周洵平,張永江,蔡國星
(重慶化工職業(yè)學(xué)院,重慶 610065)
隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,用水量和污水排放量日漸增多,水環(huán)境污染是我國當(dāng)前最主要的環(huán)境問題,水污染控制技術(shù)也是環(huán)境學(xué)專業(yè)學(xué)生需重點(diǎn)掌握的內(nèi)容[1]。在《水污染控制技術(shù)》的學(xué)習(xí)中更加強(qiáng)調(diào)污水控制技術(shù)理論知識的學(xué)習(xí)和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng),通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握水和廢水處理的基礎(chǔ)知識;污水的一級處理、污水的二級處理、污水的三級處理技術(shù);常見水處理設(shè)施、設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和合理應(yīng)用;污泥處理與處置等相關(guān)知識,能夠根據(jù)污水的性質(zhì)和參數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的污水處理工藝選擇。對于涉及與水污染治理有關(guān)的實(shí)際問題,有初步的分析能力,進(jìn)行污(廢)水處理工程方案編制,施工圖設(shè)計和質(zhì)量保證的能力,成為迎接未來挑戰(zhàn)的新型水處理工程師與技術(shù)管理者提供基礎(chǔ)[2]。
《水污染控制技術(shù)》是環(huán)境工程技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程,涉及流體力學(xué)、化學(xué)、環(huán)境微生物、物理學(xué)等多個學(xué)科的知識,具有較強(qiáng)的綜合性。其次本課程包含的內(nèi)容多,理論知識豐富而繁雜,課程內(nèi)容專業(yè)性較強(qiáng),學(xué)生普遍反映在學(xué)習(xí)過程中知識抽象,難以掌握。《水污染控制技術(shù)》也是一門具有很強(qiáng)工程應(yīng)用和綜合性的課程,如學(xué)生缺少對工程實(shí)際項(xiàng)目實(shí)踐,會認(rèn)為課堂上學(xué)習(xí)的知識與實(shí)際工程離得太遠(yuǎn),缺乏工程實(shí)踐能力。因此,優(yōu)化改革專業(yè)核心課教學(xué)模式,是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量必然要求[3]。
《水污染控制技術(shù)》課程主要涉及污水處理單元知識與整個污水處理工藝配置協(xié)調(diào)的問題,同時還要在確保污水處理工程質(zhì)量、污染物去除效率、工程投資和運(yùn)行成本的前提下,設(shè)計出最優(yōu)的污水處理工藝。傳統(tǒng)教學(xué)中存在的主要問題如下:
長期以來,受實(shí)訓(xùn)條件的限制,在大部分高職院校中,本課程的教學(xué)方法仍采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法:教師課堂逐一講解,板書授課,形成“滿堂灌”“填鴨式”的教學(xué)模式,教師在課堂往往只進(jìn)行理論知識的講解及個別典型實(shí)例的分析,學(xué)生完全處于被動聽課,學(xué)習(xí)缺乏積極性與主動性,忽視了學(xué)生在課堂上的感受和反應(yīng),可能造成學(xué)生對一些知識的錯誤理解,不利于高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng);這種填鴨式教學(xué)形式不利于學(xué)生加深印象、知識的歸納、總結(jié)和反思,難以掌握課程重點(diǎn)和難點(diǎn),導(dǎo)致學(xué)生只能解決單一的簡單問題,而在分析不同性質(zhì)污水整個處理工藝路線時,無法綜合使用相關(guān)專業(yè)知識來制定合理的工藝方案。
由于《水污染控制技術(shù)》課程內(nèi)容比較抽象枯燥,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中會遇到很多困難,大部分學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)興趣不高,學(xué)習(xí)熱情也難以激發(fā),同時還非常容易產(chǎn)生放任自流的念頭?!端廴究刂萍夹g(shù)》課程作為高職院校環(huán)境工程技術(shù)的核心專業(yè)課程之一,在培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能環(huán)保人才過程中具有十分重要的作用。但是在以往進(jìn)行教學(xué)的過程中,常采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,教師課堂講解,板書授課,形成“一言堂”的教學(xué)模式,學(xué)生完全處于被動聽課,互動較少,課堂參與度不高,學(xué)習(xí)缺乏積極性與主動性,不利于高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
