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關鍵詞: 工業廢水處理 教材改革 環境工程
當今世界共同面臨的兩大主要矛盾:一是飛速發展的全球經濟,二是不斷增長的各國人民對環境保護的要求。隨著工業經濟的快速增長,工業生產過程衍生的水環境污染問題已越來越嚴重。從上世紀中葉發生的環境公害事件(如:日本的水俁病和骨痛病事件),到2005年12月我國哈爾濱的松花江污染事件,再到2007年5月太湖藍藻的爆發,無一不是與工業生產排放的污水得不到有效、安全的處理相關。工業廢水處理已經成為環境工程專業順應經濟發展的一個重要方向,也是環境工程專業本科生必修的一門專業課。
我國環保產業近幾年不斷發展壯大,大批專門從事工業水處理相關的設備制造、水處理藥劑生產及工藝設計的環境工程公司和科研院所應運而生。這些單位的人才缺口很大,所需要的人才大多是有豐富經驗的工程人才。高校培養的環境工程專業本科生要想在就業時具有一定的優勢,必須從強化實踐能力方面尋找突破口。工業廢水處理是一門實踐性非常強的課程,要求與實踐高度結合,而目前還沒有一本符合這樣要求的教材出版。因此,工業廢水處理課程改革,必須從教材改革開始。
1.現行工業廢水處理課程教材存在的問題
1.1目前的教材偏重于水處理基本理論的介紹,這些理論大都已在前期課程中出現,多是物理法、化學法、物化法和生物法等水處理基本原理的再現,導致很多學生在學習這門課程時,因教材內容的限制感覺沒有興趣。
1.2目前教材中的實際工程案例過于陳舊,有些案例甚至是上世紀80年代的,與現在日新月異的水處理工藝相距甚遠。
1.3目前教材所用的環保水質排放標準多是以前的舊標準,2008年環境保護部頒布了一些行業污水排放的新標準,相比舊標準,新標準對工業廢水排放的要求更加嚴格。
1.4有些案例在引用時多是對工藝參數的羅列,沒有針對同一工業污水水質的不同工藝方案進行比較分析,讓學生對為什么在這個案例中采用這種工藝方案或工藝參數不甚明了。
工業廢水處理課程教材應該體現對基本理論的深化以及與工程實踐的緊密結合。
2.關于工業廢水處理課程教材改革的幾點建議
2.1弱化水處理基本原理的表述
學生在前期課程中對水處理的基本原理已經進行了系統的學習,在工業廢水處理課程中應盡量避免重復,否則會降低學生的學習興趣。因此,要弱化水處理基本原理的表述。但是,在具體案例分析的過程中,應由教師引導學生回顧,在具體應用中幫助學生加深對基本原理的理解。如:在肉類加工工業廢水的工程實例中,由教師調動學生,引導學生如何對肉類加工廢水的調節進行思考,其效果比枯燥地講解調節池的工作原理要生動得多。
2.2增加工業水處理新工藝的介紹
由于在前期課程中對一些新工藝的介紹篇幅較少,因此,在工業廢水處理課程中應重點介紹水處理的新工藝,如:CASS工藝的一些變形工藝,厭氧內循環IC工藝,厭氧折流板反應器ABR等[1]。這些新工藝的介紹,有利于學生在原有基本理論的基礎上,拓寬自己的知識面,了解水處理工藝最新的發展方向。
2.3引入近兩年工業水處理的實際案例
舍棄原有的一些陳舊工程案例,重點收集近兩年來的工業廢水處理工程案例。工業經濟不斷發展,社會對環境保護日益重視,要求環保標準的更新速度加快。我國2008年頒布了一批新標準,同時廢止了一些舊標準。新標準對水質的要求大多有了較大幅度的提高,如:《制漿造紙工業水污染物排放標準》(GB3544-2008)中對造紙工業廢水中的可吸附有機鹵素(AOX)和二英規定了排放限值,而在《造紙工業水污染物排放標準》(GB3544-2001)中沒有提及[2]。因此,原來的一些水處理工程中沒有考慮這些有毒污染物的去除,在這門課程中講述這樣的案例顯然滯后了。
