同濟(jì)水污染控制工程教學(xué)報(bào)告

水污染控制工程教材建設(shè)及教學(xué)改革同濟(jì)大學(xué)周琪

2015年11月內(nèi)容摘要

1.

介紹《水污染控制工程》第四版2.介紹課程教學(xué)的改進(jìn)思路，環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展的理念已更加深入人心，水污染控制的理論和技術(shù)也很大的發(fā)展，工程實(shí)踐也為教學(xué)積累了大量的經(jīng)驗(yàn)與案例。為適應(yīng)環(huán)境學(xué)科的發(fā)展和人才培養(yǎng)，在《水污染控制工程》（第三版）基礎(chǔ)上，第四版作了較大的修改和補(bǔ)充，特別是增補(bǔ)了反映近年來(lái)水污染控制技術(shù)的新發(fā)展的內(nèi)容，第四版新增及增補(bǔ)內(nèi)容第四版新增及增補(bǔ)內(nèi)容第一章中增補(bǔ)了新型材質(zhì)的管道、檢查井、雨水口；第四章中增補(bǔ)了立體交叉道路雨水的排除和雨水徑流控制及資源化；第七章中增補(bǔ)了排水管渠系統(tǒng)管理維護(hù)新技術(shù)，第十二章增加了生物脫氮的新的工藝技術(shù)；增加了第十九章：工業(yè)廢水污染控制的途徑及方法；在污水厭氧消化、污泥的處理處置等章節(jié)也有較大的增補(bǔ)。特點(diǎn)關(guān)于近年來(lái)雨水問(wèn)題，教材中編入了關(guān)于城市徑流污染控制和低影響開(kāi)發(fā)的理念；在城市市政設(shè)施中，徑流調(diào)節(jié)是重要的工程手段，因此在教材中進(jìn)行了較系統(tǒng)的介紹；技術(shù)方面：介紹了雨水的水質(zhì)特點(diǎn)、雨水的截留儲(chǔ)存系統(tǒng)、雨水的滲透、雨水的凈化、雨水的利用系統(tǒng)等。工業(yè)廢水處理增加的工業(yè)廢水處理章節(jié)，考慮到近年來(lái)工業(yè)廢水、特別是工業(yè)園區(qū)集中污水處理的問(wèn)題，在教材中增加了這一章。特點(diǎn)：

介紹工業(yè)廢水的來(lái)源于水質(zhì)特點(diǎn)、工業(yè)廢水污染控制的基本策略與方式、工業(yè)廢水污染預(yù)防與清潔生產(chǎn)、工業(yè)廢水污染預(yù)防的基本途徑、工業(yè)廢水的單獨(dú)處理與集中處理原則等。工業(yè)廢水處理章節(jié)特點(diǎn)：工業(yè)廢水污染預(yù)防與清潔生產(chǎn)工業(yè)廢水處理的調(diào)節(jié)池原理與設(shè)計(jì)；工業(yè)廢水處理工藝流程的選擇工業(yè)園區(qū)的廢水處理，傳統(tǒng)工業(yè)園區(qū)和生態(tài)工業(yè)園區(qū)的特點(diǎn)工業(yè)園區(qū)廢水處理實(shí)例

