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我國的凈水廠污泥處理和處置工作起步較晚,由于凈水廠的排泥,在過去一般均認(rèn)為其組成與水體的原有固體組分相當(dāng),只增加了處理過程中的一些絮凝劑,對環(huán)境害影響甚微,因而,目前為止絕大數(shù)凈水廠的排泥還是直接排入水體,但隨著我國政府對水資源保護工作的日益重視,特別是城市規(guī)模的不斷的擴大,凈水廠的排泥逐漸突出,據(jù)粗略統(tǒng)計,我國最大城市,上海市各凈水廠每年能過排泥進入水體的懸浮就達30萬tds(噸干固體),有機物按10%含量,可達3萬tds以上。凈水廠的排泥正受到有關(guān)部門的密切關(guān)注,《中華人民共和國水法》、《中華人民共和國水污染防治法》等一系列水資源保護法律法規(guī)的頒布實行,我國在八十年代凈水廠排泥被提上議事日程,對水廠污泥進行無害化處理已成為目前國內(nèi)城市供水行業(yè)的重要任務(wù)。
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)42-0154-04
水環(huán)境是關(guān)系國計民生的焦點問題,因此當(dāng)今社會對給排水工程專業(yè)的需求日益增加,同時對人才的實踐能力提出了更高的要求。給水排水工程專業(yè)是一門理論和實踐緊密結(jié)合的多學(xué)科知識體系綜合學(xué)科,實踐教學(xué)對整體教學(xué)效果影響甚大,實踐教學(xué)不僅鍛煉了學(xué)生的實踐和操作能力,同時也加深了學(xué)生對課堂講授內(nèi)容的理解和記憶。
北京林業(yè)大學(xué)“給水排水工程專業(yè)實踐教學(xué)”包括實驗、實習(xí)和設(shè)計三大部分,涉及課程實驗、金工實習(xí)、認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等七個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),共計32學(xué)分。如何在有限的時間內(nèi),全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐能力,提升學(xué)生理論知識和實際應(yīng)用能力的綜合水平,提高實踐教學(xué)考核的公平公正性,促進教學(xué)效果,是本研究的核心任務(wù)。筆者對北京林業(yè)大學(xué)給排水科學(xué)與工程專業(yè)近幾年的實踐教學(xué)模式及考核方法的實踐嘗試進行了綜合分析,對問題和經(jīng)驗進行了研究總結(jié)。
一、課程定位
給排水工程專業(yè)實踐課程是一門應(yīng)用型的專業(yè)課程,不僅涵蓋生物、力學(xué)、物理和化學(xué)的知識,而且與電子信息技術(shù)和自動化技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān),是一門涉及多學(xué)科知識的綜合學(xué)科,是介于自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)之間的邊緣學(xué)科[1]。專業(yè)實踐課程是在學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)理論知識的背景下,通過實驗、實習(xí)和設(shè)計進一步加深對理論知識的理解、掌握和應(yīng)用,同時也是獲取新知識、充分調(diào)動和發(fā)揮學(xué)生的能動性和創(chuàng)新能力、培養(yǎng)分析問題和解決問題的科學(xué)實踐方法。實踐課程的定位是通過實踐課程實訓(xùn),具備一定的實驗技能和動手能力、了解給排水科學(xué)技術(shù)的理論前沿和發(fā)展動態(tài),初步具備科學(xué)研究和實際工作的能力和水平。因此確定了整個實踐課程的設(shè)置、重點內(nèi)容和教學(xué)考核方式,體現(xiàn)理論知識和工程實踐能力的緊密結(jié)合,更好地促進實踐教學(xué)效果。
二、實驗教學(xué):學(xué)院統(tǒng)一設(shè)計實驗,自編實驗講義,擴展考核方式
(一)實驗課程
給排水工程專業(yè)的實驗課程分為專業(yè)基礎(chǔ)課實驗和專業(yè)課實驗[2],專業(yè)基礎(chǔ)課實驗包括水分析化學(xué)實驗、水力學(xué)實驗和水處理微生物實驗三類,專業(yè)課實驗包括給水處理技術(shù)實驗、供排水管網(wǎng)實驗和污水處理技術(shù)實驗。北京林業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院通過對目前國內(nèi)的核心水處理企業(yè)如北京排水集團、北京自來水集團、北控水務(wù)集團、碧水源公司等企業(yè),進行技術(shù)需求調(diào)研的基礎(chǔ)上,組織全院老師編制了6門實驗課程的講義,并要求實驗課帶班老師提前親自做好每一次實驗,把實驗中可能出現(xiàn)的問題編寫在實驗注意事項中,并根據(jù)實驗原理和設(shè)計提出思考題,提高了學(xué)生的實驗效果和思考能力。如根據(jù)目前飲用水中出現(xiàn)的內(nèi)分泌干擾物,設(shè)計了臭氧活性炭處理飲用水中內(nèi)分泌干擾物的實驗課程,同時在分析手段上設(shè)計了利用UPLC-MS-MS分析內(nèi)分泌干擾物的中間代謝產(chǎn)物,畢業(yè)生受到自來水集團的青睞。
每門實驗課程都由專業(yè)任課的老師親自帶班,實驗課的安排保證與理論教學(xué)同步。實驗課的分組合理,微生物實驗2人一組,水處理實驗4人一組,化學(xué)實驗每人單獨進行,既保證了有效的利用資源,也充分調(diào)動了學(xué)生參與的積極性和主動性。同時,要求學(xué)生課前準(zhǔn)備預(yù)習(xí)報告,課后提交實驗報告,并要求學(xué)生實驗報告工整清晰,數(shù)據(jù)測定真實、數(shù)據(jù)處理規(guī)范,實驗教師對測定數(shù)據(jù)進行檢查和簽字后方可生效,培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),為學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)實工作崗位的需要提供了良好的素質(zhì)訓(xùn)練。
(二)大學(xué)生科技創(chuàng)新實踐
北京林業(yè)大學(xué)設(shè)置了3類大學(xué)生科技創(chuàng)新實驗,包括國家級、北京市級和校級。專業(yè)教師可結(jié)合科研實際,提出相應(yīng)的大學(xué)生科技創(chuàng)新實踐題目,由感興趣的學(xué)生組成團隊進行申報,與學(xué)生一起從事科研活動。其中三類項目有嚴(yán)格的驗收標(biāo)準(zhǔn),國家級項目須有SCI文章、市級項目須有核心期刊文章,而校級項目也必須有公開發(fā)表的文章。該實驗實踐課程的參與,大大提高了學(xué)生的實驗動手能力和科研實踐能力,每年由于發(fā)表SCI文章而被清華、北大等知名院校錄取為直博的學(xué)生大有人在,且呈逐年增加的趨勢。
北京林業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院開展了豐富的環(huán)保社團活動,其中“綠手指”社團的地溝油制肥皂項目獲得了國家20萬元的經(jīng)費支持,提高了學(xué)生素質(zhì)和豐富校園文化生活,逐步實現(xiàn)第一課堂的有效延伸。
(三)實驗考核
給排水工程專業(yè)實驗課程是單獨的課程,因此執(zhí)行嚴(yán)格的考核制度,采用實際考操作和筆試相結(jié)合的形式,其中平時實驗占50%,實操和筆試各占30%和20%。主考教師準(zhǔn)備不同濃度的樣品,考核時學(xué)生隨機抽簽,進行濃度的測定,在測定的基礎(chǔ)上根據(jù)平時實驗積累的經(jīng)驗,設(shè)計實驗方案進行污染物去除,并分析取出后的污染物濃度,監(jiān)考教師根據(jù)統(tǒng)一制定的評分標(biāo)準(zhǔn),對實驗結(jié)果進行打分;筆試主要反應(yīng)對實驗原理、注意事項和問題思考的把握程度。通過考核不僅檢查了學(xué)生的操作水平,而且更深刻領(lǐng)會了每次實驗的內(nèi)涵,避免了平時實驗中分組實驗中個別同學(xué)依賴其他同學(xué)操作的不良習(xí)慣,調(diào)動了每位學(xué)生的積極性,使學(xué)習(xí)上了一個新臺階。以上筆試和實際操作的考核形式,經(jīng)過實踐檢驗,是切實可行的考核方法。
