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摘 要：水处理实验课程是我国高校给水排水、环境工程等专业本科生必修的实验课程，是专业实验教学中非常重要的环节，针对目前该校应用化学发专业发展及培养全方面专业技术人才的需要，进行水处理一体化实验教学体系的改革与建设。文中以创新性实验的开发、新兴水处理技术为驱动力，以新水处理技术与传统实验教学的结合为着力点，以建设水处理一体化实验教学体系为目标点，完善应用化学专业水处理实验教学体系，形成由传统的给水、废水处理实验、膜技术实验及火力发电厂相关的废水处理的实验内容组成的全面的水处理实验教学体系，最终提高学生理论与实践相结合的能力。
关键词：能力培养 水处理 教学改革 实验教学体系
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）07（a）-0198-02
水处理实验课程是我国高校给水排水、环境工程等专业本科生必修的实验课程[1]，相关专业在人才培养方面更加注重培养学生的实践能力和创新能力，要求学生具有面对复杂问题，能提出有创造性和可行性的指导思想和解决方法的能力，实验教学对达到此目标有着不可替代的作用[1]。该校应用化学专业的水处理实验以前是《火力发电厂水质净化》课程的实践环节，随着专业发展及培养全方面专业技术人才的需要，及近几年电厂对废水处理的重视及膜法水处理技术的广泛应用，《废水处理工程》、《膜技术原理》近两年也新增加了实验课程，但目前的实验教学依然以单项的实验项目讲授为主，学生们难以建立立体化体系，因此，将水处理三大分支体系整合，使水处理实验的内容更加丰富化，使理论与实践更加紧密的结合在一起，提高学生的实践能力和创新能力，增强解决实际问题的能力。
1 教学体系建设的主要内容
1.1 建立应用化学专业特色水处理一体化实验平台
对目前火力发电厂、污水处理厂的化学车间常规水处理技术流程及新兴水处理体系进行调研整合，结合现场建立应用化学专业特色水处理一体化实验平台。水处理实验教学从改革实验教学模式入手，逐渐由以教师“教”为中心的教学模式向以学生“学”为中心的教学模式转化，将《火力发电厂水质净化》、《废水处理工程》、《膜技术原理》三门课程的实验有机地整合到一起；为了进一步将应用化学专业打造成国家级特色专业建设的需求，根据课程体系的设置，合理规划实施实践教学，从实验项目入手，重点解决实验与实践脱节的问题，针对应用化学专业主要培养面向电厂的应用型人才的要求，增设火力发电厂脱硫废水处理、冲灰水的水质变化、含煤、含油废水处理实验项目，供学生选择，由学生根据理论课上学习到的内容，自行设计实验方案，将理论与实践更加紧密地结合在一起，提高了学生工程实践上分析问题、解决问题的能力。
1.2 开展相关具有设计性的创新型实验
对水处理现场常见问题及工艺弊端进行调研总结，以此为课题导向，开发一系列以学生自主设计为主的创新性实验课题。优化实验教学内容，增设设计型和研究创新型实验项目，整理三门课程的实验教材，争取尽快地出版适合该院应用化学专业使用的水处理实验教材，提高学生的综合素质和社会竞争力，提升专业的人才培养质量及社会认知度。
1.3 水处理新技术与传统教学相结合
传统的水处理实验项目往往着眼于经典水处理工艺的物理化学、生物化学的基本原理的演示和验证，实验形式简单，学生将所掌握的理论知识应用于实践以及创造性地探索未知领域的发挥空间极其有限，制约了学生理论联系实际和在专业领域科技创新能力的锻炼。例如混凝工艺是水处理过程中最主要的工艺手段之一，通过在实验中引入水中悬浮颗粒Zeta电位检测的内容，将混凝剂投量、原水pH值与Zeta电位的相关性建立起来，同时展现出Zeta电位与混凝效果的内在联系，达到加深混凝机理，理解和强化混凝理论掌握的目的
1.4 充分利用科研资源，开展科技创新实验
传统的水处理实验教学与科研缺乏紧密联系，教学科研一线教师较少参与到实验教学中来，科研仪器设备也很少用于实验教学，科研资源不能为实验教学所用，而水处理相关学科是一门实践性很强的学科，要培养学生的创新能力，使其能面对日趋复杂的水环境问题，提出建设性的解决方案，科研资源的有效利用是完成这一任务的重要途径[2]-[3]。聘请负责和承担科研课题的教师为指导教师，由几名学生组成创新实验小组，开展由科研项目衍生适合本科生的子课题试验研究工作，使学生经历一次全面分析研究问题的过程，实验技能得到全面的锻炼，综合能力得到全面的提升[4]。
2 教学体系建设的意义
