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1、水污染处理技术课程标准一、课程基本信息课程代码:0703111适用专业:环境工程技术学时数:72(理论48+实训24)学分:4先修课程:环境科学导论、无机化学、有机化学、仪器分析等后续课程:环境工艺设计(一)/(二)、环境影响评价、环境工程设计基础、环境工程项目管理、治理技术实训、环境专业综合实训、环境专业顶岗实习、环境专业毕业实习等二、课程性质水污染处理技术是高职高专学校环境监测与治理技术专业的一门必修主干专业课。通过本课程的学习,使学生掌握水污染治理工程的基本概念、基本理论、基本工艺和常规治理设备的工作性质和技术性能,具有水污染控制工程设计、运行、管理及科研的初步能力。“水污染控制技术”在
2、“三废处理与处置”岗位群的培养过程中得到突出体现。在基于“任务驱动”模式确立的专业课程体系中,水污染控制技术处于核心课程地位,是环保类毕业生从事三废处理与处置尤其是“工业废水处理”及“城市污水处理”岗位必备的核心知识。该课程是在完成教学计划规定的公共、基础和专业基础课教学之后开设,它为以后的专题实验,毕业实习及毕业设计等教学环节奠定基础。三、课程教学目标环境监测与治理技术专业能力结构及水污染处理技术课程在专业能力体系中地位如下表所示。序号专业核心能力培养途径1环保设施运行及管理能力1.1化工原理、环境微生物课程教学及课程实习1.2环境工程CAD制图课程教学及课程实习1.3水污染处理技术课程教学
3、及课程综合实习1.4大气污染控制技术课程教学及课程实习1.5固体废弃物处理与处置课程教学及课程实习1.6噪声污染处理技术课程教学及课程实习1.7环境工程项目管理课程教学及课程实习1.8环境污染治理(水、气、渣)综合实习L9顶岗实习2环境监测及评价工作能力2.1分析化学、仪器分析、有机化学、无机化学2.2环境监测课程教学及课程实习2.3环境影响评价课程教学2.4环境监测与评价综合实习2.5顶岗实习3aHT工口-tt3.1环境工程设计基础、环境微生物课程教学及课程实习3.2环境工程CAD课程教学及课程实习3.3水污染处理技术课程教学及课程综合实习3.4大气污染控制技术、固体废弃物处理与处置课程教学
4、及课程实习环境工程方案设计能力3.5工业分析课程教学及课程实习3.6环境工艺设计(一)、环境工艺设计(二)课程教学及课程实习3.7治理技术实训课程教学及课程实习3.8环境污染治理(水、气、渣)综合实习3.9顶岗实习4环境工程项目施工组织及监理能力4.1环境微生物课程教学及课程实习4.2环境工程CAD制图课程教学及课程实习4.3水污染处理技术课程教学及课程综合实习4.4大气污染控制技术、固体废弃物处理与处置课程教学及课程实习4.5工程概预算课程教学及课程实习4.6环境污染治理(水、气、渣)综合实习4.7顶岗实习5环保业务推介及售后服务5.1环境微生物课程教学及课程实习5.2环境工程CAD制图课程
5、教学及课程实习5.3水污染控制技术课程教学及课程综合实习5.4大气污染控制技术、固体废弃物处理与处置课程教学及课程实习5.5工业分析课程教学及课程实习5.6环境工程项目管理课程教学及课程实习5.8环境污染治理(水、气、渣)综合实习5.9顶岗实习通过该课程的学习,具体能力培养目标详见下述分析。(1)能力目标根据我院环境监测与治理技术专业学生预期学习成果的要求及“以就业为导向”的职业教育目标,开设了本门课程。经过行业、企业专家深入、细致、系统的分析,并结合目前水污染控制行业的特点与发展趋势,本课程最终确定了以下核心能力目标(包括专业能力、方法能力和社会能力):执行小组课程设计项目,培养学生的团队合
