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城市污水处理实验报告范文1
环境工程微生物学是环境工程专业学生必修的专业基础课程,是一门实践性很强的应用学科。实验课是环境工程微生物教学的重要组成部分,它是培养和训练学生的实验操作能力、独立分析问题、解决问题能力的重要环节。环境微生物的一些基本技术如无菌操作、培养基制备、消毒与灭菌、微生物的培养分离计数等在环境污染处理的应用领域中应用十分广泛。随着生物工程技术的发展,现代生物技术如基因重组、pcr技术也在环境工程得到应用。近年来我国高等教育规模急剧扩张,教学实践资源日趋紧张。如何改革环境工程微生物学实验的内容及授课方式,一直是大学环境类课程建设的重要内容。近年来,我们对环境工程微生物的实验教学进行了改革探索,目的是进一步提高环境工程微生物学实验教学效率,培养具备理论知识扎实、动手能力强的大学毕业生。
1 改革实验课程的设置
我们将过去独立、互不相关的微生物实验改为一连续的探索性的大实验,开设了一门“环境工程微生物综合训练”的独立课程。课程放置在学期结束时的实践周中进行,集中对学生进行微生物的培养、分离、鉴定和污水处理应用的基本操作的训练过程,这样强化了对学生基本技能和动手能力的培养。综合训练的主要内容包括:首先在制备各类培养的基础上,采取不同的环境样品中进行接种、培养,通过菌落和个体形态观察,纯化细菌、放线菌或霉菌和酵母菌,然后学生以自己分离、纯化的菌种为材料继续进行以后的实验,在对细菌形态观察、革兰氏染色和菌体大小测定基础上,最后做细菌的生理生化试验,对细菌做出初步鉴定,并将分离出来的细菌用于生活污水的处理上。环境工程微生物综合训练的主要实验内容和所涉及的知识点见表1。改革后的综合训练使原来孤立、不连续的实验形成一个连续的整体。在微生物的菌种的培养和分离,纯种的计数和鉴定等方面强化了学生的实验技能。各种基本操作技能在微生物综合训练中多次操作,反复应用,能大大提高学生的微生物技能的综合应用能力。
验证操作性实验相对较多,设计性、综合性实验相对较少是目前实验课程教学中的突出问题,这对培养实用型人才极为不利,也不利于调动学生的学习兴趣和积极性。我们将一些应用性、综合性和学生感兴趣的实验课题,作为选作实验,供感兴趣的学生通过查阅相关资料,综合运用不同实验技术,设计实验方案,通过教师指导和小组讨论确定方案并加以实施。实验后综合分析实验结果,撰写科创论文。比如,“微生物诱导腐蚀”的选作实验,主要是研究研究厌氧微生物对金属腐蚀过程,使同学们扩大对微生物环境作用的了解,增强学生的学习兴趣和实践动手能力。这样,既能提高学生对实验的兴趣,又能促使他们将所学的理论知识应用起来,从而加深对环境工程微生物课堂教学内容的理解。(如表1)
2 重视视频实验教学的应用
微生物个体微小,学生对它的感性认识不多,这使得许多有关微生物的概念变得抽象、难以理解。在实验教学中,有目的的引入了视频实验等多媒体教学的方法,可以增加实验教学的直观性和趣味性,并在一定程度上弥补实验教学经费紧张等问题。我们不仅制作了环境工程微生物的多媒体课件,而且采用视频教学短片,向学生展示基本的实验操作,以及相关实验技术的发展及其在生产或科研中的应用。这些改革以视频的形式向学生展示实验的基本过程,具有较强的直观性,通过屏幕清晰形象准确地展现每一个步骤,使学生掌握实验操作技能的关键所在加深了学生对使微生物的实验规程和操作技巧理解,如无菌操作技术、微生物的分离和培养技术、消毒灭菌技术、斜面、液体、平板接种培养方法等。采用多媒体进行实验教学,具有形象、生动、信息量大的优点,结合教师在实验过程中的讲授和示范,有利于学生在脑海里建立每一种实验操作的标准和规范。因此应该加强多媒体在环境微生物学实验教学中的应用。
