水处理生物学论文范文

水处理生物学论文范文第1篇

关键词：案例教学法 水处理新技术 教学

中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（b）-0144-01

随着我国经济水平的提高及工业的大规模发展，水环境污染也越来越严重，地表水及地下水出现了许多新增污染物，给人们身体健康产生严重危害。为了遏止水环境继续恶化，一些新技术、新工艺应运而生。在给排水科学与工程专业课程体系中，《水处理新技术》正是这样一门重要专业课[1]，它强调污水处理的“新技术”、“新工艺”，具有较强的工程实践性，兼具一定的理论知识。该课程涉及范围广泛，内容较多，但课程学时较短，如何在短时间内培养学生工程实践能力，是广大教学工作者面临的一个共同难题。笔者尝试通过案例教学法让学生更好地掌握课程知识，培养学生分析问题与解决问题的能力，并在此与广大同行探讨案例教学法设计的要点。

1 案例应注重理论与实践紧密结合

理论知识是工程实践的基础，在2012年教育部《高等教育本科专业》中将“给水排水工程”专业更名为“给排水科学与工程”专业[2]，名称的更换标志着科学理论基础在专业人才培养的重要性。因此在《水处理新技术》课程教学的案例选用上，需要理论与工程实践并重，同时与教材紧密结合，通过案例来启发学生思考，并建立理论和实践的联系。

在生物脱氮新技术单元，以短程硝化-反硝化工艺（SHARON）工艺为案例进行介绍。传统硝化过程是指氨氮（NH4+）先氧化成亚硝氮（NO2-），再被氧化成硝态氮（NO3-），两个步骤分别由氨氧化细菌（AOB）和亚硝化氧化细菌（NOB）催化完成（式1和式2）。

NH4+ + 1.5O2――NO2- + H2O + 2H+ （1）

NO2- + 0.5O2――NO3- （2）

这两个过程是独立的，且亚硝酸还原菌能够以NO2-为底物进行反硝化反应（式3），而不是传统观念认为只能以NO3-为底物进行反硝化反应（式4）。

在案例教学中通过介绍短程硝化-反硝化的微生物学理论知识，使学生更容易理解SHARON工艺的运行方式与特点。综合比较化学反应式1和2，理论上氧气（O2）可以节省25%，对应工艺过程中可以节省曝气量25%；综合比较化学反应式3和4，甲醇（CH3OH）可以减少40%，对应SHARON工艺反硝化过程中可以节省外加碳源40%。这样从理论和工艺两方面进行案例分析，加深学生对SHARON工艺的理解，并增加其对生物脱氮新技术的认识。

2 案例需具有新颖性和典型性

与文献相比，教材往往具有一定的滞后性。在《水处理新技术》教材中介绍的新技术、新工艺，它们的特点与应用范围可能会随着实际工艺研发而发生一些变化。为了及时掌握这些变化，需要阅读最新文献。案例选用上也要紧跟水处理新技术的发展，及时补充新知识，才能避免学生走出校园后出现知识与实际情况脱节的问题。

在厌氧生物处理技术中，以厌氧颗粒污泥为案例，介绍最新的分子生物学技术――荧光原位杂交技术（FISH）在厌氧颗粒污泥菌群检测中的应用，讲解其在厌氧颗粒污泥形态特征检测中的应用，并介绍厌氧颗粒污泥形成的机理。通过这些讲解，让学生了解厌氧生物处理技术的最新发展成果与研究技术。

另外，案例选用要具有典型性与代表性，不能只有一、两篇文献的报道，而要得到广大同行的认可，并经过工程实践的检验，这种案例才更有说服力。

3 案例应与科研紧密联系

我校《水处理新技术》课程是在给排水科学与工程专业大四上学期开设，很多学生即将开展毕业设计（论文），一些同学随后会进入研究生阶段开展课题研究。因此可以通过案例激发学生兴趣，培养学生科研能力。在氧化沟工艺介绍时，以我国的第一座三沟式氧化沟污水处理厂――邯郸市东污水处理厂为案例，介绍氧化沟工艺运行流程图、各构筑物的运行参数及对污染物的处理效果。这样学生在做排水方向毕业设计，遇见氧化沟工艺的设计就能与课堂知识联系起来；或者学生在做氧化沟生物脱氮的毕业论文的时候，课堂所学知识可以为毕业论文的开展提供良好的基础，进一步为研究生生物脱氮相关课题研究奠定基础。

4 增强与学生的互动性

教学过程中，学生的积极参与是保证教学效果的重要因素[3]。因此案例实施过程中，老师需要充分挖掘学生潜力，调动他们的积极性，提高其学习兴趣和主动参与意识，从而培养学生发现问题、分析问题与解决问题的能力，达到提高《水处理新技术》教学质量的目的。值得注意的是，课堂中往往是几个表现突出的学生主动性强，而部分学生则好像事不关己，不会积极参加案例的讨论[4]。因而在案例教学过程中，除了关注表现积极的学生外，还需要强制性地要求一些不参与讨论的学生发表观点，活跃整个课堂气氛，增强案例法的教学效果。

5 结语

通过以上的案例设计方法，可以在较短的时间内增强学生主动学习的兴趣，加深对水处理工艺原理及运行方式的理解，让他们熟悉最新的水处理工艺与技术，培养学生分析问题和解决问题的能力，为今后从事水处理研究和工程设计工作以及市政工程、环境工程研究生专业学习奠定良好的基础。

参考文献

[1] 王方园，丁林贤，叶群峰，等.水处理技术校内外实践教学模式改革与探索[J]. 科教文汇，2012（11）：29-31.

[2] 高等学校给水排水工程学科专业指导委员会.高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范[M].中国建筑工业出版社，2012.

水处理生物学论文范文第2篇

关键词：水质工程学教学改革

中图分类号：G642

文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）11026202

1 引言

水质工程学以物理、化学、生物等课程为基础，它主要研究给水与废水处理的工程技术和工艺方法，因此，其具有涉及面广、实践性和理论性强的特点[1]。

在科学技术迅速发展的当下，为实现新时代大学培养目标――培养出具备自主创新和实践能力的技术人才，对水质工程学课程体系进行改革，从而体现水处理理论的实用性和整体性。

2 教学存在的主要问题

2.1 内容单一，缺乏供水工艺系统的集成和创新的体现

目前，安徽新华学院所选教材理论性较强较抽象，偏重于讲解水质工程学基本理论、概念、方法，使学生很难理解。这种教学方法单纯靠教材内容展示，影响学生对实际工程的了解，不利于体现课程的综合性。

教材目前停留在常规处理工艺。针对水源污染及水质复杂的现状，已被成功用于水厂的升级改造的关键技术，比如第二代给水处理工艺（臭氧-活性炭工艺）、第三代给水处理工艺（膜滤、活性炭吸附和生物降解组合）等未归纳到教材中，导致理论和实践出现脱节的现象。

另外，水源水质的复杂性需要将各种水处理技术集成及组合工艺、综合应用后才能水质达标。即教学内容应对水处理工艺过程的多样化充分体现。

2.2 教学环节安排不合理

目前，该校水质工程学教学环节依次按照理论教学、实验、课程设计、实习等4个方面进行。这样的安排会造成理论和实践联系不够紧密。

一方面，无法发挥实验教学对理论教学的补充作用。由于实验教学的时间安排相对理论教学滞后，实验老师不清楚学生理论知识的掌握情况，难免重复讲解理论知识点，极大的浪费资源、人力和时间。另一方面，实验多数是验证性实验，没有拓展到学生的创新能力。

