废水处理与回用课程理论与实践教学改革初探*

孙晓旭，徐　进，关庆庆，田　芳

(南京工程学院环境工程学院，江苏　南京　211167)



废水处理与回用课程理论与实践教学改革初探*

孙晓旭，徐进，关庆庆，田芳

(南京工程学院环境工程学院，江苏南京211167)

废水处理与回用是水质科学与技术专业的专业必修课，本论文以南京工程学院水质科学与技术专业为例，初步探讨该课程的理论和实践教学改革，包括以下几个方面: 首先培养学生学习的兴趣；合理组织教学内容，增加不同工业废水的深度处理技术；改革教学方法，情景导学法、讲授法及任务驱动法相结合，使得学生更好的掌握课堂教学内容；综合设计实践环节，主要是实验周和课程设计环节的综合设计。以促使废水处理与回用课程教学工作更加完善。

废水处理与回用；教学内容；实践教学；教学方法

南京工程学院水质科学与技术专业于2011年开始招收本科生，2015年经省学位委员会、省教育厅审核研究，同意增列水质科学与技术专业为学士学位授权专业，主要培养学生掌握给水工程、排水工程、水质分析与监测、废水深度处理与回用等基本理论，具有给水排水系统工程、废水深度处理与回用等工程规划设计[1]。废水处理与回用课程是本专业的专业必修课，是一门主干课程，结合自身人才培养特色和学科优势，该课程内容以微污染水和废水的深度处理技术为主线，结合特种水质的处理技术，使得学生全面掌握水的深度处理与回用技术，为解决目前的水污染、水资源短缺问题提供科学的依据。基于近几年的教学实践与体会，撰写此文，以促使废水处理与回用课程理论和实践教学工作更加完善。

1　增强学生对废水回用重要性的认识，培养学生的学习热情与兴趣

在我国，随着经济的发展，环境污染问题日益严重，同时我国是一个缺水严重的国家，水的有效利用程度较低。为了控制水污染，有效利用宝贵的水资源，水与污水的深度处理与再生利用工作十分迫切[2]。

水资源短缺已成为今后最突出的资源与环境问题，水资源短缺问题不仅表现在水量的匮乏，而且突出表现在因水质污染所造成的功能性短缺上，特别是随着工农业的迅速发展和城镇人口的剧增，大量工业废水和生活污水处理不达标直接排放，甚至有些地方污水处理达标排放，但是没有进行排放总量控制，超过了地表水体的自净能力，导致地表水中有机物的种类和数量大大增加。水源的微污染是我国近10年才出现的给水处理术语，针对微污染的水源水，常规的给水处理技术已不能达到处理标准，需要采用新的处理方法。微污染水源水的深度处理是保障饮用水水质安全，保护人类健康的根本措施。

污水也是一种水资源，通过污水治理，化污水为资源，将污水资源化，这对解决水源短缺问题具有重要意义，污水的深度处理使污水资源化重复利用，减少企业生产成本，控制水体污染。目前，城市污水再生利用已经成为世界上不少国家解决水资源不足的战略性对策，我国也越来越重视污水的再生利用问题。2001年，北京高碑店污水处理厂的二级排放水深度处理后回用于电厂循环冷却水系统[3]。2008年，聂英斌等[4]对酒精废水深度处理与回用工程进行了探讨。2010年，李婧[5]对城市污水厂二级出水深度处理用于电厂循环冷却水进行了研究。针对我国部分城市缺水问题，研究开发适用于缺水城市的污水回用成套技术及回用途径是具有重要意义的。

为了强化学生对废水深度处理与回用重要性的认识，在教授课本知识的同时结合国内和国际的废水回用案例，引导学生查阅文献资料进行归纳总结，通过这一主动学习过程，探索性的学习兴趣被激发。

2　因材施教，合理组织课堂教学内容

本课程采用的教材是张林生主编的《水的深度处理与回用技术》，共64学时，其中包含8个学时的课内实验和56课时的理论课程，本课程主要讲述污水和微污染水的物理化学处理技术、微污染水的生物处理技术、微污染水源水的处理技术、膜技术、特种水质处理技术及应用、污水的自然生态处理技术、污水再生利用技术及应用、工业废水深度处理技术。教材中污水的生物脱氮除磷工艺与排水工程课程中的内容重复，因此在脱氮除磷章节方面选择化学方法的脱氮除磷进行讲解。水的深度处理与回用最后一章内容是工业废水的深度处理技术，内容不够详细，参考余淦申主编的《工业废水处理及再生利用》，对于不同的工业废水处理及再生利用技术进行详细讲述。

3　提升教学理念、改进教学方法

3.1教学设计的基本理念

基于理论联系实际，注重学生能力和素质的培养，突出本课程与实际生活的紧密联系。在教学活动中，首先明确教学任务和课程特点，要构建师生互动的课堂，每一次课的备课内容要充分调动学生们的听课积极性；其次，要转变学生的学习方式，教学内容带点探索性，给学生留下自己思考的余地，在一定限度内给学生设置一些问题，以促进学生积极思维，提问与讨论贯穿整个课堂，培养学生独立地分析和解决问题的能力；评价促进学生的发展，现代教学设计要强调发挥评价的功能，让学生在课程中找到自己，赏识自己，找到进步的方向，同时，要通过深入有效的评价，及时强化和矫正课程与教学的信息，更好地实现课程目的，提高教学质量，促进学生提高自我意识、自我调节、自我完善。

