《水處理工程技術》課程總體設計一、課程基本信息1.課程名稱：水處理工程技術2.課程類別：專業核心課3.學時：904.應用專業：水環境監測與治理二、課程定位《水處理工程技術》是水環境監測與治理技術專業教學團隊在調研環保行業、企業的工作崗位、工作任務，以及已畢業學生就業崗位的基礎上，整合優化工作崗位的工作任務，結合學校教學特點，而開發的環境監測與治理技術專業的核心課程之一。《水處理工程技術》主要培養學生掌握水質特點、水質指標、水質標準、典型水處理工藝流程，各水處理構筑物及設備的基本原理，掌握水處理的基本方法和技術等基本知識，具備進行中小型水處理工程設計的基本能力和較強的水處理工程運行管理的實際工作能力，培養學生分析問題和解決問題的能力，為從事水處理實際工作打下良好的基礎。本課程以基礎化學（包括無機化學、有機化學、物理化學、分析化學）、流體力學、水泵與水泵站、水環境微生物、工程制圖、AUTOCAD輔助設計等課程的學習為基礎，同時與環境工程施工技術、定額預算與施工組織管理、環境影響評價、環境管理和跟崗實訓、頂崗實訓等課程與實訓相銜接，共同塑造學生的專業核心技能。三、課程目標依據水環境監測與治理技術專業畢業生的工作崗位：水處理工程設施運行管理、施工組織、設計等崗位的工作任務，參照環保行業污水處理工等技能工種的職業標準，確定了課程目標。課程目標是：使學生了解水質特點、水質指標、水質標準、典型水處理工藝流程，各水處理構筑物及設備的基本原理，掌握水處理的基本方法和技術等基本知識，具備進行中小型水處理工程設計的基本能力和較強的水處理工程運行管理的實際工作能力。在教學活動過程中，培養學生樹立獨立思考、吃苦耐勞、勤奮工作的意識以及誠實、守信的職業道德，為今后從事環境保護行業的工作打下良好的基礎。四、內容設計依據課程目標，參照學習過程工作化的教學設計理念，設計課程內容。課程內容按照項目化設計，整體包括供水處理與污水處理兩大塊，供水處理包括地表水處理工程技術、地下水及特殊用水處理技術，污水處理包括城鎮污水處理技術、工業廢水處理技術。項目化內容設計使得整體內容比較清晰，便于教學的組織和實施。項目內容依據工作任務所要具備的知識和技能為依據，參照高職學生學習的特點設計，深度以夠用就行。設計時，同時考慮教學過程的可實施性，和教學過程的任務導向化和工作過程化。具體教學內容及要求如下表。表1《水處理工程技術》課程教學內容序號項目名稱知識內容與教學要求技能內容與教學要求1水質與水處理工程技術1.水資源與水的循環；2.天然水體中的雜質，水體污染與水體自凈；3.水質指標與水質標準；4.水處理工程技術概念、分類、水處理程度、處理方法與工藝，水處理工程技術的發展。1.能夠對某一小型區域進行水資源與水的循環的調查，寫出水體污染分析報告；2.能夠根據水質標準、水質指標，初步提出水處理方案。2地面水處理工程技術1.膠體及其穩定性，混凝機理，影響混凝效果的主要因素，混凝劑的種類，混凝過程，混凝設施。2.懸浮顆粒在靜水中的沉淀，理想沉淀池的沉淀原理，沉淀池的分類、構造與工作原理，澄清池的分類、構造與工作原理；3.過濾原理，快濾池的構造和工作過程，濾料，配水系統和承托層，濾池的沖洗，普通快濾池工藝設計，其它形式濾池；4.消毒原理，氯消毒，其它消毒法；5地表水處理工藝系統與選擇，給水廠運行管理。1.能根據地表水水質特點及去除對象，提出應急處理預案；2.掌握混凝、沉淀、過濾、消毒工藝原理，對傳統地面水廠各單元設施進行現場管理和運行維護；3.熟悉各種凈水構筑物及附屬設備選型，了解地表水處理工藝設計參數，能提出相關藥劑投加、試驗數據；4.掌握地表水廠站運行調試過程，能對地面水廠各種管道、設備維護與管理。3地下水及特殊用水處理技術1.地下水除鐵除錳工藝，地下水除鐵除錳設備；2.地下水的除氟；3.水的軟化與除鹽，水的離子交換軟化法，膜分離技術；4.循環冷卻理論，循環水冷卻構筑物，循環冷卻水水質特點與處理要求，循環冷卻水水質處理。1.能根據地下水水質特點及去除對象，設計地下水除鐵、除錳、除氟、除鹽、除堿工藝方案；2.根據地下水處理工藝設計參數，能進行各種地下水處理設備設計及選型；3.熟悉地下水及特殊用水處理技術廠站工藝原理，能進行運行管理、設備維護。4城鎮污水處理技術1.格柵的功用、分類、構造、設計計算，沉砂池的功用、分類、構造、運行維護，沉淀池的分類、工作原理、設計計算；2.污水生物處理理論，活性污泥與活性污泥法，曝氣系統工作原理與構成，活性污泥法運行方式、工藝系統、運行維護；3.生物膜與生物膜法的概念，生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法、生物流化床、曝氣生物濾池的工作原理與構造，生物膜法運行管理；4.