结束理论教学和实验教学后，学生开始着手课程设计，由于选用教材偏重理论性，略少涉及实践设计方面，学生需要自主翻查设计手册，造成课上课下知识的脱节。

实习放在最后，使得学生在实践操作中遇到问题不能及时和老师沟通交流，更可能出现书本知识早已被遗忘，无法做到理论结合实际。

3 教学改革内容

针对上述水质工程学教学中存在的问题，并根据每个教学环节教学目的不同，对水质工程学进行教学改革探索，主要是对教学环节执行的顺序进行调整。

理论教学作为专业知识学习的前提以及其他各环节的基础，因此，最先安排理论教学。一方面，教师在课堂上结合多媒体讲授各种水处理技术的原理、常规工艺流程。另一方面，还要结合时下成熟的给水处理技术和组合工艺，及相关设计计算。

水处理实验作为理论知识的形象体现，应安排水处理实验穿插在理论教学中间。这样可以保证学生及时加深对课堂知识的理解。

理论教学结束后安排实践实习。重点选择几个工艺先进且齐全的给水厂和污水厂实习，再参观若干个不同工艺特点的水处理厂。通过这样的实习安排，学生才能掌握各类水处理构筑物的结构形式及灌渠连接等情况，熟悉各类泵房的布置形式和起吊设备及阀门控制，熟悉水处理运行过程中所需的水质检测设备及其作用，理解厂区构筑物、绿化、道路等平面与高程布置原则，真正做到理论结合实践。

最后，安排课程设计。通过理论学习、实验操作及校外实习实践等活动环节，学生再进行水厂课程设计时，将更能理解如何合理的进行水泵选型及运行，明白水处理厂各构筑物之间平面与高程布置原则，了解办公用房、检修车间、化验室、道路等各类附属建筑物的布置特点。因此，最终的设计方案会更加实际合理有逻辑，为后续毕业设计甚至走上工作岗位打下坚实基础[2]。

4 结语

对水质工程学教学进行改革探索，可以激发学生自主学习和学习热情，对培养出具有自主创新能力、实践能力的技术人才有很大帮助[3]。

参考文献：

[1]薛英文，程晓如. 《水质工程学》教学环节的合理安排探讨[J].教育教学论坛，2015，（2）.

[2]徐 凤，杨 广，李俊峰. “层进式”教学模式在《水质工程学》中的研究与实践[J].教育教学论坛，2015，（4）.

[3]徐 凤，李俊峰. 整合《水质工程学》教学内容 提高教学质量[J].石河子大学学报（哲学社会科学版），2011，（12）.

[4]给排水工程专业指导委员会.全国高等学校土建类专业本科教育培养目标和培养方案及主干课程教学基本要求.给水排水工程专业（2004）专业建设[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.

[5]匡 科，应光国.执行新标准给水处理工艺的应对措施[J].城供水，2008（6）：53～56.

水处理生物学论文范文第3篇

科技论文；生物科学素养；文献检索

高中生物学教学使用的教材以及生物科技书籍与生物科技新进展存在较大的时差，将生物科技论文中的新观点、新作法，以及相关的新知识、新成果和新应用传播给学生，可促进学生对不断发展的生物科学及其研究的理解和应用，引导学生主动学习，提高生物学学习能力和生物科学素养。

一、科技论文的概述

所谓科技论文是指论证、描述运用科学技术，开展科学研究，获得一定科研成果的学术性文章。中国国家标准GB7713-87明确指出：“学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录；或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结，用以提供学术会议上宣读、交流或讨论；或在学术刊物上发表；或做其他用途的书面文件。”科技论文能体现最新的科技成果及科技发展，科技成果已广泛运用于生产、生活。在高中生物学教学中，有效地运用科技论文，能激发学生的探究欲望，促进学生对生物学的认识，提高生物科学素养。

二、科技论文的选择

应选择近期发表的较高水平的科技论文，注意选择研究角度新颖、涉及生物学热点话题的研究文章。如学习有关育种知识时，介绍有关华中农业大学科研人员克隆出控制水稻光敏感核不育的基因pms3，该科研成果可加速水稻“两系”不育系培育，促进作物杂种优势利用。引导学生由此相关信息为主题，检索有关科技论文，让学生获取科学性、权威性的基因工程育种的最新科学进展。

还应注意选择有关促进社会、生产、生活等方面研究的科技论文。例如，在学习“生态环境的保护”时，根据不断加剧的“雾霾”天气，引导学生学习《北京一次持续性雾霾过程的阶段性特征及影响因子分析》，帮助学生了解北京地区持续性雾霾天气过程中的气象因素和气溶胶演变特征。学生结合“雾霾”天气亲身体验，加深了对“雾霾”天气的了解，提高保护环境的意识，有利于学生掌握生物科学知识，运用所学的知识解决现实生活中的问题。许多实验验证性的科技论文包含有实验材料、实验方法、实验结果、讨论和结论，不仅具有科学的、最新的实验技术和方法，还有翔实的实验数据，让学生易于理解实验过程、实验数据和结论之间的关系，体现科技论文的应用价值与社会意义。

三、科技论文的教学应用

首先在课堂上为每位学生提供一份论文，要求学生围绕“文章的研究的目、研究的对象、研究的结论或结果、研究的问题对社会或研究领域有什么影响”等一系列问题进行阅读，培养学生快速地获取有关信息的 能力。

然后指导学生罗列论文中相关的生物学概念和难理解的专业名词，并尝试理清生物学概念与难理解的专业名词之间的关系，通过新情境的构建，培养学生对知识的理解、分析、应用等迁移能力，为理解实验和科学进展打下良好基础。

科技论文表述的实验原理和步骤等具有前瞻性，专业性比较强，学生难以理解。课堂教学时教师应简要地解释实验过程，引导学生理解新的实验方法和实验设计，尝试用通俗易懂的文字简化复杂的实验条件和方法，设计相关类似的实验，提高学生的实验设计能力。

四、科技论文的教育价值

1.促进学生学会文献检索

指导学生从公共媒体如报纸、公共科学杂志，比如《新科学家》《科学新闻》或者中国知网等相关网站，采用“文献检索方法”“数据库检索方法”“出版物检索方法”，使用关键词搜索，在论文期刊上网站上或搜寻合适的论文，比如早期原创性研究论文，进行对比阅读，培养学生学会求知、学会学习，掌握认识世界的工具、学会最迅速、最有效地获取信息、处理信息和运用信息的能力。

2.促进学生对生物学核心概念的掌握

高中生物核心概念是建立在一般概念、原理和规律之上的对生物学核心问题认识和理解，从不同的角度阐释生命的本质，有利于帮助学生理解与掌握生物学主干知识。在有关“光合作用、呼吸作用”等核心概念学习中，以关键词“光合作用、呼吸作用、影响光合作用、呼吸作用速率等”检索到《不同营养条件对金鱼藻净化作用及其生理生态的影响》《静止和充气培养条件下光强对龙须菜光合生理效应的影响》等科技论文，通过学习，拓宽视野，加深对光合作用速率、光合效率、净光合作用速率等生物学核心概念理解和掌握。

3.提高学生图文转换和图表处理能力

生物科学经常以生物绘图或图表方式呈现科学研究方法或成果，在教学中尝试将论文的数据用简化的图表进行特殊处理，剔除冗余信息，并将图表与文字相结合，培养学生科学思维和习惯，提高图文转换和图表处理能力，加深对新的科学实验的理解。

