张凤荣，韩丹丹，汪 涛，武利顺

(菏泽学院 化学化工学院，山东 菏泽 274015)

《水处理工程》是高等学校环境科学与工程专业的一门主干必修专业课，是一门应用性和实践性很强的课程。它的许多重要概念、理论、规律以及许多重要的实验手段对环境学科及相关学科具有重要的指导作用。本课程涉及知识面较宽，具有多学科交叉性、实践性、时代性和前沿性，兼具理科和工科的特点。

本课程的目的是让学生学习水污染控制工程的基本理论，水污染控制的基本知识和基本方法，工程设备和结构。培养学生从工程角度分析和处理实际问题的能力。通过本课程，学生将为未来污水处理工程的设计，运行，管理和科研工作奠定坚实的基础。通过本课程，学生将掌握污水的物理，化学和生物特性及其表达方法；掌握物理处理方法，化学处理方法和生物处理方法的原理，特点和适用范围；掌握污水处理厂各种水污染控制技术设备计算，系统布局，工艺设计和运行管理的知识。培养学生从不断变化的实际问题中把握事物本质的能力，掌握解决问题的思路和方法。在近几年《水处理工程》教学过程中，笔者参考了相关改革经验[1-3]，努力探索课程教学改革和实践，并结合学校的专业优势，在教学内容和教学方式上进行改革，从而使课程体系更好地适应环境科学与工程专业的发展，收效显著。

1 教学内容

1.1 教材的选定

课堂教学选自同济大学高廷耀教授主编的《水污染控制工程》(第四版)，该书是“十二五”国家级规划教材，其第三版是“十一五”国家级规划教材，第二版是面向21世纪课程教材。本书是在第三版的基础上，根据近年来水污染控制在理论、技术等方面的进展，对内容做了较为全面的修订和补充。另外，为了使学生更好地理解教科书的内容，笔者选择了中国建筑工业出版社张自杰主编的《排水工程 下册》(第四版)和中国环境科学出版社出版的《注册环保工程师专业考试复习教材》(第三版)，作为参考资料。除此之外，本课程还将国家质量标准、污染物排放标准和一些相关的行业标准作为参考资料。

内容包括污水水质和污水出路、污水的物理处理、污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础、活性污泥法、生物膜法、稳定塘和污水的土地处理、污水的厌氧生物处理、污水的化学与物理化学处理、城市污水回用、污泥的处理与处置、污水处理厂设计等。

根据后续课程、可持续发展的需要、在实际中的应用以及现有学生基础，确定授课内容；应用“相似性”原理，将本课程的主要教学内容划为四个教学模块，即“物理法”、“化学法”、“物理化学法”、“生化法”。课程总学时为64学时，分为理论教学(48学时)和实验教学(16学时)。

1.2 课程重点难点

《水处理工程》教学内容涉及广泛的知识，包括物理学、四大化学和环境生物学，以及许多基础课程和专业基础课程。本课程的重点是让学生从他们学到的专业知识转变为水污染控制工程应用，并在此过程中，让学生了解掌握水污染控制的工程方法。将污水水质指标、污水处理理论、原理和工艺技术设计与计算的知识点紧密结合，使学生对不同水质的水水质理论有一个全面系统的认识，提高其工程应用能力。

本课程的难点在于如何培养学生的动手能力和创新精神，提高理论与实践的联系，解决实际工程问题的能力。根据废水的水质特征，学生可以将各种废水处理单元操作和他们学到的单元过程结合起来，形成适合处理不同水质废水的处理系统。同时，也很难培养学生顺应国际学术发展的潮流，了解学科的前沿发展，掌握新的理论和新技术。因此，在教学中如何解决好这些问题至关重要。

更新知识体系是解决上述问题最为直接的办法。课程教学内容基于该领域的科学技术发展，优化课程教学内容和体系，并丢弃一些旧的教学内容。将新的技术、流程和新思想融入教学内容，拓宽学生知识的应用范围。

应用“相似性”原理，主要教学内容划为四个教学模块，即“物理法”、“化学法”、“物理化学法”、“生化法”。在讲授课程时，适当调整教学内容的顺序，并将相似的内容安排到同一教学模块中集中教学，起到了“温故知新”的成效。模块教学实现了多种知识的“集约化”，便于学生总结学习，取得了良好的教学效果。

