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摘要:根据高职环境类专业教育的要求和特点,提出了高职“水污染控制技术”课程应坚持以学生的能力本位培养为核心。从理论讲授、课程实验、工程实践和污水处理工工种培训与考核四个方面优化课程教学体系,同时综合应用启发讨论式教学法、演示教学法和比较教学法等教学手段,对于提高教学质量起到了良好的作用。
关键词:高等职业教育;水污染控制技术;教学体系
作者简介:乔启成(1983-),男,安徽安庆人,南通农业职业技术学院环境与资源系,讲师;周育红(1967-),女,江苏南通人,南通农业职业技术学院环境与资源系,副教授。(江苏 南通 226007)
基金项目:本文系南通农业职业技术学院精品课程“水污染控制技术”立项课题(编号:TNJP-200908)、常州大学2011年校教育教学研究课题(编号:GJY11020038)的研究成果。
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)05-0056-02
为适应环境保护事业的发展和社会对环境专业人才特别是具有从事环境保护工作的综合职业能力,在生产、服务、技术和管理第一线工作的高素质劳动者的需求,许多高职院校都开设了环境类专业。随着高等职业教育改革的发展,社会对环境类职业人才专业水平与能力的要求日渐提高,广大院校把进一步提高环境类专业的教学质量作为专业生存和发展的基本前提。更新专业教学内容,强化职业能力培养,提高学生的素质,增强学生对职业的适应能力等问题逐渐集中到对传统教学内容和方式的改革上来[1]。
“水污染控制技术”是环境监测与治理专业的骨干课程之一,也是与当前环保技术市场需求结合最紧密的专业课程。为了满足就业对学生能力的要求,高职院校的“水污染控制技术”教学必须做到不仅要有理论知识,还要有很强的实际操作技能;能在一线组织生产,并随时解决生产中出现的技术问题[2]。长期以来,我们针对该课程,坚持以学生的能力本位培养为核心的教学思想,不断适应培养环保专业技术人才的需要和教学改革的要求,积极优化教学体系,改革教学方法,并在教学过程中大胆实践,取得了一定的成效。
一、教学体系的优化
根据高等职业院校人才培养的指导思想,结合面向生产一线培养高技术应用性专门人才的要求,将“水污染控制技术”课程教学体系分为理论讲授、课程实验、工程实践和污水处理工工种培训与考核四个方面。在教学过程中,以学生为中心,加强理论课教学、实验课教学、工程实践之间的结合和互动,通过进一步的污水处理工工种培训与考核,不断提高学生的理论知识水平,培养学生的基本操作技能,以及运用理论知识和实践知识解决实际问题的能力。
在课程体系的实际操作中,发现这四个方面的内容环环相扣,缺一不可。理论讲授主要介绍各种物理、化学以及生化处理单元的基本原理、基本工艺及处理构筑物,让学生了解水污染治理技术的理论知识,学会运用理论知识进行污水处理工艺的单元串联,以及分析污水处理运行过程中出现的问题和提出应对措施。实验教学是理论教学的有益补充,一方面使学生掌握相关污水处理理论知识,另一方面使学生更好地掌握污水处理中相关运行参数的实验并获取技能。理论讲授和实验教学主要在课程的课堂教学中完成。工程实践是在已有的课堂教学基础上,以生产实习、顶岗操作、仿真模拟等形式开展。通过进驻实习基地,配备现场指导教师,使学生能够将课堂知识更好地运用到实践中去,重点锻炼学生污水处理方面的工艺设计、运行管理能力,与就业岗位紧密结合。污水处理工工种培训与考核内容将理论讲授、实验教学、工程实践三个方面的内容整合到一起,对学生污水处理各方面的能力进行进一步的指导与检验,加强课程体系教学效果。
二、教学方法的改革
