水污染控制工程课程设计教学研究

水污染控制工程课程设计教学研究 本文关键词：水污染，教学研究，课程设计，控制工程

水污染控制工程课程设计教学研究 本文简介：摘要:文章首先对《水污染控制工程》课程设计存在的问题进行了分析，再以工程案例实践作参考，采用小组方式进行课程设计，因各组课题内容不同，考核以小组整体考虑，此种做法促进了学生学习的积极性，强化了学生之间的合作，提高了课程设计教学的效果，具有一定的实践意义。关键词:《水污染控制工程》;课程设计;教学方法

水污染控制工程课程设计教学研究 本文内容：

摘要:文章首先对《水污染控制工程》课程设计存在的问题进行了分析，再以工程案例实践作参考，采用小组方式进行课程设计，因各组课题内容不同，考核以小组整体考虑，此种做法促进了学生学习的积极性，强化了学生之间的合作，提高了课程设计教学的效果，具有一定的实践意义。

关键词:《水污染控制工程》;课程设计;教学方法;教学改革

《水污染控制工程》是环境工程专业的核心主干专业课程之一，是一门理论与实践并重，实践性很强的课程。该课程的实践性教学环节主要有课程设计、课程实验和课程实习等，而课程设计是该课程实践性教学环节的重中之重，要求学生综合运用所学的有关理论知识，通过课程设计掌握解决水处理实际工程设计的能力。［1］通过该课程的学习与设计，可以进一步巩固和运用课堂教学所学习的基本理论和基本知识，熟悉相关工程设计的步骤、熟悉排水管网设计、熟悉水处理相关工艺设计、掌握工艺设计计算方法，培养学生学会正确运用设计规范、设计手册和参考资料，培养学生熟练使用相关设计软件和提高土建工程绘图能力，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。所以课程设计是《水污染控制工程》课程的核心实践性教学环节，其教学质量对学生的工程实践能力培养非常关键。

1课程设计的内容概况

目前安徽建筑大学《水污染控制工程》课程设计内容分为两个部分，分别是排水管网工程设计(以下简称“管网课程设计”)和污水、废水处理工艺设计(以下简称“水处理工艺课程设计”)。［2］前者进行城镇排水管道系统的设计，要求确定排水管道系统的定线、布局，各设计管段的水力设计计算，排水管道系统的平面布置和排水主干管道的剖面设计;后者进行城镇污水处理厂或工业废水处理站的工艺设计，要求确定污水处理的工艺流程，计算各处理构筑物的尺寸，给出污水处理厂的总平面图和工艺高程图，并给出所有构筑物的平面/剖面图等，根据设计深度一般还要求进行设备选型、经济技术比较等。管网课程设计一般要求说明城镇的基本概况、设计任务、工程规模、排水体制、水质和水量等，并进行水力学设计。主要内容包括:对设计任务和依据的概述，排水管道系统的定线、布局、走向，各管段的水力学设计计算，管道附属构筑物的设计说明和水力学计算，管段之间的水力计算与高程设计与说明，管道系统的平面布置与说明等。水处理工艺课程设计要求说明城市(或企业)的概况、设计任务、工程规模、水质和水量、工艺流程、设计参数，主要构筑物的尺寸和个数，主要设备的选型(型号)和数量等。主要内容包括设计任务和依据的概述，污水处理水质水量的确定，污水处理流程和污泥处理流程的选择和说明，各处理构筑物以及主要设备的工艺计算与选型说明，处理构筑物之间的水力计算与高程设计说明，污水处理厂(站)平面布置与说明等。