4.提高学生解决问题能力

水处理生物学论文范文第4篇

1多营养级综合养殖系统

1.1定义

世界粮食农业组织（FAO）撰文《2020年全球渔业展望》指出：在未来20年，养殖业在发展中国家将全面增长，这些国家对鱼类和海产品的消费量将占世界消费总量的77%，其产量将占世界总产量的79%[1]。然而，养殖业在满足消费的同时，也给周边环境带来了不可忽视的污染。大规模的海水养殖，已引起了近岸海水水质的恶性变化[1]。目前公认的一个最好的解决方法就是开展多营养级综合养殖（IMTA），这一理论已在一些海水养殖实例中应用来减缓由于单一品种养殖引起的环境污染问题，并且增加了养殖产量和效益[1]。IMTA是基于多个物种形成的多营养级综合养殖系统。该系统将鱼类、浮游和底栖动物、海藻等物种适当混养，以利于把高营养级养殖物种排放的废弃物质转化成具有经济价值的低营养级养殖物种产品。这将会显著提高水产养殖的可持续性，具有潜在的生态、社会和环境效益[2]，其优点来自于各个营养级的不同养殖品种组成了一个基础食物链，通过水环境将营养和能量相互转化并充分利用。在该养殖系统中，主要养殖品种将伴随与它相邻营养级的品种的生长而生长，于是某一养殖品种的副产品（传统意义上为废弃物）被重新利用而成为另一品种的营养物（肥料、食物）。IMTA是实现了对养殖资源（饲料、空间、劳动量）的合理利用，达到了降低养殖对环境影响的一种可持续方法[1，3]。该理论的优势具体体现在以下几个方面。

1.2与混养的区别

IMTA系统是一种新兴的水产养殖模式，它和混养有一定的共同点，但并不相同：IMTA中包含的多个养殖品种是在一个系统中处于不同的营养级，而混养则不一定，它以经济效益来选择品种，有可能是相同营养级上的多个品种的混养，在这种情况下，系统内的养殖品种利用相同的资源，不会有互相促进的效果。

1.3IMTA

系统架构图1简单说明了IMTA系统中三大要素间如何互相促进，互相受益。当前，越来越多的研究，根据水体悬浮颗粒的大小和吸收能力来选择适合的养殖品种组建成复杂的综合养殖系统，达到上述系统的功能。

1.4IMTA的工作原理

传统的单养系统，养殖生物仅摄食部分人工投喂的饲料，相当部分都进入水体形成残饵。而被摄食的饲料也要有相当大部分用来维持新陈代谢，转化为废弃物通过鳃和肾等排泄到水中，固体有机废物则以粪便形式排放。大规模海水养殖，水体超负荷运载，使得残饵、粪便及排泄物等代谢废物在养殖区大量积累，导致水体中无机N、P等营养盐及耗氧有机物含量增加，加速了养殖水域的有机污染和富营养化[4]。因此，传统单养模式经营中产生了很多环境问题：水质变坏，水体富营养化，氧含量降低，病害肆虐等。在该养殖系统中，可以加入某些具有经济价值的海藻。海藻可以吸收转化动物养殖产生的“营养废水”，促进自身生长的同时可解决污染问题。在该系统中，还可加入更多的经济养殖品种，如软体动物、环节动物或棘皮动物等，来吸收消化系统中未被食用的饲料和鱼类固体排泄物。而养殖系统的经济效益也会进一步提升，环境污染则会进一步降低。

1.5构建理想的IMTA步骤

1.5.1了解养殖场所必须要先了解养殖地的特性，包括环境参数，如温度、盐度、pH值、含氧量和地表径流率等因素。除此之外，养殖品种对于当地环境的适应程度，环境变化导致养殖方法的微观调整等都是需要了解的。掌握这些才可以在下一步养殖品种选择上做出更好的决定，养殖才能成功。1.5.2选择合适的养殖品种构建一个IMTA系统，合适的养殖品种的选择至关重要。首先要考虑能够适合当地地理环境和当下技术的养殖品种。其次，应选择能补充营养级的物种，如选择可以利用别的营养级的养殖品种产生的废弃物作为资源的物种，以降低养殖过程的水质恶化风险，且可使养殖品种能更好地生长。最后，选择具有较好经济价值的品种，以增加养殖的综合经济效益。

2生态水文学理论

养殖活动导致许多水环境（尤其是淡水环境）生态系统退化，系统养殖容量在不断缩减。探索一种可持续的养殖与水环境综合治理办法势在必行。联合国教科文组织（UNESCO）提出了生态水文学理论是一种可解决这种矛盾的可行方法。

2.1定义

生态水文学是一个用于解决环境问题的科学概念，着重于协调水文、养殖生态环境和其中的生物群落间的相互作用关系。通过：①逐渐恢复并维持水循环和营养循环系统；②建立阻止人类活动影响的机制，加强生态系统的自我调控能力；③通过生态系统本身管理水环境。实现水资源可持续条件下，维持生态系统健康。

2.2工作原理

生态水文学通过水文过程和生态过程的时空耦合来管理水资源和维持生态系统健康运行[5-6]。可以用下述三要素解释，见图2。基于上述三要素，生态水文学理论内含三个原理，见图3。生态水文学理论在上述三大原理下，通过生态管理改变传统的养殖方法，放大有利条件，减少污染，降低自然灾害（干旱、洪灾等）的发生概率，达到：①降低水体富营养化，促进水生生物健康生长；②改善水环境生物多样性问题，实现养殖产物多样化；③水循环、物质循环正常化；④提升养殖生物产量。

2.3生态水文学应用举例———孟加拉国对虾养殖业

孟加拉国的潜在水域面积为158万hm2，内陆水域面积283万hm2，海岸线480km。内陆和近海水域的鱼、虾养殖业具有良好的发展潜力。但过去20年该国沿海岸生态系统却因为养虾业在快速退化，对环境和社会经济造成的毁灭性打击，该国养殖业饱受批评的同时，被要求转变产业发展模式。图4展示了养殖产业造成的生态影响。2012年，IslamSohe和HedayetUllah提出了基于养虾业的生态水文管理方法，用以保持孟国沿海岸的生态环境。针对进水、养殖、废水处理、处理后用水等不同环节进行不同程度的规划。根据生态水文学理论三原则，进水前在池塘里引入滤食性贝类、大型藻类等，去除悬浮颗粒有机物和营养盐；合理化养殖对虾，增加对虾营养吸收，提高水体自净能力；养殖产生的废水排入湿地，反硝化作用降解有机质，消除病原体，分解有毒有机物；建立喜盐植物缓冲带，吸收处理后废水中的盐分，消除废水对淡水水源和土壤盐渍化的影响。在生态水文学理论的指导下，整合集约化和半集约化对虾养殖产业，合理安排养殖区、净水区和缓冲区地带，引入生物治理方法调整养殖水域生态系统结构以达到调控与改良水质的目的。

3以低咸水养殖南美白对虾为例国内可持续养殖体系的探索

3.1低盐度南美白对虾养殖面临的问题

在我国，南美白对虾养殖产业不断发展，沿海省市开展了低盐度南美白对虾养殖的试验，并获得成功[7]。但以当前的养殖技术和方式，低盐度南美白对虾养殖技术不可避免地对沿海环境造成了一定程度的影响。3.1.1养殖废水氮磷超标造成水体富营养化，水体过剩营养物流失随着对虾生物量增加，有机碎屑、残饵剧增，水体中氨氮含量也急剧增加，后期水体营养盐含量最高可达1.021mg/L。养殖水体的肆意排放导致养殖海域水体富营养化加重。一些海湾的水质监测也发现，对虾养殖区海域无机氮无机磷超标，甚至劣于四类海水水质标准，有机体污染严重，部分严重的有富营养化趋势[8]。3.1.2集约化对虾养殖导致病害加剧近年来养殖户不断增大南美白对虾养殖密度，随着饵料投喂量逐渐加大，因饵料不充分利用形成残余，并且带来其他沉淀积累，如残存饵料、虾排泄物、有机碎屑等。这为某些细菌和寄生虫提供了极好的生存繁殖环境，致使水质调控的难度逐渐加大，造成病害发生[7]。3.1.3废水不合理排放导致内河淡水污染采取低盐度对虾养殖，在一定程度上扩大了对虾养殖的地域性，但是养殖废水的不合理排放也影响了淡水河道的生态环境。因缺乏合理的废水排放管理条例而导致淡水污染问题，直接改变淡水水体的环境成分。由上述养殖问题的衍生，导致养殖经济低下，生态群落改变，环境失调，土壤侵蚀，陆地作物产量降低等问题，最终将影响社会经济发展。我们可以应用生态水文学和IMTA原理来指导该养殖产业。在大的规划方面，采用生态水文学原理开展综合规划与设计，使得水文、养殖生态环境和其中的生物群落间和谐相处；在局部的养殖池塘区域内采用IMTA方法，减少污染排放与对环境影响。