2.4注重對案例中工藝方案的詳細分析
工業廢水處理課程中案例教學非常重要,是學生理論聯系實際的重要環節。在引入案例的同時,應注意引入的內容要有參考價值,不能進行工藝參數、運行結果的簡單羅列,應該將不同的工藝方案、不同的工藝參數進行對比,最終得出最佳的工藝方案和運行參數。只有這樣,學生在具體學習時才能對該類工業廢水的處理方法有一個全面的了解,在進行該類工業廢水處理工藝選擇和設計時才能有全局觀,把握關鍵問題,真正做到知其然,更知其所以然。
2.5加強對工業水處理工程中新設備應用的介紹
工業廢水處理課程中還應加強對一些新設備的介紹。目前,環保設備種類繁多,新設備層出不窮。做為工程設計人員,應該及時了解市場上出現的新設備,否則在工藝設計時容易受到舊設備功能上的制約。比如,在泵站的設計時,以前普遍在吸水池前設置格柵,增加了柵渣清除的工作量,為了減少或避免柵渣清除的工作量,現在的泵站設計中普遍采用碎污機。
總之,工業廢水處理課程教材應該體現最新的工藝方法及相關的工程案例和附屬設備,體現環保標準與時俱進,只有這樣才能提高學生的實際應用能力,讓學生在學習這門課程時感到課堂上學習的知識確有所用,才會保持學習熱情,變被動式學習為主動式學習。
參考文獻
然而,對于非傳統工業產品(例如專用設備,新材料及特殊化學品等),特別是在公開渠道數據匱乏的國家和地區,我們該如何評估目標市場的規模和增長率?這些數據對于企業決定是否投資該項業務及如何分配資源至關重要。
賽立信競爭情報將通過一個案例,向您展示競爭情報方法解決上述問題的獨特價值。
一、項目背景
中國環境污染日益惡化,導致公眾環保意識的集體蘇醒及政府監管的逐步完善,這些壓力迫使越來越多的制造企業在污染治理上投入更多;上述變化為環保產業的發展提供了良好的市場機遇。
壓力和挑戰
作為向紡織行業提供特殊化學品及技術服務的化工企業(簡稱T公司),T公司委托賽立信競爭情報開展專題調研,希望通過調研能了解化工企業的應對措施及水污染治理設備的市場規模,為評估該產品的市場機會提供重要依據。
二、項目執行
(一)界定調研目標
通過公開渠道及行業協會調查,賽立信競爭情報對調研目標——水污染治理設備市場,作出了界定,如圖1所示:
作為環境服務產業的一個主要組成部分,水污染治理服務主要包括水污染治理技術/產品開發和水污染治理工程設計施工,主要服務于政府水污染治理工程與工業企業節能減排兩個細分市場。
(二)確定調研方法
在上述兩個細分市場從事經營活動的主體既包括環保企業,也包括大專院校和研究院所。其中,水污染治理技術/產品開發企業數量眾多且規模較小,尚未形成壟斷格局。這種典型的“碎片”市場缺乏公開數據,并且呈現出快速增長的趨勢,因此不適合采用“自下而上”的方法測算市場規模。
考慮到政府在水污染治理領域的主導地位及水污染治理設備的采購流程,賽立信競爭情報選擇以政府職能部門作為主要的調研目標,結合對水污染治理工程設計單位的深入訪談,我們獲得關于重點流域水污染治理與高污染行業專項整治的大量第一手數據,對包括工業廢水與城市污水處理技術與設備、水環境監測儀器及自動采樣、數據處理系統、在線式/便攜式水質監測儀器、環保藥劑等細分產品市場規模進行了準確的評估和預測。
(三)擴展分析
T公司根據賽立信競爭情報的調研結果選擇了重點市場區域的10個環保企業展開競爭調查,對上述企業的組織結構、研發能力、市場資源及營銷模式等要素進行對比分析,為制定有效的進入策略提供了有力支持。
三、項目價值