現(xiàn)階段大部分高職院校安排學(xué)生在大三開始就進(jìn)行跟崗或頂崗實(shí)習(xí),因此在校學(xué)習(xí)時間只有兩年,在這兩年學(xué)習(xí)期間,還要完成職業(yè)技能鑒定、崗位見習(xí)等很多與專業(yè)有關(guān)的一些實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐項(xiàng)目。由于在校學(xué)習(xí)時間緊張,課時不能合理安排,這就會使部分高職院校課程開設(shè)出現(xiàn)新的問題:如部分專業(yè)基礎(chǔ)課程缺少,同時段開設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課,壓縮專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課的課時數(shù)等。本課程與其他專業(yè)基礎(chǔ)課程之間的知識聯(lián)系緊密,如《流體力學(xué)》基礎(chǔ)知識的缺乏,將導(dǎo)致學(xué)生對阻力損失計算出現(xiàn)偏差;《給排水管網(wǎng)》基礎(chǔ)知識的不足,對污水處理管網(wǎng)設(shè)置要求不清楚,將導(dǎo)致學(xué)生對管道無法進(jìn)行準(zhǔn)確計算、設(shè)計和選擇等,影響了學(xué)生對專業(yè)知識的全面掌握。
由于真實(shí)的水處理裝置工藝路線多,設(shè)備閥門和管線復(fù)雜,占地面積大,工藝參數(shù)控制嚴(yán)格,需要建造較多不同功能項(xiàng)目單元池,更是高程布置部分設(shè)備還需設(shè)置在地下空間,大部分高職院校均沒有真正實(shí)體工程化的教學(xué)平臺。不少高職院校購置了部分水污染控制實(shí)訓(xùn)設(shè)備,也存在數(shù)量不足、水污染處理設(shè)備類型單一,缺少有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師等問題,學(xué)生在校期間僅進(jìn)行絮凝、沉淀、化學(xué)處理等簡單的單個模塊項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn),幾乎沒有接觸過各種典型廢水的全處理工藝實(shí)訓(xùn)操作。因此在本課程中綜合分析某種性質(zhì)污水的處理工藝時,學(xué)生無法靈活的運(yùn)用所學(xué)知識制定污水處理工藝,更談不上創(chuàng)新性。
通過課前在藍(lán)墨云班課、云課堂智慧職教和智慧樹等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺發(fā)布本節(jié)課程相關(guān)的學(xué)習(xí)資料和問題,引導(dǎo)同學(xué)們預(yù)先學(xué)習(xí)和思考,上課時讓同學(xué)們進(jìn)行回答,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。上課過程中教師講解與啟發(fā)式問題討論相結(jié)合,或課堂角色互換,學(xué)生模擬老師講解老師點(diǎn)評,通過豐富多彩的形式開展師生對話、深入討論,有效地調(diào)動學(xué)生積極參與,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。課外可布置本節(jié)課程擴(kuò)展的知識點(diǎn)或現(xiàn)有的工藝、技術(shù)或產(chǎn)品的最新發(fā)展情況,以小組為單位讓學(xué)生課后去查閱資料,調(diào)查研究和實(shí)踐,拓展自己知識面,并在課堂上讓學(xué)生分享學(xué)習(xí)心得,這也培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識、社會責(zé)任感[4]。整個過程中,學(xué)生課前學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺發(fā)布的課件、學(xué)習(xí)資料,上課時簽到,課中回答問題、互動,課后完成作業(yè)等過程都設(shè)置了學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)值,學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中獲取的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)值由網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺自動統(tǒng)計,課程結(jié)束時每個同學(xué)取得的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)值匯總值與期末平時成績掛鉤,這也調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中充分采用現(xiàn)代多媒體信息技術(shù)服務(wù)教學(xué),如收集一些照片、視頻、動畫等資源,通過形象風(fēng)趣的視覺聲音效果,提高了學(xué)生的興趣,同時加深了對知識的理解。