3 强调实验前的准备工作
传统的实验课程教学方法是由实验教师帮助学生完成很大一部分准备工作,学生只是按教师的讲解和实验手册的步骤进行操作。我们在微生物综合训练中,改变实验课中讲解过多的现象,只是重点讲述实验成功的关键并事先提出思考题,让学生们带着问题去进行实验,让学生通过实验归纳出结论,从而理解和验证微生物学的基本原理。教师在实验中起指导作用,着重培养学生的动手能力。由于综合实验涉及的内容很多,所以我们要求学生先复习以前学过的知识并写出实验计划(包括实验目的、原理、仪器、材料、步骤),然后在课堂上对实验计划进行讨论,讨论后学生再进行修改,最后由教师审定。审定合格后,学生方可开始进行实验,这是可以提高学生的实验培训的主动性。实验从实验材料的准备到每一步实验都由学生自己动手,教师只起检查和辅导示范作用。让学生明白每个实验步骤操作的好坏对后续实验的进行有直接的影响,培养学生整体的实验观念和细心的操作习惯。由于是学生自己进行实验的准备工作,可以加深对实验的目的、原理、方法、步骤的了解,实验效果很好。
4 改革实验课程的考核形式
综合训练的考核是既是课程设置的要求,也是对学生实验技能学习的一种督促和检查。在微生物综合
转贴于
训练中,我们将学生4~5人分为一小组,同一组的每位学生既有分工又有合作,每位学生都独立进行无菌操作、接种培养等工作。在材料的准备和实验完成的整个过程中,任何一个步骤的失误都将直接影响最终结果,因此我们要求每位学生规范操作,仔细观察,及时记录,培养严谨的科学态度和独立操作能力,老师对每位学生的操作和实验结果都做出客观的评价。将综合训练考核分为预习、操作、实验报告三部分记分。在实验过程中,进行现场指导,当场考核,不仅要看实验报告,更要依据预习、现场实验操作和实验结果综合考核。在操作考核中既有单独的个人操作考核,也有分组的操作考核。实验报告要实事求是,严格杜绝相互抄袭现象。要求学生在实验报告中对实验过程和结果进行详细记录和分析,养成一个善于分析问题和总结问题的好习惯。实验报告中的分析与讨论是很重要的内容,我们鼓励学生在分析讨论中自由地写出自己对实验的理解,比如哪些操作步骤没有做好,或者在实验过程中容易出现什么问题,如何避免等,还可以提出对实验设计修改的建议。通过对实验问题和结果的分析、讨论,可加强学生对理论知识的理解,大大提高学生分析问题和解决问题的能力。
通过这些改革措施,使学生能够认识到实验课的重要性,同时也提高了实验课的地位和学生的积极性,教学质量有较大的提高,为环境工程专业后续课程教学的展开和将来毕业论文的顺利完成打下基础。
5 培养工程实践观念
我校是具有电力特色的地方性高等学校,环境工程专业是从电厂化学专业基础上衍生和发展起来的。我校环境工程专业的课程设置强调重工程、重实践的专业特色。环境工程微生物学需培养学生分析和解决环境工程问题的思维模式,要使学生了解微生物在环境污染物治理中的作用原理,而不是仅仅停留在微生物学本身基本的实验操作上。我们在微生物综合训练课程设计别注意结合工程应用问题,充分围绕教学队伍的科研课题及实习单位的生产展开,注重培养学生的工程实践能力。我们根据本专业教师承担的科研项目,通过课题的形式,组织一些对环境工程微生物感兴趣的学生,参加到教师的科研项目中。一些老师在设计新的污水处理工艺时,经常会有很多项目指标需要测试,只要合适,我们也将样品拿来让学生在实验教学中做。这样就培养了学生从工程角度思考和解决实际问题的能力。