對環保專用設備這樣的非傳統工業品而言,其市場尚處于快速增長期且進入該市場的企業數量眾多,呈現出“碎片”化特征;同時公開渠道幾乎沒有關于這個“碎片”市場規模的完整信息,因此傳統的統計方法難以解決上述問題。
通過價值鏈及行業分析等競爭情報方法,我們能夠在厘清市場邊界的基礎上對行業參與者及市場驅動力展開定向調研、以收集關于市場容量及增長潛力的第一手數據。在本案例中,政府職能部門作為行業監管者與市場參與者,對設定行業門檻及制定競爭規則均發揮了不可替代的作用,因此賽立信選擇政府職能部門作為主要調研目標并通過多種調查方法組合獲得了大量寶貴的第一手信息,為T公司評估目標市場規模、制定有效的進入策略提供了重要依據和建議。
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版權要求:
《水污染控制工程》為環境工程專業的主干課程,其涉及的基礎知識繁雜,同時工程應用性極強.該課程重點探討如何運用各種物理、化學和生物的方法控制和消除水污染,強調控制污染的各種技術手段,實踐技能要求高.在整個教學過程中,如何將課堂教學與實驗教學有機地結合在一起,更好地貫徹理論與實踐相結合的宗旨,提高學生分析問題、解決實際問題的能力,促進環境工程創新人才的培養,是目前環境工程專業教學急需解決的問題,也是當前國內外大多數高校進行教學改革的主要方向[1,2].然而,現今普遍采用的教學方式主要存在以下問題:課堂教學與實驗教學聯系不緊密,實驗教學內容缺乏系統性和解決實際問題能力的培養,實驗教學內容與學科前沿結合不緊密等問題.因此,在水污染控制工程教學中采用將課堂教學與實驗教學相結合,并將水污染控制工程領域的前沿內容充實進來的手段,不僅可以達到在教學過程中激發學生的學習熱情和學習效率的目的,還培養了學生的批判性思維和嚴謹、實事求是的研究習慣,鍛煉了學生解決實際問題的能力,達到課堂教學、實驗教學以及學科前沿領域探討三者相互協調,實現教學效果最大化.
2教學內容改革
為了更好地將水污染控制工程的理論教學和實驗教學相結合,將課堂教學與實驗教學在教學內容上彼此滲透,并將水污染控制工程領域的前沿研究內容充實進來,使學生能夠及時了解學科發展動態和趨勢,掌握新技術和新方法.具體體現在以下幾個方面.
1)課堂教學與實驗教學相結合.根據水污染控制工程課堂教學內容將實驗內容分為與之相對應的5個模塊,具體包括污水的物理處理實驗、污水的化學處理實驗、污水的物理化學處理實驗、污水的生物處理實驗和污泥的處理與處置實驗.
2)教學內容及時更新.進入21世紀后,人們對環境的探索和認識不斷向新的深度和廣度延伸和拓展,水污染控制工程領域的研究也取得了顯著成績.水污染控制工程的研究內容、研究方法和研究手段也在不斷地發生改變,教學內容也應及時進行更新和變化,將該領域的前沿內容充實到實驗教學內容中去,使學生能夠及時了解環境工程學科發展動態和趨勢,掌握新技術和新方法.比如富營養化水體和受污染的地下水的修復技術屬于水污染控制的前沿領域,本著面向應用的目的,將富營養化水體的修復技術和受污染的地下水的修復技術實驗引入到課程中,如“沉水植物菹草對富營養化水體的修復實驗”、“浮水植物浮萍對富營養化水體的修復實驗”和“可反應滲透墻對受污染的地下水的修復實驗”.實驗內容選擇以地方企業的生產污水(如印染廢水、遮陽材料廢水)做為混凝、氣浮等基礎單元實驗用水水源,在鞏固學生基本理論知識的同時,為解決地方水環境污染問題出謀劃策,培養其為地方經濟服務的意識.除完成必需的實驗過程,還要求學生了解實驗中運用的各種處理單元的技術經濟指標、工藝運行控制條件等內容,強化學生的實驗操作技能、工程實踐能力等方面的培養.
