同济水污染控制工程教学报告

水污染控制工程教材建设及教学改革同济大学周琪

2015年11月内容摘要

1.

介绍《水污染控制工程》第四版2.介绍课程教学的改进思路，环境保护与可持续发展的理念已更加深入人心，水污染控制的理论和技术也很大的发展，工程实践也为教学积累了大量的经验与案例。为适应环境学科的发展和人才培养，在《水污染控制工程》（第三版）基础上，第四版作了较大的修改和补充，特别是增补了反映近年来水污染控制技术的新发展的内容，第四版新增及增补内容第四版新增及增补内容第一章中增补了新型材质的管道、检查井、雨水口；第四章中增补了立体交叉道路雨水的排除和雨水径流控制及资源化；第七章中增补了排水管渠系统管理维护新技术，第十二章增加了生物脱氮的新的工艺技术；增加了第十九章：工业废水污染控制的途径及方法；在污水厌氧消化、污泥的处理处置等章节也有较大的增补。特点关于近年来雨水问题，教材中编入了关于城市径流污染控制和低影响开发的理念；在城市市政设施中，径流调节是重要的工程手段，因此在教材中进行了较系统的介绍；技术方面：介绍了雨水的水质特点、雨水的截留储存系统、雨水的渗透、雨水的净化、雨水的利用系统等。工业废水处理增加的工业废水处理章节，考虑到近年来工业废水、特别是工业园区集中污水处理的问题，在教材中增加了这一章。特点：

介绍工业废水的来源于水质特点、工业废水污染控制的基本策略与方式、工业废水污染预防与清洁生产、工业废水污染预防的基本途径、工业废水的单独处理与集中处理原则等。工业废水处理章节特点：工业废水污染预防与清洁生产工业废水处理的调节池原理与设计；工业废水处理工艺流程的选择工业园区的废水处理，传统工业园区和生态工业园区的特点工业园区废水处理实例

重视对《水污染控制工程》上册的教学城市排水系统在水污染控制中越来越得到重视，国外在这方面发展很快，包括可持续的排水系统、城市面源污染控制技术、低影响开发（LID）技术等，但现有教材中反应不多，一些学校因为教学时数的限制，忽视了这部分的教学，要尽快补充这部分内容。建设教学体系（以水污染控制工程为例）专业已经明确提出帮助毕业生达到培养目标的各种能力要求目标值评价值2012评价值2013课程教学目标、达成途径和评价依据等（a）应用数学、自然科学和工程知识的能力32.52.1教学目标：培养学生应用数学、自然科学和工程知识分析解决问题的能力。达成途径：案例教学，即通过剖析来自教师科研实践或文献报道的国内外水污染控制新技术、新装备开发的成功案例，培养学生运用工程理论、科学的实验研究方法和合理的工程技术手段解决实际问题的能力。评价依据：学生课堂表现、习题质量，试卷分析（b）设计并进行试验的能力，以及分析和解读数据的能力54.34.2教学目标：培养学生掌握正确的实验研究方法和科学的实验设计方法，并能根据实验结果分析和判断过程的本质。达成途径：方法论教学，即培养学生掌握水污染控制的研究方法，学会运用工程的理论分析和认识研究对象的特征，并利用研究对象的特征设计合理的研究方案。通过相关的专业实验，让学生认识和掌握污水处理实验方法和设备，学会设计实验，并对实验结果进行分析和判断。评价依据：教学课件、实验报告、试卷、习题（c）设计出满足实际要求（如经济、环保、政治、伦理、健康安全、生产性和可持续性方面）的系统、组成和过程的能力32.62.8教学目标：掌握污水处理新技术、新产品开发的基本研究方法，能够进行概念设计。达成途径：教学与实践，即通过解析污水处理新技术、新产品开发的实例，让学生了解在面向应用的开发和系统设计工作中，如何综合考虑经济、环保、政治、安全和可持续发展等问题。对系统进行优化设计，并通过布置《案例分析》大作业，让学生独立分析工程命题，提出合理的概念设计方案。评价依据：教学课件、大作业、专题讨论水污染控制工程课程活动和学生能力达成的要求（d）在多学科小组中发挥作用的能力和有效沟通的能力10.80.75教学目标：培养学生准确表达，有效沟通，合作共事的能力。达成途径：组织课内讨论，布置课外合作任务。评价依据：个人表达、专题讨论、合作任务的质量（e）识别、表达并解决复杂工程问题的能力54.04.2教学目标：掌握识别、表达和解决工程问题的方法，具备独立分析复杂工程问题的能力。达成途径：案例分析与实践，即通过解析大量的污水处理技术开发的实例，让学生了解遵循的基本原则，学会运用工程基本理论和正确的实验方法识别、表达和解决工程问题，并通过布置《案例分析》大作业，让学生独立分析源于实际的工程命题，讨论并提出解决问题的方案。