三、實習(xí)教學(xué):與生產(chǎn)實際結(jié)合,影像與現(xiàn)場相結(jié)合
認(rèn)識實習(xí)、金工實習(xí)額、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)綜合實習(xí)是給排水專業(yè)本科階段非常重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。實習(xí)是課堂教學(xué)的繼續(xù)和發(fā)展,是檢驗教學(xué)成果的重要途徑[3]。北京林業(yè)大學(xué)長期以來與北京排水集團、北京自來水集團、北京翠湖濕地公園等單位達成了長期的實訓(xùn)校外合作基地,還與校內(nèi)的污水處理站等基地簽訂實習(xí)協(xié)議,進一步拓寬了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的渠道。
(一)認(rèn)識實習(xí)
認(rèn)識實習(xí)主要是學(xué)生到自來水廠、污水處理廠和高層建筑供排水及消防系統(tǒng)進行參觀[4],加深學(xué)生對給排水工程的認(rèn)識和了解,初步建立起對本專業(yè)的總體工作任務(wù)印象。
在認(rèn)識實習(xí)前,帶隊教師召開實習(xí)布置大會,具體明確的提出實習(xí)的目的和主要內(nèi)容,并針對實習(xí)內(nèi)容播放各個實習(xí)機構(gòu)拍攝的供排水流程或水處理工藝技術(shù)流程,并利用計算機仿真技術(shù)模擬生產(chǎn)過程環(huán)境中,如北京市水源九廠對褐煤和石英砂雙層濾料的過濾和反沖洗過程中各個閥門、開關(guān)、設(shè)備的操作;吳家村污水處理廠的全流程和各工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)和控制界面,可以模擬各種事故現(xiàn)象及處理方式,在進入現(xiàn)場前對城市水處理系統(tǒng)的復(fù)雜性和突發(fā)事件形成深刻的感性認(rèn)識。在現(xiàn)場實習(xí)過程中,學(xué)生可以帶著問題有針對性認(rèn)識實習(xí),大大提高效果。在認(rèn)識實習(xí)工程中,以工藝為主線,以單體構(gòu)筑物為副線,通過先大體了解流程再具體認(rèn)識單體構(gòu)筑物,最后了解具體涉及的設(shè)備及選型方法,一步一步將學(xué)生從宏觀的認(rèn)知引導(dǎo)到專業(yè)知識的細(xì)節(jié)上。
(二)金工實習(xí)
北京林業(yè)大學(xué)給排水專業(yè)的金工實習(xí)是集設(shè)計制作與實際加工于一體的實習(xí)教學(xué)方式,將創(chuàng)新工程能力的培養(yǎng)與傳統(tǒng)的機械加工技能操作訓(xùn)練巧妙地結(jié)合在一起。實習(xí)的基本要求是給用戶安裝洗浴系統(tǒng)及衛(wèi)生潔具,因此首先要設(shè)計各個器具的具置,然后設(shè)計管路系統(tǒng),最后進行管理和潔具的安裝。因此突破了一般金工實習(xí)車削、銑削、刨削、磨削、鑄造、鍛造、焊接等基本機械加工工藝知識[5],更加注重基本操作技能的訓(xùn)練和設(shè)計創(chuàng)新能力的結(jié)合。最后的考核為系統(tǒng)穩(wěn)定運行不漏水。開放式的金工實習(xí)模式成為培養(yǎng)學(xué)生工程能力的一個基礎(chǔ)平臺,在理論聯(lián)系實際的同時著重培養(yǎng)工程動手能力,使學(xué)生發(fā)展成為一個適應(yīng)現(xiàn)代化企業(yè)需求的合格工程師。
(三)生產(chǎn)實習(xí)
生產(chǎn)實習(xí)是學(xué)生結(jié)合已學(xué)習(xí)的水質(zhì)工程學(xué)[6]、建筑給排水、水處理工藝設(shè)備及儀表等專業(yè)課程的基礎(chǔ)上,與工程實際聯(lián)系起來,進一步加深對所學(xué)知識的理解。北京林業(yè)大學(xué)建立了給水排水工程專業(yè)的生產(chǎn)實習(xí)資料庫,其中包括:實綱、影音資料、實習(xí)圖紙、實習(xí)思考題等。通過學(xué)生進駐自來水廠、污水處理廠、建筑公司及高層建筑現(xiàn)場,參觀并跟班運行等手段了解工藝及運行情況、污染物處理過程、建筑施工場景等,進一步鞏固理論知識,也為學(xué)生今后選擇職業(yè)打下基礎(chǔ)。
生產(chǎn)實習(xí)之前指導(dǎo)教師召開實習(xí)動員大會,講解一些安全注意事項、實綱,播放實習(xí)影音資料和PPT課件,閱覽設(shè)計圖紙,讓同學(xué)初步了解主要處理構(gòu)筑物的平剖面圖、動畫、建筑給排水三維系統(tǒng)圖等,并結(jié)合實驗室的模型演示,讓學(xué)生對各構(gòu)筑物內(nèi)部構(gòu)造、運行機理有初步的了解。實習(xí)期間嚴(yán)格按照實習(xí)場地分班組實習(xí),同時學(xué)生需要記錄實習(xí)工況,編制實習(xí)報告。在生產(chǎn)實習(xí)的過程中針對實習(xí)中的共性問題和難點問題,與學(xué)生進行面對面的交流,在擴展實習(xí)空間的同時也延伸了實習(xí)的時間。
1.畢業(yè)綜合實習(xí)。畢業(yè)實習(xí)是學(xué)生結(jié)合自己的畢設(shè)選題,有針對性地進行實際工程參觀實習(xí),為順利進行畢設(shè)打下基礎(chǔ)。北京林業(yè)大學(xué)的畢業(yè)設(shè)計全部來自于實際課題,因此每名畢業(yè)生根據(jù)自己的選題,選擇到類似工藝的水廠或高層建筑的場所進行為期一周的實地考察,包括核心工藝流程,各個工藝構(gòu)筑物的形式和用途,主要設(shè)備及選型,同時對自動化控制環(huán)節(jié)進行學(xué)習(xí)。對于污水處理廠出水達地表IV水體出水標(biāo)準(zhǔn)要求的選題,不僅需要去污水廠和再生水廠進行實習(xí),同時去設(shè)計院進行學(xué)習(xí),以達到工藝符合實際設(shè)計的要求。通過綜合實現(xiàn)的訓(xùn)練,為畢業(yè)設(shè)計的順利開展打下良好的基礎(chǔ)。
2.實習(xí)考核。實習(xí)結(jié)束后要求學(xué)生提交實習(xí)記錄和實習(xí)報告,并由教研室組成專業(yè)團隊對其實習(xí)內(nèi)容進行現(xiàn)場答辯,最后根據(jù)實習(xí)報告及實習(xí)答辯記錄評定學(xué)生的生產(chǎn)實習(xí)成績。金工實習(xí)的考核為供排水系統(tǒng)穩(wěn)定運行不漏水。對不及格的學(xué)生要求再重新實習(xí),直至達到實習(xí)要求為止。因此,大大提高了實習(xí)的效果。
四、設(shè)計教學(xué):命題全部源自實際項目,每個學(xué)生單獨選題
(一)課程設(shè)計
課程設(shè)計作為給排水專業(yè)實踐教學(xué)的基本環(huán)節(jié),可在很大程度上提高學(xué)生對專業(yè)知識的深度理解和獨立的工作能力。給排水專業(yè)課程設(shè)計包括泵站設(shè)計、給水排水管網(wǎng)設(shè)計、給水廠設(shè)計、污水處理廠設(shè)計和建筑給排水設(shè)計。設(shè)計題目盡量選用目前國內(nèi)外的主流工藝,且難易適中,以鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)知識為目的。指導(dǎo)教師在授課之前將設(shè)計任務(wù)書下達給學(xué)生,將課程設(shè)計的知識貫穿于授課過程,使學(xué)生掌握設(shè)計計算的方法。在課程結(jié)束后,統(tǒng)一進行設(shè)計任務(wù)布置和任務(wù)解答。
設(shè)計過程中,在核心設(shè)計參數(shù)的設(shè)定上,采取統(tǒng)分相結(jié)合的方式。每種方案由5~6人組成,同一組里的每個學(xué)生在處理規(guī)模和進水水質(zhì)等方面略有不同,這樣的參數(shù)率定有助于同組學(xué)生間的討論,同時又能發(fā)揮學(xué)生獨特的設(shè)計理念,充分發(fā)揮學(xué)生對工藝的獨特見解,反應(yīng)對基礎(chǔ)知識的領(lǐng)悟能力和拓展水平。
(二)畢業(yè)設(shè)計