傳統(tǒng)教學(xué)和多媒體教學(xué)取長補(bǔ)短,兩種教學(xué)方式互相融合,可以取得事半功倍的效果。同時還可以有選擇地利用一些網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源實(shí)時共享,通過在手機(jī)上安裝一些APP教學(xué)工具,電子課堂進(jìn)入了學(xué)生的口袋,為學(xué)生個性化學(xué)習(xí)、課外自主學(xué)習(xí)提供了廣闊的空間,使學(xué)生掌握知識的深度和廣度得到了明顯的拓展。
《水污染控制技術(shù)》課程教學(xué)中最大的瓶頸就是受到客觀教學(xué)條件的限制,無法親臨污水治理現(xiàn)場參與實(shí)際的污水處理廠運(yùn)行操作,即使在課堂中進(jìn)行污水處理工藝的設(shè)計時,也無法發(fā)現(xiàn)其中隱藏的一些問題。作為一門非常重要的專業(yè)核心課,在教學(xué)計劃中需要增加實(shí)踐課時,與企業(yè)聯(lián)手,為學(xué)生創(chuàng)造走進(jìn)污水處理廠、貼近污水處理一線的機(jī)會,把課堂轉(zhuǎn)移到污水處理現(xiàn)場,讓學(xué)生全面了解污水從收集到處理過程到最后達(dá)標(biāo)排放全過程,帶學(xué)生去工廠參觀學(xué)習(xí),隨時發(fā)現(xiàn)問題提出問題,隨時解決問題,讓學(xué)生在進(jìn)行污水治理工藝設(shè)計的過程中能夠充分考慮實(shí)際情況,全面考慮,編制出適于穩(wěn)定運(yùn)行、投資和運(yùn)行成本低、出水效果好的工藝方案。
由于高職院校中部分老師缺乏相應(yīng)的環(huán)境工程實(shí)踐能力,聘請一些環(huán)保企業(yè)的骨干技術(shù)人員來參與專業(yè)課程的教學(xué)將會成為一種常態(tài)。除了會聘請一些專業(yè)技術(shù)人員參與教學(xué)工作之外,學(xué)校也要定期組織一些專題科技講座,讓校內(nèi)校外水污染控制領(lǐng)域的專家學(xué)者來給學(xué)生進(jìn)行知識傳播和經(jīng)驗(yàn)分享,通過講座這種形式進(jìn)行近距離的交流和接觸,會讓我們的學(xué)生有所收獲,講座的精彩場面或許會忘記,但是學(xué)到的知識卻是將成為永恒。同時這些專家學(xué)者的學(xué)識也激勵學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)和工作中不斷去提高自己,為我國的水污染治理事業(yè)作出更多的貢獻(xiàn)。
隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展,仿真軟件出現(xiàn)也改變了教師的傳統(tǒng)教學(xué)模式,利用仿真軟件模擬污水處理廠工藝設(shè)計流程和處理設(shè)施和設(shè)備,彌補(bǔ)了學(xué)生憑借想象聽取理論知識內(nèi)容的不足之處,在整個工藝流程和單元模塊或設(shè)備的認(rèn)識中讓學(xué)生體驗(yàn)了學(xué)習(xí)的樂趣。如利用東方仿真軟件對學(xué)生進(jìn)行“工業(yè)廢水AAO工藝”模擬操作,仿真軟件系統(tǒng)通過動態(tài)數(shù)學(xué)模型實(shí)時模擬真實(shí)廢水處理過程和運(yùn)行現(xiàn)象,學(xué)生在仿真軟件2D和3D互動操作界面模擬現(xiàn)場真實(shí)設(shè)施設(shè)備的操作,如查看提升井液位,調(diào)節(jié)提升泵出水管道閥門開度,控制廢水流量參數(shù);調(diào)節(jié)外回流污泥流量;調(diào)節(jié)內(nèi)回流污水流量;根據(jù)好氧池溶解氧參數(shù)調(diào)節(jié)好氧池曝氣風(fēng)量等操作,讓原本抽象和枯燥乏味的上課內(nèi)容自然清晰動態(tài)地呈現(xiàn)在學(xué)生眼前,讓學(xué)生充滿好奇并能在電腦屏幕上進(jìn)行模擬現(xiàn)場操作,得到和真實(shí)污水處理廠一樣的運(yùn)行反應(yīng),學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被激發(fā),通過展現(xiàn)出來的仿真動態(tài)工作環(huán)境,能夠讓學(xué)生快速高效完整地理解整個污水處理工藝流程,并能理論聯(lián)系實(shí)際,加深了對整個工藝及各個單元知識的理解,培養(yǎng)了學(xué)生動手能力,提高了該課程的教學(xué)效果。
網(wǎng)上流傳一些有關(guān)環(huán)保的謠言,主要是由于公眾缺少相應(yīng)的專業(yè)知識而引起的,作為環(huán)境專業(yè)的學(xué)生,首先培養(yǎng)學(xué)生不信謠、不傳謠科學(xué)態(tài)度,同時可將這些環(huán)保謠言作為課程教學(xué)的素材,通過科學(xué)的調(diào)查、研究、試驗(yàn)等方法進(jìn)行科學(xué)驗(yàn)證并辟謠,可極大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。吸附法作為一種常見的污水處理方法,是利用多孔性的固體物質(zhì),來吸附水中的溶解污染物,以回收或去除它們,使污水得以凈化的一種處理方法,具有高效、操作簡單及吸附劑可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn),得到了廣泛使用,是《水污染控制技術(shù)》課程中一個重要內(nèi)容。在講解吸附法之前播放了一則在網(wǎng)絡(luò)上熱傳的名為“飲料經(jīng)紙巾攪拌會褪色”的視頻,激起同學(xué)們的好奇心,同時讓同學(xué)們自己在課堂上做起小實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證視頻的真?zhèn)危ㄟ^實(shí)驗(yàn)同學(xué)們發(fā)現(xiàn),普通的餐巾紙和濕巾都沒有出現(xiàn)網(wǎng)傳視頻中的夸張結(jié)果,證實(shí)了這是一則謠言。但是網(wǎng)上流傳的視頻是如何實(shí)現(xiàn)的也,我們通過實(shí)驗(yàn)也給同學(xué)們揭秘,就是放入預(yù)先準(zhǔn)備的類似紙巾的色母片,飲料就會褪色明顯,再引導(dǎo)同學(xué)們查詢色母片的相關(guān)資料,知道色母片結(jié)構(gòu)為窩狀網(wǎng)孔,具有強(qiáng)力吸附能力,實(shí)際上是一種吸附劑。通過這樣一個現(xiàn)象的小實(shí)驗(yàn),再介紹吸附的基本原理,吸附劑及吸附質(zhì)基本概念,吸附類型、吸附平衡和影響吸附效果的因素,日常生活中吸附法的應(yīng)用情況等,在輕松歡快的課堂學(xué)習(xí)氛圍中,理解和掌握了專業(yè)知識,同時也教會同學(xué)們要用專業(yè)的知識和科學(xué)的態(tài)度對待生活中的各類傳言,在生活和學(xué)習(xí)實(shí)踐中堅(jiān)持實(shí)事求是、求真務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度,孜孜以求科學(xué)信仰,努力學(xué)習(xí),提高自己的科學(xué)文化素養(yǎng)。
利用學(xué)校的區(qū)位優(yōu)勢,借助重慶市舉行“中國(重慶)水處理及泵管閥展覽會”“重慶長江經(jīng)濟(jì)帶環(huán)保展覽會(長環(huán)會)”等環(huán)保專業(yè)展會,組織學(xué)生積極參觀學(xué)習(xí),通過廠家專業(yè)技術(shù)人員或帶隊(duì)老師對產(chǎn)品的詳細(xì)介紹,提高環(huán)境專業(yè)學(xué)生對環(huán)保設(shè)備的認(rèn)識,熟悉環(huán)保行業(yè)出現(xiàn)的新技術(shù)、新裝備、新工藝、新產(chǎn)品;“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”,通過這樣的活動也加深了學(xué)生對專業(yè)知識的理解;同時組織學(xué)生聽取展會上環(huán)保專家的講座,以及與專家的互動,提升學(xué)生們學(xué)習(xí)本專業(yè)的熱情以及對水處理行業(yè)發(fā)展動態(tài)及方向的了解[5],提高了學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。
隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與進(jìn)步,國家對生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作的高度重視,社會各行各業(yè)對環(huán)境工程技術(shù)高素質(zhì)技術(shù)技能人才的需求不斷增加,水污染控制技術(shù)作為環(huán)境工程技術(shù)專業(yè)的核心專業(yè)課程,針對本課程內(nèi)容具有繁雜性、綜合性、實(shí)踐性等特點(diǎn),分析了傳統(tǒng)教學(xué)中存在的主要問題,并在教學(xué)過程、教學(xué)方法、教學(xué)形式、教學(xué)技術(shù)和手段等方面進(jìn)行了探索,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力,以適應(yīng)社會發(fā)展的新要求[6],有效提高了本課程的教學(xué)質(zhì)量,達(dá)到了較好教學(xué)效果。同時也培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用相關(guān)的專業(yè)知識分析和解決實(shí)際污水處理問題的能力和職業(yè)素養(yǎng),為他們畢業(yè)后進(jìn)入社會,走向環(huán)境保護(hù)崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。