重視對(duì)《水污染控制工程》上冊(cè)的教學(xué)城市排水系統(tǒng)在水污染控制中越來(lái)越得到重視，國(guó)外在這方面發(fā)展很快，包括可持續(xù)的排水系統(tǒng)、城市面源污染控制技術(shù)、低影響開(kāi)發(fā)（LID）技術(shù)等，但現(xiàn)有教材中反應(yīng)不多，一些學(xué)校因?yàn)榻虒W(xué)時(shí)數(shù)的限制，忽視了這部分的教學(xué)，要盡快補(bǔ)充這部分內(nèi)容。建設(shè)教學(xué)體系（以水污染控制工程為例）專業(yè)已經(jīng)明確提出幫助畢業(yè)生達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的各種能力要求目標(biāo)值評(píng)價(jià)值2012評(píng)價(jià)值2013課程教學(xué)目標(biāo)、達(dá)成途徑和評(píng)價(jià)依據(jù)等（a）應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程知識(shí)的能力32.52.1教學(xué)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程知識(shí)分析解決問(wèn)題的能力。達(dá)成途徑：案例教學(xué)，即通過(guò)剖析來(lái)自教師科研實(shí)踐或文獻(xiàn)報(bào)道的國(guó)內(nèi)外水污染控制新技術(shù)、新裝備開(kāi)發(fā)的成功案例，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用工程理論、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究方法和合理的工程技術(shù)手段解決實(shí)際問(wèn)題的能力。評(píng)價(jià)依據(jù)：學(xué)生課堂表現(xiàn)、習(xí)題質(zhì)量，試卷分析（b）設(shè)計(jì)并進(jìn)行試驗(yàn)的能力，以及分析和解讀數(shù)據(jù)的能力54.34.2教學(xué)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生掌握正確的實(shí)驗(yàn)研究方法和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，并能根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和判斷過(guò)程的本質(zhì)。達(dá)成途徑：方法論教學(xué)，即培養(yǎng)學(xué)生掌握水污染控制的研究方法，學(xué)會(huì)運(yùn)用工程的理論分析和認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的特征，并利用研究對(duì)象的特征設(shè)計(jì)合理的研究方案。通過(guò)相關(guān)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)和掌握污水處理實(shí)驗(yàn)方法和設(shè)備，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和判斷。評(píng)價(jià)依據(jù)：教學(xué)課件、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、試卷、習(xí)題（c）設(shè)計(jì)出滿足實(shí)際要求（如經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、政治、倫理、健康安全、生產(chǎn)性和可持續(xù)性方面）的系統(tǒng)、組成和過(guò)程的能力32.62.8教學(xué)目標(biāo)：掌握污水處理新技術(shù)、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的基本研究方法，能夠進(jìn)行概念設(shè)計(jì)。達(dá)成途徑：教學(xué)與實(shí)踐，即通過(guò)解析污水處理新技術(shù)、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的實(shí)例，讓學(xué)生了解在面向應(yīng)用的開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中，如何綜合考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、政治、安全和可持續(xù)發(fā)展等問(wèn)題。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并通過(guò)布置《案例分析》大作業(yè)，讓學(xué)生獨(dú)立分析工程命題，提出合理的概念設(shè)計(jì)方案。評(píng)價(jià)依據(jù)：教學(xué)課件、大作業(yè)、專題討論水污染控制工程課程活動(dòng)和學(xué)生能力達(dá)成的要求（d）在多學(xué)科小組中發(fā)揮作用的能力和有效溝通的能力10.80.75教學(xué)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生準(zhǔn)確表達(dá)，有效溝通，合作共事的能力。達(dá)成途徑：組織課內(nèi)討論，布置課外合作任務(wù)。評(píng)價(jià)依據(jù)：個(gè)人表達(dá)、專題討論、合作任務(wù)的質(zhì)量（e）識(shí)別、表達(dá)并解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力54.04.2教學(xué)目標(biāo)：掌握識(shí)別、表達(dá)和解決工程問(wèn)題的方法，具備獨(dú)立分析復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。達(dá)成途徑：案例分析與實(shí)踐，即通過(guò)解析大量的污水處理技術(shù)開(kāi)發(fā)的實(shí)例，讓學(xué)生了解遵循的基本原則，學(xué)會(huì)運(yùn)用工程基本理論和正確的實(shí)驗(yàn)方法識(shí)別、表達(dá)和解決工程問(wèn)題，并通過(guò)布置《案例分析》大作業(yè)，讓學(xué)生獨(dú)立分析源于實(shí)際的工程命題，討論并提出解決問(wèn)題的方案。