3.2传统教学方法的改进

在课程教学中，为了更好的让学生掌握好课程的内容，教学过程中主要采取三种不同的教学方法结合教学。即，情景导学法、讲授法以及任务驱动法。其中，情景导学法是提起学生的学习兴趣，激起学生的求知欲望；讲授法为学生讲解基础知识、为同学们理清思路，任务驱动法发挥学生的主体作用，体现教师的主导作用。从而使学生在乐趣中愉快地学习，并很好地掌握知识。课堂小测验也是一种看似简单的传统教学法，但运用得当，可以起到事半功倍的效果。比如，在降解第五章膜技术时，反渗透这一节的内容是重点和难点内容，仅有教师讲授达不到良好的教学效果，一定要学生课后自己好好看书理解书上的计算过程，因此对于有些内容教师布置课后任务，到下一次上课时让学生先给大家讲解，看看学生的理解情况，然后再有针对性的讲解。讲解完之后，给出两个相似的例题，让学生在规定时间内完成课堂测验，加深学生对知识的理解，测验成绩作为一次作业成绩。

4　综合设计实践教学环节

实践教学是动手能力、实际操作能力、岗位适应能力, 理论和知识运用能力, 科学研究能力的综合训练过程。实践教学是培养应用型、实践型人才的重要途径之一[6]。

废水处理与回用课程中共包含两种实践环节：课内实验(或实验周)和课程设计。本课程2011-2014级学生的教学大纲中规定，含有8个课时的课内实验，即两次实验课。2015级的培养方案修订，取消了该课程的课内实验，增加了一周的实验周，实验主要是综合设计性实验，在现有的实验条件和考虑以后的实验室建设基础上，实验内容主要集中在几种不同的处理方法对工业废水的处理，包括活性炭吸附、二氧化钛光催化氧化、Fenton试剂氧化、三维电解法、铁碳微电解法等方法，强化学生对工业废水处理的理解。区别于排水工程中主要实验环节是污水的生物处理设计，该课程的实验环节是物理、化学和物理化学方法对工业废水的处理。课程设计环节共2周时间，是学完《废水处理与回用》课程之后，让学生综合运用水的深度处理与回用技术的相关知识，进行微污染水处理工艺流程、生活污水和工业废水深度处理工艺流程的设计计算，并绘制主要构筑物的三视图、水处理工艺的平面布置图和高程图，以加深学生对水的深度处理与回用理论知识的理解和运用，增强学生的CAD绘图能力，提高综合应用所学知识分析、解决问题的能力。班级学生4～5个人为一组，每个组一个设计题目，可以采用相同的处理工艺流程，教师给定的水量参数每个学生是不同的，因此计算过程和绘图均要自己独立完成。每组一位组长，组长对本组同学进行考勤、监督和帮助，大家共同完成本次课程设计任务。

5　结　语

废水处理与回用是南京工程学院水质科学与技术专业的专业核心课程，该课程的理论和实践教学环节对于学生专业课程的学习和掌握有着重要的意义。本论文初步提出了该课程理论与实践教学的改革措施，首先培养学生的学习热情和兴趣，因材施教合理组织课堂教学内容，教学中提升教学理念和改进教学方法，最后注重实践教学环节的综合设计，希望能不断提高我校水质科学与技术专业学生的专业素养，培养出更多社会需要的人才。

[1]孙晓旭,徐进,关庆庆.水质科学与技术专业毕业设计探讨[J].教育教学论坛,2015(50):65-66.

[2]张林生.水的深度处理与回用技术[M].北京:化学工业出版社,2013:1-10.

[3]曾德勇.二级排放水经深度处理回用作循环冷却水[J]. 中国给水排水, 2001, 17(3):61-63.

[4]聂英斌,王楠,曹静.酒精废水深度处理和回用工程探讨[J].中国酿造,2008(22):68-70.

[5]李婧.城市污水厂二级出水深度处理用于电厂循环冷却水的研究[D]. 天津:南开大学, 2010.

[6]郑宝清.《环境工程微生物学》实践教学的改革与效果分析[J].职业圈,2007(19):115,154.

Study on Theory and Practice Teaching Reform of the Wastewater Treatment and Reuse Course*

SUN Xiao-xu, XU Jin, GUAN Qing-qing, TIAN Fang

(School of Environmental Engineering, Nanjing Institute of Technology, Jiangsu Nanjing 211167, China)

Wastewater Treatment and Reuse is a required course for the major of Water Quality Science and Technology. Taking the Water Quality Science and Technology specialty of Nanjing Institute of Technology as an example, the theory and practice teaching reform of the course were studied in the following aspects: developing students’ interest in learning, organizing content of courses reasonably, increasing advanced treatment technology of different industrial wastewater, reforming teaching methods, combining the scene teaching method, teaching method and task driving method, making students master the classroom teaching content better, integrated designing practice link. The study was mainly the comprehensive design of experiment and course design. The aim was to promote the teaching work of Wastewater Treatment and Reuse more perfect.

Wastewater Treatment and Reuse; teaching content; practice teaching; teaching method

南京工程学院重点专业遴选建设项目。

孙晓旭(1983-)，女，讲师，主要从事水污染控制方面的研究。

X52

A

1001-9677(2016)016-0219-02