城市污水处理实验报告范文2
关键词:污水处理;排水管网;管网设计;污水处理工程
中图分类号:TU99文献标识码:A
本文主要介绍排水管网的现状,分析排水管网中存在的设施老化、雨污管道混接等问题,提出加快管网改造,强化排水管理,改善排水设施等政策。
1.城市排水管网系统的功能和作用
城市排水管网是现代城市中不可缺少的城市基础设施工程,也是城市防洪、排涝和城市污染治理的骨干工程,城市产生的污水和工业废水的收集及输送是市政给排水管网的主要任务。其主要功能是将城市区域内的生活污水和工业废水以及降水及时排除,避免造成城市污水及暴雨积水的灾害,从而,使城市生态环境得到有力保护,维持生态平衡,进而,给城市居民营造一个安全舒适的生存空间。
2.市政排水管网的现状
随着我国经济水平不断提高,城市居民的生活污水和工业废水的排放量也不断增加,用于污水处理和管理的费用也逐渐增加。市政管网设施不完善和建设不当出现了许多质量问题。分析诸多市政排水管网的工程情况,排水管网具有施工难度大、要求严格、工艺复杂、成本高等特点,并且排水管网的施工质量直接影响着人们的日常生活。由于当前排水规划普遍不合理,规划设计存在问题,很难适应城市发展的需要。因此,在施工过程中必须有一支技术力量雄厚的施工队伍,才能确保市政管网的工程施工质量,让城市居民的生活水平显著提高。
3.市政道路排水系统的组成
市政道路排水系统包括:雨水井、沉泥井、过街排水管、排水检查井,地下排水主干线。其中,排水检查井和地下排水主干线的施工是由排水公司来负责的,雨水井和过节排水管及沉泥井是由施工单位负责。雨水井常见的有两种,一种是八六式雨水井,一种是带沉泥井的双蓖式雨水井,也有四蓖、八蓖的,雨水井的施工应在石灰碎石完工后,在6CM黑色路面施工之前进行比较合适。对于八六式雨水井安装起来比较方便,但是积淤泥能力却较弱,与其相比双蓖式雨水井积淤泥能力较强,但是安装起来比八六式雨水井安装麻烦、费事。在装配式雨水井中,沉泥井是主要的配件,因为它可以沉积并贮存道路冲刷的泥水及垃圾。因此,为了确保排水管道不被堵塞,并且方便人们进行清理,必须给沉泥井安装检查孔,这样有利于排水管道通畅排水[1]。
4.市政给排水管网施工技术控制要点
4.1确保排水管材的质量
4.1.1选择道路排水管道时要选择正规厂家的生产管材,并且符合国家标准及有质量部门提供的出厂合格证及实验报告资料。
4.1.2管材出厂后,要进行对外观的检查,看是否有破损、脱皮、蜂窝露骨或裂纹,如果发现管道外观有质量问题的不得进行施工安装。
4.1.3另外,在管材运输、安装过程中要加以保护,不要因人为原因造成管材破坏,从而导致给排水的施工质量。
4.2测量放线要准确
4.2.1测量员要严格按照设计坐标放线,准确定出管道的中心线及检查沉泥井的位置,技术人员要进行复测,确保误差降低到最小后才能进行施工。
4.2.2施工中如果遇到构筑物需要避让时,应在适合的位置增设连接井,其间以直线连通,连接角度应大于135度[2]。
4.3沟槽开挖
沟槽开挖时,要根据开挖土质的差异,既要注意边坡的科学合理又要注重安全经济。在开挖过程中技术人员应在现场指挥并经常对沟槽净空及尺度进行测量,确保沟槽开挖符合规范及设计的要求。特别注意槽底的土方不得超挖,对于超挖部分要进行夯实,严禁槽底低洼处积水,严禁夯填土用腐殖土、垃圾、淤泥等进入。
4.3.1防止边坡塌方。根据土的类别及土的力学性质确定槽帮坡度,如果开挖的沟槽较深,应适当分层开挖,并把挖槽土方堆放在沟槽两侧。堆土下坡脚应与槽边距离根据槽深及土质来确定,其最小距离为1.0m。