3)增加設計性實驗.現行通用的實驗教材中所涉及的實驗項目,多側重于理論的驗證性實驗,綜合性、設計性、研究性的實驗較少,這極大地限制了學生獨立思考能力和創新能力的培養.因此,在選用傳統實驗教材的同時,大量補充了綜合性、設計性實驗(如光電催化降解有機物實驗、UV/H2O2聯合處理染料廢水實驗、活性污泥性質測定和氧化溝實驗等)的講義材料.學生根據教師提供的原水(人工配水、工業廢水或生活污水)和實驗處理單元,通過查閱資料提出完整的處理方案、工藝流程,對工藝的運行控制參數進行合理設定,并制定對工藝運行效果的監測方案.方案中學生必須明確所采用工藝、主要去除對象和性能評價指標.例如在污水生物處理實驗中,學生要獨立完成空氣量、回流比、泥齡等工藝主要控制參數的設定,制定實驗步驟和監測指標;在完成活性污泥的馴化后進行活性污泥形態和生物相的觀察,并對工藝運行參數如污泥濃度以及污泥沉降性能進行測定;最后根據所提出的組合工藝實驗運行中的監測數據進行工藝評價與分析.該實驗內容的設計較全面地涵蓋了水污染控制工程、環境監測、環境微生物學等相關課程的核心內容,克服了驗證型實驗對原理或某一操作技術的單一訓練缺陷,把環境工程專業多門課程的基本理論、操作技能、工藝設計和運行管理等內容有機地結合在一起,使學生的專業技能和工藝實踐能力能得到全面的綜合訓練提升.
3教學方法改革
教學過程中把教學重點和難點以問題提問的形式引出,讓學生分組討論或協作學習,鼓勵師生互動交流,培養學生主動學習,激活學生思維.如在水體自凈一節中,結合氣、液界面大氣復氧與微生物呼吸、有機污染物降解好氧過程中氧的供需平衡關系進行提問、分析、討論,引導出水體自凈速度慢除了受水體中微生物數量或濃度的影響外,還受水體大氣復氧、氧的供給、傳質的影響.因此,為加快污水處理或凈化速度,降低污水處理構筑物規模,減少建設投資,污水生物處理必須接種微生物或回流污泥,進行人工強制曝氣.通過問題引出、師生共同討論、老師的啟迪和總結,促進學生歸納、利用所學知識分析、解決問題,從而激活學生思維,并把水污染控制與工程有機結合起來,為后面污水生物處理的污泥回流、曝氣充氧設備與充氧能力的教學打下了良好的基礎.在污水處理工藝流程選擇與設計教學中,采用資料分析、案例講解、觀看DV教學錄像及構筑物和機械設備圖片,把工程計算、圖紙、構筑物、設備有機結合起來,引導學生合理選擇工藝流程和工藝參數、認真進行設計計算,按照規范、標準繪制圖紙等等,同時給學生灌輸行業標準規范、工藝技術實用性以及技術經濟性等工程理念,提升學生工程設計能力.為促進理論與實踐相結合,在教學過程中把科研成果引入教學中,同時布置大作業,并在教學過程后期參觀城市污水處理廠和工業廢水處理站,改變了傳統的教師課堂講學模式,實行講授—參觀—實踐這一師生共同參與的教學模式,使學生通過同步大作業計算,思考、消化所學的理論知識,深入生產第一線了解水處理構筑物、設備、圖紙、工藝流程、工藝技術參數以及運行管理和技術積極性等,真正理解“工程”的深刻涵義,激勵學生重視并積極參與學習的全過程,把能力培養、知識學習和素質教育融為一體,從而明顯提高學生的學習積極性,培養了學生的工程實踐能力.開展開放性實驗教學.環境工程專業設在化學化工學院內,學院的化學、化工和材料專業基礎雄厚,具備很多與這三個專業相關的大型科研儀器.在指導學生完成驗證性實驗和綜合性實驗后探索開放性實驗,如在學生已做過活性碳吸附實驗的基礎上開設“改性活性碳對染料廢水中有機物的吸附處理研究”開放性實驗.讓學生通過化學的方法對活性碳進行改性,探討改性條件對材料吸附處理效果的影響,讓學生找出最佳的制備條件;將制備出的改性活性碳進行表征,測定改性前后活性碳的吸附性能;學生在選題并查閱相關文獻的基礎上擬定改性活性碳制備的方案及處理廢水方案;在方案確定后,學生自己準備藥品、自己學會實驗儀器的使用,自己安排時間進行實驗,指導教師只在適當的時候到實驗室解答學生的問題.這樣,可以彌補學生實驗時間有限而無法深入探討的不足,也在一定程度上提高了實驗室的利用率,有利于學生綜合能力的提高.