畢業(yè)設(shè)計選題百分之百是指導(dǎo)教師正在設(shè)計與研究的現(xiàn)實課題,80%以上的選題體現(xiàn)了水環(huán)境污染控制與水處理新工藝。如在水環(huán)境方面:更側(cè)重于目前水體污染控制要求的緩流水體水生態(tài)和水質(zhì)保持工程設(shè)計、初期雨水的收集凈化與利用工程設(shè)計、面源污染控制工程設(shè)計、多自然型河流生態(tài)凈化工程設(shè)計。在污水處理方面:更注重與我國污水排放新標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合,新建污水處理廠設(shè)計全部實現(xiàn)一級A的排放要求,核心工藝包括MBR工藝、生化+濾布過濾工藝、生化+微濾等;同時更加注重污泥處理工藝的體現(xiàn),在傳統(tǒng)污泥脫水的工程設(shè)計的基礎(chǔ)上,增加污泥消化、污泥堆肥及生態(tài)利用、污泥鈣化及建筑材料回用等污泥綜合處理及資源化工程設(shè)計;重視污水廠臭氣對環(huán)境的影響,增加了污水廠的臭氣收集和處理方面的工程設(shè)計;在部分傳統(tǒng)的污水處理工藝如活性污泥法、A2/O、SBR和氧化溝[7]的選題也結(jié)合目前污水處理廠升級改造實現(xiàn)一級A達標(biāo)排放的新標(biāo)準(zhǔn)要求,體現(xiàn)深度脫氮除磷工藝,同時將除磷精確控制及磷回收的工程設(shè)計納入新的設(shè)計體系;同時結(jié)合北方缺水地區(qū)水環(huán)境對污水排放的達地表IV水體的高標(biāo)準(zhǔn)出水要求,更多的在組合工藝和新工藝的應(yīng)用方面進行設(shè)計嘗試;在飲用水處理方面:注重新型污染物的處理工藝及消毒副產(chǎn)物控制技術(shù),并結(jié)合北京市面臨的南水北調(diào)與海水淡化進京的多水源優(yōu)化調(diào)度的管網(wǎng)分配,核心工藝包括多層濾料過濾、膜過濾及臭氧消毒、紫外消毒等新工藝設(shè)計。因此,學(xué)生經(jīng)過課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)能夠適應(yīng)當(dāng)前用人單位的技術(shù)需求,保持了較好的本專業(yè)就業(yè)率。
(三)設(shè)計考核
由教研室主任為答辯考核組長,全體教研室老師為組員組成考核團隊,對同學(xué)設(shè)計中的三個環(huán)節(jié)“開題、中期和最后的設(shè)計成果”進行統(tǒng)一考核,成績的核定按照去除最高分和最低分之后取平均分,3次答辯取10%、20%和70%作為最終的成績,保證了考核的公平和公正性。由于選題來自實際的課題,且每人一個選題,因此不僅避免了設(shè)計雷同,設(shè)計成果也有助于提高學(xué)生在工作面試中的競爭能力。
畢業(yè)設(shè)計限定了學(xué)生的基本合格線,最少8張圖紙,其中2張手繪,且設(shè)計沒有工藝失誤和圖紙基本沒有錯誤,答辯過程對設(shè)計工藝介紹清楚,關(guān)鍵環(huán)節(jié)提問回答無誤;對于不達標(biāo)的同學(xué),限期整改后進行二次答辯,二次答辯不合格者,不授予學(xué)士學(xué)位。嚴(yán)格的設(shè)計考核制度和設(shè)計規(guī)范,確保了設(shè)計質(zhì)量,使得每年都有數(shù)名同學(xué)考入設(shè)計院工作。
五、結(jié)束語
實踐教學(xué)是給排水專業(yè)的重要組成部分,是培養(yǎng)高質(zhì)量、高素質(zhì)、高水平應(yīng)用型人才的基礎(chǔ)。整個實踐教學(xué),從實驗、實習(xí)和設(shè)計三個教學(xué)和考核環(huán)節(jié)進行全方位的改革,為實踐教學(xué)改革探索出一條新路。通過實驗的統(tǒng)一編排、實習(xí)的與生產(chǎn)實際結(jié)合、影像與現(xiàn)場的雙結(jié)合及設(shè)計的單獨選題及實際命題的實踐教學(xué)路線設(shè)計,結(jié)合水處理全流程實驗設(shè)計及盲樣考核、管網(wǎng)制作及壓力實驗考核、實際水廠設(shè)計及設(shè)計運行核心參數(shù)考核的多途徑教學(xué)模式及公平考核渠道探索,充分調(diào)動了學(xué)生的能動性,整體有效地推進實踐性教學(xué)改革,提高了教學(xué)的效率和效果,滿足了當(dāng)前給排水工程領(lǐng)域?qū)?chuàng)新性實踐人才的培養(yǎng)要求。
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目前城市凈水廠污泥處理處置發(fā)展概況如下:在過去的城市凈水廠建設(shè)中,污泥處理一直被忽視的一個環(huán)節(jié),人們更多的關(guān)注于工業(yè)生產(chǎn)的排污治理,二十世紀(jì)七十年代以前,各國建設(shè)的凈水廠排泥水處理設(shè)施,多是沿用污水處理廠的污水和污泥處理方法進行設(shè)計和應(yīng)用,主要采用污泥塘與干化場處理和污泥。隨著城市化進程的發(fā)展,六十年代開始,研究人員工著手認(rèn)真研究凈水廠排泥水處理和污泥處置工作,調(diào)查了凈水廠的排泥與凈水廠凈水工藝間的關(guān)系,探討了凈水廠排泥與污水廠排泥的異同,七十年代,美國聯(lián)邦政府頒布布《水污染控制法》,要求各州制定標(biāo)準(zhǔn),水廠污泥必須經(jīng)處理再行排放;并且擬定了一個污泥處理發(fā)展草案。其發(fā)展目標(biāo)是:到七十年代末,應(yīng)用可實行技術(shù)合理進行污泥處理,并要求各類水廠排除污水的pH值及總懸浮物達標(biāo)。到八十年代初,必須考慮污泥處理工藝的經(jīng)濟性,要求對污泥處理后的析出液或濾液回用;到八十年代中期,在全國范圍內(nèi)消除污泥排放造成環(huán)境污染。日本于1975年也頒布布了《水質(zhì)污濁防止法》,規(guī)定沒有沉淀池和濾池的凈水廠,其排出水必須經(jīng)處理至符合水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)。近年來,美、俄、日、英、法等發(fā)達國家的各大、中城市新建的凈水廠中均設(shè)置了較為完善、自動化程度高的污水和污泥的處理設(shè)施。離心脫水、加壓脫水等機械脫水方法應(yīng)用普遍。歐洲有些凈水廠,由于原水中的懸浮物含量低,濁度小,水廠排水中泥含量少,往往將排泥直接排入市政污水管理,輸送到就近的污水廠統(tǒng)一進行污泥處理,據(jù)有關(guān)資料,歐洲許多國家凈水廠經(jīng)過濃縮和脫水處理的污泥量,占全部凈水廠污泥量的70%。污泥脫采用的具體技術(shù),因各國的自然條件和習(xí)慣,有明顯差異。然而近年來的總體趨勢是,干化聲和干化塘的使用減少,離心與壓濾脫水逐漸占統(tǒng)治地位。
我國的凈水廠污泥處理和處置工作起步較晚,由于凈水廠的排泥,在過去一般均認(rèn)為其組成與水體的原有固體組分相當(dāng),只增加了處理過程中的一些絮凝劑,對環(huán)境害影響甚微,因而,目前為止絕大數(shù)凈水廠的排泥還是直接排入水體,但隨著我國政府對水資源保護工作的日益重視,特別是城市規(guī)模的不斷的擴大,凈水廠的排泥逐漸突出,據(jù)粗略統(tǒng)計,我國最大城市,上海市各凈水廠每年能過排泥進入水體的懸浮就達30萬tds(噸干固體),有機物按10%含量,可達3萬tds以上。凈水廠的排泥正受到有關(guān)部門的密切關(guān)注,《中華人民共和國水法》、《中華人民共和國水污染防治法》等一系列水資源保護法律法規(guī)的頒布實行,我國在八十年代凈水廠排泥被提上議事日程,對水廠污泥進行無害化處理已成為目前國內(nèi)城市供水行業(yè)的重要任務(wù)。
凈水廠是水源污染的直接受害者,由于原水污染給凈水工藝在技術(shù)上帶來許多困難造成凈水成本的不斷上升,保護水源,走可持續(xù)發(fā)展的道路,凈水廠的排泥要首先做到達標(biāo)排放是責(zé)無旁代的。
離開了污泥處理廠,我們的下一站就是福州市豐泉環(huán)保集團。