評(píng)價(jià)依據(jù)：教學(xué)課件、大作業(yè)、專題討論（f）擁有充足的知識(shí)，以便理解在全球化、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)環(huán)境下工程措施的影10.80.8教學(xué)目標(biāo)：讓學(xué)生了解污水處理新技術(shù)開(kāi)發(fā)對(duì)節(jié)約資源、降低能耗、保護(hù)環(huán)境的積極作用，及其在經(jīng)濟(jì)全球化中的地位和影響。達(dá)成途徑：邀請(qǐng)知名企業(yè)的專家介紹國(guó)際最新發(fā)展方向，以及環(huán)保企業(yè)的社會(huì)責(zé)任。評(píng)價(jià)依據(jù)：課內(nèi)互動(dòng)的表現(xiàn)、《案例分析》大作業(yè)的質(zhì)量（g）認(rèn)識(shí)到終身學(xué)習(xí)的必要性并有能力進(jìn)行終身學(xué)習(xí)10.80.8教學(xué)目標(biāo)：讓學(xué)生理解終生學(xué)習(xí)的重要性達(dá)成途徑；用導(dǎo)師制來(lái)開(kāi)展。評(píng)價(jià)依據(jù)：教師對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)（h）使用工程實(shí)踐所需的技巧、技術(shù)以及現(xiàn)代化工程工具的能力以及項(xiàng)目中闡述的其他能力21.71.6教學(xué)目標(biāo)：使用工程實(shí)踐所需的技巧、技術(shù)以及現(xiàn)代化工程工具的能力以及項(xiàng)目中闡述的其他能力達(dá)成途徑；創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和課外科技活動(dòng)來(lái)開(kāi)展。評(píng)價(jià)依據(jù)：科研論文和科研總結(jié)報(bào)告8）建立課程對(duì)學(xué)生能力達(dá)成的評(píng)價(jià)方法舉例：2012年，對(duì)表中的《水污染控制工程》進(jìn)行達(dá)成度評(píng)估，已知該課程對(duì)指標(biāo)點(diǎn)1的權(quán)重系數(shù)（即目標(biāo)值）為0.3，抽取了一個(gè)教學(xué)班的期末考試試卷作為樣本。已知樣本試卷的總分為100分，學(xué)生考試成績(jī)的平均得分為85.7分，則該課程對(duì)該指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成度評(píng)價(jià)值可計(jì)算如下:

課堂教學(xué)中緊密結(jié)合重大科研及工程項(xiàng)目，介紹工程前沿進(jìn)展組織學(xué)生參加國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者相關(guān)講座，使學(xué)生掌握學(xué)科的最新前沿動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)科發(fā)展同步，使學(xué)生知識(shí)水平得到全方位的提高基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)與學(xué)科前沿講座相結(jié)合上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院張辰總工程師美國(guó)工程院院士BruceE.Rittmann教授建設(shè)教學(xué)體系（以水污染控制工程為例）

安排與課程內(nèi)容緊密相關(guān)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提升學(xué)生工程實(shí)踐能力走出課堂，結(jié)合工程實(shí)際，更直接的掌握課程知識(shí)，在實(shí)踐中把握專業(yè)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合建設(shè)教學(xué)體系（以水污染控制工程為例）

以環(huán)境學(xué)科重大研究課題為背景，建立與課程教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

學(xué)生在導(dǎo)師指導(dǎo)下，通過(guò)四個(gè)過(guò)程，經(jīng)歷一次全面的分析研究問(wèn)題的過(guò)程、實(shí)驗(yàn)技能得到全面的鍛煉、綜合能力得到全面的提升培養(yǎng)獨(dú)立思考和積極進(jìn)取的科學(xué)精神學(xué)科優(yōu)勢(shì)與創(chuàng)新教學(xué)相結(jié)合建設(shè)教學(xué)體系（以水污染控制工程為例）

