课程基本信息：

课程类型：专业课

课程性质：选修

面向专业：给排水科学与工程，环境工程

学 时：16

学 分：1

一、课程负责人及团队成员简介

·课程负责人简介：

课程负责人毕学军，男，1969.3生，教授，环境与市政工程学院院长，博士/研究生。

近5年承担了给排水科学与工程专业主干课《水质工程学2》（3学分）课程的课堂教学，生产实习和课程设计，承担了为大一学生开设的《给排水科学与工程概论》（1学分）课程的主讲任务，每年指导8名学生进行毕业实习和毕业设计。

主持的教学研究课题有：（1）欧盟ERASMUS（伊拉谟斯）计划项目 “Capacity Building in Higher Education”（“高等教育能力建设”）（EAC-A04-2014），项目中方负责人，欧盟教育、传播、文化执行委员会，201410~201912（研究经费133万欧元）；（2）山东省新旧动能转化专业对接产业专业群建设项目，负责人，山东省教育厅，201808~202012（项目经费1200万元）；（3） 基于创新人才培养的“环境监测”课程群构建与实施，参加人员，九游会国际站，201806~2020.06。

获得的教学表彰/奖励有：（1）《基于任务驱动的“学做一体化”专业课教学模式》获教育部高等学校给排水科学与工程专业教学指导分委员会“多相杯”教改优秀论文二等奖， 2019年；（2）指导学生完成的《Nitrogen removal enhancement by simultaneous nitrification and denitrification (SND) in a black water treatment system》获“山东省第四届环境类专业大学生科技奖赛”学术论文类特等奖，2018年；（3）指导学生完成的《Municipal waste biomass is comparable with pure substrate as carbon source for nitrogen removal from municipal sewage》获“山东省第四届环境类专业大学生科技奖赛”学术论文类一等奖，2018年；（4）指导学生完成的《水力旋流器结构优化以强化回流污泥除沙效果》获“第四届山东省大学生科技创新大赛”三等奖，2017年。

获得的学术研究表彰/奖励有：（1）2017年度山东省环境保护科学技术一等奖，山东省环境科学学会，排名第1，2017年10月；（2）山东省科技工作者创新大赛优秀奖，山东省科学技术协会，排名第1，2017年11月。

在本课程中主要负责课程的总体设计和在线教学，主要的教学任务和研究方向有讲授其中的工艺流程原理，构筑物的构造形式及设计方法。

·课程团队主要成员简介：

李金成，男，1969.5，副教授，副院长。

在本课程中主要负责课程的教学实践环节和相关的课程设计部分，主要对水处理工艺的单元形式和原理进行讲授，并负责课程的宣传推广。

赵宝秀，女，1978.10，副教授

在本课程中主要负责课程的构筑物原理和工艺设计部分，主要对水资源的保护和利用内容进行讲授，并负责课程的宣传推广。

赵方超，男，1987.4，副教授

在本课程中主要负责课程的构筑物结构和工艺设计部分，主要对水的过滤和膜技术内容进行讲授，并负责课程的宣传推广。

周利，男，1963.9，教授

在本课程中主要负责课程的总体设计和课程考核部分，主要对水的混凝和消毒技术内容进行讲授，并负责课程的宣传推广。

二、课程目标

给排水科学与工程专业是一门应用型工科专业。为使学生将理论知识应用于工程实际，本课程以“能实不虚，虚实结合”的原则，对地表水源水厂深度净化工艺的实景和主要构筑物结构进行模拟；增强学生的学习兴趣，锻炼学生的设计能力，激发学生的创新潜力，培养学生的综合能力。

具体要达到的目标如下：

（1）熟悉地表水源给水厂水质深度处理工艺流程及平面布局规范；

（2）掌握城市地表水源水质深度净化厂主要构筑物的功能、设计参数、形状及特点等：如絮凝池、沉淀池、过滤池、深度处理车间、加药间等；

（3）掌握水厂不同工况下工艺系统的调控方法和参数设置；

（4）通过考核问卷，加深对地表水源水质深度净化水厂的理论概念和关键知识点的掌握。

三、课程特色与创新

本课程结合水厂的图片、视频等大量现场资料，使学生可以在模拟环境中畅游水厂的各个空间场景，了解厂区布置、工艺流程、工艺设备、运行参数等内容，达到身临其境的效果。做到虚实结合，以虚补实，在探索中完成专业知识的学习。主要特色和创新有：

（1）实现了全天候、全时空的过程学习

本课程可以打破水厂实践教学在时间和空间上的限制，学生可以随时随地通过虚拟仿真软件对给水厂深度处理工艺、构筑物结构功能以及处理设备的运行和操作进行实践学习，再和所学的理论知识相融合，从而实现学—做的反复交叉

融合过程，强化对工艺流程和关键参数的理解和应用，锻炼学生思考和创新能力，从而提高实习教学质量。

（2）开创了一种新的教学方法

给水厂工艺教学过程是给水处理理论与实际工程应用相结合的教学环节，让学生通过观察、操作、设计等过程，对所学理论知识产生直观的印象。但以往的教学停留在参观、听讲的被动接受方式上，无法达到学生参与其中的效果。本课程能克服这方面的不足，激发学生对水质深度净化处理构筑物的理解和兴趣。例如，教师可以引导学生对一个构筑物从不同角度进行观察，给学生分析其结构特点和关键参数；还可以让学生对指定的构筑物进行结构拆分，熟悉其内部细微结构；另外还能通过对不同设施的功能介绍、设计参数的选取、现场图片、相关视频、微课等内容来扩展相关知识点。通过虚拟软件的使用，促使教师采用灵活多样的教学方法，加深学生对理论知识的认识深度，增强学生的实践能力。

（3）解决了课堂教学对工艺操控的限制问题

学生对专业知识的学习往往是停留在文字描述的层面，缺少对设备操作和工艺参数进行管理调控的感知过程。通过本虚拟仿真系统的使用，学生可以了解工艺过程中主要的设备类型、数量、位置、参数和状态，并且可以按照预先设置的工况变化进行工艺参数的调整和设备的启停操作，然后观察操作效果和影响，从而对水厂工艺的运行和管理产生感性认识，对学生应用能力的提升起到重要的促进作用。

四、课程相关其他风采展示

1.生动的课题教学

    将专业课程教学形象化、生动化，激发了学生的学习兴趣和自主学习动力，学习效果良好。

2.疫情期间的云端学习

   疫情期间，通过本课程学生实习了云端实习，网上课程学习和设计，圆满完成了规定的学业。

3.强化三维空间效果

本课程将专业内容三维形象化，增强了学生的理解程度，促进了学生的掌握深度和应用水平。

4.全时段全空间无障碍

本课程实现了学生每天24小时全时段，教室、宿舍全空间的学习要求，可以随时随地的根据需要进行学习和练习，以达到对课程内容的理解和掌握。

5.开展课程研讨，提高教学质量

本课程为课程教学改革提供了途径，通过开展课程研讨，提高了专业课程的教学质量。