6、作意识和敬业精神以及自我学习和持续发展的能力。调研水质标准,掌握课程所学的各水处理工艺,培养学生根据已知环境指标参数和设计目标要求选择污染治理工程工艺并确定工艺运行参数的能力。掌握水处理构筑物的设计及运行流程,培养学生根据工艺要求确定工艺各单元构筑物参数的能力就有效使用主要水处理设备的能力。掌握工程概预算的基础知识,培养学生对污水处理方案进行经济效益分析及评价。基于环境工程设计理念,培养学生对环境工程项目进行平面布置和高程布置的设计能力。在掌握上述能力的基础上,培养学生编制工程初步设计方案并绘制工程图纸的能力。执行校外实训实践项目,培养学生对工作环境的接受及熟悉能力,按照规范及安全要求操作的能
7、力。根据项目演练,培养学生对水污染事故及构筑物故障的应急处理能力。(2)知识目标知道调节、格栅、沉淀、气浮、吸附、离子交换、中和、氧化还原等物理化学处理技术的基本原理与方法。知道活性污泥法、生物膜法、UASB等生物处理技术的基本原理与方法。知道污水处理污泥处理技术的原理与方法。知道污水处理的典型工艺流程和基本构筑物的结构特点和功能。知道污水处理常用机械设备的类型、特点和功能。知道污水处理工程方案初步设计的内容和编制要求。知道污水处理方案经济效益分析的方法和内容。(3)其它目标培养学生环境保护意识、社会责任感及提升环境保护价值观。培养学生热爱水处理及环境保护岗位,具有较强的职业责任感和职业道德。
8、形成独立思考、认真负责、勤奋创新的工作习惯;培养创新意识和科学态度;形成诚实守信的良好人格。四、课程设置与设计思路本课程以就业为导向,岗位职业能力为依据,基于工作任务分析引领专业知识和训练项目。以水污染控制工程为主线,根据学生认知特点,采用递进或并列相结合的结构来展现教学内容。在多媒体教室、环境实训室等学习站采用案例、小组讨论、工作任务、工作项目等职业活动行动导向教学方法。同时,将分析问题与解决问题、信息收集与处理、分工与合作、自我学习与创新等职业核心能力渗透到教学全过程。学习任务以突出课程重点及必须掌握基础知识进行确定,考核办法以过程考核形式为主,再结合课堂提问、实操及课后作业为辅进行。五、
9、教学内容与学时分配周次学时教学内容教学目标或要求14第一章绪论第一节水循环及水资源第二节水体污染与自净1、了解水体、水体污染、水体自净的基本概念;2、掌握河流中的BOD和DO的变化规律;了解水体自净原理。掌握水体污染物的种类、水处理的基本方法;3、了解测定水处理指标的目的;4、了解国内目前水污染现状及水体自净机制24第一章绪论第三节水体污染源与污染物第四节水污染指标与水质标准1、了解水体中的主要污染物;2、了解PoPS等名词;3、针对性的了解各种水污染指标34第一章绪论第五节水污染控制的基本原则和方法第二章污水的物理处理第一节均和调节第二节筛虑(结合实训)1、了解国内外目前主要的水污染控制技术
10、及方法;2、了解格栅的作用、清渣方式、调节池的作用、形式、设计;3、掌握沉淀原理;4、沉砂池、沉淀池的分类、基本构造、特点及设计;5、快滤池的过滤机理及工艺过程;6、格栅的工作过程;7、浅池理论;8、常见滤池工艺构造44第二章污水的物理处理第三节沉淀(结合实训)1、了解主要的沉淀理论;2、了解浅池理论54第二章污水的物理处理第四节除油1、了解主要的除油设备64第三章污水的化学处理第一节中和1、了解电解的基本概念;2、混凝工艺;3、掌握消毒的方法;4、混凝机理掌握中和、化学沉淀、氧化还原基本原理;5、消毒原理74第三章污水的化学处理第二节混凝(结合实训)第三节化学沉淀1、了解混凝的基本概念;2、
