浅谈环境工程学课程教学的延伸与拓展

【摘要】 快速发展的经济社会需要创新型、实践型、应用型的高级人才，当代大学生作为我国经济发展的主力军，掌握好专业知识非常重要。环境工程学作为环境科学或者环境工程专业的核心专业课程，具有很强的综合性和应用性。本文以环境工程学的重要章节活性污泥法的教学延伸与拓展为例，探讨高等教育专业课教学内容的延伸与拓展的重要性。

【关键词】环境工程学 活性污泥法 延伸与拓展

【基金项目】重庆市教委环境科学特色专业建设项目，长江师范学院教育教学改革研究项目（JG201702）。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）03-0245-01

教学延伸与拓展是在现有的课程内容基础上，引入新的知识，旨在提高授课内容的深度和广度。目前，我国的小学、初中和高中课程的新课标与新教材都要求教师积极开展延伸与拓展教学[1]。对于中国高等教育来说，授课对象是将进入工作岗位或科学研究领域的本科生和研究生。环境科学专业，其人才培养目标是培养出具备环境管理、环境监测、生态学和污染治理等基本知识和基本技能的高级专业人才。随着社会的发展，环境领域对人才的应用能力、创新能力和综合素质的要求越来越高。传统方式培养出来的“仅具有较高理论水平的人才”已经无法适应社会的需要[2]，快速发展的经济社会更需要创新型、实践型、通专结合型的人才。环境工程学是环境科学专业一门核心专业课程，具有很强的实践性和应用性。该课程要求学生熟悉基本理论基础上，运用理论分析和解决实际环境问题。在环境工程学授课过程中，将理论和实际知识有机地结合在一起，对教学内容进行延伸和拓展，可以补充学生的理论知识体系，提高学生的逻辑思维能力和工程运用能力。对此，笔者根据环境工程学课程的特点，以废水活性污泥法的教学延伸与拓展为例，探讨课堂延伸和拓展教学的重要性，意在抛砖引玉，以期更多的高校教师巧妙地将理论知识延伸到实际应用，从而提高学生专业知识应用能力和综合素质能力。

1.活性污泥法的地位

活性污泥法是一种污水的好氧生物处理法，主要依靠在曝气池内呈悬浮、流动状态的微生物群体的凝聚、吸附、氧化分解等作用来去除污水中有机物的方法。活性污泥法是目前处理污水和废水的主要方法之一，应用十分广泛。常见的生活污水和工业废水，诸如：草浆中段废水[3]、味精厂废水[4]、高碱性废水[5]、甲醛废水[6]等都可采用活性污泥法进行处理。通过学习环境工程学教材，学生仅仅了解活性污泥法的基本原理、影响因素、运行方式和特点显然是不够的，有必要对活性污泥法的作用与重要性进行延伸、拓展。在讲授活性污泥法时引入其在实际废水的运用等知识，便于拓宽学生对活性污泥法的工程性、运用性、实践性的认识和理解。

2.以活性污泥法为例的教学延伸与拓展方法

2.1将教材内容与最新监测技术结合

环境工程学中涉及很多监测指标，诸如：COD、TOC、SS等水质指标。随着监测技术的革新，监测仪器方法等方面都发生了重大变化。在讲授环境工程学时，可对常规指标检测技术进行延伸、拓展。比如在讲授到活性污泥法中基本原理时，微生物作为废水处理的“头等功臣”，涉及到微生物种类的讲解，包含：细菌、真菌、原生动物、后生动物等微生物。随着知识的深入，逐渐把微生物的生理结构图和活性污泥图片资料引入到课堂上。显微镜技术可用于观察肉眼所不能分辨的微小物体形态结构及其特性，将显微应用技术等知识引入课堂，教授给学生。这样学生就能清楚、直观、轻松地领悟到了微生物的种类、形态等知识。与此同时，学习到了显微镜技术等新知识。

2.2课堂提问

例如，教学活性污泥法的基本原理时，当基本的教学环节已经结束，教师可对学生提问：活性污泥法去除废水中的有机物，主要经历三个阶段：吸附；氧化；絮凝体的形成与凝聚沉淀阶段，那么吸附阶段去除污染的速率与哪些因素有关，是否吸附的污染物是真正的被矿化掉。在教学活性污泥法的工艺，如：传统活性污泥法、阶段曝气活性污泥法、吸附-再生活性污泥法、完全混合活性污泥法、延时曝气活性污泥法、纯氧曝气活性污泥法等时，教师可如下延伸拓展：延时曝气活性污泥法、纯氧曝气活性污泥法都属于活性污泥法，两种活性污泥法差别体现在哪些方面。学生通过交流讨论，教师引导学生从活性污泥法的主要影响因素溶解氧的利用效率上进行分析讨论，从而加深学生理解能力和归纳知识能力。通过提问，引导学生对活性污泥法的原理等内容进行反思，这样的延伸拓展能很好地调动学生的积极性，有利于培养学生发现和思考问题的习惯，还有助于对学生个性的培养。

2.3引入工程实例

例如，教学活性污泥法的运用时，教师如下延伸拓展：向学生提问生产生活中会产生哪些类型的废水，这些废水如何利用活性污泥法进行处理。学生通过思考、讨论，给出自己的见解后，教师引入味精废水、甲醛废水等工业废水的活性污泥处理过程，重点阐述其工藝特点差别，如曝气可采用机械搅拌或通风曝气等。巧妙地将教学由课内延伸到课外实际工程运用，由理论过渡到应用，提高教学水平。

综上所述，课堂教学中延伸、拓展是课堂教学当中很重要的一个组成部分，授课老师围绕教材有效地延伸和拓宽专业知识，可以提高教学质量。在环境工程学教学过程中运用延伸和拓展教学可以增加学生的知识面、培养学生的工程思维和创新思维，提高学生的专业知识能力。

参考文献：

[1]黄辉胜.浅谈标准摩尔生成焓教学的拓展与延伸[J]. 课程教育研究， 2016（23）.

[2]孙连鹏， 曾令初， 张再利.构建新型实践教学体系培养环境工程专业的应用型人才[J]. 中国建设教育， 2008（10）.

[3]田旭中.活性污泥法处理草浆中段废水工艺设计的探讨[J]. 中国造纸， 2005，24（9）：65-67.

[4]李亚东， 岳靖. 活性污泥法处理味精厂废水的工艺优化[J]. 环境工程学报， 2005，6（1）：78-80.

[5]李芙蓉， 胡召明， 缪礼鸿.好氧活性污泥法处理高碱性废水的实验研究[J]. 工业安全与环保， 2007，33（7）：10-11.

[6]王志海， 魏宏斌， 贾志宇， 等.活性污泥法处理甲醛废水的试验研究[J]. 中国给水排水， 2009，25（1）：86-88.

作者简介：

章琴琴 （1987-），女，重庆人，毕业于中国科学院大学，环境科学专业，博士研究生学历，现在长江师范学院担任环境科学专业教师，从事教学、科研工作，主要研究方向为微量污染物分析及水污染控制研究。