采用多種信息模式進(jìn)行多媒體教學(xué)，發(fā)揮名師的教學(xué)資源，加大課程信息量，增加課堂教學(xué)的趣味性。通過(guò)數(shù)字化方式突破傳統(tǒng)課堂教學(xué)的局限性，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量充分發(fā)揮MOOCs的作用建設(shè)水污染控制工程教學(xué)體系

課程教學(xué)過(guò)程中貫穿可持續(xù)發(fā)展理念與實(shí)踐我國(guó)政府制定的《中國(guó)21世紀(jì)議程》明確要求:“將可持續(xù)發(fā)展思想貫穿于從初等到高等整個(gè)教育過(guò)程”。環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生除掌握環(huán)境知識(shí)和基本技能，必須具有對(duì)可持續(xù)發(fā)展思想有深刻的理解。污水的資源化、能源化和低碳、高效、節(jié)能的污水處理技術(shù)將在水污染控制工程教學(xué)中的到突出和強(qiáng)化建設(shè)水污染控制工程課程教學(xué)體系

各院校堅(jiān)持專業(yè)特色的教學(xué)在完成《水污染控制工程》基礎(chǔ)理論教學(xué)后，各校自身學(xué)科特點(diǎn)進(jìn)行選擇性重點(diǎn)教學(xué)教學(xué)應(yīng)適應(yīng)社會(huì)需求，提高學(xué)生綜合能力為手段，以學(xué)科的長(zhǎng)期積累和特色為基礎(chǔ)，培養(yǎng)出特定領(lǐng)域所需的環(huán)境工程人才建設(shè)水污染控制工程課程教學(xué)體系三.專業(yè)課程建設(shè)的重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)科研資源

創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系的構(gòu)建

結(jié)合高校承擔(dān)的國(guó)家和地方重大科技項(xiàng)目組織科研教學(xué)一線的高水平教師參與指導(dǎo)充分發(fā)揮國(guó)家重點(diǎn)研究基地及其裝備優(yōu)勢(shì)確保大部分本科生獲得創(chuàng)新能力培養(yǎng)提高建設(shè)水污染控制工程課程教學(xué)體系

與注冊(cè)工程師考試制度相適應(yīng)工程教育體系建設(shè)注冊(cè)環(huán)保工程師制度對(duì)水污染控制工程能力培養(yǎng)提出了新的要求。注冊(cè)環(huán)保工程師制度對(duì)水污染控制的要求基本覆蓋結(jié)合注冊(cè)工程師制度的要求，改革工程能力培養(yǎng)方法，已是環(huán)境工程專業(yè)工程教育的重要方面建設(shè)水污染控制工程課程教學(xué)體系二.教學(xué)改革的主要方向

幾個(gè)重點(diǎn)注重水污染控制工程和固體廢物處理與資源化、大氣污染控制工程、環(huán)境工程儀表控制等環(huán)境工程核心課程的聯(lián)系結(jié)合學(xué)科發(fā)展，開(kāi)展水環(huán)境生態(tài)治理工程等教學(xué)建設(shè)，將最新科技成果和發(fā)展趨勢(shì)納入工程能力培養(yǎng)體系注重在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生水污染的全過(guò)程管理理念，形成從源頭控制、過(guò)程管理和末端治理為一體的工程能力教學(xué)培養(yǎng)體系提綱

四.支持條件建設(shè)三.專業(yè)課程建設(shè)的重點(diǎn)

多樣化補(bǔ)充教材的建設(shè)規(guī)劃建設(shè)一批多樣化的補(bǔ)充教學(xué)材料，包括課程設(shè)計(jì)、污水廠實(shí)習(xí)、污水廠管理運(yùn)營(yíng)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等，為學(xué)生課堂和課外學(xué)習(xí)實(shí)踐提供參考。配合教材，編寫習(xí)題指導(dǎo)、考試題庫(kù)、優(yōu)秀設(shè)計(jì)案例等，適應(yīng)OBE的要求。