《工业水处理技术》课程体系改革与建设实践

张志军 韩学超

（1.常州大学怀德学院 江苏·靖江 214500；2.常州大学机械与轨道交通学院 江苏·常州 213164）

在我校，《工业水处理技术》这门课程最初是由给排水专业开设的，偏重于工业用水处理技术，而对于工业废水较少讲授。2002年我校新开环境工程专业，一开始只是沿袭给排水工程专业的教学方案和手段，以工业给水内容讲授为主，后来逐渐开始进行教学改进，较为全面的介绍的工业废水常用处理技术方法。

但随着时代的发展，在教学过程中感到依然存在两方面问题，一方面，当时的讲授大部分以书本理论知识为主，学生学起来比较吃力也比较枯燥；另一方面，当今时代工业废水处理技术方法进展较快，书本知识更新没能跟上形势发展。针对这两方面的问题，近几年进行了一系列课程体系建设和教学改革，使课程体系相对完善，基础理论与实践技能并重，取得了一定的成效。

1 《工业水处理技术》课程体系设置

最初我校选用的课程教材是高廷耀等主编的《水污染控制工程（下册）》的部分关于工业废水处理技术章节作为课程的教材，但是该教材以生活污水的微生物处理技术为主，对工业水处理的论述相对较少，后来改为周成等主编的《工业水处理技术》教材。共安排48个学时，另设实验课16学时。由于我校环境工程专业本身开设有《水污染控制工程》课程，因此，在课程安排上，水污染控制工程侧重微生物处理方法，而工业水处理技术侧重于物理、化学及物理化学处理方法的讲授[1]。在课程顺序上，水污染控制工程在前，工业水处理技术在后，即具备一定的水处理理论基础后，再较深入地学习相对较难的工业废水处理技术的学习。另外我校的工业水处理技术的先修课程为普通化学、有机化学、水分析化学、环境微生物学、化工原理等，便于学生理解和掌握课程的基础理论，考虑到工业水处理技术新技术、新方法发展较快，另开设一门新的课程《水处理新技术》，以讲座的形式向学习讲解新工艺、新技术。较全面了解工业水处理技术研究动态，向学生介绍最新的理论和技术，既让学生掌握专业前沿发展状况，又增加对本专业的学习兴趣。通过多年的建设和不断完善，我校《工业水处理技术》课程体系，由工业水处理技术、水处理技术实验、认识实习、生产实习等构成，体系相对完整、理论与实践并重，同时引导和培养学生的创新创业能力。

2 多媒体教学改革

在2005年以前，工业水处理技术在我校是以传统的黑板+粉笔教学方式进行，教学信息量相对较少而且学生感到比较枯燥。从2006年开始，使用PPT和板书相结合，并逐步实现PPT、视频、仿真教学及网络学习与讨论为主的多媒体教学。

多媒体多样化的教学和演示方式的使用，使教学内容更加直观形象，将抽象的理论知识变得形象生动，将静态的事物对象赋予动态特征，便于学生理解和掌握。在《工业水处理技术》授课时，涉及到很多设备结构和工艺流程图等，而通过多媒体的形式可以很好地揭示其内部结构以及内在的逻辑关系，提高学生对学习内容理解能力，从而提高教学的质量和效率，相较于传统的黑板+板书模式具有非常明显的优势[2]。但是，多媒体由于播放速度较快，部分内容学生不能透彻理解，特别是涉及部分演算时候，要求学生具有快速的思维反应和接受能力，因此我们辅以必要的板书，使学生能有足够的时间接受和消化吸收[3]。通过这种方式有效地控制教学节奏，达到良好的教学效果。

3 实践性环节教学

3.1 实验教学

实验教学环节是工业水处理技术非常重要的一环，本课程所开设的实验课，主要任务是通过实验使学生掌握工业水处理技术的实验技能和方法，同时透过实验加深对课程基本理论的理解，培养学生分析问题和解决问题的能力。在进行实验课程内容的同时掌握实验的基本原理并熟悉实验的操作方法。除此之外，还要求学生能够掌握相关水质指标的测试技术，并能够分析和处理相关实验数据。

