环境污染控制与工程设计课程群的建设

李娟英,邵 留,凌 云，彭自然

(上海海洋大学 农业部淡水水产种质资源重点实验室，上海 201306)

·技术安全与环境保护·

环境污染控制与工程设计课程群的建设

李娟英,邵 留,凌 云，彭自然

(上海海洋大学 农业部淡水水产种质资源重点实验室，上海 201306)

在分析目前环境类大学毕业生面临的就业困境的基础上，提出以提升大学生实践动手能力和解决实际环境问题能力为目标的环境污染控制与工程设计课程群的建设。 通过课程群内的5门主要课程理论讲授内容的优化和对应实验课程的改革，以及配套实习内容的创新性运营等措施，整体提升了课程群的优势，为切实提高本科教学质量和大学生专业实践能力提供了一条可供借鉴的途径。

课程群；污染控制；工程设计；实践能力

1 课程建设的目的

目前，全国有200多所高校设置了环境工程专业，年招生量达2万多人[1]。但上海市教委在2013年以就业为导向的预警专业调查结果中，环境工程专业名列其中[2]。之所以被预警，是因为环境工程专业在上海高校中重复设置多，连续多年招生第一志愿录取率低，调剂和征求志愿录取率高，且毕业生签约率和就业率低。目前，环境类专业就业机会主要来自于第三方检测机构、从事污染治理的企业以及从事环保设备和环保产品开发的公司等[3]，这些单位都对学生的综合素质：具备一定的工作经验，实践动手能力以及工作协调和沟通能力等有较高的要求。为此，高校在环境类专业课程设置上应通过加强专业的实习实训，增强实践技能，提高动手能力来应对用人单位的要求，为切实提高环境类专业学生的实践动手能力和拓宽就业出路作出努力。目前高校为解决上述问题做了很多努力：增加实习单位，加大实习工作量[4]；毕业论文与实际科研项目相结合[5]，或者增强教学计划中每门课程的实验项目[6]等。上述各项措施无疑对提升学生的实践动手能力都很有帮助，但都是从单一课程角度进行的改革。本文将从提升环境类专业学生环境污染控制与工程设计能力入手，建立主要涉及以下5门核心课程，包括环境工程学与实验、环境化学与实验、环境微生物学与实验、水处理工艺设计以及环境工程实习的相应课程群，并探讨课程群建设过程中5门课程之间的内在联系，从能力出发优化5门课程的理论讲授内容，并对5门课程的实验项目和内容进行综合改革，从而切实提升学生实践动手能力和防治实际环境污染的能力。

本课程群既有系统的理论研究内容,也有实践性强的实验内容,在教学上强调理论联系实际，打破以传授知识为中心的教学模式，重点转移到培养学生实践动手能力并解决实际环境问题的能力上，建立以提高实践能力为目的的课程群体系。在课程群理论讲授内容的优化整合上，依照大课程的布局进行整体布局，代替传统单门课程内容的局部单一大纲，建立课程群的整体完整性大纲，删除重复及陈旧知识，增加科研前沿内容，使群内课程由相互独立变成相互贯通，由部分重叠变为相互补充，由相互矛盾变为相辅相成[7]，真正做到教学内容有机融合，相互关联与照应。

2 课程群理论内容体系优化

课程群建设是指围绕该专业的不同就业方向选取几门课程形成共同支撑作用，课程群中的课程相互之间形成有机联系,同时又自成体系[8]。同时，课程群的建设有利于促进教材建设和师资队伍建设,有利于教学资源的优化配置，提高教学管理水平和教学实践效果[9]。环境污染控制与工程设计课程群的核心是污染控制，因此课程群的整体完整性教学大纲围绕这个核心，主要划分为5个知识模块：环境中污染物的种类和来源及特性、污染物进入环境后的存在浓度和特性及迁移转化规律、集中式污水处理设施对去除污染物的原理和过程及工艺、处理工艺的选择和设计和处理工艺的实际运营管理。将污染控制课程群关注的上述几个知识模块分拆到前面提到的5门课程中，并在课程群知识模块的框架下，再进行5门课程相对独立的教学大纲的制定和课堂讲授重点的突出，具体分工如表1所示。

表1 课程群理论知识模块与单门课程间的分配

环境污染控制与工程设计课程群中涉及的知识模块从二年级下半年开始一直贯穿到四年级，从污染物的来源与特性到毕业之前的工艺运行与维护总共涉及的5门课程也分别穿插在2个学年中进行，每门课程对应课程群中相应的知识模块，从二年级简单的污染物来源特性到迁移转化、工艺去除、工艺设计，再到最后的顶岗实习，实现从简单到复杂的理论体系，也形成了系统的污染控制理论内容。