4.3.2防止槽底积水。雨季施工时,为了防止雨水流入槽沟内,应在槽沟周围筑上土埂,必要时需要挖排水沟进行对雨水的排放。在地下水位以下或者有潜水带地带挖槽,应设排水沟、集水井,为了防止沟槽超挖,可以预留20cm土层作为保护层,然后再通过人工挖土完成对沟槽的开挖施工。
4.3.3防止槽底超挖。使用机械进行挖槽时,容易出现超挖现象,因此,必须具有一定技术的人员在施工现场进行对比沟槽的检验及不断测量,以预防槽底超挖。待到槽底预留20cm时,换做人工清挖。如遇超挖,应用碎石填平并夯实,以确保槽底的密实度。
4.3.4沟槽断面应符合开挖要求。沟槽断面的开挖需要确定底宽、挖深、槽层、各层边坡等因素。因此,沟槽断面开挖时,要考虑生产和工程质量,做到开槽断面合理、科学。
4.4管材安装。管沟开挖结束后就可以进行管道安装工序,管材进行安装前,必须检查管材的质量,看是否有裂缝、孔眼等质量问题,须有检察员进行检查验证,如果发现管材质量不合格或者不达标,必须进行退换。下管前,要仔细检查管材质量、放置位置是否符合设计要求,值得注意的是,两管接口处安装时容易有沙浆凸出接缝,因此,必须采取相应的措施进行处理,否则将会影响流水断面,影响排水通畅及由于杂物堆积出现堵塞现象[3]。
4.5沟槽回填。对沟槽进行回填时,应按照规定要求进行回填,不得回填大石块及砖块、腐殖土、垃圾土、淤泥等杂物,并确保回填时沟槽内没有积水,确保回填质量。
5.施工过程中常见的问题及采取的防治措施
5.1管道位置偏移或积水
5.1.1问题产生的原因
市政管道给排水施工过程中,出现管道位移或者积水的主要原因是在测量环节出现差错,致使施工中出现质量问题。最后导致管道平面上出现位移、立面上产生的积水甚至倒坡现象,应严格控制管线的走向标高。
5.1.2预防措施
(1)在施工前要认真做好测量工作,并做好对交接桩的复测及保护工作。
(2) 施工放样时要按照当地的水文条件,按照设计要求对埋深进行规范放样,需进行复测符合要求后才能交付施工。
(3) 施工过程中如遇到意外构筑物避让时,应适当增设连接井,并以直线连通。
5.2闭水试验不合格
5.2.1产生原因
基础不均匀下沉、管材质量差、接口处端头封闭不严、井体施工质量差导致漏水现象,造成闭水试验不合格。
5.2.2采取的预防措施
在渗漏处做好标记,等排完管内水后在认真检查处理。对于管道的漏水应采用水泥浆涂刷的方法进行补救,如果管道渗漏比较严重的,应该要求重新返工进行处理。如果处理不了应需更换管材,处理后在做闭水试验直到合格。
5.3回填土下沉
5.3.1产生原因
回填土时,对填料的选择不好,对含水量没有控制到最佳含水量,并且对回填土没有层层夯实,并且回填土厚度超过规定要求影响压实效果,最后导致沟槽填土压实度达不到要求,从而导致地面沉陷。
5.3.2采取的措施
(1)选择合适的回填土料,并采用层层压实的办法进行对比沟槽压实,并掌握好最佳含水量。如果只是引起少量的下沉,并不影响建筑物的质量,这样可以只做表面处理,如沥青路面上可采取填补沥青砼防止积水。
(2)如果建筑物基础被破坏,可采用注浆填充。
(3) 如构成严重破坏的,应重新挖出填料,换稳定性好、强度好的材料进行回填,如二灰砂砾及水稳砂砾,压实后在恢复破坏的构筑物。
结语 市政排水管网对城市排水系统正常运行有着重要的影响,因此,在深入研究的基础上,进行全面的系统分析,确定既经济又合理的排水管网系统。只有加强排水管网建设,建立好与城市快速发展的配套地下管网系统,才能营造更加健康、优质的生活环境。