11、了解主要的混凝药剂及工艺;3、了解化学沉淀的主要分类及机制84第三章污水的化学处理第四节化学氧化还原1、了解化学氧化还原的基本概念及机理;2、了解污水处理过程中常用的化学氧化药剂94第三章污水的化学处理第五节电解(结合实训)第六节消毒1、了解电解的基本概念及机理;2、了解目前常用的消毒方式104第四章污水的物理化学处理第一节气浮(结合实训)第二节吸附(结合实训)1、掌握气浮的工艺过程;2、离子交换剂种类;3、吸附工艺过程;4、掌握离子交换法的基本概念、工艺过程;5、气浮原理、吸附、离子交换基本原理;6、了解吸附的基本概念及主要机理114第四章污水的物理化学处理第三节离子交换第五章污水的好氧生物
12、处理第一节污水生物处理的基本理论1、了解离子交换的基本概念及主要的离子交换剂;2、了解微生物生长的影响因素;3、活性污泥法的基本原理;4、脱氮除磷机理;5、活性污泥法的运行方式;6、曝气原理与方法;7、生物膜净化废水的机理;8、生物膜处理设备的类型124第五章污水的好氧生物处理第二节污水的好氧生物处理(结合实训)第三节生物膜法(结合实训1)第四节污水的自然生物处理1、掌握活性污泥的基本概念及评价指标;2、活性污泥法系统的工艺设计;3、活性污泥法系统的运行管理必备的基本知识;4、掌握生物膜法的净化机理;5、生物膜的生长过程、影响因素134第六章污泥、污水的厌氧生物处理1、了解厌氧处理的基本概念、
13、高浓度污水和污泥的常用处理方法;第一节概述第二节污水的厌氧消化(结合实训)2、掌握厌氧法有关工艺原理及其有关设施结构144第六章污泥、污水的厌氧生物处理第三节污泥处理与处置实验一斜板沉淀实验1、了解国内外目前污泥处理现状及主要技术掌握污水沉淀理论;2、了解污染物颗粒斜板沉淀理论机制154实训一斜板沉淀实验(可调整)1、掌握污水沉淀理论;2、了解污染物颗粒斜板沉淀理论机制掌握污水沉淀理论;3、了解污染物颗粒斜板沉淀理论机制164实训二水处理模拟实训(可调整)1、了解水污染处理技术的工艺设计,如方案选择优化,构筑物的模拟运行等;2、了解水污染处理技术的工艺设计,如方案选择优化,构筑物的模拟运行等1
14、74实训二水处理模拟实验1、了解水污染处理技术的工艺设计,如方案选择优化,构筑物的模拟运行等184分析研讨,复习考试引导学生复习全书内容,解决疑、难点问题。从而更好的掌握本课程内容。六、课程教学实施根据预期学习成果的不同,本门课程可采用以下教学方法:(1)丰富的多媒体数字化教学本课程属于环境监测与治理技术专业的核心课程,涉及多个废水处理的典型工作任务,包括物理法、化学法、物理化学法、生物法等,每一个典型工作任务又涉及到处理原理分析、工艺过程、运行操作、运营管理、工艺优化等内容。在讲授中需要与实际工艺相结合,用传统的教学方法不能直观的反映真实情况,使课堂教授效果受到影响。利用多媒体技术,可以形象
15、生动地展现给学生不容易理解的知识、系统工作原理和现场不容易看到的工艺和设备内部构造、施工安装过程、运行操作调试结果等。并且多媒体教学还可以丰富教学内容,加快教学节奏,节省大量教学时间,为学生自主学习和现场参观实习提供更多的机会。几年来,主讲教师收集了大量的水处理技术多媒体素材,并把素材编入多媒体教学课件,使讲解、观看、模拟、讨论、相结合进行,深受学生欢迎,教学效果得到明显提高。(2)完善的校内实验实训条件为配合水污染处理技术课程教学的实施,我们采取课堂教学与实验、实训、实习同步进行的方式,并在课程全部学习完后集中进行综合性生产实训,做到边讲授、边实验、边参观、边动手,并通过综合实训,把所学知识
16、、技能综合起来,提高学生废水处理岗位的职业能力。例如在讲到沉淀时,进行了自由沉淀试验,让同学们了解了沉淀过程和影响沉淀的因素,在了解原理的基础上,对沉淀的操作要求有了更深刻的理解。同时进行了平流沉淀、竖流沉淀的实训操作,比较沉淀操作过程的不同,很好地理解了控制条件对整个操作的影响。在讲到混凝时,配套进行了混凝试验,观看了混凝的过程,分析比较了不同混凝剂的混凝效果和影响因素,并通过参观企业的工艺,很好的掌握了混凝的应用和操作技能。在讲到混凝处理时,我们会将学生带到市内污水处理厂参观,实地考察污泥处理的工艺以及带式压滤机的使用,再结合多媒体教学讲授,会使学生能深刻地记忆、理解和应用。综合性生产实训