3.2生态养殖方法的尝试

根据生态水文学理论，优先合理地安排养殖水体的处理排放，同时通过IMTA理论设计养殖模式，达到减少污染排放，增产增收的目的。下述为目前较为普遍的低盐度对虾生态养殖方法。对虾养殖用水经过物化沉淀、过滤处理，养殖后废水排入废水渠在生物处理情况下，废水悬浮颗粒和富营养物质含量下降，再用于虾与软体动物（如珍珠贝）混养，混养后废水进行二次生物过滤，排入环境（图5）。在IMTA占主导作用下的对虾养殖，主要以图6为例的阶梯型白对虾养殖模型。在该模式下，白对虾以高密度集约化的养殖为主要特点，从外部取水进行一系列净水处理后，进入养殖塘用于白对虾低盐养殖，养殖后废水排入生物净化池，根据实际养殖废水量，通过IMTA指导选择养殖其他合适经济品种进行搭配。从上述两种养殖模式都可以发现，在综合管理中，生态水文学理论合理安排养殖区域；在细化养殖中，用多营养级综合养殖系统（IMTA）进行指导，探索该产业的可持续发展。

4小结

水处理生物学论文范文第5篇

摘要:对喀斯特污水处理的数学模型传递问题,在非稳定情况下利用拉普拉斯变换对污染物浓度进行了求解,并分析了模型中各参数对污染物浓度的影响,为人工污水处理系统除污效应的研究提供了可靠的理论依据.

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关键词 :喀斯特;数学模型;拉普拉斯变换;污水处理

人工喀斯特污水处理系统原于对自然喀斯特地区的模拟，它利用自然生态系统中生物、物理和化学的三种协同作用来实现对污水的净化作用，这种喀斯特系统是在一定长度比及地面坡度的洼地中，由土壤和按一定坡度填充一定的填料（如泥土、砂石等）的混合物结构的填料床组成，并在床体表面种植物。具有处理性能好、成和率高、抗沙漠化强、生长期长、美观且具有经济价值的植物，它与在喀斯特地貌中、填料中生成的动物、微生物形成一个独特的动植物生态系统.污水流经床体表面和床体填料缝隙，通过过滤、吸附、离子交换、植物吸收及微生物分解等实现污水的高效净化.

对于人工喀斯特地区污水处理的研究，主要建立的是潜流人工喀斯特污水处理的数学模型.我们可将人工喀斯特地区反应器问题表述为二阶偏微分方程[1-9]：

以上就是在零级反应情况得到的解,我们通过求解的级数解就得到了在给定初值和边值后污染物浓度的值.

以上是人工喀斯特污水处理系统,它是一种经济而有效的污水处理技术.本文主要在两种情况下对人工喀斯特污水处理数学模型进行了求解,根据上述结论可以得到污染物在不同情况下的相对浓度,从而为人工喀斯特污水处理系统除污提供有效的理论依据.

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参考文献

[1]欧阳光中,朱学炎,金福临,陈传璋.数学分析(上册)[M].高等教育出版社,第三版,2007（4）.

[2]欧阳光中,朱学炎,金福临,陈传璋.数学分析(下册)[M].高等教育出版社,第三版,2007（4）.

[3]金福临,李训经.常微分方程[M].上海科学技术出版社,1984（2）.

[4]王高雄,周之铭,朱思铭,王寿松.常微分方程[M].高等教育出版社,第二版,1983（9）.

[5]刘连寿,王正清.数学物理方法[M].高等教育出版社,第二版,2004（7）.

[6]赫孝良,戴永红,周义仓.数学建模竞赛(赛题简析与论文点评)[M].西安交通大学出版社,2003（6）.

[7]董志勇.环境水力学[M].北京:科学出版社,2006.

[8]周帮寅,王一平,李立.数学物理方程[M].北京:电子工业出版社,2005.

水处理生物学论文范文第6篇

【关键词】农村水环境;污染;现状;治理;对策

过去，我国一直把环境污染治理工程重心放在发达城市以及人口分布密集的城市，而往往把农村环境污染忽视掉了。近年来，随着农村城市化的脚步加速发展，农村经济扶摇直上，从而各种生活垃圾、生活污水，工业垃圾，工业废水的排放量迅速增加，给农村百姓的生活带来了很大影响，同时也增加了农村环境污染问题。

1 农村水环境污染影响因素分析

1.1 农业污染排放

农业污染主要来于两个方面：一是农村居民生活废物，二是农村农作物生产废物。

随着农村生活水平的提高，居民生活垃圾也跟着增加，居民生活污水增加速度更是惊人。据资料统计，我国农村人口已达9亿，每年产生的生活垃圾约有27375万吨，大量生活垃圾随意堆放，垃圾堆放场地未做防渗处理，导致了农民生活垃圾对农村地表水、地下水环境直接或间接的污染。

农村生活污水也是农村水污染的重要原因之一。截止2010 年，我国农村自来水的普及率已经达到65%，人均用水量达100L/ 人·d，通过公式计算，农村每年的生活废水排量要超过200 亿吨。由于我国农村人口数量较多，又较为分散，同时农村中污水处理设施不完善，对生活污水没有统一收集、处理的设备，污水横流成为普遍现象，大量的污水直接在街道横流，有的沿排水沟流进河流、池塘或者低洼处，从而对农村地表水和地下水造成了污染。因此，农村地区生活污水对水源的污染呈逐年上升趋势，很多病菌由于污染到处传播，严重危害了农村居民的身体健康。

另外，由于农业生产过程中不合理使用而流失的农药、化肥，处置不当的农业畜禽粪便以及不科学的水产养殖等产生的水体污染物对农村水环境均造成了不同程度的污染。

1.2 乡镇企业污染排放

乡镇企业的布局比较分散，规模较小，经营方式粗放，监管亦不到位，因此造成了乡镇企业每年有大量的污染物在没有经过处理就直接排放;另外，由于近年来，城市里实行了对环境污染的控制，很多污染严重的企业（如电子企业、印染厂、造纸厂、冶炼厂等）开始转到农村，其生产产生的废水/等污染物外排对农村地表水产生了严重污染。

2 农村水环境污染治理对策

2.1 人工湿地治理技术

笔者认为，条件相对不错的农村，应该利用荒芜的土地进行废水处理，进行人工湿地治理系统的建立，人工、自然治理为两大方式。据资料统计，温地治理由于工艺及技术处理简单，花费小，处理便捷，并且易于管理，再加上温地处理抗冲击强，化出的水质良好稳定，但是温地处理占地面积大，周围的气流混浊，当自然天气不佳时，还会受到影响。

2.2 稳定塘治理技术

生物塘或者氧化塘又被称之稳定塘，主要是通过天然净化的原理对污水进行处理，专家指出，自然水体净化与此有异曲同工之妙。稳定塘把荒芜的土地进行一般的建设，转成池塘，然后在四周加护护渗层，以及修筑围堤，通过微生物的化学公解原理把污染水进行自然处理。菌藻具有强大的净化作用，而稳定塘就是凭借有机物菌藻的净化功能进行污水处理的。一般情况下，稳定塘所花费的修筑以及维护的成本低，而且人工管理十分便捷，所花费的时间也少，对于污水之中的病原体有很强的清除作用，清除的过程中，还不存在污泥的问题。为此，很多农村都采取这样的方式进行污水处理。

2.3 好氧和厌氧生物治理技术

随着农村生活水平的提高，以及对于污染水的认识加深，农村对于水污染的处理办法也越来越多，而其中最常见的水污染处理办法就是好氧生物处理，好氧生物不仅仅只有一种处理方式，它拥有很多种不同处理污水的方式，为此，不同的地方所采用的好氧生物治理方式也是不一样的，而好氧生物所采用的技术是关键性环节。