到了這里,我們第一步是先參觀固廢熱處理和尾氣處理裝置垃圾焚燒尾氣凈化裝置,在這里我們所參觀的是醫(yī)療垃圾熱解爐,它主要是對醫(yī)療垃圾進行熱解焚燒。首先,垃圾先進入熱解爐,在熱解爐里有1200攝氏度的高溫對垃圾進行缺氧燃燒,這樣會產(chǎn)生大量的有機氣體,其尾氣中主要含有HF、HCL、二厄英、和一些有機氣體。在此之后,這些氣體從熱解爐中進入到二燃室和三燃室中,這些氣體進入二燃室后會被加料助燃,然后再進入三燃室進行進一步的燃燒,在這一系列的燃燒后,氣體中的有機成分就被徹底燃燒了,剩下的就是一些酸性氣體和二厄英。而后這些氣體將進入急冷塔,在急冷塔中,這些氣體的溫度將急劇降低,從750攝氏度以上被冷卻至200攝氏度左右,其中有氣液兩向噴嘴可除去HCL并避免二厄英的再生成。接下來,從急冷塔出來的氣體將進入半干法除酸塔,在這里,酸性氣體將被NaOH、Na2CO3或Ca(OH)2中和而被去除,而且在這個半干法除酸塔中的所有水分會被煙氣的溫度蒸發(fā),從而是進入的液體只剩下固態(tài),這就避免了廢液的處理,在其中還設(shè)有旋轉(zhuǎn)噴霧裝置,轉(zhuǎn)速達到了16000轉(zhuǎn)/分,這又使得尾氣的處理更加完全。接下來尾氣進入的是布袋除塵器,此時的尾氣的成分主要是粉塵、二厄英和少量有機氣體,在布袋除塵器中有活性炭噴粉裝置,它用活性炭層處理凈化氣體污染物和粉塵,這就使得尾氣中的有害物質(zhì)進一步減少。從布袋除塵器中排出的尾氣,下一步就會進入活性炭吸附房,在這個活性炭吸附房中有大量的活性炭纖維,它可以進一步將沒有被處理轉(zhuǎn)化的有害氣體凈化吸收,以達到尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。在此之后,尾氣就可以進入排放系統(tǒng),這個排放系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)尾氣的溫度、特性來設(shè)計排放裝置,并排入到外部環(huán)境之中。此外,在參觀的過程中我們會發(fā)現(xiàn),氣體所經(jīng)的管道都是繞彎的,這是為了延長氣體停留的時間,這就是工程設(shè)計過程中所要考慮的細(xì)節(jié)了。以上就是醫(yī)療垃圾熱解爐的工藝流程原理了,它的圖示如下:
熱解爐
二燃室
三燃室
急冷塔
半干法除酸塔
布袋除塵器
活性炭吸附房
排放系統(tǒng)
在這里我們還看到了另一套裝置,這是一套用于處理生活垃圾的這也是一個焚燒爐,它主要包括旋轉(zhuǎn)爐窯、旋風(fēng)除塵器、吸收塔,其中旋轉(zhuǎn)爐窯是用于燃燒垃圾,而旋風(fēng)除塵器則是用于除粉塵,最后的吸收塔是用于除酸的。這就是生活垃圾焚燒爐的大致工藝流程。從這里,我們看得出來,醫(yī)療垃圾的處理工藝相對于生活垃圾的處理工藝復(fù)雜一些,這是由于醫(yī)療垃圾的有害成分較多而且成分也較復(fù)雜。
這篇實習(xí)報告是我感覺最滿意的一份作業(yè),當(dāng)我打印出來捧在手中的時候,心里不知有多自豪~
砂巖、夾粉砂巖;在西江南岸侵蝕低山、侵蝕臺地和沖積平原上也有部分出露。在斷層線附近還有老虎坳組(D2l)的砂礫巖、石英砂巖夾砂質(zhì)頁巖、泥質(zhì)頁巖,估計是上覆新地層被侵蝕掉而出露表層的。
另有兩組為晚泥盆世地層,分別為帽子峰組(D3m)的頁巖、粉砂巖、砂巖互層、夾灰?guī)r和天子嶺組(D3t)的灰?guī)r和泥質(zhì)灰?guī)r、夾鎢質(zhì)頁巖。
4. 石炭系(C)
石炭系的地層廣泛出露于西江北面的沖積平原上,由西江北岸出發(fā),向北嶺方向分別從巖關(guān)階(孟公坳組)(C1y)砂頁巖過渡到測水段(C1dc)石英砂巖、泥質(zhì)頁巖夾煤層。
七星巖地區(qū)也主要為石炭系的地層,石牌附近為石磴子段(C1ds)微?;?guī)r夾泥質(zhì)頁巖,阿波巖為壺天群(C2+3ht)白云石化灰?guī)r、微粒灰?guī)r、夾角礫狀灰?guī)r。
5. 二疊系(P)
龍?zhí)督M上部(P2lb)石英砂巖、頁巖與粉砂質(zhì)頁巖互層、夾煤層只在圖中西江東南的沖積平原上找到一處,位于高要市東北部。
6. 三疊系(T)
這一時代的巖石出露得不多,可以看到只在高要市西北的山地有分布。為礫巖、砂礫巖、石英砂巖、粉砂巖與泥質(zhì)頁巖互層、夾灰質(zhì)頁巖及煤層(T3r-J1a)
三疊紀(jì)時期比較重要的地層是晚侏羅世燕山三期黑云母花崗巖(〥32(3)),這是在發(fā)生在三疊紀(jì)的燕山運動中形成的,主要分布于西江南岸,形成黑云母花崗巖群;另外在羚羊峽附近的西江沿岸和鼎湖山區(qū)也有較多出露。
7. 第四系(Q)
主要分布于西江沿岸的沖積平原上,為現(xiàn)代河床沉積。其中南岸主要是礫石、砂夾紅黃色粘性土,北岸主要為砂、砂礫、夾粉砂質(zhì)粘土;另外在市區(qū)北部公路附近還有砂、砂礫、砂質(zhì)粘土、夾泥炭及淤泥層的第四系地層。
(二)構(gòu)造
1. 褶皺
肇慶地區(qū)的褶皺是在構(gòu)造運動中巖層受力彎曲變形所形成的,幾乎整個肇慶地區(qū)都處于這一大型褶皺構(gòu)造之上。北嶺、欄柯山是桂頭群為主的背斜山,中部平原是石炭系灰?guī)r為主的復(fù)式向斜谷。
肇慶平原的沉積主要來自西江對凸岸的沉積,大約距今三至四億年前,在肇慶地區(qū)首先沉積了砂巖和頁巖,后來又沉積了一層厚達百多米深的石灰?guī)r。由于地殼運動的影響,形成向上彎曲突起的構(gòu)造,即“背斜構(gòu)造”,原來水平排列的底層變成了向側(cè)斜傾的地層,兩側(cè)巖層傾向相反,分別形成南北兩翼。
2. 斷層
從地質(zhì)圖上看到,在北嶺山有一段連續(xù)的正斷層,還有一些性質(zhì)不明的斷層和巖層不整合面。
我們知道,北嶺山地層巖性主要為泥盆系的砂頁巖,七星巖為石炭系的石灰?guī)r,按照地層時代來看,年代老的泥盆系地層應(yīng)該在較新的石炭系地層之下,但是北嶺比七星巖高出許多,原因就在于地殼發(fā)生過斷裂,上升一側(cè)突起成山,低降一側(cè)形成低地。北嶺斷裂時上升成山,露出了古老地層;肇慶平原就斷陷成為西江谷地。北嶺山腳就是一條斷裂帶。
我們在七星巖公園能夠看到明顯的大型斷層崖和斷層三角面。北嶺南坡和雞籠山北坡的“斷層崖”實際上是由抗蝕強巖石形成的斷層線崖。北嶺南坡的“斷層三角面”實際上是該背斜山的向南傾斜的蝕余層面;該斷層在北嶺林場場部、西江大學(xué)的北面洪沖積地形基底通過,并無錯斷這類地貌。④
這一斷層屬于珠江三角洲地區(qū)的北西向斷層,它的形成定型于喜山期末期,即新構(gòu)造運動的主要活動時期。
三、肇慶地區(qū)主要地貌類型
(一)侵蝕低山
由于肇慶地區(qū)的巖石多為石灰?guī)r、煤系砂頁巖、紅色巖系以及風(fēng)化強的花崗巖。由于肇慶地處亞熱帶,雨量多、氣溫高,侵蝕嚴(yán)重,這些巖石的抗蝕力都比較弱,因此背斜被破壞,形成當(dāng)?shù)氐桶牡匦巍T谶@一地區(qū)內(nèi),相對高度大于200米的由侵蝕作用形成的山都看作是侵蝕低山,最高的是雞籠山(海拔高度1000.3m),在正斷層下降盤,由桂頭群(D2g)組成,這是由于巖性抗蝕性差異形成的。在地貌類型圖上,我們把北嶺山(從西郊三榕峽以東直至鼎湖山的一段大山)都劃分為侵蝕低山。
(二)侵蝕丘陵
在西江南岸高要市地區(qū),多為坡度較高的侵蝕丘陵,甚至有些陡崖。與侵蝕低山相比,相對高度一般在200米以下,也有個別超過200米的。在這里一般發(fā)育有較厚的紅色風(fēng)化殼。
(三)侵蝕臺地
你正在瀏覽的實習(xí)報告是肇慶地區(qū)地質(zhì)地貌實習(xí)報告
零星分布于西江北岸的沖積平原上,高度在十米上下,坡度一般小于15度。許多村莊和城市建筑就位于侵蝕臺地上,在洪水時期,它們不會被淹沒。這也是因地制宜,合理利用土地的一個典型示范。
(四)河流階地
一、建立穩(wěn)定的實習(xí)基地
選擇工藝先進的污水處理廠和建立穩(wěn)定的實習(xí)基地是做好生產(chǎn)實習(xí)的前提與保障。我院環(huán)境工程專業(yè)已經(jīng)連續(xù)數(shù)年在鄭州市五龍口污水處理廠進行生產(chǎn)實習(xí)。五龍口污水處理廠2005年1月開始試運行,一期工程設(shè)計水處理規(guī)模10萬噸/日,產(chǎn)生回用水5萬噸/日?;赜盟徊糠止┙o附近電廠、化肥廠作為工業(yè)用水,一部分作為景觀用水排入金水河。2009年進行二期工程升級,水處理規(guī)模和產(chǎn)生回用水量均增加10萬噸/日。五龍口污水處理廠采用改良氧化溝工藝,即A2/O法(厭氧段+缺氧段+好氧段),采用氧化溝和厭氧段、缺氧段相結(jié)合,去除生活污水中有機物的同時,獲得了較好的脫氮除磷效果。工藝正常啟動后有很強的耐沖擊負(fù)荷的能力,出水指標(biāo)保持穩(wěn)定,符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)。五龍口污水處理廠生產(chǎn)工藝先進,曾獲得“全國十佳污水處理廠”、“河南省環(huán)境教育基地”等榮譽稱號。處理工藝包括污水處理工段和回用水生產(chǎn)工段,具有一般污水處理廠和自來水廠兩套工藝流程和設(shè)備,廠內(nèi)可同時完成污水處理和自來水生產(chǎn)等兩種工藝的生產(chǎn)實習(xí)。