4考核方法改革
嚴格的考核是正確引導、激勵學生學習積極性,監督、檢查學生學習效果,提高實驗教學質量的有效手段.傳統的實驗考核成績只是根據平時實驗報告成績和期末考試成績來評定,這樣不能全面反映學生的學習態度、實驗能力以及創新能力.現在將實驗考核成績分為平時成績、設計實驗和期末考核三部分.平時成績包括出勤情況、實驗操作、實驗報告,占總成績的40%:出勤情況(占10%)主要檢查學生實驗課是否遲到、早退;實驗操作(占15%)包括學生的動手能力、儀器使用等;實驗報告(占15%)包括實驗結果的真實性、合理性、可靠性,以及實驗結果分析的合理性、科學性、全面性,是學生綜合素質的具體體現.設計實驗占30%,由老師根據水污染控制工程大綱的核心內容給出設計性實驗題目,學生獨立完成資料收集、設計、準備和實驗的全過程.期末考核占30%,包括理論考核(占15%)和實驗技能考核(占15%).這種綜合考核形式的考核重心向實驗操作能力和結果分析能力傾斜,避免了教學質量監控體系中摻入太多的人為因素和隨意性,促使學生積極參與實驗操作和結果分析,最終達到提高教學質量的目的.
5結語
關鍵詞:煉鋼工業;污水處理;廢水污染
中圖分類號:U664 文獻標識碼:A
1 煉鋼工業廢水綜述
煉鋼技術是將生鐵中含量較高的碳、硅、磷、錳等元素去除或降低到界定范圍內的工藝。煉鋼廢水分為煉鐵廢水、煉鋼廢水、軋鋼廢水。煉鐵廢水是來源于高爐煤氣洗滌水和沖渣廢水這兩種類型,其特點是廢水水溫較高,里面的含有懸浮物濃度較大,據不完全統計達1000~3000mg/L。煉鋼廢水源于設備間接冷卻水、設備和產品的直接冷卻廢水、除塵廢水、沖渣廢水。特點是設備和產品的直接冷卻廢水。這里有大量氧化鐵和少量油脂,但是對它們處理后可循環利用。軋鋼廢水則來源于熱軋和冷軋產品過程中需要大量直接冷卻水,沖洗鋼材和設備,特點是熱軋廢水含有大量氧化鐵和油,具有水溫高、水量大等諸多問題。
2 煉鐵廢水處理技術
煉鐵工藝是將原料及燃料送入高爐,再通入熱風,使原料在高溫下熔煉成鐵水,同時產生爐渣和高爐煤氣。在這個過程中煉鐵產生的高爐渣,經水淬后成水渣用于生產水泥等制品(見圖1)。
從高爐引出的煤氣稱為“荒煤氣”,先經過重力除塵,再進入洗滌設備。煤氣的洗滌和冷卻是通過在洗滌塔等設備中實現的。由于水與煤氣直接接觸,煤氣中的細小固體雜質進入水中,水溫隨之升高,里面的一些礦物質和煤氣中的酚、氰等有害物質部分溶入水中,形成高爐煤氣洗滌水。
3 煉鋼廢水處理技術
鐵水中的碳與吹氧發生反應,生成一氧化碳隨爐氣從爐口冒出。回收這部分爐氣,作為工廠能源的一個組成部分,這種爐氣叫轉爐煤氣,這種處理過程我們稱為回收法。另一種方法是在煙道內空氣中的氧氣與熾熱的CO發生燃燒反應,使CO大部分變成CO2,同時放出熱量,這種方法稱為燃燒法。
下面以混凝沉淀-水穩藥劑處理技術為例說明它的處理技術。在實際處理中我們將粗粒分離槽中含量約為15%的、粒徑大于60μm的粗顆粒雜質通過分離機予以分離,在過程中被分離的沉渣送燒結廠回收利用;剩下含細顆粒的廢水流人沉淀池,加入絮凝劑進行混凝沉淀處理,沉淀池出水由循環水泵送二級文氏管使用。二級文氏管的排水經水泵加壓,再送一級文氏管串聯使用,在循環水泵的出水管內注人防垢劑水質穩定劑,以防止設備、管道結垢。
4 軋鋼廢水處理技術
在軋鋼生產過程中會產生大量廢水,這些廢水如果直接排放,不僅對環境造成污染,而且會造成水資源浪費。工業生產中軋鋼廢水可分為熱軋廢水和冷軋廢水兩種,主要污染物是粒度不同的氧化鐵皮及油類,熱軋廢水中含油廢水的治理及廢油的回收技術在軋鋼廢水中具有代表性,細顆粒含油氧化鐵皮的濃縮、脫水處理等也是主要的治理內容。