评价依据：教学课件、大作业、专题讨论（f）拥有充足的知识，以便理解在全球化、经济、环境和社会环境下工程措施的影10.80.8教学目标：让学生了解污水处理新技术开发对节约资源、降低能耗、保护环境的积极作用，及其在经济全球化中的地位和影响。达成途径：邀请知名企业的专家介绍国际最新发展方向，以及环保企业的社会责任。评价依据：课内互动的表现、《案例分析》大作业的质量（g）认识到终身学习的必要性并有能力进行终身学习10.80.8教学目标：让学生理解终生学习的重要性达成途径；用导师制来开展。评价依据：教师对学生的表现进行评价（h）使用工程实践所需的技巧、技术以及现代化工程工具的能力以及项目中阐述的其他能力21.71.6教学目标：使用工程实践所需的技巧、技术以及现代化工程工具的能力以及项目中阐述的其他能力达成途径；创新实验和课外科技活动来开展。评价依据：科研论文和科研总结报告8）建立课程对学生能力达成的评价方法举例：2012年，对表中的《水污染控制工程》进行达成度评估，已知该课程对指标点1的权重系数（即目标值）为0.3，抽取了一个教学班的期末考试试卷作为样本。已知样本试卷的总分为100分，学生考试成绩的平均得分为85.7分，则该课程对该指标点的达成度评价值可计算如下:

课堂教学中紧密结合重大科研及工程项目，介绍工程前沿进展组织学生参加国内外专家学者相关讲座，使学生掌握学科的最新前沿动态实现教学内容与学科发展同步，使学生知识水平得到全方位的提高基础知识教学与学科前沿讲座相结合上海市政工程设计研究总院张辰总工程师美国工程院院士BruceE.Rittmann教授建设教学体系（以水污染控制工程为例）

安排与课程内容紧密相关的实践教学环节，提升学生工程实践能力走出课堂，结合工程实际，更直接的掌握课程知识，在实践中把握专业的最新发展动态理论学习与实践教学相结合建设教学体系（以水污染控制工程为例）

以环境学科重大研究课题为背景，建立与课程教学内容相结合的创新实验

学生在导师指导下，通过四个过程，经历一次全面的分析研究问题的过程、实验技能得到全面的锻炼、综合能力得到全面的提升培养独立思考和积极进取的科学精神学科优势与创新教学相结合建设教学体系（以水污染控制工程为例）

采用多种信息模式进行多媒体教学，发挥名师的教学资源，加大课程信息量，增加课堂教学的趣味性。通过数字化方式突破传统课堂教学的局限性，提高教学效率和教学质量充分发挥MOOCs的作用建设水污染控制工程教学体系

课程教学过程中贯穿可持续发展理念与实践我国政府制定的《中国21世纪议程》明确要求:“将可持续发展思想贯穿于从初等到高等整个教育过程”。环境工程专业学生除掌握环境知识和基本技能，必须具有对可持续发展思想有深刻的理解。污水的资源化、能源化和低碳、高效、节能的污水处理技术将在水污染控制工程教学中的到突出和强化建设水污染控制工程课程教学体系

各院校坚持专业特色的教学在完成《水污染控制工程》基础理论教学后，各校自身学科特点进行选择性重点教学教学应适应社会需求，提高学生综合能力为手段，以学科的长期积累和特色为基础，培养出特定领域所需的环境工程人才建设水污染控制工程课程教学体系三.专业课程建设的重点学科建设创新人才培养科研资源

创新能力培养体系的构建

结合高校承担的国家和地方重大科技项目组织科研教学一线的高水平教师参与指导充分发挥国家重点研究基地及其装备优势确保大部分本科生获得创新能力培养提高建设水污染控制工程课程教学体系

与注册工程师考试制度相适应工程教育体系建设注册环保工程师制度对水污染控制工程能力培养提出了新的要求。注册环保工程师制度对水污染控制的要求基本覆盖结合注册工程师制度的要求，改革工程能力培养方法，已是环境工程专业工程教育的重要方面建设水污染控制工程课程教学体系二.教学改革的主要方向

几个重点注重水污染控制工程和固体废物处理与资源化、大气污染控制工程、环境工程仪表控制等环境工程核心课程的联系结合学科发展，开展水环境生态治理工程等教学建设，将最新科技成果和发展趋势纳入工程能力培养体系注重在教学中培养学生水污染的全过程管理理念，形成从源头控制、过程管理和末端治理为一体的工程能力教学培养体系提纲

四.支持条件建设三.专业课程建设的重点

多样化补充教材的建设规划建设一批多样化的补充教学材料，包括课程设计、污水厂实习、污水厂管理运营、毕业设计等，为学生课堂和课外学习实践提供参考。配合教材，编写习题指导、考试题库、优秀设计案例等，适应OBE的要求。