教学方法改革是提高教学质量、改进教学效果、增加课堂信息量,培养学生主动学习及分析、解决问题的能力,获取知识并应用知识的能力的重要途径。在一定意义上讲,课堂教学所能传授的知识和提供的信息量是有限的,而学生获取知识能力的培养是极为重要的。一方面利用课堂教学时间传授更多的知识给学生,另一方面更要注意培养学生的自学能力、知识迁移能力,因此寻找切合实际的教学方法来引导学生的学习兴趣,使学生尽可能地掌握更多的课程知识至关重要[3]。根据“水污染控制技术”课程特点,主要从启发讨论式教学法、演示教学法、比较教学法等几个方面进行了探索和实践。
1.启发讨论式教学法
启发讨论式教学,即围绕教学内容首先由教师提出问题,学生参与讨论,教师归纳总结,最后教师再提出更深入的问题,给学生留下思考余地的一种教学方法[4]。这种“以学生主体,教师主导”为主旨的教学方式在“水污染控制技术”教学中起到了提高教学质量的作用。在教师的主导下,学生的积极参与,能够创造出良好的课堂氛围并能够培养学生的创造性思维和自学能力,取得预期的教学效果。本方法基于要求教师为学习过程创设必要场景和提供相关信息,通过启发诱导、课堂争论和释疑点评来促进创新思路的产生。
针对水处理工艺变化较多、易于混淆的知识点采用这种方法具有较好效果。例如在讲解活性污泥工艺类型时教师提出问题:“引起工艺变型的主体因素是什么?”然后学生分组针对自己收集的相关信息进行讨论,在讨论过程中教师参与提出启发性问题,比如曝气方式或进水方式等,但不需要给出具体意见。鼓励学生之间的交流、争论,最后再对学生的观点进行总结、点评并释疑。针对学生的意犹未尽,可提出“将来针对活性污泥法的改进重点在何处?我们很可能在哪方面会有突破?”等更深层次的问题,让学有余力的学生进行更深入的研究。通过这种方法的运用,学生对活性污泥法有多种工艺的特点有了更深层次的领悟,也深刻认识到提高氧利用率、增大活性污泥浓度和增强处理效果是本工艺将来发展的方向。从而大幅度提高了学习的主观能动性,对于学生思维方式的改进与提高起到了至关重要的作用。
2.演示教学法
演示教学法就是教师在课堂上通过展示实物或与实物相关的模型、挂图,或进行示范性试验,让学生通过观察获得感性认识的教学方法[4]。“水污染控制技术”涉及到很多污水处理单元,绝大多数学生们都没有基本的感性认识,容易造成学生在正确理解与把握上存在很大难度。这就要求教师运用自己参与的或获得的工程实践内容为学生提供生动具体形象的图片、录像、图纸等一手资料,起到加深学生对基本概念的理解和基本理论知识的掌握的作用。在应用“演示教学法”的过程中,允许学生的理解存在误区或者故意把学生的理解引入误区,但要在最后及时纠正,防止学生的误读加深。这就要求教师要时刻把握学生的理解动向,并及时通过实物演示来纠偏。
针对水处理中最重要的处理单元——普通快滤池过滤,由于管道繁多,很易混淆,应采用动画演示其工作及反冲洗过程,通过制作PPT动画来梳理构筑物中不同管道的进出水流向。工作阶段,以箭头表示水的流向,浑水从进水总管、进水支管流出,流入水渠进入滤池,水经过滤料层后变清成为洁净的过滤水,经底部配水支管汇集,再经配水干管、清水支管、清水总管流向清水池。反冲洗阶段,通过动画演示关闭进水管与清水支管上的阀门,然后开排水管及冲洗水的排水阀门,冲洗水从冲洗水管经过配水管从下而上流过承托层和滤料层,污水进入冲洗水槽经浑水渠、排水管排入沟渠。然后利用实验室里面的快滤池模型,让学生动手实际控制阀门来实现工作过程和反冲洗过程。允许学生在此过程中出现错误,并让其分析原因,然后纠正,从而真正理解普通快滤池的构型、工作原理、运行过程,锻炼他们发现问题和解决问题的能力。
可见,采用“演示教学法”,能通过动画以及图表对学生视觉进行一种冲击,可激活学生大脑的反应能力,提高学习兴趣。学生在大量接触工程图片的同时,对于工艺形成了一种较为清晰的认识。
3.比较教学法
比较教学法就是通过把彼此间具有某种联系的事物放在一起,加以对比分析,以确定其异同关系,认识其本质差异的一种教学方法。[4]“水污染控制技术”中水处理工艺类型繁多,而且通过同一理念衍生的工艺变种也很多,这在学生的理解过程中制造了难点。运用比较法将同一类型的工艺进行比较,找出其差异点,能够对所学知识进行融会贯通,加强实践认知能力。
