识规律,确定各课程的作用和地位,组织、选择和合理安排课程的教学内容及相应的教学要求,运用“工程集成”的概念来组织基础和综合应用类的课程内容。依据课程特点进行课程内容的组合乃至整合,以达到精简和优化的目的。在优化和整合课程内容的过程中,以强基础、重素质为基本指导原则,根据知识内容的特征及专业教学的目标要求,落实在实施教学过程中对以下方面的课程内容的精简要求:通过自学容易获得的知识;课程中及课程间内容重复较多的知识(如化学类课程间、水污染控制工程与其先导或并行课程间等);主要通过实践训练获得的知识(如实验操作等);某些不必要的“黑箱”知识(如从应用的目的出发,某些原理性的详细推导过程可省略);在中学阶段已掌握或应掌握的知识。据此,对各层次课程的教学内容安排进行调整和改革。

1)理论基础类课程。精简无机化学课程中与中学教学内容重复的部分,有机结合无机与无机化学课程的教学内容,避免课程间教学内容的重复,将教学内容调整在与本专业教学内容所要求的范围内。对于《物理化学》,它是一门较难但对于水污染控制工程而言又是十分重要的课程,目前需要解决的问题是调整教学内容,使之更符合专业教学的要求。如表面化学、电化学、化学平衡和相变化等内容是水污染控制理论中所需要的重要基础知识,必须作为课程教学的重点,而化学反应动力学基础部分的内容则可适当地与无机化学相协调。

2)技术基础课程。根据各课程的作用、地位及与其它课程的衔接,适当调整和压缩课程教学内容。如《环境工程原理》课程的主要教学内容应放在传质、吸收、吸附的原理、相关的设备构造及其在水和废水处理中的应用方面,其中有关流体流动的内容,应与《水泵和泵站》课程的教学内容相协调,由于《水泵和泵站》课程的主要教学内容为流体输送,因而可将此部分内容调整到《水泵和泵站》课程中,而有关非均相物系的分离和膜分离的内容则应与《水污染控制工程》课程相协调,避免教学内容的重复。《流体力学》课程的教学内容重点应放在水的流动特性及其对贮水和输送管道设备的作用等,其它方面的内容可进行适当删减。《环境微生物学》为水污染控制工程中的生物控制技术提供微生物方面的重要基础知识,应把课程教学内容的重点放在与水污染控制密切有关的微生物的生长生理特性、生长的环境要求及其在废水处理中的作用等方面,尤其应紧密结合水污染控制工程的实际,但微生物培养、保存及类型的识别是本课程中的实验内容,不可忽视。《环境分析化学》是一门涉及面较广的课程,就水污染控制工程而言,应以介绍水污染控制中所涉及的水质检测分析方法及有关分析仪器在水质分析中的应用为主要教学内容,其中各分析测定方法的实验对于本课程知识的理解和掌握具有重要的作用,应给予足够重视。

3)工程基础类课程。教学内容应以工程实践知识的传授为重点,其中包括使学生掌握以技术基础课程所学知识体系为基础的工程设计方法、了解设备的选型以及有关的施工和经济方面的基本概念的知识。在课程教学的实施过程中,应注意与其先导课程和后续课程间的相互关系。

4)专业基础课程(这里的“基础”,是从从事实际工作及树立终身学习的观念的角度而言所下的定义)是“水污染控制工程”课程体系的核心,其先导课程的教学功能即主要是为此类课程提供必要的基础知识,而其后续教学环节又是在此类课程教学的基础上的进一步深化和提高。因而搞好此类课程各环节的教学工作,对于实现此课程体系的教学任务和目的,关系重大。在实施此类课程的教学过程中,应注意两方面的问题:一是水污染控制工程理论知识(包括原理、方法及工程工艺设计步骤与方法和要求等)的系统的传授;二是注意充分利用先导课程的预备知识及与其先导课程间内容的合理分配和衔接。在本类课程中,知识的应用极为重要,应尽量减少与先导课程间不必要的内容重复。此外,由于工程技术的发展十分迅速,尤其在环境工程领域,新的工艺方法和技术的开发和应用日新月异,因而在此类课程的教学过程中,应十分注意对教学内容的不断更新和充实,同时应为在本领域内从事研究工作提供必要的更高层次的知识,为有志于继续学习深造或从事研究工作的学生提供学习的机会。

4结束语

“水污染控制工程”课程体系的建立和改革是“水污染控制工程”课程建设和改革的重要内容,涉及面广,是一项长期的系统工程,需要在实践中不断检验和完善。在改革当中,必须“知己”,明白问题的所在,且始终遵循

教育改革的方向,才能使改革后的课程体系具有较强的生命力,才能使环境工程专业人才培养走可持续发展的道

路。

参考文献

1 谷晋川,江元霞,杨晓静.环境工程专业培养计划优化探讨[J].高等教育研究,2007,24(3):56-58.

2 刘宏,吴春笃,储金宇.环境工程本科专业课程体系改革与实 践[J].高等建筑教育,2007,16(4):69-72.

On reform of curriculum system of water pollution control engineering

LI Qian,WU Chun-du,LIU Hong

(College of Environment,Jiangsu University,Zhenjiang,Jiangsu,212013,China)

AbstractTo solve the main questions in the present curriculum system of water pollution control engineering,in this paper teaching contents,organization and arrangement of the curricula relating to water pollution control engineering are studied and analyzed deeply here according to the objective and model which aim to culture more professional qualified personnel for environment engineering in the 21st century,and a new scheme of constructing the curriculum system of water pollution control engineering has been presented.

Key wordswater pollution control engineering,curriculum system,reform.