3 课程群实验内容综合改革

在确定课程群知识模块并建立理论授课体系综合性教学大纲的基础上，同样根据综合性大纲整体模块的划分确定相应的实验项目，克服传统每门课程单独设立实验项目，且不同课程的实验项目之间不可避免存在部分重复的现象。以酚类污染物为例，表2列出了在课程群不同的知识模块单元中开设的实验。如在第1个污染物来源与特性模块中，只开设了基础性的验证型酚类物质的测定方法；在污染物迁移转化模块中，确定了吸附处理经验模拟方程；在污染物工艺去除原理模块，根据已知吸附经验方程，进一步明确固定床吸附处理含酚废水的工艺运行参数，同时介绍了酚类污染物的生物降解途径，并筛选出降解酚类物质的高效菌种；最后在理论学习和上述三个实验项目的基础上选择适合处理工业含酚废水的工艺流程，并结合污染物处理构筑物设计课程进行为期2周的课堂设计。至此，形成一套完整的针对污染物的测定、迁移转化、去除及工艺设计的实验体系，该体系的实施和完成为今后学生走出校门，处理实际类似环境问题提供了可供借鉴的思路和方法。

在这个课程群中还有很多其他类似的实验体系的设计。例如，重金属废水的处理，涉及基础的重金属的测定，沉淀剂的选择与效果评估，pH的调节与碱性药剂投加量的计算及重金属去除的工艺运行等。因此整个课程群的实验体系，以培养污染控制和工艺设计能力为导向，实验项目设定的内容与课程群综合性大纲的知识模块相匹配，并在2～4年级两个学年内实验类型逐渐从简单的验证型实验向综合型和设计型实验过渡，并最终实现解决实际环境问题的目标。

表2 课程群建设中实验项目的设定(以酚类污染物为例)

除了课程群中实验体系的设计，四年级第7学期的顶岗实习对即将走上工作岗位的学生也提供了非常难得的机会。本文选择了规模从大到小的青浦、海滨、临港和周浦的污水处理厂，进行顶岗实习，如表3所示。这些污水厂收纳污水水质、处理规模、处理工艺以及达标排放标准等方面均不同。海滨工业废水比重大，水量也大，临港主要是生活污水且水量小，而周浦水量最小，但因受纳水体要求严格，且是老厂改造，处理工艺改造程度高且较为复杂；尤其是临港污水厂，收集的污水主要来自临港新城主城区，且我们的大学校园是污水主要贡献者，通过2周的顶岗实习，学生更好地掌握了课堂讲的污水处理的特点以及针对不同特点的污水需要采取不同的处理工艺，且更深刻地理解了工艺运行和维护对处理效果的重要性，对今后从事污染控制相关工作提供了珍贵的现场经验。

表3 “污染防治与工程设计”课程群实习形式

4 结束语

课程群建设是保证高校教学质量提高的有力措施，通过课程群综合大纲中的知识模块的设计，指导课程群内每门课程的理论讲授内容，并在此基础上设置由浅入深，由简单验证型到综合设计型的实

验项目，最后到就业前的顶岗实习，逐步培养学生解决实际环境问题的方法和能力。环境污染控制与工程设计课程群建设要随着时代的发展, 应用现代教育技术, 体现新的教育教学思想, 不断吸收反映污染控制和工程设计的新成果和学科发展前沿水平的新内容, 适应新世纪对人才全面素质培养的新要求。

[1]雷鸣, 廖柏寒, 杨仁斌，等. 环境工程本科专业就业形势及其教学改革[J].高等农业教育，2008,7(7):61-64.

[2]上海市教委.2013年度本科预警专业[EB/OL].(2014-12-08)http://www.360doc.com/content/13/0427/18/5514788_281349171.shtml.

[3]陈广洲.就业导向下的环境工程专业课程体系优化课程群建设[J].安徽职业技术学院学报,2013,12(1):67-70.

[4]苏玉萍. 高校环境科学与工程本科专业实习与基地建设探讨[J]. 福建师范大学学报(自然科学版)，2011,27(3):64-67.

[5]张明泉，曾正中。陶燕，等. 环境科学专业各实践教学环节的内容与方法研究[J]. 高等理科教育，2003,51(5):28-31.

[6]嵇雅颖，蒋晓凤，盛梅等.环境工程专业实验改革与实践[J]. 化工高等教育，2009,26(6):53-56.

[7]范钦珊. 面向 21 世纪的系列课程建设[J]. 中国高等教育,1997,18(3): 18-19.

[8]李英柳，严文瑶. 环境分析与监测课程群的建设与实践[J]. 中国电力教育，2012,28(23):55-59.

[9]孙晓杰, 王敦球, 曾鸿鹄，等. 固体废物处理与处置课程群建设研究[J].化工高等教育，2011,28(5):18-20.

Construction of Curriculum Group of Environmental Pollution Control and Engineering Design Based on Enhancement of Practical Ability

LI Juanying, SHAO Liu，LING Yun， PENG Ziran

(Key Laboratory of Freshwater Aquatic Genetic Resources, Ministry of Agriculture, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China)

In order to enhance the practical ability of graduate student majoring in environmental science and engineering, construction of curriculum group was explored based on the analysis on the difficulties faced by these students. Course content of five main courses within the group and the corresponding optimized experimental curriculum reform, as well as supporting innovative operational practice content and other measures were adopted to enhance the overall advantages of the curriculum group, which provide a means for reference in order to effectively improve the teaching quality of undergraduate and professional practice skill.

curriculum group; pollution control; engineering design; practice ability

2014-12-10

上海海洋大学新生研讨课校级教改项目(A1-0209-14-0301-6)。

李娟英(1978-)，女，博士，副教授，主要从事水污染控制方面的研究。

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.06.074