2.1 充分调动学生的实验兴趣，发挥学生的主观能动性
通过增加综合性、设计性实验内容，充分调动学生的实验兴趣，把以“教”为中心的教学模式与以“学”为中心的教学模式的有机结合，增强学生学习的积极性，使学生不仅具备基本实验操作技能，更重要的是培养了学生解决实际问题的能力和创新能力[5]。如混凝正交实验的设计，首先学生需要学会正交实验表的使用，再根据影响混凝效果的因素选择合适的因素及几个不同的水平，设计实际方案，通过实验结果分析各因素对混凝效果的影响，充分发挥了学生的主观能动性，从被动学习到主动地、深刻认识理解的学习。
2.2 加强学生的工程意识
水处理实验的特点是强调在掌握理论知识的同时，注重理论与实践的结合，使学生在工作中具有解决实际问题的能力。水处理的研究领域非常宽广，新理论、新技术、新工艺层出不穷，这就要求实验教学从内容上更新，从方法上改变，使学生掌握先进的专业知识和实验技能。
2.3 利用科研资源，培养学生的科研能力
大量的科研课题和科研设备等科研资源如能为本科实验教学合理所用，本科生接触到学科前沿的应用技术和科研课题，激发其获取知识的兴趣和科技创新的动力[6]。
3 结语
以创新性实验的开发、新技术为驱动力，以新技术与传统实验教学的结合为着力点，以建设水处理一体化实验教学体系为目标点，完善应用化学专业水处理实验教学体系，将专业知识与实践能力结合起来，增强学生的职业适应能力。夯实基础性实验，利用现代实验手段，修改经典验证性实验，以使学生拥有扎实的基本功，提高学生理论与实践相结合的能力。强化具有专业特设的实验项目，题目与生产实际紧密结合，让学生独立完成查阅资料到设计实验动手操作，以及结果总结分析和成文汇报的全过程，体现知识和技能的综合运用。
参考文献
[1] 曹勇锋，张可方.水处理实验技术设计性实验教学的探讨[J].实验科学与技术，2008，6（2）：122-123.
[2] 盛力，刘涛，沈洪，等.以能力培养为核心的水处理实验教学体系建设[J].实验室研究与探索，2012 （10）：115-117.
[3] 蔡向忠，王秀红，李银生.改革仪器分析实验教学 培养学生创新能力[J].实验室研究与探索，2014，33（11）：168-171.
[4] 盛力，刘涛，沈洪，等.以能力培养为核心的水处理实验教学体系建设[J].实验室研究与探索，2012（10）：115-118.
[5] 欧阳津，申秀民，赵云岭，等.改革实验教学模式 培养创新性人才[J].中国大学教学，2008（2）：79-80.
[6] 赵晓波，邹东雷，孙文田，等.水处理实验教学改革及实验室管理的探讨与实践[J].高等理科教育，2006（4）：78-80.
关键词：能力培养 水处理 教学改革 实验教学体系
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）07（a）-0198-02
水处理实验课程是我国高校给水排水、环境工程等专业本科生必修的实验课程[1]，相关专业在人才培养方面更加注重培养学生的实践能力和创新能力，要求学生具有面对复杂问题，能提出有创造性和可行性的指导思想和解决方法的能力，实验教学对达到此目标有着不可替代的作用[1]。该校应用化学专业的水处理实验以前是《火力发电厂水质净化》课程的实践环节，随着专业发展及培养全方面专业技术人才的需要，及近几年电厂对废水处理的重视及膜法水处理技术的广泛应用，《废水处理工程》、《膜技术原理》近两年也新增加了实验课程，但目前的实验教学依然以单项的实验项目讲授为主，学生们难以建立立体化体系，因此，将水处理三大分支体系整合，使水处理实验的内容更加丰富化，使理论与实践更加紧密的结合在一起，提高学生的实践能力和创新能力，增强解决实际问题的能力。
1 教学体系建设的主要内容
1.1 建立应用化学专业特色水处理一体化实验平台
对目前火力发电厂、污水处理厂的化学车间常规水处理技术流程及新兴水处理体系进行调研整合，结合现场建立应用化学专业特色水处理一体化实验平台。水处理实验教学从改革实验教学模式入手，逐渐由以教师“教”为中心的教学模式向以学生“学”为中心的教学模式转化，将《火力发电厂水质净化》、《废水处理工程》、《膜技术原理》三门课程的实验有机地整合到一起；为了进一步将应用化学专业打造成国家级特色专业建设的需求，根据课程体系的设置，合理规划实施实践教学，从实验项目入手，重点解决实验与实践脱节的问题，针对应用化学专业主要培养面向电厂的应用型人才的要求，增设火力发电厂脱硫废水处理、冲灰水的水质变化、含煤、含油废水处理实验项目，供学生选择，由学生根据理论课上学习到的内容，自行设计实验方案，将理论与实践更加紧密地结合在一起，提高了学生工程实践上分析问题、解决问题的能力。