生物治理是一个繁杂的化学分化过程，首先通过风机对污水进行注氧，通过氧气的作用，把污水这中的磁生物及菌类刺激中暑，微生物、细菌通过自身的分解能力，把污水分成水、二氧化碳等物质，一部分形成微生物赖以生存的细胞，绝大部分会以污泥的形式被排出。下面以SBR法为例，通过曝气、沉淀、排水等功能进行不间断的变换，污染没有机会进行回流，也不需要投资其它费用进行污泥的处理，在设备上节省了大笔的开支。对于含磷高以及需要脱氧的污水，一般都采用A2/O法则。 另外，生物转盘法、膜生物治理工艺等都是处理污水的法则。自然治理因为占地面积大，受自然天气影响大的原因，时常也会有效果不佳的现象，而生物治理不仅占地面积小，受自然天气的影响小之外，处理污水的功效会更强一些，但是需要一定的资金才进行运营，对于农村而言，这样的的确有一些压力。

2.4 经济循环发展措施

大力倡导以农作物秸秆、人畜禽粪便、工业废弃物为原料，以协会、企业、工业园区为依托，以沼气、食用菌、工业废弃物再利用为纽带，实施农业节水、节地、节肥、节药等工程和工业节能降耗、清洁生产及废弃物再生利用、循环利用，加快发展循环经济，努力探索一条充分利用废弃物、节约资源、保护环境，推动经济社会又好又快发展的可持续发展之路。

3 结语

综上所述，不难看出，农村水污染问题日益严重，而处理水污染不仅是当务之急，同时资金的投入问题以及处理方案也是当前所需要考虑的首要问题，当然国家及相关部门更应该引起重视，并加强力度进行水污染的治理。身为一名环保工作者，不 仅要有专业的素养，同时还要具备为事业奋斗终身的思想，把农村水污染 [本文转自DylW.Net专业提供写作本科毕业论文和职称论文的服务，欢迎光临Www. DylW.NEt点击进入DyLw.NeT 第一 论 文网]治理当成重点事业来抓，吸取以往的经验及教训，扬长避短，杜绝一些不必要的麻烦再次发生，为此，需要工作者进行大量的专业知识积累以及通过实际工作积累丰富的经验，对治理取得一定成绩的方式要虚心学习，并加以应用，从而对农村水污染问题做出一定的贡献;针对不同的经济情况，以及地理问题，及人们生活习惯进行水污染的治理，因地制宜才能减少开支，取得最大的成效，努力把农村建设成为健康、环保、洁净的时代新农村，从而为农村的经济发展以及农村的环保事业，人身健康提供一个强而有力的后盾。

【参考文献】

水处理生物学论文范文第7篇

【关键词】 STSE教育、化学与技术、污水处理

【中图分类号】G623.23 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）29-0-02

STSE是英语单词Science（科学）、 Technology（技术）、 Society（社会）和Environment（环境）的缩写，是科学教育和人文教育相融合的一种产物，也是理科教育的一种指导思想，《普通高中化学课程标准（实验）》提出：“化学课程应从学生的已有经验和将要经历的社会生活出发，帮助学生认识化学与人类生活的密切关系，关注人类面临的与化学相关的社会问题，培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力。”[1]从这段话可以看出新高中课程改革对STSE教育的重视。

“污水处理”内容源于普通高中课程标准实验教科书《化学（选修2化学与技术）》（人教版）中第二单元“化学与资源开发利用”的《课题1.获取纯净的水》。主要介绍如何从污水中除去杂质等获取纯净的水，并通过简单的图示表示污水处理的工艺流程，介绍化学工业中的一些方法，如中和法、沉淀法，使学生能比较容易地了解化学与技术的联系。无论从内容还是从形式上看，都很适合在STSE教育理念下进行教学。

1、创设情境，引入课题

在化学教学中，创设教学环境可以激发学生化学学习的兴趣，增强求知欲望，有利于培养学生化学学习的动机。[2]本课开始前的课间，教师以视频方式播放了清澈洁净的江河湖泊的秀丽风景，同时配备了宁静舒缓的音乐，令人心旷神怡。组织教学后，以“水是生命之源”与课间视频相对应。过渡，“让我们看看母亲河的现状吧！”画面一转，呈现被有机物染黑的松花江、蓝藻肆虐的太湖水、被染红的长江水和云雾缭绕变成乳白色的黄河水，引起学生的惊叹，与前面的清澈明显对比。然后，以新闻视频方式播放了沱江、长江、太湖等水体污染的现状与数据分析，强化学生的危机意识。借此提出问题，“是什么使水体面目全非？”“污水有什么危害？”让学生根据以往的生活经验与已学过的生物、化学及其他科目的知识进行综合回答。顺理成章地得出对待污水应有的态度：治理！从而引出课题：污水处理。这种处理方式看似烦琐，但是，将学生置身于熟悉的生存环境中更能引起共鸣、激发学习兴趣，体现STSE教育的“知识”与“生存环境”相结合理念。同时，又将化学与生物等理科，甚至人文科学相结合，能够缓解他们的学习压力，促进知识的综合。

2、实验设计，合作讨论解决问题

“人们通过实验室研究某一物质并对其有了充分了解之后，在准备实现大规模生产之前，还需要进一步研究其生产工艺的问题。前者归属于科学，后者归属于技术。”《化学与技术》教材引言中的这一段话，给了笔者启示。与其单纯地介绍工业上的污水处理方法，让学生被动地听讲，不如让学生成为学习的主体，让他们运用已学过的知识，从实验室出发解决问题，再联系社会生产实践。于是，教师展示了一烧杯取自某电镀厂的污水，提出问题，“请设计一个实验，将这烧杯含有严重超标的铜离子的酸性污水进行处理，使之可以排放？”此时，要安排学生进行合作讨论。但是如果什么也不说，学生的说辞必然会杂乱无章，这样看起来热闹却没有真正起到讨论的作用。教学中学生是主体，但是老师并不是摆设，关键时刻必须发挥其指导作用。于是，教师引导学生先讨论，“化学实验设计应该考虑那些方面？这些方面的考虑顺序又是什么？”让学生得出“实验目的――实验对象――实验操作”的讨论结果来引导他们通过观察展台上污水的外观，确定要除去的物质，再确定实验的操作顺序。这样的合作学习讨论才能有的放矢。通过讨论，学生可以得出 “漂浮物、沉淀――过滤悬浮物、部分胶体――加净水剂可溶性分子、离子 ――中和、沉淀等”的讨论结果。这个实验设计，为后面的化学与技术的区别与联系打下了伏笔。

3、类比与对比，化学与技术相联系

化学中的STSE教育，注意从学生的日常生活经验出发，广泛联系生活、社会中的现实问题，实现知识的主动构建和有意义构建，促进学生学会关心、学会学习，学习内容和学习过程充满以学生可持续发展为本的现实意义。[3]笔者认为，新教材开设《化学与技术》，其目的并不是简单地进行技术的讲解，而是希望学生能够将化学知识与实践相结合，让学生能够发现理论与实际之间的异同，努力解决实际问题。于是，教师展示了一片漂浮着塑料袋、树枝等杂物的乌黑的水体照片，设问，“如果你面对的是这样一片污水，怎样处理？实验室能够解决吗？不能！我们要通过污水处理厂来解决问题。”自然过渡后，提问，“大家试考虑污水处理厂和实验室处理污水有什么不同，前者要考虑那些方面的问题？”学生们可以通过合作讨论，归纳出“实际生产要考虑成本、环保、简单、可行性等因素”，最后，教师强调，“实际生产还要考虑到大量运作性和生产达标性”，将实验室与工厂相区别。那么，二者又有什么联系呢？“如果你是污水处理厂的生产负责人，面对这片污水，你首先要考虑的是什么？怎么办？”这种角色给予，让学生如临其境，在激发思考热情的同时，能够将实验设计与实际生产相结合，考虑到要“先进行取样分析，再确定生产流程”的科学解决问题的思维方式，达到STSE的教育目的。