工業中熱軋鋼廢水是指鋼鐵廠熱軋車間在通過扎輥將鋼錠熱軋成各種鋼材以后需用水冷卻軋輥,沖洗氧化鐵皮最后產生的一種廢水的過程。根據要求在工業中每軋制1噸鋼板約排出廢水30-40立方米。冷軋廢水種類越多,所含的污染物質較復雜,差別也大。其中冷軋乳化液的油脂濃度高、乳化濃度高,普遍含表面活性劑,是含油廢水體系中處理難度比較大的一種廢水。
以軋鋼廢水處理中的熱軋廢水的處理為案例,簡述對其處理的技術。熱軋廢水處理技術我們可以選用旋流沉淀池完成凈化水質。工作原理是用旋流沉淀池來完成的。過濾后的廢水,在沉淀池里的時間是在6到10分鐘,沉淀中要根據生產要求要對水溫有個最基本的要求。再用加藥混凝沉淀,進一步凈化,使循環水懸浮物含量小于50mg/L。為提高循環水質的要求和可利用情況,再把熱軋廢水經沉淀處理后,再用單層和雙層濾料的壓力過濾器進行最終的凈化,達到預想目的。
結語
在我國鋼鐵工業作為高能耗、多排放污染的行業,在全國節能減排的工作中承擔著重大的責任。而在外國,鋼鐵工業循環用水率已達95~98%,需補充2~5%新鮮水,每煉1噸鋼需補充新鮮水2~8噸。而我國大型鋼鐵企業循環用水率平均65%,每煉1噸鋼要補充水30~50噸。廢水排放量大,污染也嚴重。要通過各種技術創新和技術改造,解決鋼鐵工業用水的節能減排。
摘?要:介紹了《水污染控制技術》課程開放式教學平臺建設與實踐,結合實際提出了平臺的建設理念,并就平臺的基本結構、主要共享資源、教學與功能等方面進行了較為詳細的闡述。
關鍵詞:水污染控制技術課程;開放式教學平臺;建設與實踐;資源共享
黑龍江建筑職業技術學院市政學院《水污染控制技術》課程于2007年被評為國家級精品課程。課程組針對企業需求,開發該課程教學資源和創新教學方法,完善了工作過程系統化課程內容體系,實現了教學過程與企業實際工作過程的深度融合。以該課程為載體的教學團隊成員具有良好的知識結構,呈現專業方向優勢互補、知識技能互補、梯隊合理的“雙師”結構,為課程建設與教學改革的可持續發展提供了重要保障。在該課程的教學過程中,課程組以企業需求為導向,更新教學內容,并融入新的教學成果,以公共網絡為載體,將構建開放式教學平臺作為提高教學質量和水平的重要教改方向,努力提高人才培養質量,服務學習型社會建設。通過近幾年的探索與實踐,建成了較完整的課程資源系統,可利用共享系統向學習者提供教育資源服務。2012年12月該課程完成了“轉型升級”,通過國家精品資源共享課驗收。
一、開放式教學平臺建設理念與構建框架
作為國家級精品課,課程組在網上提供了大量可供直接利用的教學資源,但還需堅持“以企業人才需求為先導,以學生為主體”的教學理念與教學思想,結合自身教學需求與本課程的教學特點創新與發展。
1.以學生為主體的教學、實踐互動的開放式教學平臺建設理念
《水污染控制技術》課程的特點要求將水污染控制技術應用于工程實踐,使學習者獲得工藝設計、設備運行操作等職業技能,開放式教學平臺可以實現課堂教學、工程實踐和社會實踐的互動,為學生提供給寬口徑、多內涵、體現個性需求和教學反饋的立體化教學系統。以學生為中心實施教學和實踐,讓學生了解工作過程,了解職業崗位的能力需求,在開放中實現互動教學。開放式教學平臺,由傳統的以教師為中心轉變為以學生為中心,將學生作為教學過程中的主體,應使學生成為知識的主動探究者,讓學校、企業、社會聯成一體,學生隨時有動手的機會,在實踐中學習和培養創新能力。
2. 平臺的構建框架組織結構