17、时,我们取一系列工业废水,让同学们分组进行分析水质,按照要求制定处理方案,并利用水处理实训设备进行试验,探索废水处理过程的影响因素,确定运行参数,达到良好运行的要求,在实训中使学生的综合分析和解决问题的能力得到提高。(3)探究性学习本课程在教学过程中,经常提出一些现场实际问题,学生们组成小组讨论,研究确定处理方案,并进行论证。通过探究性教学方法的采用,培养了学生思考的习惯和合作的意识。通过锻炼,学生们敢于怀疑、敢于思考、敢于决策,团队意识和合作精神得到加强。另外教师的部分科研项目,吸收学生参与,一方面锻炼了学生的动手能力,另一方面,也锻炼了学生的思维,并解决了教师科研时间和人手不够的难题。(4
18、)项目法教学本课程采取了项目教学法。即按照完成典型工作的要求,在教学组织中设计一系列工作项目,形成了一个整体的咨询、决策、计划、实施、监测、评价过程,使同学们能利用所学知识来完成项目,在其中得到全面的锻炼和提高,如讲到沉淀处理单元,我们引入五金废水的处理工艺,首先针对五金废水的水质提出要求,收集五金废水原水质参数,让学生围绕问题进行讨论和分析,提出解决的办法和途径,提出实施的计划和安排,形成处理工艺方案,检查处理效果,然后与实际工程实例进行比较分析,评价完成情况。让学生对比判断方案的技术水平、经济效益状况。通过采用项目教学法,把学生引入实际工作之中,最大限度地调动了学生学习的主动性、参与性和探
19、索精神,培养独立思考、团结协作和创造力,有效地锻炼和提高学生的职业能力,做到“学做合一”(5)专家讲座水处理技术发展日新月异,新的处理工艺和设备不断涌现。为此,我们采取走出去、请进来的办法,邀请污水处理厂的水处理专家、一线能工巧匠来学院以报告会的形式进行讲座。通过专家生动讲授、现场互动、释疑解难,使学生们能站在水处理技术的前沿,激发了学习兴趣,提升了职业素养。(6)其他灵活多样的教学方法本课程教学中,根据教学目的和任务、内容特点以及学生的实际学习水平等因素,灵活运用多种教学方法,包括引导文教学法、讨论教学法、问题教学法、案例教学法、自学辅助教学法、实景教学法等,教学过程以学生为主体,教师、师傅
20、为主导,注重调动学生的学习积极性,注重培养学生创新思维,发展学生的学习能力。在教学过程中,注意学生间的个体差异,不断调整教学方法,对个别同学进行单独辅导,保证每位学生最大程度地掌握职业技能。在课堂教学方面,除采取灵活的教学方法外,还充分利用好现代教学手段,利用好网络教学,配备了大量的教学素材,采用图片、动画、多媒体、录像等生动直观的教学资源,提高学生的学习兴趣,节约教学时间,提高了教学效率和效果。教学过程重点突出“学做合一”,注意理论与实践的有机结合。实验实训与课堂内容紧密结合,通过案例、实验、实训加深和巩固课堂教学所学内容,加深学生对课堂内容的理解,提高专业技能;通过大量的实习、设计等实践环
21、节教学配合课堂教学,丰富课程教学内容,提高教学效果;通过课后习题、引导文和思考题,巩固知识、锻炼能力、提高素质,培养分析和解决实际问题的能力。七、教材选用与编写建议使用教材名称出版社编著者出版时间获奖情况水污染控制技术化学工业出版社2011第二版教育部高职高专规划教材注:教材选用总体要求:推荐使用强调理论与实践相结合、专业知识与职业标准相结合、教材与实际相结合,理论实践一体化,以培养实践能力、创新能力和创业能力为指导的教材。参考书目11张希衡等,废水治理工程,冶金工业出版社,1984年。2顾夏声等,水处理工程,清华大学出版社,1985年。1.3高延耀,水污染控制工程(下册),高等教育出版社,1