4、观看视频，知识与实践辨异同

在进行足够的分析准备之后，应该呈现真正的生产历程了。教材是以图片的方式进行讲解，直观却略显简单。为了更加直观而有动感，教师以视频的方式播放课前参观污水处理厂从而摄录并剪辑的污水处理的一级、二极处理的真实工艺，同时配以根据课前从网上和相应的专业书籍上查阅到的资料除去艰深的专业术语，改成的学生可以听懂的工艺流程介绍。但若仅仅如此，就是单纯的工艺介绍了，似乎与化学没有了联系。同时，考虑到学生对具体工业处理方式的生疏感，教师在此提出，“回忆刚才的工艺流程，指出关键步骤，并将之与实验室设计方案相对照尝试找出理论依据。”使学生通过思考、讨论来“消化”工艺流程，并通过比较化学知识与工业实践的异同点，自然理解化学与技术的联系，得出“一级处理的筛滤、沉沙与沉降相当于实验室中的过滤，二级处理的混凝与二次沉降相当于实验室中的加净水剂；但是考虑到工业的大量性生产特点，不能进行过滤或蒸馏而是进行沉降。另外，生产中还可以在二级处理时利用生物活化泥进行除氮脱磷处理。”可见，真正的工业处理并不是那么简单，可以进行多种方法与原理的综合。如此，达到STSE教育中“知识”与“技术”的结合目的。

5、STSE问题设置，自主归纳方法

记得西方学者德加谟曾说过，“提问得好即教得好，”教师课堂提问设计得如果富有情趣、有吸引力和有针对性，可以激发学生的主体意识，鼓励他们积极参与学习活动，自主得出结论，这样要比听老师的“精辟”概括更加深刻而有效。因此，对于污水的三级处理方法（主要是化学处理方法）的学习，教师通过一些STSE问题的设置来达到目的。如：

太湖已成为我国水污染的一个缩影，目前已造成无锡水危机。我国的其他流域，如滇池、巢湖，长江的一些淡水湖都出现了水质恶化问题。下列对水质起到最佳改善作用的一组物质是（A）

A、HClO和FeSO4・7H2O B、Cl2 和 Ca（OH）2

C、Cl2 和 FeSO4・7H2O D、O3 和 Ca（OH）2

利用上题学生可以自然想到利用氧化还原法处理污水，同时认识到污水处理时可同时采用多种方法综合处理，如本题可以将混凝与氧化同时进行。通过类似STSE习题的设置还可以让学生归纳出中和法、沉淀法等化学处理方法。教师在此基础上进行加深加宽，介绍电解法等其他方法与常用药剂，并让学生知道处理方法也可以将几门学科综合，如：物理化学法，主要有吸附法、离子交换法、膜分离法、萃取法等。生物法（即生物化学法），主要有活性污泥法、生物膜法等。让学生感受到污水处理的多样性、综合性与复杂性，加深学科与技术的辨证关系的认识。

6、巧设开放性问题，效果多层面

常规的课堂教学，往往在最后要小结。如果由教师进行，显得枯燥；如果由学生进行，常常变成板书的重复。如何设置问题，让教学效果能够较大程度地呈现呢？笔者认为开放性问题的设置可以解决这个危机。故教师在课的最后提出，“通过污水处理的学习，你掌握了什么？想到了什么？将来要怎么做？”给学生一点儿时间，让他们“沉淀”、合作讨论再归纳。于是，有小组会提出污水处理的实际工艺流程；有小组会提出科学的化学学习方法；有小组会提出化学理论与社会生产实际的异同；有小组会提出注重环保与节约；有小组会提出加强法制观念与奖惩力度，有小组会提出从我做起和教育他人等等，这种百“科”争鸣，足以体现STSE教育理念的成功。教师在对学生的回答作出正确的评价与反馈后，要站在一个高度上强调，“污水处理要治标更要治本，在污水流入江河湖泊之前就进行处理。污水处理是一个复杂的问题，需要政府的资金投入、法律的监督、工厂的处理、民众的自觉等等。同学们今天，要在课堂上努力学习知识与方法；明天，要科学处理生产实际问题。让我们牢记：水是生命之源，让我们的生存环境更洁净吧！”这样，与引言相呼应，使课堂成为一个有机整体。

综上所述，《化学与技术》反射出了STSE教育的必要性与迫切性。学生对化学知识的实际应用表现了极大的热情，为化学教师培养学生的观察能力和实践能力提供了可能，说明在高中化学教学中实施STSE教育已具备了一定的条件，时机日渐成熟。运用STSE教育进行教学对化学的学习需要广大教师同仁的重视。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部《普通高中化学课程标准（实验）》[M].北京：人民教育出版社.2002

水处理生物学论文范文第8篇

 

1 栖息地理论

 

生物进化论、栖息地选择(habitat selection)理论认为，人类对环境的立即反应为偏好，因此偏好暗示某环境是否适合人类生存与繁衍。人类偏好于特定的自然生物区。由此提出以进化论为基础的环境偏好模式，该模式强调人类对于自然环境的感觉隐藏着人类与生倶来的生物本能，包括生存、探索欲望、安全感等。早期人类为了生存寻找栖息地，适宜的居所应具备一些必需的条件，如食物、庇护所以及水源。人们也藉由栖息地的相关线索，学习总结这些景观环境，这些习性也转变成本能。英国地理学家Jay Appleton认为，人类的环境偏好行为是不断进化的。当环境很辽阔时，不但方便人类猎获食物，及早发现危险;而且能避免人类被天敌捕食。这类环境特征对于生物演化的生存竞争具有实质优势。人类所偏好的环境必定有某些特征显示该地资源丰富且有助于人类生存与繁衍。

 

1.1 瞭望-庇护理论

 

1975年英国地理学家Jay Appleton提出了瞭望-庇护理论 (prospect refuge theory)。瞭望-庇护理论认为，依据环境提供不同的信息，人们的偏好也会因此而有所不同。人们偏好于可以满足瞭望或是藏匿特性亦或是两者兼具的地方，即“能看到而不被看到”(seeing without being seen)的居所。这样的地方不但方便生物获取食物，也可以及早发现危险;能隐藏自我的环境，可以避免被天敌捕食造成物种灭绝。 这类环境的特征，对于生物演化的生存竞争具有实质性的优势。瞭望-庇护理论认为，人们偏爱有遮挡的空间。最适合人类生存生活的环境是瞭望与庇护达到平衡，自然环境中，瞭望包括丘陵、高山、靠近开放环境的树木。庇护包括密闭空间如山洞、茂密的植被。

 

1.2 稀树草原偏爱理论

 

人们偏爱开阔的空间，相对而言不喜欢简单的自然环境，如沙漠、森林。早期居住在大草原上的人类存活率比居住在其他环境里的人类高。草原植物大多分布在离地面2 m范围内，可直接为人类及草食动物所利用。平坦的草地有利于人类眺望猎物，发现敌踪，草地上散布的树木可作为人类躲避危险与遮挡阳光、风雨之用。这种偏爱会变成遗传倾向，直到今日，人们还是偏爱大草原环境。人们偏爱大草原，不喜欢视野受阻，这种偏爱超越年龄与文化界限。不管人们文化背景如何，对类似大草原或公园的环境有着普遍的偏爱[5]。

 

2 风水择居理论

 