2课程设计教学内容的改革

2．1课程设计存在的问题

在日常的教学过程中，课程设计存在诸多问题，严重影响了课程设计的质量，主要问题有以下几点。第一，课程设计抄袭现象严重。由于课程设计教师精力投入有限，常常难以做到每个学生一个课题，因此当课题主体相同或相近时，其基本的计算过程、工艺流程、设备选型等很可能基本相同，学生只要拷贝相关资料，稍微改换一下数据，就成了所谓设计成果，抄袭作弊非常容易实现。加之，现在网络资源非常丰富，学生很容易参考网络资源，甚至直接从网上下载相关资料作为课程设计成果，不做任何修改。［4］第二，课程设计成果质量差。由于学生缺乏学习的积极性和主动性，对课程设计要求没有准确掌握以及教师对质量控制缺乏有效措施，很少对课程设计进行严格控制，导致设计成果质量比较差。特别是图纸绘制及表达很不规范，不符合国家建筑制图的质量要求。有的学生构筑物平面图就画了几条框线，充其量就是示意图，对图线的虚实、线条的粗细几乎没有考虑;有的学生图纸全部是实线，图样画法基本上没有参考国家制图标准，随心所欲画画等。第三，教师和学生的精力投入不够。环境工程专业《水污染控制工程》课程设计在第七学期，而这个时期学生面临考研、就业等压力，如果教师督促不严，学生很难有足够的精力来认真完成课程设计的学习，只会匆忙拼凑课程设计材料，应付了事。此外，课程设计的打分也缺乏可操作的标准，教师打分主观性很大，一般情况下只有不交课程设计材料的学生，成绩才会不及格。第四，现有教学条件和管理体制存在不足。该校由于没有专门的教室进行课程设计教学，课程设计教学只能在教研室。教研室空间相对狭小，而且人员来来往往，对教学的干扰非常严重，这在客观上也影响了课程设计的教学质量。此外，该校对课程设计没有质量控制措施，课程设计完全成了教师的良心活，在这种背景下，当学生的学习积极性不高时，教师几乎不可能花很多精力去控制课程设计的质量。

2．2课程设计采取的革新措施

针对存在的问题，《水污染控制工程》课程组决定对课程设计的教学内容、教学管理等方面进行一系列的改革措施。首先，每个学生的课题和任务各不相同。课程设计各个课题差别很大，以抑制抄袭现象。从2014年起，每个小组的课题完全不同，小组成员任务不同，分工明确。如管网课程设计，我们一般提供26～30个课题供学生选择，每个课题限制3～4人共同完成，每个小组选题不能与其他小组相同。各个课题的每一条道路名称、位置、走向等均不相同，要求学生绘制的图纸与任务书的附图必需完全一致，这样管网的平面图基本上不可能抄袭，主干管的名称、走向、高程、管径等差别很大，抄袭也很困难。水处理工艺课程设计我们共给出20个不同的课题，城镇污水处理厂设计有5个课题，其主体工艺要求不同;工业废水厂站设计有10个课题，分别为焦化、制糖、纺织染整、酿造、电镀等行业(这些行业的废水治理均有相应的国家工程技术规范);工业园区污水处理厂课题有2个，分别是机械物流园区和化工园区;另外3个是医疗废水处理、再生水处理工艺和乡村污水处理工艺设计，总共20个课题供学生选择。这些课题在基本数据、工艺参数、水质水量、设备选型等方面都有很大的差别，彼此之间抄袭较为困难。其次，为了能够提高和保证学生的绘图能力，我们在排水管网课程设计中还要求学生临摹一张给排水标准图集中的图纸，这样对学生的绘图能力有很大帮助。要求学生根据自己课题的特点，从图集中选择雨水口、检查井、水封井、出水口、跌水井、溢流井、倒虹管、化粪池中的其一进行临摹，为了避免雷同，我们对其选择的辅助构筑物进一步进行指定，这样各组必需临摹一张不同的图，通过这样的方式让学生熟悉了图纸表达的要求，提高了学生绘图的能力。

