《水质工程学》教学环节的合理安排探讨

薛英文+程晓如

摘要：水质工程学是给排水科学与工程专业的核心专业课程，涉及理论教学、实验教学、生产实习及课程设计等四个教学环节。为保证该课程的教学效果，教学环节的合理安排非常重要。从每个教学环节的目的以及各环节的相辅相成关系来看，合理的安排顺序应该是理论教学→实验教学→生产实习→课程设计。从我校多年教学效果来看，这样安排能提升教学质量，有效提高毕业生的专业水平。

关键词：水质工程学；教学研究；教学环节；合理安排

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）05-0174-02

《水质工程学》作为给排水科学与工程专业的核心专业课程，涉及理论教学、实验教学、生产实习及课程设计等四个教学环节。《水质工程学》的教学质量，将直接影响本专业毕业生从事专业工作的能力与水平。而教学质量除了受制于各单一教学环节本身的教学效果外，各教学环节的合理安排也会对教学质量的提高产生极大的促进作用。

近年来，我校成立了《水质工程学》课群组，教学团队完成了多项关于给排水专业教学改革的项目，通过总结教学经验、完善实践教学体系、合理安排教学环节，使得《水质工程学》的教学效果有了很大的提高，毕业生质量得到了用人单位的肯定。

一、《水质工程学》主要内容与教学环节

（一）《水质工程学》的重要性

给排水科学与工程专业作为一个工科专业，学生毕业后主要在市政设计院、建筑设计院等各类设计院所、自来水公司、环保公司等工作，毕业生应能从事与给水处理、污水处理相关的设计、施工、运行管理等工作。而这些专业知识的学习，主要来自于《水质工程学》。因此，《水质工程学》教学效果的好坏，直接影响到学生的专业水平和就业单位对学校教学工作质量的评价。

（二）《水质工程学》主要教学内容

《水质工程学》是给排水科学与工程专业最重要的专业必修课之一。课程内容按处理对象主要包括城市给水处理、城市污水处理、工业给水及污废水处理等；按处理原理包含物理处理、化学处理、物化处理和生化处理等，具体包括各种水处理技术的原理、工艺流程、最新成果和发展趋势。城市给水处理的教学目的：要求学生通过学习，具有解决城市给水处理技术问题的初步能力，熟悉城市水厂的运行管理，重点掌握凝聚与絮凝、沉淀、过滤、吸附及消毒等水处理单元的基本概念、基本理论与设计计算。了解该学科现状和发展趋势，具有进行给水处理技术科学研究的基本能力。污水处理部分的教学目的：通过本课程学习，使学生掌握污水的物理处理、活性污泥法、生物膜法、污水的自然生物处理、污水的深度处理与回用以及污泥处理与处置等方面的基本概念、基本理论、设计计算和运行管理技术，掌握污水处理的工程技术与方法、应用条件以及新工艺与新技术，为将来从事本专业的污水处理工程设计、科研及运行管理等工作奠定必要的理论和应用基础。工业水处理部分的教学目的：要求学生重点掌握水的化学处理、离子交换及各种膜法处理的基本理论和工艺技术；熟悉工业给水及工业废水处理的基本处理方法和设备运行管理，熟悉工业废水处理的排放标准；掌握工业给水和工业废水处理工程设计与计算的基本概念；初步具备从事工业给水和废水处理的科研能力，并对该学科现状和发展动向具有初步的了解。

（三）《水质工程学》主要教学环节

《水质工程学》涉及的教学环节主要包括理论教学、水质工程实验、课程设计以及生产实习等四个方面。与本专业的其他课程教学只覆盖一到两个教学环节相比，《水质工程学》的教学过程涵盖了所有相关的教学环节。每个教学环节都对保证教学质量起着重要的作用。理论教学为学生讲授水处理方面的相关原理，使学生全面了解与掌握水质与水质标准、水处理方法与原则、凝聚和絮凝、沉淀、过滤、吸附、氧化还原与消毒、离子交换、膜滤技术、活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理、污泥处理处置与应用、水的冷却、腐蚀与结垢、典型给水处理系统、城市污水处理系统、工业水处理等基本概念与理论，掌握城镇给水与废水处理技术的基本计算方法及其发展状况。水处理实验一方面使学生学习实验基础理论，包括仪器仪表的工作原理、测量方法、误差分析、实验原理，另一方面训练学生的基本实验技能，包括仪器设备的操作使用、维护、实验内容的设计与实验数据的整理等。让学生在学习水处理基本理论后，能更形象地理解理论的内容，巩固所学知识。

课程设计则可以加深学生对专业知识的理解与认识，学习有关设计规范与技术标准，掌握工程设计的基本方法，培养工程设计能力。生产实习则通过让学生参观实际的水处理工程（包括自来水厂与污水处理厂），使学生学习给水排水工程设施的施工、运行、维护与管理知识，学习现行的有关规范、标准与规程。能将课本上的理论知识、理论计算结果与实际工程相结合进行理解，进一步增加学生对实际工程的认知。