22、989年。4王宝贞,水污染控制工程,高等教育出版社,1989年。5哈尔滨建筑工程学院主编,排水工程(下册),中国建筑工业出版社,1987年。6同济大学主编,给水工程(下册),中国建筑工业出版社,1987年。7美JoW.克拉克等著,给水污染控制,中国建筑工业出版社,1979年。8法德格雷蒙公司编著,水处理手册,中国建筑工业出版社,1983年。八、教学资源开发与利用本课程开发的相关教辅材料、多媒体课件、实训工作规范、网络资源等均为课程教学资源。各种教学资源作为配合课程教学使用的助教、助学资源必须符合以下要求(1)内容符合课程标准要求,教学目标明确,取材合适;(2)符合认知规律,逻辑性强,利于学生知
23、识与能力的建构;(3)媒体资源使用恰当,和传统教学方法相得益彰,互动性好;(4)文字、符号、公式、计量单位符合国家标注或惯例;(5)教师教学中不能过分依赖课件,尤其是文字表述内容。九、考核方式与标准1、知识考核知识考核包括不定期的日常测试(主要指课堂小测验)、撰写简易论文和阶段性测验(主要指结业考试)。课堂小测验主要是指根据教学需要在课堂上进行的短时间的小测验,了解学生对所学内容的掌握程度,以供教学参考。简易论文书写即以写小论文的形式,了解学生对所学水污染控制技术理论系统理解和综合运用的能力,教师介绍论文写作的基本要领和格式、技巧,提出要求。论文题目可由教师提供,也可由学生自选或自拟,但必须结
24、合所学的理论进行论述。该考查在课程过半时即可开始进行,在课程结束后上交文章。结业考试于课程学习结束后进行,主要考察学生对水污染控制技术基本知识和基本理论的掌握情况。包括水污染控制的原则、水中粗大杂物去除技术、悬浮颗粒去除技术、可降解有机物质去除技术、有害微生物去除技术、溶解性离子去除技术及水的深度处理技术等。考试题目可以采用判断题、单项选择题、多项选择题、简答题、综合题和应用题等多种形式,并符合标准化考试模式。2、实践应用能力测试(1)污水处理工程初步设计编制一份科学合理的污水处理方案要求学生必须准确掌握各种污水处理的技术方法、工艺流程的选择、工艺设计计算、工程图纸的绘制、污水处理技术方案内容
25、格式要求以及技术方案的经济技术合理性分析等内容,是对学生各方面知识体系和实践应用能力的全面即在课程理论讲授和实训结束后,由主考教师给出不同类型的污水及相关水质参数和处理要求(也可以是实训单位污水处理项目),然后由学生根据所提供的资料设计污水处理方案。最后由实训单位实训指导老师和学校实训指导老师共同对学生所编制的方案进行综合评价。(2)对污水处理运行管理进行现场考核污水处理运行管理进行现场考核主要测试学生是否掌握常见的污水处理工艺流程、工业构筑物及其结构、工艺系统运行管理以及是否正确分析污水处理系统运行中的常见问题并给出排除故障的技术方法。现场考核由主考教师根据考试内容,拟测题目,分别制成考签,
26、学生随机分组进行抽签,按规定的时间(30分钟)准备后,到污水处理工程现场进行操作,并随时回答监考教师提出的问题,监考教师对错误的回答,应提出质疑,并可适当提示和启发,以了解学生掌握知识的真实情况,发挥学生潜能。最后根据标准答案,视综合情况后,给出成绩,整个考核过程由企业实践指导教师和学校指导教师共同进行。(3)实习技术总结交流实习技术总结交流是实践应用能力测试的一项必不可少的内容,学生通过一段时间的实训,在对实训工作中做总结后,结合实训中所获得的某项技术或心得体会,撰写实习技术总结交流报告,并参加实训技术总结交流会。这样不仅便于测试学生对实践操作技术的掌握情况,同时也能加强学生对理论的理解和掌握。并且,可以使学生相互学习,取长补短,深受学生喜欢。