3课程设计教学方法的改革

3．1采取团队合作的教学方法

课程设计的教学方法方面，主要采取了团队合作模式进行，团队合作模式就是改变以前每个学生单独完成课程设计，而是一个小组完成一个课题，小组内分工的各自任务由学生自己确定，安排其中一名学生为小组长。排水管网课程设计一般3～4人一组，污水处理工艺课程设计一般4～6人一组，最终打分以小组整体形式，组内课程设计的质量分打分相同(占50%)，组内分数的差异在于出勤情况(占25%)、回答提问情况(占25%)，这样小组得分一损俱损、一荣俱荣。小组内学生之间会互相督促，互相学习。排水管网课程设计内容主要包括设计说明书、管网水力计算、平面布置和高程布置，每个内容需要2人负责，每人至少负责2个内容，互相有交叉。污水处理工艺课程设计内容除设计说明书、计算书外，每个单体构筑物都需要2人负责，最终成果将是一个完整的工艺设计。采用团队合作模式后，组内学生之间相互依赖、相互影响，学生相互沟通、相互合作加强，小组成员共同为课题负责，互相之间有督促，互相之间有帮助，提高了学习的积极性。［5］团队合作模式将学生个人凝聚为一个团队，提高了学生在团队中的合作意识，团队之间必需相互交流，相互讨论，互相促进，互相帮扶，也很大程度抑制了以前课程设计中存在的抄袭现象。

3．2以工程实例为参照推进课程设计教学

教学方法的另一个改革是以工程实例为参照，推进课程设计教学。［6］课程设计是一个模拟或虚拟课题，对一个假设的工程进行设计，由于不是真题真做，难免有学生觉得做课程设计空虚，没意义。因此，为了提高学生的积极性和主动性，掌握工程设计的基本要求，熟悉工程设计的相关程序，我们在课程设计之前，带领学生用1天时间来解析2～3个实际污水治理工程如污水处理厂的所有程序(或配套的排水管网工程、或工业废水处理站、或雨水中水处理回收利用工程)，研究该工程主要的相关设计文件，包括初步设计和施工图设计阶段的设计说明书计算书、工程材料表、工程概预算与图纸等，解析的过程中让学生熟悉相关工程设计的程序与要求。对工程设计相关的其他程序也进行熟悉，如可研、勘察、初步设计审批(扩展初步设计、施工图设计)、设备招标、三通一平、土建施工、设备及配套工程安装、工程调试及试运行、工程竣工及验收等，对相关工作的审查与审批等也做介绍，这样学生对课程设计的工程意义加深了了解，提高了学生的积极性。在解析实际工程的相关设计文件时，重点对工程的设计说明、工艺流程、工艺计算、设备选型等主要内容进行深度解析，通过这样解析一个实际工程，让学生了解和熟悉工程设计的要求，特别是设计的某些细节问题，提高了设计文本的质量。实践证明，通过解析实际工程，学生对课程设计更容易掌握，设计质量也有所提高。

4结语

课程设计是《水污染控制工程》课程非常重要的实践性教学环节，保证其教学质量对学生的工程实践能力培养非常关键，对专业人才培养质量也很关键。本课程组对课程设计在教学内容和教学方法上都进行了一些改进，如采取了团队课题设计模式、严格控制设计成果的质量、以工程实例为参照推进课程设计教学、安排临摹给排水图集等一系列革新措施。采取这些措施，提高了学生主动学习的积极性、促进了学生之间、师生之间的交流、加强了学生之间的互相合作和理解，保障了教学质量和教学效果。

参考文献:

［1］王芬，孙井梅，张光辉，等．大学环境类课程报告论坛论文集［M］．北京:高等教育出版社，2009:103—105．

［2］唐玉朝，伍昌年，潘法康．水污染控制工程实践性教学体系的探讨［J］．安徽职业技术学院学报，2011，11(01):5—8．

［3］周笑绿，郑红艾，胡晨燕．水污染控制工程课程设计教学方案探讨［J］．安徽农业科学，2013，41(01):407—408．

［4］王晓霞．水污染控制工程课程设计指导方法改进探讨［J］．化工高等教育，2011(28):38—41．

［5］张亦静，何杰，肖林芳．基于团队合作的土木工程专业毕业设计模式探讨［J］．湖南工业大学学报，2008，22(03):107—109．

［6］赵同谦．《水污染控制工程》课程设计的合理设置及教学体会［J］．焦作工学院学报(社会科学版)，2002(03):63—64．

作者：唐玉朝 伍昌年 潘法康 刘绍根 单位：安徽建筑大学 环境与能源工程学院

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