在城市污水的处理流程中,一般采用活性污泥法。但是采用活性污泥法也有其运行管理方面的不同,这之中,包括的工艺主要有传统工艺、完全混合工艺、逐点进水工艺、吸附再生工艺、延时曝气工艺、高速曝气工艺、修正曝气工艺、纯氧曝气工艺等。活性污泥法应用最广,存在的变型也最多,如何区分这些工艺?如何把握这些工艺的实质?在预习时,根据上述问题,教师提供给学生能够查阅到相关信息的参考书目或网站,让学生通过自主查阅资料获取足量的知识,对工艺类型的实质进行掌握。教师讲课时,应将F/M值(底物浓度/生物量)、SRT(泥龄)、Ta(水力停留时间)、MLSS(混合液悬浮物浓度/生物浓度)、R(污泥回流比)作为考虑的重点,这也是工艺设计的基础数据,将会决定构筑物的占地面积大小、基建投资数量、单位水处理成本。这几种工艺在上述参数方面是各有特点的,有相同之处和有不同之处,把握了这些参数将会对工艺的理解起到重要作用。通过“比较教学法”,学生可以对活性污泥法各个工艺的运行参数、管理方式、优缺点进行深入理解。
三、结论
总之,教学体系的优化以及教学方法的改革最终应以学生本位培养为核心来探索和实践。这种探索和实践应结合环保技术市场需求以及高职教育的实际,培养具有一定理论知识水平和较强实践能力的高技术应用型环保专门人才。同时,实践表明,教学体系的优化以及教学方法的改革能提高学生学习主观能动性,充分活跃课堂学习氛围,让学生把学习看作一种享受。这对于增强教学效果、提高教学质量意义重大,对于创新教育和素质教育也是极其有益的补充。
参考文献:
[1]王燕飞.水污染控制技术[M].北京:化学工业出版社,2001.
[2]郭有才,赵建国,陈颖.高职《水污染控制工程》教学改革[J].职业技术教育,2006,27(32).
[3]闵小波,柴立元,彭兵,等.“水污染控制工程”本科教学改革与实践[J].高等教育研究学报,2004,27(2).
[4]吝杰.多种教学方法在《建筑材料》教学中的应用[J].中国教育前沿,2006,(3).
(责任编辑:刘辉)
关键词:高等职业教育;水污染控制技术;教学体系
作者简介:乔启成(1983-),男,安徽安庆人,南通农业职业技术学院环境与资源系,讲师;周育红(1967-),女,江苏南通人,南通农业职业技术学院环境与资源系,副教授。(江苏 南通 226007)
基金项目:本文系南通农业职业技术学院精品课程“水污染控制技术”立项课题(编号:TNJP-200908)、常州大学2011年校教育教学研究课题(编号:GJY11020038)的研究成果。
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)05-0056-02
为适应环境保护事业的发展和社会对环境专业人才特别是具有从事环境保护工作的综合职业能力,在生产、服务、技术和管理第一线工作的高素质劳动者的需求,许多高职院校都开设了环境类专业。随着高等职业教育改革的发展,社会对环境类职业人才专业水平与能力的要求日渐提高,广大院校把进一步提高环境类专业的教学质量作为专业生存和发展的基本前提。更新专业教学内容,强化职业能力培养,提高学生的素质,增强学生对职业的适应能力等问题逐渐集中到对传统教学内容和方式的改革上来[1]。
“水污染控制技术”是环境监测与治理专业的骨干课程之一,也是与当前环保技术市场需求结合最紧密的专业课程。为了满足就业对学生能力的要求,高职院校的“水污染控制技术”教学必须做到不仅要有理论知识,还要有很强的实际操作技能;能在一线组织生产,并随时解决生产中出现的技术问题[2]。长期以来,我们针对该课程,坚持以学生的能力本位培养为核心的教学思想,不断适应培养环保专业技术人才的需要和教学改革的要求,积极优化教学体系,改革教学方法,并在教学过程中大胆实践,取得了一定的成效。