根据教材内容，我校开设的工业水处理实验包括：静止沉淀实验、成层沉淀实验、混凝处理实验、自来水充氧实验、还原处理含铜废水实验、化工废水萃取实验、离子交换实验、酸洗废水电解实验等8个实验，共计16学时。另外，根据工业水处理技术前沿发展状况，动态补充部分选做实验，这部分实验可以动态更新，由学生自行选做，实验室开放式管理，学生利用课余时间进实验室，完成后提交实验报告，作为平时成绩的一项进行加分计入最后总分。

从教学效果看，实验内容深受学生欢迎，很多学生反映原本较为枯燥的书本理论知识，通过实验很快就能理解了，而且锻炼了动手能力。而开放性实验部分，对于学有余力的学生是很好延伸学习，部分学生在此基础上进一步开发水处理工艺，加以创新，并以之基础开拓项目参加相关学科竞赛，取得了良好的成绩。

3.2 实习

实习分为认识实习和生产实习。认识实习为时一周，课程目的是为下一步的理论学习进行前期的准备，通过接触工业水处理的生产现场，建立感性认识。能够对工业水处理的工艺及设备有一个基本的认识，并了解工程处理手段和方法，以及相关设备和构筑物等[4]。另外由带课老师和实习单位专家开设两次专题讲座，带课老师偏重于课程目的、方法、要求等的介绍，内容相对宽泛；专家则就某一类或几类工业水处理技术进行详细介绍。两场讲座均设学生现场提问交流环节，老师现场交流解惑，起到良好的专业引导作用。实习过程中学生要记录每天的实习内容，实习结束后将实习日志系统整理，写成实习报告，报告要求内容完整，条理清晰，涉及较复杂工艺流程时要附必要的工艺原理图或工艺流程图。

生产实习为期两周，要求学生下到指定实习单位的相关岗位，包括水处理设计室、操作室、监测站、化验室等，着重于生产的某一环节。虽然是着重某一环节，但是要求学生对实习单位整体工艺流程和操作方法都必须了解和掌握，只是对于在岗的这一环节重点学习和实践。学生根据实习内容和要求，按照不同专题分类编写实习日志，实习完成后同样要进行系统整理分析，撰写实习报告。生产实习的最后环节是学生的分组交流讨论，同一小组由不同实习岗位学生组成，互相交流和探讨所在岗位的工艺及操作重点，起到相互促进的作用，使得学生能够对工程实际有相对完整的整体认识。

4 深化教学改革

对于工业水处理技术这样一门实践性很强的专业课程，相对传统的以基本理论讲授为主教学方法往往效果不佳，如何做好课堂教学值得深思[5]。我校近几年主要在以下两个方面进行了课堂教学的改革和探索。

4.1 案例式教学

改革本课程惯常的理论讲授为主的课堂授课方式，较大幅度的增加实例讲解，侧重从实例中理解原理，同时培养学生实际应用水平。

以一堂课为例，一类工业水处理技术原理讲授通常在15分钟内完成，要求教师能够简明透彻地讲述理论要点；再用30分钟左右时间进行实例讲解，即教会学生技术运用方法，又能从实例中真正理解原理的要点所在，这也要求教师有丰富的工业水处理技术经验，同时能够将这些实例经验加以系统整理，与理论融会贯通，传授给学生。

4.2 教学与科研相结合

授课老师将书本理论与自己科研实践相结合，将科研工作中用到的工业水处理技术作为实例在课堂教学中穿插讲解，由于是教师本人科研实践，往往能够讲得非常精确而透彻，这一环节深受学生喜爱。另外教师可以将所讲内容设计成课外选做实验，事先在开放实验室搭建实验平台，供学生在课余时间进实验室动手操作。几年下来，在我校的“工业水处理实训实验室”已经搭建有混凝、气浮、电渗析、微电解、芬顿等多项小试及中试装置，用于学生课外进实验室实践，后期还会根据课程发展情况不断动态筛选和补充完善。

5 结论

以上工作使得我校《工业水处理技术》课程愈来愈受学生欢迎，近几年的学生评教平均分一直在95分以上。我们非常注重学生工程实践能力的锻炼和提高，这与当前环保形势要求是吻合的，要求学生不单是学习理论，同时要有实际动手能力，并能从实用角度发现和解决问题。本课题组的全体教师将在今后的教学工作中继续不断探索、研究与实践，使该课程的教学体系更加完善。