风水又名堪舆、地理、形法、向法、卜宅、相宅、相墓、相地、青乌、青囊、阴阳之术，自古以来风水就是中国人诠释人地关系的一套概念体系，也是上自帝王将相、下及庶民百姓普遍认同的行为法则[6]。风水源于古代人们选择城市、居住地时对气候、地质、地貌、生态、景观等建筑环境因素的综合评判。风水理论可以分为两大流派：一是江西派，也称形势派、峦头派;二是福建派，也称理气派、宗庙派。一般来说江西派着重对地形、水文、植被、气候等环境因素进行实地分析，以求藏风得水并聚气;后者则注重则根据人的生辰八字，藉由罗盘找出适合人类居所的地点与方位。峦头派出现比理气派要早，故常被视为风水理论的最初模式。不论是峦头派还是理气派，它的全部理论和方法都是围绕聚气这个问题展开的。风水强调人与人之间以及人与自然之间和谐、中庸、平衡，要实现此目的，唯一的方法是保持气的充盈与平衡[7]。气是中国传统文化中特有的概念。中国传统文化认为，气是存在于宇宙中的运行不息且无形可见的极细微物质，是构成宇宙万物的本源或本体，气的运动变化推动着宇宙万物发生、发展、变化[8]。风水理论认为，天地间有一股不可遏止的生气潜藏在大自然间。这股生气凝而为点，是活力之泉源，风水家称之为“穴”。自古以来，中国人就把自然界的“穴”与针灸学上的人体的“穴” 视为同类。“穴”不容易觅得，因为大自然用尽办法维护它生命的根泉，而峦头派的风水家所追求的就是要找到生气蓬勃的龙脉[9-10]。风水理论中最佳的风水宝地位于山丘与流水环抱之处，因为其不但可以凝聚气，也可以避免气的流失。基址背后有座山“来龙”，其北有连绵高山群峰 为屏障，左右有低岭岗阜“ 青龙”“白虎”环抱围护，前有池塘或河流经过，水前有远山近丘的朝案呼应。基址恰处于山水环抱中央，山林葱郁，河水清明(图1)[11]。理想的风水宝地应有以下几项特征：风水宝地地形应呈马蹄状，北方、东方、西方均应有大小山体或高地围护，南面应临水，是开阔地。穴前池塘或河流呈半月状或环抱状，起抱水的作用，被认为是可使基址之地生气凝聚而不散泄，故好的基址前必有水抱，如九曲水、玉带水等。风水宝地应坐北朝南，形成非常清楚的南北轴线。

 

3 风水理论与环境偏好理论比较

 

有学者认为，风水理论与环境偏好理论具有某些相似之处。就栖息地选择而言，人类所偏好的环境应容易探索并且具有人类生存所需的资源[12]。

 

3.1 开阔性与景深讯息

 

由于开阔的环境缺乏掩蔽物，人类居住在其中可能暴露于恶劣天候以及掠食者威胁之下，因此开阔的环境并不是人类理想的栖息地，短浅且受局限的视野则不利于人类察觉隐藏的掠食者或敌人。人们穿越开阔的环境时，会暴露于危险之中。风水理论中，理想的居住地是处于半封闭的空间，后方

 

有高山，左右两侧是较低的山丘，前方地形较开阔，四周重群山环绕，提供了丰富的景深讯息。理想的风水宝地与瞭望-庇护理论可以找到相对应之处，高山形成天然的屏障及掩庇，可以抵挡北风寒流，也有助防御敌人的侦测与攻击;前方视野良好，有助于及早察觉从远方逼近的敌人。

 

3.2 视觉重点

 

人们习惯寻找景物的焦点，因为需要以这些焦点作为参考对整体环境作进一步观察与评估。因此视觉重点有助于提高人类的观察力，进而增加其安全感。理想风水居住地后方的高山是风水环境中最主要的视觉焦点。左右较低的山岳则为次要的视觉重点。虽然风水宝地前方宽敞的视野并非具体或实际的物体，但其重要性亦不容忽视，在此视野中风水宝地前方的2座山丘由于衬着远方的天空，也形成视觉的焦点。

 

3.3 地表质感

 

地表有助人类判断移动的难易程度[13]，若地表相当粗糙崎岖，则人类穿越该地将会较困难与耗时，也会延长暴露于潜在危险的时间，因而不利探索体验环境。风水宝地的中央是较平坦的草地，地表质地一致且平顺，不仅移动便捷，而且农耕放牧、兴建土木等也相当方便。质感均匀的地表有助于人类对景深的判断，并了解空间中各物体间的关系。

 

3.4 信息收集与认知评量

 

对于以上环境特征，人们会立即产生无意识的反应，若为正面反应，则将进一步评估所收集的环境信息[14]。若环境具有明确的空间结构并提供丰富的景深讯息，将有助人类掌握更多的环境信息，并有助于认知评估。理想的风水宝地四周群山环绕，此外，风水宝地前方弯曲的河流也有类似曲折视线的效果 [15]，人们视线外的地方可能蕴含更多的信息，促使人们进一步向前探索，远处植被、树叶、灌木植被等元素能唤起人们强烈的藏匿感受[16]。从信息收集角度来看，风水宝地明确的空间结构，如高山、草地等均有助于人类收集并评估更多的环境信息，进而对这些信息进行认知评量，以了解整体环境相互关系。群山环绕的风水宝地，不仅安全无虞、易守难攻，更有助人们逃离。四周山峰与茂密的植物能提供良好的掩蔽，可以让人从不同的角度、距离与高度来分析危机，人们发觉敌人逼近时，有多重逃亡路线可供选择。在平坦的草地上，视野宽广良好，人们可以往任何方向移动而不受阻碍。河流亦可作为人们快速逃亡的路径。此外，四周山岳间的缝隙亦可做为人们逃生的出口。理想的风水宝地包含草地、河畔、溪流、森林、山坡以及山巅等，不仅可容纳丰富的植物与动物，更可为当地居民提供进行各种活动必需的机会与资源。

 

4 结论

水处理生物学论文范文第9篇

论文要:本文阐述了生态工程的定义及原理,重点介绍了污水处理技术的要点和意义。 

 

 

1 生态工程介绍 

 

1.1 生态工程 

生态工程以复杂的社会——经济——自然复合生态系统为对象,遵循应用生态系统中物种共生、物质再生循环及结构与功能协调等原则,以整体调控为手段,以人与自然的协调关系为基础,以高效和谐为方向,为人类社会及自然环境双受益和资源环境可持续发展设计的具有物质多层分级利用、良性循环的生产工艺体系。以期同步取得生态环境效益、经济效益和社会效益[1]。 

1.2 生态工程原理 

生态工程涉及生态学、生物学、工程学、环境科学、经济和社会等领域,原理众多。我国学者(马世骏1986、颜京松1986、ma&yan1989,yanetal1992)在系统生态学理论的基础上,对生态工程的原理作了精辟论述和提炼。把生态工程原理总结为整体、协调、自生、再生循环等基本原理。孙铁珩,周启星等[2]提出污水生态工程是指运用生态学原理,采用工程学手段,把污水有控制地投配到土地上,利用土壤-植物-微生物复合系统的物理、化学等特征对污水中的水、肥资源加以回收利用,对污水中可降解污染物进行净化的工艺技术,是污水治理与水资源利用相结合的方法。 

 

2 主要生态工程污水处理技术 

 

2.1 污水土地处理系统 

污水土地处理系统是一种污水处理的生态工程技术,其原理是通过农田、林地、苇地等土壤--植物系统的生物、化学、物理等固定与降解,对污水中的污染物实现净化并对污水及氮、磷等资源加以利用[3]。根据处理目标、处理对象的不同,将污水土地处理系统分为慢速渗滤(sr)、快速渗滤(ri)、地表漫流(of)、湿地处理(wl)和地下渗滤(ug)五种主要工艺类型[4]。 

土地处理系统造价低,处理效果佳,其工程造价及运行费用仅为传统工艺的10%~50%。其中污水湿地生态处理系统又称人工湿地,目前研究最为深入、应用最广泛。通过人工湿地生态工程进行水污染控制不仅可以使污水中的水得以再生利用,还能使污水中的有机物、n、p、k等营养物得到利用。整个系统呈自然式良性循环,构成了具有自适应、自净化能力的水陆生态系统。该系统管理简单,稳定后几乎不需要人的参与,物耗、能耗低,效率高。生态系统中的植物群体不需要另行施肥与灌溉,还兼有美化环境的功能,这种生态净化方法实现了水环境可持续发展[5]。 