一、教学体系的优化
根据高等职业院校人才培养的指导思想,结合面向生产一线培养高技术应用性专门人才的要求,将“水污染控制技术”课程教学体系分为理论讲授、课程实验、工程实践和污水处理工工种培训与考核四个方面。在教学过程中,以学生为中心,加强理论课教学、实验课教学、工程实践之间的结合和互动,通过进一步的污水处理工工种培训与考核,不断提高学生的理论知识水平,培养学生的基本操作技能,以及运用理论知识和实践知识解决实际问题的能力。
在课程体系的实际操作中,发现这四个方面的内容环环相扣,缺一不可。理论讲授主要介绍各种物理、化学以及生化处理单元的基本原理、基本工艺及处理构筑物,让学生了解水污染治理技术的理论知识,学会运用理论知识进行污水处理工艺的单元串联,以及分析污水处理运行过程中出现的问题和提出应对措施。实验教学是理论教学的有益补充,一方面使学生掌握相关污水处理理论知识,另一方面使学生更好地掌握污水处理中相关运行参数的实验并获取技能。理论讲授和实验教学主要在课程的课堂教学中完成。工程实践是在已有的课堂教学基础上,以生产实习、顶岗操作、仿真模拟等形式开展。通过进驻实习基地,配备现场指导教师,使学生能够将课堂知识更好地运用到实践中去,重点锻炼学生污水处理方面的工艺设计、运行管理能力,与就业岗位紧密结合。污水处理工工种培训与考核内容将理论讲授、实验教学、工程实践三个方面的内容整合到一起,对学生污水处理各方面的能力进行进一步的指导与检验,加强课程体系教学效果。
二、教学方法的改革
教学方法改革是提高教学质量、改进教学效果、增加课堂信息量,培养学生主动学习及分析、解决问题的能力,获取知识并应用知识的能力的重要途径。在一定意义上讲,课堂教学所能传授的知识和提供的信息量是有限的,而学生获取知识能力的培养是极为重要的。一方面利用课堂教学时间传授更多的知识给学生,另一方面更要注意培养学生的自学能力、知识迁移能力,因此寻找切合实际的教学方法来引导学生的学习兴趣,使学生尽可能地掌握更多的课程知识至关重要[3]。根据“水污染控制技术”课程特点,主要从启发讨论式教学法、演示教学法、比较教学法等几个方面进行了探索和实践。
1.启发讨论式教学法
启发讨论式教学,即围绕教学内容首先由教师提出问题,学生参与讨论,教师归纳总结,最后教师再提出更深入的问题,给学生留下思考余地的一种教学方法[4]。这种“以学生主体,教师主导”为主旨的教学方式在“水污染控制技术”教学中起到了提高教学质量的作用。在教师的主导下,学生的积极参与,能够创造出良好的课堂氛围并能够培养学生的创造性思维和自学能力,取得预期的教学效果。本方法基于要求教师为学习过程创设必要场景和提供相关信息,通过启发诱导、课堂争论和释疑点评来促进创新思路的产生。
针对水处理工艺变化较多、易于混淆的知识点采用这种方法具有较好效果。例如在讲解活性污泥工艺类型时教师提出问题:“引起工艺变型的主体因素是什么?”然后学生分组针对自己收集的相关信息进行讨论,在讨论过程中教师参与提出启发性问题,比如曝气方式或进水方式等,但不需要给出具体意见。鼓励学生之间的交流、争论,最后再对学生的观点进行总结、点评并释疑。针对学生的意犹未尽,可提出“将来针对活性污泥法的改进重点在何处?我们很可能在哪方面会有突破?”等更深层次的问题,让学有余力的学生进行更深入的研究。通过这种方法的运用,学生对活性污泥法有多种工艺的特点有了更深层次的领悟,也深刻认识到提高氧利用率、增大活性污泥浓度和增强处理效果是本工艺将来发展的方向。从而大幅度提高了学习的主观能动性,对于学生思维方式的改进与提高起到了至关重要的作用。
2.演示教学法