厭氧理論，懸浮式與附著式厭氧生物處理原理、兩相厭氧消化的概念與工作過程；5.污水的脫氮除磷原理，污水的消毒，污水的回用；6.污水的自然生物處理概念，土地處理、穩定塘的分類、工作原理；7.污泥的分類及特性，污泥量與污泥運輸、污泥濃縮、污泥穩定，污泥脫水與干化，污泥的最終處置；8.城鎮污水處理廠設計水質、水量與處理程度，污水處理廠設計原則與步驟，廠址選擇與工藝系統確定，污水處理廠平面與高程確定，污水處理構筑物及配水與計量。1.熟悉城鎮污水的來源、水體污染與水體自凈原理，掌握城鎮污水水質特點、水質指標、水質標準，能夠對當地污水處理水質現狀提出分析數據；2.掌握城鎮污水物理處理、生物處理、自然處理、深度處理方法，熟悉污水浮渣、沉砂、初沉污泥、二沉污泥的去除原理，能進行污水一級處理進行方案設計，對應相應的格柵機、沉砂池、初沉池工藝參數分析了解，運行維護；3.熟悉活性污泥法、生物膜法工藝原理，能進行曝氣設備選型設計，對曝氣系統運行及故障能夠處理和處置；4.熟悉污水的厭氧、缺氧處理工藝原理，掌握污水脫氮、除磷工藝流程，掌握污泥的處理與處置原理及方法，能對污水脫氮除磷及污泥處理系統運行參數進行分析和設備維護；5.能根據規范分析城鎮污水處理工藝設計參數，進行一般污水處理廠站平面布置與高程計算；6.掌握污水處理廠站調試運行過程，能進行處理設備故障分析和維護，熟悉在線監測設備使用。5工業廢水處理技術1.工業廢水的物理處理方法，調節池、除油池、離心分離、過濾等工藝原理及構造；2.工業廢水的化學處理方法，中和、化學沉淀、氧化還原、電解原理；3.工業廢水的物理化學處理方法，混凝、氣浮、吸附工作原理與構造；4.工業廢水的生物處理方法，工業廢水的可生化性，工業廢水的好氧生物處理，工業廢水的厭氧生物處理。1.能分析常見工業廢水水質特點及去除對象，編制工業廢水處理方案；2.熟悉各種工業廢水處理設備構造、功能、特點，能夠運用工業廢水工藝設計參數，對工業廢水處理廠站運行管理；3.會根據治理工藝要求選擇合適處理設備，能按照操作規程運行操作，能對一般污水處理設備做日常的維護保養，分析和排除簡單故障；4.填寫運行操作記錄；5.敬業愛崗、積極進取，吃苦耐勞。五、學時分配序號項目名稱學時教學方式1水質與水處理工程技術6工學一體化2地面水處理工程技術24工學一體化3地下水及特殊用水處理技術12工學一體化4城鎮污水處理技術36工學一體化5工業廢水處理技術12工學一體化六、教學方法與教學手段教學中堅持應以學生為本，貫徹“學生是主體，教師為主導”的指導思想，教師積極引導學生參與到項目教學中，使學生在積極主動地狀態下完成任務，以達到對知識的掌握和技能訓練。教學中除了采用講授教學方法外，積極采用分組討論、現場體驗和實際操作訓練等教學方法，豐富教學過程，增強教學互動，提升學生學習的積極性和主動性，在選型過程中，可以采用案例教學、項目教學的方法，讓學生融入到項目中，在完成項目中學習設備設計選型的思路和方法，調動學生思考，鼓勵學生討論，提升學習的效果。在維護保養教學階段，可以通過現場體現教學、實際操作教學讓學生學習設備的運行操作步驟、方法和安全注意事項，達到學做融合，增強學生實踐動手能力。教學注重“教”與“學”的互動，鼓勵學生就自己對項目的創新看法與教師積極交流探討，鼓勵學生小組間的交流與討論，以加深學生對所學知識的理解，同時可以培養學生團結協作，勇于交流和勇于創新的職業精神。教學中注重學生對學習方法的掌握。學生通過課堂學習、企業學習、資料查找和自助學習等學習過程，不斷掌握有效的學習方法，并注意對學習方法的總結和提煉，以實現工作后的自主學習和具備終身學習的能力，促進職業的可持續發展。教學過程中注重運用現代教學手段，增強教學的直觀性、生動性和真實性，調動學生的學習興趣。注重運用圖片，視頻和動畫等多媒體展示教學內容。七、考核與評價1.考核方式與成績評定標準考核堅持多樣性全面性的考核，其中期末考試占40%，階段性項目成果占20%，綜合技能訓練成果占20%，學習過程中職業素養的形成占10%，課堂出勤和表現占10%。2.學習效果評價學習效果的評價主要評價學生對課程知識與技能掌握的程度。主要包括以下四項：評價學生對環保設備基本工作過程、結構特點、性能參數和應用條件等知識的掌握；評價學生對設備選型方法與步驟地熟練程度，評價學生對設備運行維護技能的嫻熟程度；評價學生通過課程學習其自身的職業道德和職業精神是否有所提高。四項內容最終體現在考核方式中的五部分，考核總成績為90分以上者，則為優；80分以上者為良好；70分以上者為中；60分以上者為合格，其他則為不合格。評價結束后，將評價總成績和五部分單分值反饋給學生，學生依據反饋結果。可以依據課程網站或在以后的學習中加強某一部分或幾部分的學習。八、參考教材與資