二、《水质工程学》教学环节的合理安排

（一）给排水主要专业课程

除专业理论基础与专业技术基础外，给排水科学与工程专业的主要专业课程有：《水质工程学》、《泵与泵站》、《水资源利用与保护》、《给水排水管网系统》、《建筑给水排水工程》、《水工艺设备基础》、《给排水工程仪表与控制》、《水工程施工》与《水工程经济》等课程。上述课程有的涉及课程设计和实习，有的则只有理论教学。《给水排水管网系统》与《泵与泵站》两门课主要涉及理论教学与课程设计两个教学环节，课程设计一般安排在理论教学之后进行。《建筑给水排水工程》主要涉及理论教学、课程设计与生产实习三个环节，很多学校都是先进行理论教学，然后直接进行课程设计，生产实习则是安排在课程设计之后进行。《水工程施工》、《水工艺设备基础》、《水工艺仪表与控制》与《水工程经济》等课程则只有理论教学一个环节。《水质工程学》教学环节涉及理论教学、实验、课程设计及生产实习等四个方面，这四个环节时间顺序上的安排，各个学校不尽相同。一般情况下，水处理实验都会与理论教学同步进行，而课程设计与生产实习，有的学校先安排课程设计，有的学校则先安排生产实习。目前，大多数学校都是课程设计安排在生产实习之前。endprint

（二）《水质工程学》教学环节的合理安排

根据《高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范》，《水质工程学》作为水质控制核心知识领域的推荐课程，课堂教学核心学时数至少应安排64学时；水质工程学实验包含：混凝实验、颗粒自由沉淀实验、过滤及反冲洗实验、活性炭吸附实验、树脂总交换容量和工作交换容量的测试实验、污泥沉降比和污泥指数的测定与分析实验、鼓风曝气系统中的充氧实验、加压溶气气浮的运行与控制实验，安排至少16学时；课程设计包括水厂课程设计和污水处理厂课程设计，至少各安排1周；生产实习主要是水厂与污水处理厂实习，时间则至少安排2周。《水质工程学》涉及的四个教学环节既各有侧重又相互联系，不同的教学安排，对本课程的教学效果将会产生不同的影响。根据每个教学环节教学目的不同，各教学环节执行的顺序也需要合理安排。根据我校多年的教学总结，各环节安排应按如下顺序：首先，安排理论教学。理论教学作为专业知识学习的前提以及其他各环节的基础，应作为第一顺序安排。教师在课堂上详细讲授水质净化各种处理技术的原理、工艺流程及设计计算。其次，安排水处理实验。水处理实验作为课堂教学过程中理论知识的形象体现，应当跟随理论教学的进度随堂安排，这样可以保证学生在学习完理论知识点后，可以立即将其实践化，加深对课堂知识的理解。第三，应该安排生产实习。重点选择两个技术先进、工艺较齐全的给水厂和污水厂蹲点实习，再适当参观若干个工艺方面有不同特点的水处理厂。只有通过生产实习，学生才能进一步结合实际工程加深对书本知识的理解，切实掌握各种水处理构筑物的形式、结构、管渠连接等情况，熟悉各类泵房的布置形式、阀门控制及起吊设备，熟悉自动控制、水质检测等水处理运行过程中所需的设备及其作用，理解与厂区构（建）筑物、道路、绿化等相关的平面布置与高程布置原则。最后，安排课程设计。学生通过课堂理论学习及有关实验操作，并经过校外生产实习的实践活动，再回到学校进行水厂和污水厂课程设计时，将会得心应手，具有更加清晰的思维和逻辑，更能明白水处理厂各构筑之间平面布置与高程衔接的重要性，理解水泵选型及运行的合理设置，明白道路、办公用房、检修车间、化验室等等附属建筑物的布置特点。因此，设计方案会更加合理，更切合实际，为后续毕业设计及走上工作岗位打下坚实基础。

三、结语

《水质工程学》作为给排水科学与工程专业的一门核心课程，如何安排该课程各教学环节，对提高教学效果影响极大。我校成立了《水质工程学》课群组，教学团队完成了多项关于给排水专业教学改革的项目，通过总结教学经验，完善实践教学体系，合理安排教学环节，使得《水质工程学》的教学效果有了很大的提高，毕业生质量得到了用人单位的肯定。根据我校多年的教学经验，制定该课程教学计划，首先进行理论教学，相关实验可在理论教学过程中穿插进行，生产实习则需要在理论教学完成后安排，最后进行课程设计，这样能极大提高教学效果。当然，对于不同的学校，可能在教学计划、学时安排上都会有差异，但从教学效果考虑，应本着由浅入深、从课堂到实践再到课堂的教学顺序，这样才能保证良好的教学质量。

参考文献：

[1]杨庆，王淑莹，彭永臻.水质工程学课程两点一线教学模式的探讨与实践[J].中国现代教育装备，2011，（19）：75-77.

[2]高等学校给水排水工程学科专业指导委员会.高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[3]李圭白，张杰.水质工程学（第二版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2013.endprint