二、創(chuàng)新實習(xí)方式
(一)帶著問題實習(xí),實習(xí)目的更明確
為了避免學(xué)生實習(xí)的盲目性,指導(dǎo)老師和廠方技術(shù)人員協(xié)商,為每個環(huán)節(jié)羅列出大量技術(shù)問題。實習(xí)開始時,學(xué)生就帶著問題實習(xí),以激發(fā)實習(xí)興趣。實習(xí)中期,指導(dǎo)老師對每個學(xué)生進行現(xiàn)場提問,督促不懂的同學(xué)通過現(xiàn)場觀察及時解決問題。實習(xí)后期,廠方技術(shù)人員對前期羅列的技術(shù)問題統(tǒng)一解答,加深學(xué)生的實習(xí)印象,提高實習(xí)效果。
(二)明確實習(xí)內(nèi)容,分組輪換實習(xí)
生產(chǎn)實習(xí)采取分組輪換實習(xí)方式,學(xué)生每組5~6人,實行輪換頂崗實習(xí),有利于實習(xí)效果的提高。五龍口污水處理廠各工藝分段組合,分組情況見表1。污水處理廠在每個班組都安排了崗位負(fù)責(zé)人,負(fù)責(zé)具體講解每個班組工藝路線和有關(guān)設(shè)備工作原理,以及設(shè)備在運行過程中易發(fā)生的問題。學(xué)生在參觀、互相提問、動手操作過程中進行實習(xí),與理論課堂有著明顯的區(qū)別。
(三)做好實結(jié),繪制工藝圖紙
實習(xí)過程中,學(xué)生需撰寫實習(xí)日志,記錄每天的實習(xí)內(nèi)容和實習(xí)心得。實習(xí)結(jié)束后,學(xué)生需撰寫實習(xí)報告,并手工繪制工藝流程圖、總平面布置圖及主構(gòu)筑物平立剖圖。實習(xí)使得學(xué)生在有限的時間內(nèi)得到充分的鍛煉,對實習(xí)工藝進一步掌握,同時也掌握了圖紙設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),進一步提高了繪制圖紙的能力,為畢業(yè)設(shè)計打下了堅實的基礎(chǔ)。
三、取得良好的實習(xí)效果
(一)理論與實際結(jié)合,加深理論知識理解
學(xué)生現(xiàn)場參觀、動手操作工藝設(shè)施,對工程實際及工藝?yán)碚撚辛诉M一步的認(rèn)識,對書本上參數(shù)的理解就變得具體化、形象化了。比如,學(xué)生現(xiàn)場參觀曝氣沉砂池,對池內(nèi)旋轉(zhuǎn)水流有了感性的認(rèn)識,再溫習(xí)書本知識,對曝氣沉砂池的原理就有了更深刻的認(rèn)識。
(二)學(xué)生掌握了污水處理的生產(chǎn)實際
通過生產(chǎn)實習(xí),學(xué)生熟悉了污水處理廠的工作崗位職責(zé)、工作內(nèi)容、設(shè)備運行參數(shù),掌握了進出水水質(zhì)、污染物的去除率,了解了一些異常情況及處理辦法,對水處理行業(yè)及環(huán)保行業(yè)有了初步的認(rèn)識,增強了專業(yè)興趣和專業(yè)信心,同時也培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ虘B(tài)度。
(三)實習(xí)過程中注重學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)
學(xué)生在實習(xí)過程中對創(chuàng)新的工藝流程有了更加深刻認(rèn)識。比如,五龍口污水處理工藝采用抗沖擊負(fù)荷較強的氧化溝工藝,在氧化溝前端設(shè)置缺氧段和厭氧段,缺氧段和厭氧段同時進水,水量可以調(diào)節(jié),為回流污泥反硝化提供充足的碳源,保證厭氧池的碳源,從而提高整個生物處理工藝的脫氮除磷效果。[4]再如污水處理廠二期二沉池采用周邊進水周邊出水工藝,增加了二沉池的水力負(fù)荷,從而減少了二沉池的體積,減少占地面積,這種方式在廠區(qū)二期建設(shè)中有極大的使用價值,學(xué)生從中真切了解了創(chuàng)新的意義和價值。
四、對今后改革的思考
(一)搭建校內(nèi)實習(xí)基地,提供方便的實習(xí)場所
發(fā)揮環(huán)境工程專業(yè)特長,在校內(nèi)建立一些水處理、大氣處理工程設(shè)施,為實習(xí)教學(xué)提供便利,既可以滿足部分實習(xí)要求,又可以節(jié)約實習(xí)經(jīng)費。例如,2010年學(xué)??蒲辛㈨椀摹逗幽瞎I(yè)大學(xué)污水處理及回用情況調(diào)查與處理方案研究》,收集學(xué)校洗浴、生活廢水,處理并再生利用為綠地用水、道路澆灑和景觀用水。項目設(shè)計、建設(shè)、調(diào)試及運營都可以有高年級學(xué)生參與,項目建成運營后還可以安排四年級學(xué)生到基地進行生產(chǎn)實習(xí)。
(二)加強產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合
目前,高等學(xué)校環(huán)境工程教育中實踐教育弱化趨勢明顯,“工程性”缺失和“創(chuàng)新性”不足的問題突出。[5]學(xué)院應(yīng)當(dāng)通過多種途徑加強環(huán)境工程專業(yè)教育與產(chǎn)業(yè)的結(jié)合,將實際的工程設(shè)計與工程施工引入教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生能夠真正地參與工程實踐,鍛煉實踐能力。我們河南工業(yè)大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)一直和鄭州市五龍口污水處理廠開展著回用水生產(chǎn)技術(shù)及污泥資源化技術(shù)的科研合作,如河南省重點科技攻關(guān)項目“城市污水處理廠污泥處理處置研究”、“污水污泥處理工藝與資源化利用”、“超聲溶胞技術(shù)在污泥減量中的應(yīng)用研究”,[6]河南省教育廳科技攻關(guān)項目“新型陶粒濾料制備技術(shù)研究”等。但由于經(jīng)費有限,技術(shù)的實際應(yīng)用受到限制。因此,產(chǎn)學(xué)研合作急需更加深入地進行下去,以解決再生水回用途徑單一,污泥缺乏有效的資源化技術(shù)等污水處理廠實際遇到的難題。#p#分頁標(biāo)題#e#
(三)加強實習(xí)指導(dǎo)教師隊伍建設(shè)
關(guān)鍵詞:環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè);本科;實踐教學(xué);實驗課程
我校自從1999年lO月成立環(huán)境學(xué)院以來,環(huán)境本科專業(yè)建設(shè)得到快速發(fā)展。2001年我院招收第一屆本科生,一個班,共25人,此后,每年招生人數(shù)穩(wěn)定在2個班的規(guī)模。2004年,經(jīng)過教育部批準(zhǔn),環(huán)境專業(yè)由“環(huán)境工程”改設(shè)為以一級學(xué)科命名的“環(huán)境科學(xué)與工程”專業(yè)。培養(yǎng)計劃更加明確了寬口徑辦學(xué)思想,在加強學(xué)生基礎(chǔ)的同時,學(xué)生的教學(xué)實踐環(huán)節(jié)同步得到重視,結(jié)合學(xué)校實踐教學(xué)資源,逐步形成了環(huán)境專業(yè)本科實踐教學(xué)體系,即以實習(xí)、科研和課外綜合的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。實驗課程建設(shè)完成了與環(huán)境科學(xué)與工程培養(yǎng)計劃對應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系,調(diào)整了環(huán)境基礎(chǔ)綜合實驗的結(jié)構(gòu),完善了環(huán)境科學(xué)方向的實驗內(nèi)容,加強環(huán)境工程實驗課的過程管理,提高了實驗教學(xué)效果。
一、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的建設(shè)
1.以寶鋼為中心的生產(chǎn)實習(xí)基地的創(chuàng)建