参考文献
[1]霍俊山,蔡晓梅,张国梁.排水工程[M]北京:中国建筑工业出版社,2006
城市污水处理实验报告范文3
一、现有实验教学问题的分析
1.部分实验内容陈旧相对而言,环境工程专业是发展非常迅速,技术更新非常快的一个专业,这使得实验内容及时更新较为困难。比如污水中COD的测定,近年来在实际工作中,人们多采用COD快速消解方法和快速测定仪器进行测定。但是由于快速测定方法仪器投入较大,实验教学中大多依然采用传统化学回流法。再如,由于环境保护领域环保标准不断更新,使现有实验教学中常用的仪器设备达不到一些指标的测定准确度和精度要求情况。例如,电镀废水排放标准GB21900-2008颁布后,电镀废水处理后的重金属(Cu、Cr等)含量必须依靠AAS、AES等仪器,但是实验教学中大多依然沿用化学分析方法。类似不足,造成学生缺乏积极性,难以适应当前人才培养的需要[5]。
2.实验项目配置的不合理以常州大学环境工程专业实验室为例,存在的问题是:实验设置之初,往往选择单台设备投入较少,容易规模化开设的实验,通常容易导致基础性内容偏多,而一些重点性内容难以兼顾;其次是实验教学内容中演示性和验证性的实验偏多。例如常州大学的固体废弃物处理与处置实验室8个学时的实验共开设了工业废弃物磁选、粉煤灰中炭的浮选及城市生活垃圾的破碎和分选均为演示或验证性实验,学生几乎没有实际操作机会;另外该课程中的重难点内容——工业固废的资源化,如有机废弃物的热解回收轻质油等,由于实验设计和操作较难且费时较长等原因未能开设。类似问题在水污染控制、大气污染控制等环境工程主干课程的实验设置同样存在。实验教学必须在一定的教学目标下,合理配置实验项目,让学生有一定自我发挥空间,调动学生的实验能动性,才能在掌握基本实验技能的同时,提高综合素质[6]。
二、实验教学改革
根据现有实验项目设置情况,常州大学环境工程专业实验确定首先基本保留现有实验项目,以培养和锻炼基本专业实验技能,但适当压缩实验学时(实际操作中压缩为原来学时数的3/5);同时开设综合创新实验课程,并增设自选实验和开放性实验室。
1.大型演示性实验由于各主干课程实验室普遍存在演示性和验证性实验占用学时数较多的问题,选择部分耗时太长的实验,通过增加大型演示性实验环节,采用大屏幕投影的方式演示给学生看。以缩短这两类实验的学时数,同时保证了实验效果。如微生物的生长活性监控实验,可以预先能过生物显微镜拍摄照片和视频然后进行剪辑,再用大屏幕投影的方式给学生演示,使学生能够直观地看到在活性污泥培养过程中微生物的形貌和数量的变化情况。另外,固体废弃物的堆肥处理和烟气除尘等实验项目均采用这种方式对学生进行演示。在压缩实验学时的同时并没有降低实验教学效果,学生普遍反映良好。此外,鉴于目前环境工程专业工艺方法繁多、流程较复杂的特点,常州大学建立了环境工程实验中心建立大型环保工艺演示中心,选择典型工艺流程,按一定比例,采用亚克力和PVC等替代材料建立相应工艺流程。如典型污水处理厂工艺流程A2O工艺(格栅-初沉池-厌氧池-缺氧池-好氧池-二沉池)、煤矸石资源化工艺、烟气脱硫脱硝工艺等。该演示中心非常有助于学生直观、透彻地理解环境工程专业典型工艺流程。