当今是知识爆炸的时代。时刻跟踪学科前沿的发展动态，及时将新知识新技术引入教学中，如一种新型高效脱色剂的发现，一种新型的污水处理设备的发明等，这些都会把学生的求知欲激发起来，进而拓宽其知识面。

2 课程教学改革

取得良好教学效果的关键环节是采用正确的教学方法。作为一门实践性较强的课程，《水处理工程》课程内容相对繁琐，学生学起来有一定的难度。传统的授课方式—教师讲授，学生听课做笔记，由于形式过于单一，学生的主动性和创造性难以发挥。因此新的授课方式的采用，学生学习热情的调动，课堂教学质量的提升变得尤为重要。

2.1 课堂教学方法的改进

根据课程内容和学生特点，灵活应用启发引导(理论部分的基础知识)、小组讨论(提高学生的学习积极性和参与意识)、案例分析(给出污染实例，引导学生讨论)、模型演示和现场教学等教学方法，引导学生积极思考、乐于实践，提高教学效果。

以问题引导教学法为例，河流为什么没有污染？在回答这个问题的时候，让学生回忆《环境学概论》[4]中提到的水体自净是通过哪些作用完成的(物理作用、化学作用、生物净化)？进而联想到《环境工程原理》[5]中涉及到的污染物是如何扩散的，存在几个阶段(竖向混合阶段、横向混合阶段、断面充分混合阶)？

对于困难较大、较复杂的能力训练项目，采用“小组讨论”法开展协作学习，并注意学生的强弱搭配。每小组6人，并指定一个小组组长，协调确保讨论有序进行。各组根据老师布置的任务，展开讨论，并定期进行角色互换，使每位同学都能够充分利用教学条件进行技能训练。最后由各组小组长分别汇报，教师总结。如此就提高了学生的学习积极性和参与意识，学习的难度也会降低，从而培养了学生的合作精神和团队意识。

2.2 多媒体教学手段的采用

我们改变了传统的教学模式—传授式，建立了课堂教学“1+n”模式—多媒体和板书相结合。该教学模式主要是充分发挥多媒体课件直观、生动的信息优势；辅以“启发式”、“讨论式”等灵活生动的教学方法，如典型工程案例分析，典型构筑物、设备工程图片、Flash动画、CAD工程图纸链接、工程设计思考题等。多样化的教学内容表达方法达到了知识点的多层次分析

和3维及多维渗透的效果。

2.3 实验教学与实践教学的强化

本课程涵盖16学时的实验教学，包括专业基础实验(自由沉淀、化学混凝、曝气充氧、厌氧消化、离子交换软化、过滤)和综合设计性实验(氧化沟、SBR、成层沉淀、臭氧脱色、活性污泥特性、活性炭吸附)。为了培养学生解决实际问题的能力，我们将同时开展实验内容和实践教学。带领学生实地参观污水处理厂和自来水公司，通过工程师的现场解说，结合课堂上的理论讲解，使学生对污水的各级净化装置及具体污染指标的测定方法等内容弄懂吃透。在此基础上，展开相关的专业基础实验和综合设计性实验，达到了事半功倍的效果。另外，本教学环节涉及到的实验报告和实践教学总结均要求学生独立完成。

2.4 成绩评价体系的革新

目前高校里大多数课程的考核仍以期末考试成绩和考勤为主，试题以课本例题和课后习题为主，这使部分学生养成了背题、记题、不善思考的坏习惯。结合本课程的一些特点和课程教学改革需要，我们将实验与实践教学环节的成绩纳入到总成绩考核，全面评价学生的综合能力。同时将期末考试试卷命题严格按照教学大纲要求，兼顾学生对基础理论、基本技能、知识归纳和运用能力，主观题和客观题分值相当的原则，做到教与学的统一。

3 结语

培养创新应用型人才是当前高校教育的目标。为实现这一目标，《水处理工程》作为高等院校环境专业的一门重要的专业基础课，旨在培养学生在课堂教学中获取知识，培养其工程意识和解决实际问题的能力。在今后的教学中，笔者仍将继续对教学内容和授课方式进行革新，以培养出创新应用型能力强的环境专业人才。