依據教育部精品資源共享課建設工作實施辦法,開放式教學平臺應是一個結合《水污染控制技術》課程實際教學需要,以服務課程教與學為重點,課程資源豐富、系統、完整,并且充分開放共享的教學平臺。開放式教學平臺的教學資源分為“基本資源”和“拓展資源”兩大類。開放式教學平臺在已有《水污染控制技術》國家精品課程的基礎上構建,是反映教學活動的必需資源和教學的依據及材料,在促進“教”與“學”的理念和方式發生深刻變革的同時,為教師提供滿足其自身教學所需要的必需的資源及可供參考和選擇的資源,為學習者提供課程基本信息以及復習、釋疑和進一步拓展的環境。
二、開放式教學平臺系統資源建設
為盡可能實現資源的“優質”和提高資源的“利用率和共享性”,課程組克服了原有精品課程建設中存在的不足,在開放式教學平臺上,按照課程體系和企業崗位需求,進行資源設計和組織,將知識單元和實驗/實訓單元標引不同類型的教學資源,并覆蓋所有涉及的知識點和技能點。使用者可根據不同的教學和學習需求,通過輸入關鍵字,實現基于知識模塊或知識/實驗單元或知識點/技能點進行檢索,既可選擇對應檢索范圍中的所有資源,也可僅選擇所需類型的資源,自主學習和查閱所需相關資料。
1. 基本資源建設
基本資源包括課程基本信息、重點難點指導、作業習題和全程教學錄像等滿足教學和學習基本需求的各類資源。(1)課程基本信息。包括課程介紹、教學大綱、教學日歷、教案/演示文稿和授課教師等,以介紹為主,將課程的歷史沿革、建設過程,課程教材的更新、教學內容演變,教案/演示文稿以及授課教師的教學情況等課程基本信息展示出來。(2)重點難點指導。教學重點難點是教學內容中關鍵性的最重要的中心內容和教學中難于理解或領會的內容,是課堂結果的主要線索。在教學大綱、教案/演示文稿和每個課堂教學單元中都確定了教學重點和難點,并給出指導方案。為突出重點、突破難點,向課堂教學要質量,要效率,還為學習者提供了課程學習手冊和校本教材等參考資源。(3)作業習題。形式多樣,與課時教學內容相匹配,附參考答案,有利于學習者突破教學難點,掌握基礎知識、基本原理。(4)全程教學錄像。為課堂教學的真實反映,講授者循循善誘,由淺入深,恰當地利用多媒體輔助教學,形象、直觀。有利于學生理解教學難點和自主學習。
2. 拓展資源建設
拓展資源包括輔助教學和學習的各種特色資源,如案例庫、專題講座庫、素材資源庫、實驗/實訓、試題庫/在線考試、學習論壇等。
(1)案例/專題講座/素材資源庫。案例庫收集了課程組在社會服務中設計的一批典型水污染治理工程案例;專題講座庫收錄了本行業企業專家介紹水污染控制新技術、新工藝、新裝備的應用以及本行業發展方向和職業技能要求等;在素材庫中,收集了污廢水處理工程技術規范、設計規范、國家標準,參考文獻以及具有自主知識產權的污廢水處理工程項目設計方案、施工圖紙等。這些資源可供同行和學習者參考使用。
(2)實驗/實訓。針對課程特點配套了實訓項目和課程設計任務書指導書,開通了水處理設施運行操作仿真系統,為學生提供了虛擬環境下實驗室開放教學;在校內水處理車間設置了不同功能的水處理單體設備,學生可根據污廢水處理要求進行組合,完成城市污水、工業廢水、中水、純凈水處理等項目的實驗/實訓;還設置了4套水處理綜合實驗裝置,滿足實驗/實訓要求,提高學生現場操作技能。
(3)試題庫/在線考試。試題庫匯集了200多道題目,分為概念原理題、分析題、論述題、實踐題等不同類型。在進行階段性學習之后,學習者通過系統自動抽題,在線測試或考試,通過參考標準答案及要求,進行自我評分。
三、結束語
通過開放式教學平臺的構建與實踐,實現了《水污染控制技術》課程“轉型升級”為國家精品資源共享課目標。開放式教學平臺的使用,能有力地激活學生的主體意識,激勵學生自主學習,實現教學和實踐的開放式良性互動交流,讓學生有機會自主了解社會,向社會學習。學生、教師、和企業崗位之間的關系通過開放式教學平臺得以更好的發展,從而促進教學質量的提高。