2.开设专业综合创新实验课程环境工程是实践性很强的专业,在培养学生基本实验技能的基础上,通过实验课程锻炼学生的综合创新能力是实验课程的重要目的[7]。常州大学环境工程专业从2012开始新增16学时的专业综合创新实验课程,实验类型为综合性或设计性实验,时间放在环境工程专业大四的第一学期。结合常州本地工业结构特点:化工、印染业发达。这两类工业废水处理难题较多,同时处理后的污泥较难处理,确定了三个实验项目,分别是“微电解——Fenton——混凝法处理高浓度有机化工废水”、“TiO2光催化剂的制备及处理印染废水”、“剩余污泥制备活性碳吸附材料”。为配合学生更好地完成实验内容,在学生的认识实习和生产实习阶段,专门选择化工工业园区、印染工业园区作为实习基地。通过实习让学生了解和掌握相关化工和印染废水的普通处理工艺,为后续的综合创新实验的开展打下了基础。实验过程学生以自行设计和动手操作为主,学生可以采用教师给出的实验方案,也可以对实验流程作适当改动。以“TiO2光催化剂的制备及处理印染废水”实验为例,学生可以制备实验要求单一TiO2光催化剂,也可以制备TiO2—活性炭复合光催化材料,再进行印染废水处理的条件实验。整个实验过程除了使学生熟悉TiO2的光催化基本实验原理和实验技能,同时开拓了学生的思维和设计能力。另外相关实验指标测定仪器,如COD快速测定仪器数量不足的问题,则通过学生分组,如分成三组交替进行得到解决。专业综合创新实验使本专业的学生实验基本技能和创新思维两方面都得到了锻练,学生的实验动手积极性明显提高。由于专业综合创新实验内容与实际联系较紧密,不少毕业工作后的学生反映,有些实验方法可以直接应用到实际工作中,受到工作单位的肯定。
3.自选实验和开放性实验室由于实验经费所限,部分专业实验设备数量较少,无法做到人人动手操作。为了弥补这一不足,并充分利用现有资源,常州大学环境工程专业将一部分实验设为自选内容,共设立了四个实验:污染物的可生物降解性测定、SBR法间歇式活性污泥系统处理废水、电解法处理工业废水实验、聚丙烯酸-聚偏氟乙烯树脂吸附铜离子。由学生根据自己的兴趣选做1-2个实验,实验时间定在每周一、三、五的下午第8-9节课,计入学分。这几个实验的可研究性较强,例如聚丙烯酸-聚偏氟乙烯树脂吸附铜离子,该实验首先要制备聚丙烯酸-聚偏氟乙烯吸附树脂,再利用树脂对电镀废水中铜离子进行吸附实验,要求学生计算出树脂吸附量,并分析吸附pH值、吸附时间等因素对铜离子吸附去除率的影响。实验的广度和深度均较大,以满足学习兴趣较浓厚学生需求。另外由于实验时间拉得较开,像AAS这种大型且数量少的实验仪器,让学生可以在实验管理员的指导下得到操作的机会。开放性实验室的设立则主要是针对实验时间很长的实验项目。例如污泥的厌氧消化和废水的生物处理的内容均时间限制而无法在实验教学中开展。但这些环境工程专业的重要内容如果仅是通过理论讲解往往不易理解透彻。而这个两个实验室“污泥厌氧消化实验室”、“有机工业废水生物处理实验室”是常州大学环境工程专业的常州市重点实验室。因此将这两个相关实验室设为开放性实验室,让学生在课余时间开展相关实验项目,学生根据课表选定时间进行实验,根据实验指导教师给定的实验方案观察实验现象,做好实验记录,最后撰写实验报告。由于开放实验室有充足的实验时间,因此给予学生更大的自由度,让学生参与到实验的准备和实验结束后的整理工作中来。这两项内容虽然不计入学生学分,但让学生得到全面的锻炼,自2012年以来,学生结合开放性实验室资源已申请江苏省学生创新性实验课题11项,让部分学有余力的学生有了充分的发挥空间。
三、实验教学效果考核体系创新