演示教学法就是教师在课堂上通过展示实物或与实物相关的模型、挂图,或进行示范性试验,让学生通过观察获得感性认识的教学方法[4]。“水污染控制技术”涉及到很多污水处理单元,绝大多数学生们都没有基本的感性认识,容易造成学生在正确理解与把握上存在很大难度。这就要求教师运用自己参与的或获得的工程实践内容为学生提供生动具体形象的图片、录像、图纸等一手资料,起到加深学生对基本概念的理解和基本理论知识的掌握的作用。在应用“演示教学法”的过程中,允许学生的理解存在误区或者故意把学生的理解引入误区,但要在最后及时纠正,防止学生的误读加深。这就要求教师要时刻把握学生的理解动向,并及时通过实物演示来纠偏。
针对水处理中最重要的处理单元——普通快滤池过滤,由于管道繁多,很易混淆,应采用动画演示其工作及反冲洗过程,通过制作PPT动画来梳理构筑物中不同管道的进出水流向。工作阶段,以箭头表示水的流向,浑水从进水总管、进水支管流出,流入水渠进入滤池,水经过滤料层后变清成为洁净的过滤水,经底部配水支管汇集,再经配水干管、清水支管、清水总管流向清水池。反冲洗阶段,通过动画演示关闭进水管与清水支管上的阀门,然后开排水管及冲洗水的排水阀门,冲洗水从冲洗水管经过配水管从下而上流过承托层和滤料层,污水进入冲洗水槽经浑水渠、排水管排入沟渠。然后利用实验室里面的快滤池模型,让学生动手实际控制阀门来实现工作过程和反冲洗过程。允许学生在此过程中出现错误,并让其分析原因,然后纠正,从而真正理解普通快滤池的构型、工作原理、运行过程,锻炼他们发现问题和解决问题的能力。
可见,采用“演示教学法”,能通过动画以及图表对学生视觉进行一种冲击,可激活学生大脑的反应能力,提高学习兴趣。学生在大量接触工程图片的同时,对于工艺形成了一种较为清晰的认识。
3.比较教学法
比较教学法就是通过把彼此间具有某种联系的事物放在一起,加以对比分析,以确定其异同关系,认识其本质差异的一种教学方法。[4]“水污染控制技术”中水处理工艺类型繁多,而且通过同一理念衍生的工艺变种也很多,这在学生的理解过程中制造了难点。运用比较法将同一类型的工艺进行比较,找出其差异点,能够对所学知识进行融会贯通,加强实践认知能力。
在城市污水的处理流程中,一般采用活性污泥法。但是采用活性污泥法也有其运行管理方面的不同,这之中,包括的工艺主要有传统工艺、完全混合工艺、逐点进水工艺、吸附再生工艺、延时曝气工艺、高速曝气工艺、修正曝气工艺、纯氧曝气工艺等。活性污泥法应用最广,存在的变型也最多,如何区分这些工艺?如何把握这些工艺的实质?在预习时,根据上述问题,教师提供给学生能够查阅到相关信息的参考书目或网站,让学生通过自主查阅资料获取足量的知识,对工艺类型的实质进行掌握。教师讲课时,应将F/M值(底物浓度/生物量)、SRT(泥龄)、Ta(水力停留时间)、MLSS(混合液悬浮物浓度/生物浓度)、R(污泥回流比)作为考虑的重点,这也是工艺设计的基础数据,将会决定构筑物的占地面积大小、基建投资数量、单位水处理成本。这几种工艺在上述参数方面是各有特点的,有相同之处和有不同之处,把握了这些参数将会对工艺的理解起到重要作用。通过“比较教学法”,学生可以对活性污泥法各个工艺的运行参数、管理方式、优缺点进行深入理解。
三、结论
总之,教学体系的优化以及教学方法的改革最终应以学生本位培养为核心来探索和实践。这种探索和实践应结合环保技术市场需求以及高职教育的实际,培养具有一定理论知识水平和较强实践能力的高技术应用型环保专门人才。同时,实践表明,教学体系的优化以及教学方法的改革能提高学生学习主观能动性,充分活跃课堂学习氛围,让学生把学习看作一种享受。这对于增强教学效果、提高教学质量意义重大,对于创新教育和素质教育也是极其有益的补充。
参考文献:
[1]王燕飞.水污染控制技术[M].北京:化学工业出版社,2001.
[2]郭有才,赵建国,陈颖.高职《水污染控制工程》教学改革[J].职业技术教育,2006,27(32).
[3]闵小波,柴立元,彭兵,等.“水污染控制工程”本科教学改革与实践[J].高等教育研究学报,2004,27(2).
[4]吝杰.多种教学方法在《建筑材料》教学中的应用[J].中国教育前沿,2006,(3).
(责任编辑:刘辉)