2002年底,在教務(wù)處和學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的支持下,開始著手開辟寶鋼生產(chǎn)實習(xí)基地。寶鋼作為一個世界500強大型企業(yè),擁有水污染治理、大氣污染治理、固體廢棄物處理和噪聲污染控制等全方位環(huán)境工程治理設(shè)施。其先進的環(huán)境治理效應(yīng)堪稱全國典范,并且不收取實習(xí)費用,因而每年吸引眾多學(xué)校學(xué)生前往實習(xí)。我院經(jīng)過積極努力和洽談,終于在2002年底獲得了2003年暑期學(xué)生實習(xí)的機會。在上海的院校中,我校環(huán)境專業(yè)是惟一一所以寶鋼為生產(chǎn)實習(xí)基地的學(xué)校。值得一提的是,當(dāng)時我院招收的第一批本科畢業(yè)生按照培養(yǎng)計劃還未進入實習(xí)時期,但此時機械與動力工程學(xué)院的最后一屆環(huán)境專業(yè)本科生正面臨實習(xí)時期,且該專業(yè)本科生的部分專業(yè)課程也是由我院老師授課。為了使該年級學(xué)生有更好的實習(xí)基地,同時也為我院的實習(xí)積累經(jīng)驗,學(xué)院決定將第一次赴寶鋼實習(xí)的機會提供給了該學(xué)院的本科生,由我院老師帶領(lǐng),圓滿完成了實習(xí)任務(wù),并得到機動學(xué)院的肯定和好評。此后,我院2001級和2002級學(xué)生的生產(chǎn)實習(xí)均得以順利進行。在實習(xí)基地創(chuàng)建的過程中,從寶鋼收集了大量的文獻資料,并編寫了“寶鋼生產(chǎn)實習(xí)指導(dǎo)書”,在實習(xí)前對學(xué)生進行充分的安全教育,在實習(xí)過程中,要求學(xué)生理論聯(lián)系實際,實習(xí)后組織學(xué)生進行總結(jié),以便于更好地完成生產(chǎn)實習(xí)報告。2006年,在面臨寶鋼只能接納30人規(guī)模的實習(xí)任務(wù)時,我院為了更好的保證學(xué)生的實習(xí)質(zhì)量,決定不以學(xué)生個人聯(lián)系進行實習(xí),而是多方位開辟實習(xí)基地,并形成了以水、氣、固廢為目標(biāo)的新的實習(xí)點,包括:白龍港污水廠、竹園污水處理廠,閔行污水處理廠、閔行自來水廠、楊樹浦水廠、寶鋼電廠和吳涇電廠大氣污染治理、老港垃圾填埋場等分散實習(xí)場所。
2.環(huán)境監(jiān)測實習(xí)基地的創(chuàng)建
2004年,我院著手創(chuàng)建環(huán)境監(jiān)測實習(xí)基地,這是我院實踐教學(xué)的又一次飛躍。二年級學(xué)生在學(xué)習(xí)了環(huán)境監(jiān)測課程后,非常有必要進行相關(guān)的實習(xí),這也是環(huán)境專業(yè)必須建設(shè)的任務(wù)。因此我院確立了以上海市環(huán)境監(jiān)測中心為主、閔行區(qū)環(huán)境監(jiān)測中心作為輔的實習(xí)基地。上海環(huán)境監(jiān)測中心擁有一流的環(huán)境監(jiān)測水平和設(shè)施,每年承擔(dān)的檢測任務(wù)非常之多,接納大量高校學(xué)生,我院經(jīng)過努力,上海市監(jiān)測中心在安排實習(xí)名額緊張的情況下,于2005年同意分兩批安排實習(xí)名額我院2003級2/3的學(xué)生(40人)。經(jīng)過2周的實習(xí),我院學(xué)生得到該中心極高的評價,在2006年的計劃中將我院學(xué)生增至50人。其余學(xué)生聯(lián)系到閔行區(qū)環(huán)境監(jiān)測中心進行實習(xí),和上海市監(jiān)測中心相比,盡管監(jiān)測任務(wù)相對少,但完全滿足20人的實習(xí)任務(wù),實習(xí)效果反映很好。監(jiān)測實習(xí)與生產(chǎn)實習(xí)略有不同,學(xué)生以參與監(jiān)測部門的實際工作為主,并能夠充分發(fā)揮所學(xué)知識。監(jiān)測實習(xí)在安排中同樣需要對學(xué)生進行實習(xí)前的動員工作,明確任務(wù),進行安全教育,并要求學(xué)生注重交大形象。在實習(xí)中及時向?qū)W生了解存在的問題,并在實習(xí)結(jié)束的當(dāng)天進行實結(jié)。
3.PRP項目成為培養(yǎng)計劃必修內(nèi)容
在新的“環(huán)境科學(xué)與工程”專業(yè)培養(yǎng)計劃中,一方面加強了基礎(chǔ)課程的學(xué)時,同時將完成PRP項目作為一項必修的實踐環(huán)節(jié),這對于增強學(xué)生綜合能力具有重要意義。在這方面,我院具有較好的條件,體現(xiàn)在,一方面我院師生比例較高,專任教師40人,每屆本科生60人,同時,教師積極申報PRP項目,保證學(xué)生能夠得到機會。從2003級學(xué)生開始,我院學(xué)生100%參加PRP論文,學(xué)生因此受益匪淺,在外推直升研究生的時候以及參加就業(yè)中,由于該項目而得到用人單位的重視。這也是我院對學(xué)校實踐平臺的成功應(yīng)用。
4.積極組織參加“拜耳青年特使”活動,并連創(chuàng)佳績
“成為拜耳青年環(huán)保特使”活動是由德國拜耳公司贊助,由上海市教委組織的一項由大學(xué)生參加的國際性環(huán)境保護論壇,從2003年起在我國總共舉辦過三屆活動,參加區(qū)域由華東地區(qū)發(fā)展到全國重點省市大學(xué),該項活動得到我校教務(wù)處的重視,并積極支持我院組織該項活動,我院也因此每年都對該項活動積極組織參與,并連續(xù)三屆取得出色成績,成為我院環(huán)境實踐活動的特色項目,為學(xué)校贏得了榮譽。2003年我院2001級兩名學(xué)生榮獲第一屆評選的第一和第四名,其中1名學(xué)生還代表中國赴澳大利亞參極了國際青年環(huán)境論壇。2004年,我院2002級1名學(xué)生當(dāng)選特使,并參加了在北京、杭州等地舉行的各項活動。2005年,我院2002級1名學(xué)生再次當(dāng)選拜爾特使,并作為中國5人代表之一赴德國參加國際青年環(huán)境論壇。2006年,我院2003級兩名學(xué)生再次當(dāng)選特使,參加了青島的環(huán)境夏令營活動。其中1名同學(xué)由于該項活動中的出色表現(xiàn),被我校破格直升研究生。
我院在環(huán)境本科實踐教學(xué)基地的建設(shè)中,充分結(jié)合研究型大學(xué)辦學(xué)思想,在注重基礎(chǔ)的同時,加強學(xué)生實踐環(huán)節(jié),在教學(xué)實習(xí)普遍困難的情況下,不僅創(chuàng)建了以寶鋼為中心的實習(xí)基地,還增設(shè)了環(huán)境監(jiān)測教學(xué)實習(xí)環(huán)節(jié),將PRP項目作為培養(yǎng)計劃必修環(huán)節(jié),并將拜耳青年特使活動發(fā)展成為實踐教學(xué)的有益補充,取得了優(yōu)異成績,整個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)全面、系統(tǒng),在學(xué)生的培養(yǎng)中發(fā)揮了突出的作用。
二、實驗教學(xué)的建設(shè)
實驗是本科教學(xué)的基本平臺之一,是培養(yǎng)環(huán)境專業(yè)人才的基礎(chǔ)性工程,也是環(huán)境學(xué)院開展正常教學(xué)活動的必備條件。按照我院以一級學(xué)科發(fā)展本科專業(yè)的思路,結(jié)合教學(xué)投資狀況,分階段建設(shè)。從最先的環(huán)境工程專業(yè)實驗課程體系發(fā)展到新的環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)實驗課程體系,取得了寶貴的實踐經(jīng)驗。
1.實驗課程結(jié)構(gòu)的調(diào)整和完善
新的培養(yǎng)計劃開設(shè)環(huán)境基礎(chǔ)綜合實驗1和2、環(huán)境科
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學(xué)綜合實驗和環(huán)境工程綜合實驗。其中,環(huán)境基礎(chǔ)綜合實驗1包括:環(huán)境監(jiān)測實驗和生物技術(shù)理論基礎(chǔ)實驗,環(huán)境基礎(chǔ)綜合實驗2包括:環(huán)境生物實驗(植物和微生物)和環(huán)境化工原理實驗。環(huán)境科學(xué)綜合實驗包括環(huán)境化學(xué)實驗、分子毒理實驗和土壤環(huán)境實驗。環(huán)境工程綜合實驗包括:水污染控制工程實驗、大氣污染控制工程實驗、噪聲污染控制工程實驗、固體廢棄物處置工程實驗。和過去環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)計劃相比,有以下特點:
(1)明確了環(huán)境科學(xué)綜合實驗,建立了以環(huán)境化學(xué)、分子毒理學(xué)、土壤環(huán)境學(xué)為主體的實驗內(nèi)容體系,其中,分子毒理學(xué)、土壤環(huán)境學(xué)是新增設(shè)的內(nèi)容,使環(huán)境科學(xué)實驗內(nèi)容更加完善。
(2)將環(huán)境監(jiān)測實驗由過去獨立開設(shè)的實驗課改為和生物技術(shù)理論基礎(chǔ)實驗共同構(gòu)成基礎(chǔ)綜合實驗1。將環(huán)境化工實驗從過去的環(huán)境工程綜合實驗調(diào)整為環(huán)境基礎(chǔ)實驗,與環(huán)境生物實驗共同構(gòu)成環(huán)境基礎(chǔ)綜合實驗2的內(nèi)容。環(huán)境生物實驗在過去單純的環(huán)境微生物的基礎(chǔ)上,增設(shè)了植物方面的實驗,調(diào)整后的結(jié)構(gòu)更加科學(xué)合理。
(3)環(huán)境工程綜合實驗則加強了過程管理,由于實驗套件數(shù)的限制,因此采用分組輪回實驗的辦法,由主講教師和3名助教各自指導(dǎo)1~2個試驗。實驗進行過程中,對學(xué)生的各個環(huán)節(jié)進行打分,分為考勤(10分)、預(yù)習(xí)(10分)、實驗操作(40分)、實驗報告(40分)。主講教師注重巡回檢查,并及時解答學(xué)生實驗中存在的問題。每次實驗之前發(fā)放上一次實驗的報告,并收集鄰近一次的實驗報告。對于存在的公共問題集中講解。
2.特點和效果
環(huán)境綜合實驗的建設(shè)注重理論和實際相結(jié)合,體現(xiàn)基礎(chǔ)性、先進性和開放性?;A(chǔ)性表現(xiàn)在每門實驗課程根據(jù)教學(xué)基本理論知識開設(shè)學(xué)生必須掌握的基礎(chǔ)實驗,通過實驗來達到對理論知識的深刻認(rèn)識。先進性表現(xiàn)兩方面,一方面,在每門實驗課程中都有經(jīng)過最新科研實踐所形成的具有普遍意義,并且區(qū)別其他高校相關(guān)專業(yè)實驗設(shè)置的獨創(chuàng)性實驗,如水污染控制中的恒壓膜過濾實驗,大氣污染控制中的活性炭纖維吸附氣體中的氮氧化物實驗,環(huán)境化學(xué)中的染料在水溶液中的光催化氧化實驗、動物組織中超氧化物歧化酶活性的測定實驗,生物技術(shù)理論基礎(chǔ)中的核酸濃度測定實驗,環(huán)境監(jiān)測中的總磷測定實驗,環(huán)境化工原理中的仿真實驗等。另一方面,每門實驗中都含有先進的儀器使用,如環(huán)境化學(xué)實驗中的原子熒光、測汞儀,環(huán)境監(jiān)測中的儀器分析實驗,固體廢棄物中的毛細(xì)吸水時間測定儀等。
Preliminary on cooperative education of water supply and drainage engineering speciality
Huang Xiangyang, Zhang Qing, Kang Qiongxian
Yangtze university, Jingzhou, 434023, China
Abstract: The cooperative education about working and learning alternating is that university students learn and practice alternately, which is a training mode that combine theory of learning and enterprise practice. Introduced characteristics of the cooperative education on our water supply and drainage engineering, objectively analysised our college’s achievements since practice working and learning alternating, and some of the difficulties and deficiencies on implementation process. According to the current social development status and the employer's requirements for the professionals in the future, proposed reasonable improvement measures on cooperative education about working and learning alternating.
Key words: water supply and drainage engineering; working and learning alternating; training mode
給水排水工程專業(yè)在我國有著50多年的歷史,近年來,由于社會經(jīng)濟快速發(fā)展,環(huán)境污染的日趨嚴(yán)重,社會對飲用水的質(zhì)量和地表水體污染控制提出了更高的要求。給水排水專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和方式也順應(yīng)社會和經(jīng)濟發(fā)展要求,至2010年,全國已有114所高等院校開設(shè)了給水排水工程專業(yè),該專業(yè)重心開始從建筑給水排水向水處理方向發(fā)展[1,2]。給水排水工程專業(yè)人才培養(yǎng)類型也相應(yīng)分為“研究型”和“應(yīng)用型”,兩種類型有不同的人才培養(yǎng)目標(biāo)[3-5]。
我校給水排水專業(yè)人才培養(yǎng)類型定位是應(yīng)用型。在培養(yǎng)模式上做了很多新的嘗試和探索,特別是在工學(xué)交替合作教育方面形成了鮮明的特色,取得了一定的成效,社會反響較好。
1 我校工學(xué)交替合作教育的特點
工學(xué)交替合作教育是本校將理論與實踐相聯(lián)系的一個特色培養(yǎng)模式,分為三步,即工學(xué)交替Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,分別安排在大學(xué)一、二、三年級的暑假進行。工學(xué)交替Ⅰ建立在學(xué)生尚未接觸專業(yè)課程的條件下,為期2周,由專業(yè)教師帶領(lǐng)學(xué)生到專業(yè)相關(guān)的企事業(yè)單位進行參觀和接受短期培訓(xùn)。所選單位一般是一個自來水廠、兩個污水處理廠(城市污水和工業(yè)廢水)、一個建筑施工工地。參觀主要是以感性認(rèn)識和聽取工程師講解為主。培訓(xùn)的內(nèi)容包括安全教育、工程背景、廠區(qū)工藝或建筑概況等。工學(xué)交替Ⅰ主要是培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)的興趣以及對未來工作單位的初步了解。工學(xué)交替Ⅱ是在學(xué)生學(xué)完了專業(yè)基礎(chǔ)課,還沒有學(xué)專業(yè)核心課程的時候,采取分散的形式,即學(xué)生根據(jù)自身情況自行聯(lián)系與專業(yè)相關(guān)的單位進行1個月以上的實習(xí)。工學(xué)交替Ⅱ主要培養(yǎng)學(xué)生接觸社會、認(rèn)識社會的能力以及人際交往能力,讓學(xué)生在實習(xí)單位體驗未來的工作環(huán)境,為自己將來就業(yè)方向作出合理選擇。工學(xué)交替Ⅲ是在學(xué)生學(xué)完專業(yè)核心課程以后,以分散實習(xí)的方式,自行聯(lián)系水處理廠、設(shè)計院、市政、建筑工程施工單位進行1個月以上的工作實習(xí)。要求盡量根據(jù)畢業(yè)后可能的就業(yè)方向來選擇實習(xí)單位,實習(xí)時必須參與單位的生產(chǎn)和管理。工學(xué)交替Ⅲ主要培養(yǎng)學(xué)生在實際工作中的動手能力以及發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,從而把所學(xué)專業(yè)知識用于工作實踐。三個工學(xué)交替都要求每位學(xué)生必須參與,必須做好相關(guān)的實習(xí)日志、實習(xí)報告。對于分散實習(xí),責(zé)任教師要通過電話定期檢查學(xué)生的實習(xí)情況,并且隨時解答學(xué)生在實習(xí)中遇到的問題。