一般来说,实验成绩判定通常是根据学生的实验报告给出的,而实验过程难以进行考核,造成对学生的考核不全面。因此必须要对实验过程进行考核,一是实验指导教师的观察打分,另外设立环节要求学生分析实验过程,解释实验中间环节的各种现象和原因,通过这样的过程考核手段,相对全面地了解和评价学生实验效果和能力,调动学生积极性,有利于实验创新能力的培养。但是这样的考核方式,要求实验指导教师能更多地参与,随时考察学生实验表现,而不仅仅是“管理员”的角色。这就要求平时注重实验技术队伍建设。鼓励实验指导教师多参与学院专业教师科研课题,多了解和掌握新的专业动态,不断巩固自身实验技能,更新实验思路,为培养具有扎实技能和创新能力学生提供更可靠的保障。
四、结束语
城市污水处理实验报告范文4
关键词:OBE;工程教育模式;环境工程;实践;协同化育人
中图分类号:G642
文献标识码:A
受经济全球化的影响,人才与教育的国际化已不可避免。我国汲取世界上教育发达国家的先进教育理念,成果导向教育OBE( Outcome-Based Education),经过三十多年的发展,形成了比较完整的理论体系。基于OBE理念,需进行CDIO 国际工程教育改革的最新成果及模式,CDIO 代表构思( Conceive) 、设计( Design) 、实现 ( Implement) 和运作( Operate) , 它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动、实践的方式学习工程,并进行成果反向教学设计与实施。沈阳化工大学(以下简称“我院”)李志义校长在OBE理念和CDIO模式基础上,创新性地提出了三化教育思想,即家庭化培养、个性化指导和协同化育人,对我校工程类专业进行了试点改革。
一、环境工程专业在实践环节的协同化
1.实验环节的协同化
实验课主要强调对“ 实现” (Implement)环节的验证。首先, 每次实验前发给学生实验内容和需要掌握的相关知识,要求学生进行实验预习, 重点训练工程推理能力, 加强思维逻辑性;在分组实验过程中, 促使学生体验团队协作的意义, 若实验受挫, 则启发学生分析失败原因, 以强化对相关知识的理解和运用。在实验总结中, 强调实验报告的规范, 不仅训练文字表述能力, 而且培养系统思考和知识发现的能力,以此训练满足毕业要求。
2.大学生科技创新创业大赛协同化
针对大学生科技创新和创业大赛,指导教师只给出研究方向及框架。组成的团队以本专业的学生为主,也可能有其他学院的学生参与,如经管学院。除了指导教师以外,班主任、家庭教师也可协助指导。学生在创新和创业项目制作过程中,可以与这些老师共同分析项目遇到的问题,或者在设计中与这些老师分享自己独特的见解,但保证以学生为中心。让学生自主提出最后达到的工程目标, 最能有效反映出学生的价值观。当学生亲手创造了预设的目标时, 其认知行为也自然会有所支撑。他们会发现创造一个工程产品的全过程虽然只有短短几个月时间, 却包含了人际互动和科学知识、技术能力、时间管理等多层面的基础技能, 而这些技能都是在社会上生存所不可或缺的元素。只有这样培养出来的学生, 才是真正具有工程知识和实用能力的工程人才,为将来成为富有实践能力的工程师奠定良好基础。
3.实习环节的协同化
我院与沈阳市及周边城市环保企业、环保设计单位签订了实习协议,与国电西部污水处理厂、辽宁牧昌国际环保产业集团有限公司等签订了产学研协议。各类实习过程中均配有学院指导教师、企业指导教师参与实习过程,最终考核以实习报告形式提交。大二学生的认知实习是在系统地专业课以前进行的,但已经学习了工程导论课程,导论性课程为低年级学生进入环境工程领域提供了一项重要课堂实践,此类课程激发学习兴趣来加强学习主动性,因此认知实习报告比以前深度加强,将看到的环境工程实际案例与课程实践相结合,给出自己的心得体会,并引导下步专业基础课及专业课学习的方向,并做好衔接准备。