环境工程探究型教学思路

1、环境工程探究型教学思路环境工程专业实验课研究型教学的主要特点传统教学模式中，教师不但列出了实验目的和实验步 骤，还明确了实验器材和药品的数量、试剂的纯度、实验方 法，甚至连仪器组装都包办了。研究型实验教学模式，强调 教师和学生之间的教学互动，教师帮助学生根据实验目的， 让学生自己运用已有的知识和上网检索到的知识，与同组学 习成员交流合作，让学生自己根据学校实验条件确定实验药 品和仪器的类型、数量、实验方法和实验步骤，在研究中培 养学生的能力。例如在"fenton试剂降解阿特拉津动力学性 能的测定”实验中，教师要引导学生自己确定使用什么仪器 和方法测定溶液中阿特拉津的浓度，如何用计算机

2、软件绘制 测定阿特拉津浓度的标准曲线，让学生自己思考fes04和 h202用量对阿特拉津降解速率的影响，如何求降解过程中的 速率常数和反应的活化能。传统教学模式中，实验内容只是局限于所选用的实验教 材，这在相当程度上影响了学生对知识的综合应用能力与分 析问题、解决问题的能力。而在研究型教学模式中，实验内 容不再局限于实验教材，教师鼓励学生联系日常生活、学校 周边工厂和家庭所在地的环境问题，鼓励学生积极参与教师 科研，注重实验内容的开放性。例如笔者经常组织学生到学 校所在市调查冶金、印染、电镀、制药等化工行业以及城市 污水处理厂和垃圾填埋场的污水处理情况，经常从这些行业 带样品让学生做实验，为学

3、校周边地方行业污水处理提供实 验参数、检测方法和污水处理工艺。这样学生的实验内容不 再拘泥于实验教材，而这种来源于生产实践的实验项目大大 提高了学生的积极性，学生的能力在研究性的实验中也得到 了极大地提升。环境工程专业实验课研究型教学的主要教学过程实验课研究型教学的主要教学过程包括：创设情境、确 定实验项目的研究内容、设计实验、研究性实验、效果评价 五个阶段。以“d201树脂吸附法处理石油化工生化尾水”为 例，论述环境工程专业实验课研究型教学的主要教学过程。 在环境工程专业实验教学中，教师可结合生活实际、工厂实 践和学生已具备的基本概念、原理等来创设情境，激发学生 的求知欲和实验动机。例如，石

4、油化工水平关系到一个国家 的国计民生，石油化工行业的污水是怎样处理的，石油化工 行业的污水经生化处理后，是否能够达到国家的排放标准。 树脂吸附法作为一种低能耗的固相萃取分离方法受到广泛 重视，树脂吸附法具有分离效率高、溶剂消耗少、操作安全、 能循环使用等优点；树脂吸附法在处理难降解生化尾水的同 时，可对生化尾水中难生化的有毒污染物吸附、分离与回收, 经树脂处理后可提高尾水的可生化性，树脂还能循环使用。 这样引入实验“d201树脂吸附法处理石油化工生化尾水”。 确定实验项目的研究内容是研究型教学的关键，因为它是整 个实验研究型教学过程的载体。实验项目的研究内容应在学 校实验条件允许的前提下具有探

5、究性、可接受性，且能激发 学生的实验兴趣。例如在“d201树脂吸附法处理石油化工生 化尾水”实验中，教师可引导学生上网查阅“石油化工行业 的污水排放标准”。在国家标准的指导下结合学校实验条 件，确定实验的研究内容：树脂处理前后化学需氧量 (codcr)、生化需氧量(bod5)、氨氮、ph值、电导率等参 数的测定、树脂吸附法处理石油化工生化尾水的实验优化条 件。根据实验项目的研究内容，学生上网查阅'中国期刊 网"、"elsevier”、"wiley"数据库，仔细查看和阅读 “与实验项目研究内容”相类似的研究论文；学生在小组讨 论的基础上明确实验目的

6、和实验原理，并具体设计实验，确 定实验步骤、仪器药品的种类和数量。例如在"d201树脂吸 附法处理石油化工生化尾水”的实验中，在查阅文献基础 上，学生确定了具体的实验步骤：第一步，选择树脂。依据 树脂对石油化工生化尾水中codcr的去除率和树脂的解吸效 率，从众多的商业树脂中筛选出d201树脂。第二步，优化 树脂吸附条件。以生化尾水中codcr的去除率为指标，从溶 液ph值、温度、树脂用量、生化尾水的上样浓度、流速等 因素优化树脂的吸附条件。第三步，在最优条件下重复实验, 确定树脂的循环次数。依据设计的实验，学生小组分工协作, 在教师指导下认真做实验。详细记录实验数据和实验现象， 并

7、认真分析实验现象产生的原因，要求学生学会运用origin 或microsoftofficeexcel等软件分析处理数据和制作图表。 在这一过程中，教师一定要注意培养学生良好的科学态度， 让其学习科学研究的方法。这一阶段在学生小组集体讨论的基础上，由学生完成实 验报告或研究小论文，锻炼学生分析、归纳和总结问题的能 力。教师可针对学生的小论文或实验报告，面对面地给学生 批改，帮助学生进一步分析实验现象和数据，以及如何用科 学规范的语言来书写实验报告和论文，这样可进一步提高学 生的科学语言的表达能力。教师也可就实验原理、数据处理、 实验方法和仪器使用等方面，组织学生进行实验答辩。例如 在“d201树

8、脂吸附法处理石油化工生化尾水”实验中，笔者 组织学生进行答辩。答辩中请学生回答：d201树脂的骨架是 什么；d201树脂上是否有电荷，如果有电荷，如何定量测量 d201树脂上的电荷；d201树脂上的电荷对实验有什么影响; d201树脂去除石油化工生化尾水中codcr的原理是什么；如 何确定d201树脂吸附达平衡；为什么温度越低树脂吸附效 果越好；为什么ph值在8左右树脂吸附效果好等问题。通 过对这些问题的回答，有利于学生对实验原理和实验方法的 巩固提高，能帮助学生对实验原理和实验方法进行再次建 构，有利于培养学生将实验原理和实验方法迁移应用到其他 实际问题中的能力。研究型教学在环境工程专业实验课应用效果分析湖南城市学院是一所地方性本科院校，从2007年开始 环境工程专业本科招生。尽管本校环境工程专业办学起步 晚、起点低，但本校环境工程专业教师注重教研教改，在专 业实验课教学中采用研究型教学，引导学生“在实验中研 究、在研究中实验”，提高学生实验的主动性和积极性，在 实验中进一步促进了学生对专业知识的理解和掌握，更为重 要的是学生的综合能力得到了极大地提升，主要表现在以下 方面：学生查阅资料，阅读文献的能力增强；学生的实验设 计、实验动手做能力增强；学生实验数据处理、图表制作、 论文写作水平得到提升；学生的逻辑推理能力、知识迁移和 应用能力、创新思