1.2 开展相关具有设计性的创新型实验
对水处理现场常见问题及工艺弊端进行调研总结，以此为课题导向，开发一系列以学生自主设计为主的创新性实验课题。优化实验教学内容，增设设计型和研究创新型实验项目，整理三门课程的实验教材，争取尽快地出版适合该院应用化学专业使用的水处理实验教材，提高学生的综合素质和社会竞争力，提升专业的人才培养质量及社会认知度。
1.3 水处理新技术与传统教学相结合
传统的水处理实验项目往往着眼于经典水处理工艺的物理化学、生物化学的基本原理的演示和验证，实验形式简单，学生将所掌握的理论知识应用于实践以及创造性地探索未知领域的发挥空间极其有限，制约了学生理论联系实际和在专业领域科技创新能力的锻炼。例如混凝工艺是水处理过程中最主要的工艺手段之一，通过在实验中引入水中悬浮颗粒Zeta电位检测的内容，将混凝剂投量、原水pH值与Zeta电位的相关性建立起来，同时展现出Zeta电位与混凝效果的内在联系，达到加深混凝机理，理解和强化混凝理论掌握的目的
1.4 充分利用科研资源，开展科技创新实验
传统的水处理实验教学与科研缺乏紧密联系，教学科研一线教师较少参与到实验教学中来，科研仪器设备也很少用于实验教学，科研资源不能为实验教学所用，而水处理相关学科是一门实践性很强的学科，要培养学生的创新能力，使其能面对日趋复杂的水环境问题，提出建设性的解决方案，科研资源的有效利用是完成这一任务的重要途径[2]-[3]。聘请负责和承担科研课题的教师为指导教师，由几名学生组成创新实验小组，开展由科研项目衍生适合本科生的子课题试验研究工作，使学生经历一次全面分析研究问题的过程，实验技能得到全面的锻炼，综合能力得到全面的提升[4]。
2 教学体系建设的意义
2.1 充分调动学生的实验兴趣，发挥学生的主观能动性
通过增加综合性、设计性实验内容，充分调动学生的实验兴趣，把以“教”为中心的教学模式与以“学”为中心的教学模式的有机结合，增强学生学习的积极性，使学生不仅具备基本实验操作技能，更重要的是培养了学生解决实际问题的能力和创新能力[5]。如混凝正交实验的设计，首先学生需要学会正交实验表的使用，再根据影响混凝效果的因素选择合适的因素及几个不同的水平，设计实际方案，通过实验结果分析各因素对混凝效果的影响，充分发挥了学生的主观能动性，从被动学习到主动地、深刻认识理解的学习。
2.2 加强学生的工程意识
水处理实验的特点是强调在掌握理论知识的同时，注重理论与实践的结合，使学生在工作中具有解决实际问题的能力。水处理的研究领域非常宽广，新理论、新技术、新工艺层出不穷，这就要求实验教学从内容上更新，从方法上改变，使学生掌握先进的专业知识和实验技能。
2.3 利用科研资源，培养学生的科研能力
大量的科研课题和科研设备等科研资源如能为本科实验教学合理所用，本科生接触到学科前沿的应用技术和科研课题，激发其获取知识的兴趣和科技创新的动力[6]。
3 结语
以创新性实验的开发、新技术为驱动力，以新技术与传统实验教学的结合为着力点，以建设水处理一体化实验教学体系为目标点，完善应用化学专业水处理实验教学体系，将专业知识与实践能力结合起来，增强学生的职业适应能力。夯实基础性实验，利用现代实验手段，修改经典验证性实验，以使学生拥有扎实的基本功，提高学生理论与实践相结合的能力。强化具有专业特设的实验项目，题目与生产实际紧密结合，让学生独立完成查阅资料到设计实验动手操作，以及结果总结分析和成文汇报的全过程，体现知识和技能的综合运用。
参考文献
[1] 曹勇锋，张可方.水处理实验技术设计性实验教学的探讨[J].实验科学与技术，2008，6（2）：122-123.
[2] 盛力，刘涛，沈洪，等.以能力培养为核心的水处理实验教学体系建设[J].实验室研究与探索，2012 （10）：115-117.
[3] 蔡向忠，王秀红，李银生.改革仪器分析实验教学 培养学生创新能力[J].实验室研究与探索，2014，33（11）：168-171.
[4] 盛力，刘涛，沈洪，等.以能力培养为核心的水处理实验教学体系建设[J].实验室研究与探索，2012（10）：115-118.
[5] 欧阳津，申秀民，赵云岭，等.改革实验教学模式 培养创新性人才[J].中国大学教学，2008（2）：79-80.
[6] 赵晓波，邹东雷，孙文田，等.水处理实验教学改革及实验室管理的探讨与实践[J].高等理科教育，2006（4）：78-80.