生产实习是在大三下学期期末或大四上学期开学进行,学生已经完成专业课的学习,对环保工程项目案例有更强的针对性,把理论知识应用到实践中去,完成高质量的实习报告。同时高年级的学生利用假期可以去跟我院签订实习协议的单位进行顶岗实习,直接参与到实际项目中,以参与的实际项目内容作为实习报告,有近60%的学生参加过顶岗实习,今后通过某种政策使这一比例进一步增加。另外,与我院签订产学研协议的单位有些项目需要科研力量,这些项目中也有一些本科学生参与进来,与科研教师、企业技术人员共同承担一些实际项目。这种以项目的实施贯穿着整个学习过程, 学生在完成项目的过程中,遇到什么问题,就主动想方设法解决问题,包括有针对性地查找相关资料、和其他同学讨论及寻求老师的帮助,最后问题得到解决。当一个问题通过他们自己的努力得到解决时,他们总是很兴奋,更加充满学习动力,极大地激发了他们进一步环境工程专业的兴趣。学生的专业知识得到整合,综合能力得到提高。毕业实习是在大四下学期进行,在同学进行毕业设计的期间进行,在工程设计中遇到了问题,带着问题进行针对性地实习,通过实例考察、企业技术人员、我院指导教师的帮助,解决工程设计中的难点。总体上所有的实习环节均体现了协同化育人理念。
二、环境工程专业在课程设计及毕业设计环节上的协同化
重理论学习而轻视实践一直是理工科高等教育传统教学模式中的一个普遍现象。老师过于注重理论教学,学生为了顺利通过考试,把主要精力放到理论知识的学习上,专业课学习后,有些学生连简单的环保工程工艺都看不懂,更谈不上课程设计和毕业设计了。在CDIO工程教学理念指导下, 需要始终坚持教学与实践一体化,课程设计及毕业设计是重要的环节。
1.课程设计的协同化
为了让学生了解环境工程专业主干课与哪些实际工程项目对接,水气固三门课程有课程设计环节,由我院教师与水处理公司、大气治理公司、固体废物处理与处置的公司的工程技术人员共同指导,设计环保工程中核心工艺设施,摒弃以往以现在运行的、广泛采用的成熟工艺设施为标准。今后将不以成熟工艺设施作为考核标准,发挥学生的主观能动性,加入自己的思路,设计出具有一定的实用价值新工艺设计或构筑物为最佳。从而能够使学生明确自己所学课程对达成毕业要求和培养目标的作用。
2.毕业设计的协同化
毕业设计环节体现了学生对所学知识的综合运用能力。我院指导教师与外聘教师、企业工程技术人员共同给出毕业设计题目供学生选择,题目以实际工程项目为主。学生从资料的查阅,到运用基础理论知识进行方案的选择,到经济技术法律法规及规划的相符性论证,到工艺流程的选择,到设计构筑物的计算,到设备的选型和图纸的绘制,需要多门课程的支撑。若学生完成的环境工程设计能为基础图设计提供依据,且能保证环保设施成功运行及达标,需要学生具有扎实的基础知识、收集资料能力、运用现代信息体统能力、沟通能力等综合能力,达到了CDIO模式的培养目标,并满足毕业要求。
三、结论与建议
在基于OBE的理念,CDIO的模式及三化培养体系,尤其协同化的育人渗透到教学实施过程中。在实践和毕业等环节中都以教学成果为中心,协同化育人方式培养学生,以发展学生综合素质为最终目的,弥补现有的教学过程中存在的不足,有效的提高教学质量、教学水平和学生的学习成效,以适应环境工程教育认证的需求。为了确保CDIO工程教育模式在环境工程专业运行良好,培养出适应现代环保产业的优秀人才,建议专业教师每年抽出一定时间到企业或设计院学习,参与或独立完成一些工程项目,积累教师本身的实际工程能力。
参考文献: