关于环境工程水污染控制改革的研究与实践
摘要：水污染控制是环境工程专业重要的专业方向之一。通过进行水污染控制课程群的模块化设置，加强实践环节和“导师制”的推行，将课堂教学与实验、实习和课程设计等实践教学有机地结合在一起。实践表明，通过水污染课程群的改革，增强了课程整合力度，有利于课程之间的良好衔接；使学生在掌握基本专业理论知识的同时，增强了从事环境工程设计和实践的能力。
关键词：水污染控制；课程群；环境工程
“水污染控制”是环境工程专业的主要专业方向之一，该专业方向主要以物理、化学、生物、化工等课程为理论基础，用工程学的方法研究控制自然水体污染的途径以及废水处理的工艺和工程技术。[1]包括理论教学、实验教学、课程设计和实习实践环节等内容。要求学生学完本门课程之后，能熟练掌握水污染控制、废水处理系统的技术开发、工艺设计、工艺改进及运行管理的初步能力。
在培养方案的制定和整个教学过程中，如何科学地进行水污染控制课程群的设置，将课堂教学与实验、实习和课程设计等实践教学有机地结合在一起，使学生在学习基础知识的同时，增强解决实际问题的能力，提高环境工程创新人才的培养水平，是目前急需解决的问题。笔者根据多年环境工程专业的课堂教学与实践教学的经验和体会，探索出“水污染控制课程群的改革和实践”的经验，为环境工程学科的完善和发展提供参考。
一、环境工程专业水污染控制课程群体系的设置
环境工程专业水污染控制课程群体系以“水污染控制工程”方向课为中心，以“环境工程原理”、“工程流体力学”、“环境工程微生物学”、“无机化学”、“有机化学”和“分析化学”等为基础课程；环境监测、工程制图和环境AutoCAD等作为专业基本技能方法和手段；给水排水工程、工业水污染防治等作为专业方向选修课程；工程课程设计、实验、见习和毕业设计作为实践环节。成都信息工程学院（以下简称“我校”）遵循课程体系之间紧密联系、内在逻辑性强、精简课程门数的原则，结合我校的师资和教学条件，初步把水污染控制课程群分为三个模块：水污染治理工程设计与施工、水污染监测与处理技术、水污染设备运行及调试与管理（见图1）。
在进行水污染控制课程群体系建设过程中，注重提高核心课程的教学质量。在专业教学中发现“环境工程原理”、“工程流体力学”、“水污染控制工程”以及“环境工程微生物学”等课程在水处理工程应用中较为重要，通过提高理论课的学时数，由有经验的教师担任主讲教师，增设相应的课程设计或实践环节，并开设和此技术相关的一些实用的专业选修课程（给排水工程、工业水污染防治）等做法。同时，注重加强基础和综合素质与能力的培养，强化非专业素养的培养。将近年来新兴学科、交叉学科、边缘学科知识逐步融入教学内容中，加强了不同学科之间的交叉和融合。我校在教学培养方案中增设了“环境常用软件”，可以加强“环境工程制图”课程的学习，并要求学生专业课程设计中用计算机辅助绘图软件来完成。
二、环境工程专业水污染控制课程群体系设置的特点
1.课程体系模块化设置
水污染控制课程群属于工程类课程，课程群着重于社会对环保行业水处理工程技术人才需求而设置。将课程群体系分为四大类，即基础课程、水污染监测与评价类课程、专业工程设计与施工类课程、水污染治理技术与设备运行调试类课程。培养方向为三大模块，即水污染治理工程设计与施工、水污染监测与处理技术，水污染设备运行及调试和管理。模块化设置课程体系有利于学生对水污染控制方向、具体的学习内容有明确的认识。即通过课程体系的学习和实践，使学生加深对该专业方向的理解和将来从业的去向，学生可以在大学阶段根据自己的兴趣爱好选择自己喜爱的方向选修课。
2.注重工程素质培养
环境工程教育首先是工程教育，在新的就业形势下，环境工程学生不仅要掌握专业知识，还要掌握社会知识。高校应加强学生的工程素质教育，如我校在2010年环境工程专业本科培养方案的修订中，增设了“环境科学与工程导论”、“环境工程制图综合训练”、“环境工程概算”、“环境工程施工”以及“环保设备及应用”等工程性较强的课程，使学生不但能够了解工程的组成，还能熟悉工程概算方面的知识。
3.加强实践环节
在以往的教学过程中，由于水污染控制方向的特殊性与抽象性，学生的学习效果并不理想，单调的叙述和静态的文字、图片描述，并不能使学生明白各种水污染控制工程设计的要点和工艺的整个流程，也不能使学生形象地了解不同的工程实践应使用何种控制治理设备与设计方案。通过水污染控制课程群改革与实践，我校注重理论联系实际，在课程设置时，将原来和课程一起开设的“实验课”（环境工程微生物学、环境工程制图等）单独开设，以增强实践环节的重要性，确保其实践教学的质量。我校在2010年环境工程专业本科培养方案的修订中，增设了“环境工程综合实践”（一、二、三）。将实践性强的课程安排在每个学期中，使学生的专业理论与工程实践紧密结合，有利于学生在学习理论知识的同时进行相应的实践操作，加强了学生的实践认知和动手操作能力。
三、课程群课程的教学的改革和实践效果
1.教学内容的整合
水污染控制方向的课程群（无机化学，有机化学，分析化学，物理化学，工程力学，工程流体力学，环境微生物学，环境工程制图，环境工程原理，环境监测，水污染控制工程，工业水污染防治等）是培养水污染监测、工程设计与污染治理技术的专业基础知识、基本理论和基本技能的重要课程支撑。而这些课程之间部分内容是重复的，例如专业方向课“水污染控制工程”中所讲的“吸附”、“沉淀”等内容，在“环境工程原理”课程中会详细阐述；“水污染控制工程”中所讲的“好氧活性污泥法”、“生物膜法”、“厌氧生物处理工艺”、“氧化塘”等处理工艺的微生物学知识和基本降解污染物原理，在“环境工程微生物学”课程里会具体讲解。因此，通过水污染控制课程群改革与实践，我校水污染教学团队进行了部分课程内容的调整，把涉及到水污染控制工程的一些基本的知识、理论和方法，在前面基础课里面详细讲，而在讲“水污染控制工程”这门专业方向课时，就省掉或少讲这些重复的部分，着重于水处理工艺的设计、计算和反应器的运行管理和调试方面的内容。通过课程群的改革，加大了课程重组和整合力度，明确了课程间的主次关系、层次关系以及内在联系，明确了每门课程的地位、作用以及要达到的目标。同时，处理好课程间的衔接，避免课程内容的重复，为我校教育教学一体化改革起着示范作用。
2.重视工程设计环节
课程设计是培养学生工程意识，训练学生工程设计能力的重要环节。课程设计以废水处理基本原理为指导，以工程应用为背景，强调理论与实践相结合，学生在老师的指导下进行废水处理工程设计，确定废水处理工艺，编制废水处理方案、设计计算书，绘制废水处理设计图纸，着重培养学生工程意识，增强学生对所学知识的掌握和灵活运用的能力。我校在进行专业课程设计之前，为学生安排2～3次现场见习，让学生到污水处理企业实地了解和学习各种水污染控制设备及其设计和运行参数，认知实习过程中学生有所接触，进一步巩固和拓宽课堂所学的理论知识，以利于更好地完成课程设计。同时增加学时，分组集中在专门的环境AutoCAD机房集中设计绘图的方式，确保工程设计环节的质量。
3.加强实践环节和导师制的推行
课程实习是使学生理论与实践相结合的最佳途径。有针对性地理论联系实际是参观实习的主导设计思想。设置课程实习，在课程学习期间，针对学习内容，有选择地利用“学、研、产”三结合实践教学基地，在工程施工、调试、运行的不同阶段进行现场学习，通过实地参观，与工程技术人员及教师讨论交流，加深对课程内容的理解。并针对污水处理的新技术、新工艺及其发展，不断调整参观实习的计划，在对传统工艺有比较深刻的认识基础上，对新工艺、新技术进行认识实习。结合课堂教学，有针对性地利用航空港污水处理厂、成都三瓦窑污水处理厂、双流县环保局、洛带垃圾填埋场等10余个教学基地，为学生提供了饮用水处理、城市污水处理、垃圾渗滤液处理等现场参观的机会，使学生能够开放式参观学习不同行业废水处理工艺技术，以弥补课堂教学、实验教学对事物直观认识的不足，提高学生工程技术水平和工程实践能力。把解决工程实际问题落实到教学的全过程中，开展理论教育、工程实践、创新能力培养为一体的学生综合能力培养训练体系，实现产、学、研相结合，[2]加强了理论与实践的融合，扩大了学生的视野和思维空间。
我校还倡导以本科学生为主体的创新性实验改革，调动学生的主动性、积极性和创造性，激发学生的创新思维和创新意识，引导学生逐渐掌握思考问题、解决问题的方法、提高其创新实践的能力。在2010年环境工程专业本科培养方案的修订中，增设了大学生“创新实践环节”（4个学分），“创新性实践环节”实施结合我校推行的“导师制”政策，学生一进大学校门，就对每个学生落实了具体的导师。导师根据自己的科研项目，让每个学生都参与到具体的项目中来。着重培养学生查阅文献、设计构思方案，一直到最后的实践运行环节。通过具体的项目，培养了学生的工程实践能力和创新能力，拓宽了学生的知识面，同时也加强实践环节，形成实验教学、参观实习、课程设计三位一体的实践教学体系。
四、结语
通过水污染课程体系的改革、实践环节的加强以及导师制的推行，加大了水污染控制课程群的课程重组和整合力度，有利于课程之间的良好衔接，使学生掌握基本的专业理论知识的同时，提高了从事环境工程设计和实践能力。目前，我校已取得环境工程专业工程硕士学位授予权，专业知名度显著提高，报考本专业及相关专业硕士研究生的数量明显增加，学科发展步入良性循环轨道。
参考文献：
[1]祝春水.“水污染控制工程”课程建设与改革探讨[J].甘肃科技,2009,25(5):142-143.
[2]解清杰,等.环境工程专业“水污染控制工程”课程建设探析[J].中国电力教育,2009,(24):124-126. |