為了讓更多學(xué)生到優(yōu)秀企業(yè)單位實習(xí),我校和地方一些知名企業(yè)建立了長期合作關(guān)系,逐漸形成了多個固定實習(xí)基地。為我校工學(xué)交替合作教育奠定了良好的硬件基礎(chǔ)。
2 工學(xué)交替合作教育培養(yǎng)模式的優(yōu)勢
應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的重點是要培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力,我校給水排水工程專業(yè)從2006年開始實施工學(xué)交替合作教育,具有以下優(yōu)勢:
2.1 提高學(xué)生的溝通和交際能力
大學(xué)和高中教學(xué)模式不一樣,主要依靠學(xué)生自學(xué),學(xué)生在進入大學(xué)1年后,能力有一定的提高,但是在溝通、交流、做事等方面還存在一定的不足。暑期工學(xué)交替這一“強制”的實踐活動將不愿意出去交際、怕交際、不能獨立處理事情的學(xué)生“逼”到社會上完成相應(yīng)任務(wù)。通過答辯時的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,我校給水排水專業(yè)85%的學(xué)生認(rèn)為這些實踐活動讓他們的交際水平有很大的提升,一些學(xué)生表示這是他們“走出去”的轉(zhuǎn)折點。學(xué)生在工學(xué)交替合作中有更多的機會和有經(jīng)驗的工程師交流,自身也受到潛移默化的影響。
2.2 提高學(xué)生課堂理解能力
大部分學(xué)生表示工學(xué)交替對課堂學(xué)習(xí)有重要的促進作用。給水排水工程的教學(xué)過程中涉及較多的材料、工藝、構(gòu)筑物、施工方法、設(shè)備原理構(gòu)造及運行等,課本上僅有的圖形比較抽象,與實際工程有一定的差別,通過工學(xué)交替,學(xué)生能更深入地了解專業(yè)知識,近距離觀察設(shè)備、構(gòu)筑物等形象和運行過程,更有利于學(xué)生在日后的課堂學(xué)習(xí)中對課本知識的理解。
2.3 提高學(xué)生動手及創(chuàng)新能力
實踐教學(xué)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和獨立解決問題的能力。學(xué)生在工學(xué)交替中能發(fā)現(xiàn)問題,通過查閱資料、咨詢請教等方式獲得解決問題的辦法。通過這個過程的訓(xùn)練,學(xué)生創(chuàng)新能力得到了提高。有些學(xué)生在實習(xí)工地中發(fā)現(xiàn)問題后提出了一些合理建議,被施工人員采納,得到實習(xí)單位的好評。
3 工學(xué)交替實施過程中發(fā)現(xiàn)的不足
3.1 學(xué)生對找實習(xí)單位缺乏自信
工學(xué)交替在暑期,天氣炎熱,加之很多學(xué)生對獨立出去找實習(xí)單位有一定的畏難心理。通過學(xué)生找實習(xí)單位的過程,發(fā)現(xiàn)學(xué)生的整體社會適應(yīng)能力不夠強,很大一部分是通過教師推薦、親戚朋友幫忙或通過其他“關(guān)系”才找到實習(xí)單位的,主要是因為自身的信心不足,溝通交流等綜合素質(zhì)欠缺。
3.2 部分學(xué)生難以承擔(dān)實習(xí)費用
部分學(xué)生要到外地聯(lián)系實習(xí)單位,坐車、住宿和吃飯都花費不少,加重了一些學(xué)生家庭的經(jīng)濟負(fù)擔(dān),而實習(xí)單位一般都不給補貼,盡管學(xué)校會給學(xué)生一些補貼,但是與實習(xí)花費相比遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。這就導(dǎo)致一些學(xué)生沒能在實習(xí)單位堅持1個月就中途退出。
3.3 學(xué)生所學(xué)知識不夠廣、不夠新
通過與我校給水排水專業(yè)學(xué)生的交流,很多學(xué)生表達出了一致的觀點:專業(yè)知識面不夠廣、不夠新。一些設(shè)計院在工程不大的情況下一般水、電圖紙由一個人設(shè)計,在工地則將水、電劃到一起為水電組,有時還包含暖通,還有一些單位要求懂水、電的預(yù)算。而我專業(yè)電氣、暖通、設(shè)備預(yù)算的教學(xué)僅有32學(xué)時,因此對相關(guān)專業(yè)的知識還應(yīng)當(dāng)加強。
3.4 很多單位不愿接收短期實習(xí)生
因當(dāng)前社會的發(fā)展與變革,企業(yè)轉(zhuǎn)型重點為提高企業(yè)生產(chǎn)效益,給水排水工程是土建類專業(yè),學(xué)生到相關(guān)單位實習(xí),單位要承擔(dān)一定的安全風(fēng)險,特別是在施工現(xiàn)場。同時學(xué)生工學(xué)交替時間不長,不太可能為單位帶來效益,因此對學(xué)生工學(xué)交替實習(xí)普遍不太支持。調(diào)查顯示,我專業(yè)有85%的學(xué)生表示聯(lián)系實習(xí)單位時曾經(jīng)被拒絕過。
4 后期改進思路和措施
根據(jù)我校工學(xué)交替合作教育的特點和存在的問題,對以后工作開展提出以下改進措施。
4.1 對人才培養(yǎng)計劃作適當(dāng)調(diào)整
在專業(yè)選修課程設(shè)置上,適當(dāng)增加建筑電氣、暖通、設(shè)備預(yù)算等方面的課程。一般本科院校給水排水專業(yè)對于學(xué)生的就業(yè)相當(dāng)重視。而根據(jù)對近幾年畢業(yè)生的調(diào)查,大部分畢業(yè)生都在中小型設(shè)計院或施工單位工作,這些崗位大都要求畢業(yè)生對其他專業(yè)有一定了解,甚至有些設(shè)計院要求水、暖、電設(shè)計由一個人來做。
4.2 設(shè)立工學(xué)交替優(yōu)秀基金
為了鼓勵學(xué)生走出去,到一些大城市的大企業(yè)進行工學(xué)交替實習(xí),學(xué)校應(yīng)設(shè)立獎勵基金。主要獎勵工學(xué)交替中表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生,占實習(xí)學(xué)生10%的比例。這個基金主要來源于學(xué)校實習(xí)經(jīng)費。該項措施2011年已經(jīng)開始在工學(xué)交替Ⅲ試行,并且得到學(xué)生的支持。2012年將在3個工學(xué)交替中全面實施。
4.3 與更多行業(yè)相關(guān)單位建立長期穩(wěn)定合作關(guān)系
目前我們只與兩家本地市政和建筑施工單位建立了合作關(guān)系,今后要多聯(lián)系外地企業(yè),尤其是大型建筑設(shè)計、施工企業(yè)。大部分單位之所以不愿意接收短期實習(xí)生,一方面是怕承擔(dān)安全責(zé)任,另一方面是因為他們沒有得到相應(yīng)的回報。學(xué)??梢愿鷨挝缓炗喓献鲄f(xié)議,為合作單位員工提供技術(shù)培訓(xùn),推薦優(yōu)秀畢業(yè)生到單位就業(yè)等。校企互惠,才能共同承擔(dān)起培養(yǎng)人才的責(zé)任。
4.4 構(gòu)建專業(yè)校友錄和網(wǎng)絡(luò)交流平臺,增加交流機會
本專業(yè)辦學(xué)多年,已培養(yǎng)出眾多優(yōu)秀畢業(yè)生,學(xué)生所在單位一般也與給水排水專業(yè)對口或相關(guān),且分布在全國各地,這些可為在校學(xué)生聯(lián)系實習(xí)單位提供比較好的資源。可以構(gòu)建一個網(wǎng)絡(luò)平臺,讓每一屆本校給水排水專業(yè)畢業(yè)生成為該平臺會員,多屆學(xué)生能較好地聯(lián)系、交流,學(xué)校也可以對畢業(yè)生做長期的跟蹤調(diào)查,此項措施可以提高應(yīng)用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量,提高學(xué)生就業(yè)水平。
參考文獻
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