以人工湿地处理系统为例,土地生态处理系统对污水的净化机理如下:系统中的填料(介质)具有巨大的比表面积,易形成生物膜,污水流经颗粒表面时,其中的污染物质通过沉淀、过滤、吸附作用被截留[6]。 

2.2 污水生态塘处理系统 

生态塘系统是以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生作物,进行水产和水禽养殖,建立人工生态系统,,通过天然的生化自净作用,在自然条件下完成污水的生物处理[7]。有机物质在生态塘处理系统中得到降解,释放出的营养物进入了复杂的食物链中,产生的水生作物、水产都可以被收获。生态塘处理系统能够有效地处理生活污水及一些有机工业废水,对有机物和病原体有很好的去除效果,具有投资少、运行费用低、运行管理简单的优点。但该系统占地面积大、易出现短流、温度较高时易散发臭气和孳生蚊虫、对氮磷的去除效果不稳定。近年来,我国生态塘污水处理工艺研究侧重在两个方面[8]:筛选、培育高效水生净化植物;组合曝气、水生植物、水产养殖多个生物处理单元的综合功能,营建生化一体化水生动植物复合生态体系,是污水处理与资源利用的完美结合,构建了一个完整的生态系统和良好的内部良性循环系统。 

2.3 蚯蚓微生物滤池系统 

蚯蚓生态滤池是滤床中建立的人工生态系统,由滤床填料、蚯蚓及布水系统等组成。系统利用蚯蚓和微生物的协同作用对污水中含有的各种形态污染物质进行处理和转化。蚯蚓可对污水和污泥进行吸收和分解,清扫滤床,防止堵塞[9]。蚯蚓粪便可以滤除污染物,提高处理效率。蚯蚓的存在可作为家禽饲料。污水中的生物膜污泥微生物通过食物链最终被有效地转化为蚯蚓的增长及其排泄物,而蚯蚓的机体及其排泄物又可成为他微生物的分解利用对象,从而进行新一轮的生态循环。 

3 生态污水新型处理技术 

 

如利用土壤毛细管浸润扩散原理,研制成功的地下毛细渗滤系统(the underground capillary seepage system,ucss)[11]。地下毛细渗滤系统(ucss)的中心部分是地下毛细渗滤槽,它通过土壤过滤和微生物降解来去除污水中的污染物。在一定程度上解决了常规土地净化污水处理系统占地面积和运行费用问题,还可回收污水和营养物质(包括氮、磷和钾)用于植物生长。 

活机器(living machine)系统是加拿大出生的海洋生物学家约翰·托德(john todd)发明的,是利用太阳能以及利用由多种多样直接或间接从太阳获得能量的生物组成生态系统,将水产养殖与人工湿地结合起来并封闭在温室里,以创造一个高效的污水处理过程[12],包含了沉淀、过滤、净化、吸收、挥发、硝化和反硝化、厌氧和好氧分解过程,在获得高标准水质的同时避免了自然处理系统占地大、滞留期长、寒冷气候处理效果欠佳等弊端。 

结语 

污水生态处理技术基本上不涉及化学能的投入和化学品的消耗。根据国情,我国的污水治理必须走生态处理技术的道路[13]。 

 

参考文献 

[1]钦佩,安树青,颜京松.生态工程学.南京大学出版社[m],1997. 

[2]孙铁珩,周启星,张凯松.污水生态处理技术体系及应用[j].水资源保护,2002,3:6-9. 

[3]钱文敏,陆轶峰,普红平,张斌.分散生活污水的土地处理综析[j].云南环境科学.2005,24(4):40-43. 

[4]杨文涛,刘春平,文红艳.浅谈污水土地处理系统[j].土壤通报,2007,38(2):394-397. 

[5]程璞,李多松,张雁秋.城市小区分散式生态污水处理[j].能源环境保护.2004,18(6):4-10. 

[6]郑洁敏,牛天新,宋亮.污水生态处理技术概述[j]. 杭州农业科技, 2008 (2):26-28. 

[7]黄梅,李小兵.我国生态塘污水处理工艺的研究与应用[j].企业技术开发.2004,23(12):19-21. 

[8]种云霄,胡洪营,钱易.大型水生植物在水污染治理中的应用研究进展[j].环境污染治理技术与设备.2003,(4):36-40. 

[9]朱继红,宋碧玉,王启中,邹鹏,刘琳.新型污水生态工程处理技术[j].污染防治技术.2003,16(4):107-110. 

[10]杨键,杨健,娄山杰.一种新型环境友好污水处理工艺--蚯蚓生态滤池[j].国资源综合利用.2008,26(1):16-19. 

[11]sun tieheng,he yaowu,ou ziqing ,et al. treatment of domistic wastewater by an undergrouder capillary seepage system[j].ecological engineering,1998,11:111-119. 

水处理生物学论文范文第10篇

关键词：专业能力定位；核心能力体现；现代教育技术；教学成果及评价

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）11-0054-03

作者简介：张玲，女，副教授，研究方向为水处理工程技术。

水处理技术课程是给排水与环境工程技术专业领域主干技能课程之一，主要讲述给水处理的常用方法及主要处理构筑物的基本构造、工作原理、设计方法。通过本课程的学习，目的在于培养学生具有给水处理系统运行操作、维护、管理及施工的能力，具有解决一般技术问题的初步能力和继续钻研水处理技术的理论基础。

本文从说课内容入手，从包括课程设置及定位、课程整体设计、课程教学组织、教学资源开发与利用、教学成果及评价、课程特色等6个方面，对水处理技术课程教学进行探讨。

一、课程设置及定位

1.课程体系

水处理技术课程综合性、专业性较强，涉及的专业基础课程主要是《环境工程概论》、《水微生物》、《水质分析技术》，等等。

2.专业岗位分析

通过对给排水与环境工程技术相关企业的走访和调研，确定出与本课程相关的岗位，包括制水员、水质化验员、水暖施工员、水厂管理员、设备销售安装与维护员。

3.专业能力定位

水处理技术课程专业的能力定位是：具有设备销售与设备选择、施工管理、工程监理、资料管理、运行管理、设备维护、水环境监测能力。核心能力体现在能够绘制给水处理工艺流程图、给水处理设备的比较与选择、识读图纸、设备故障处理、能够查阅相关规范、跟踪行业动态等方面。

二、课程整体设计

水处理技术课程专业的教学模式，是围绕工程实际开展项目教学。

1.课程标准

课程标准包括知识、能力、素质目标三个方面。

（1）知识目标是：是学生能掌握各种水处理方法的作用机理与工艺流程，掌握处理构筑物的种类、构造特点、工作原理及主要设备的特点，熟悉水处理厂运行过程中出现的问题及解决方案，完备知识体系。

（2）能力目标是：能用图纸、框图及必要文字表达工艺设计方案，识读图纸、设备选型、运行管理，能够查阅设计资料；了解行业动态。

（3）素质目标指：培养学生勤奋、严谨、务实的工作态度，培养吃苦耐劳和团队协作精神，使他们增强环保意识，学会合理利用水资源。

2.课程内容

课程内容包括十个任务：水质与水处理基本概念、凝聚和絮凝、沉淀、过滤、吸附、氧化还原与水的消毒、水的循环冷却几种特殊处理方法、特殊水源水和特殊要求水处理、地表水给水处理系统。

3.实训安排

三、课程教学组织

1.教学设计

（1）注重自主探索式学习，预习、查阅相关资料如饮用水水质标准等。

（2）突出学生应用能力，注重水处理构筑物的构造、维护。

（3）综合考核学生能力，理论与实验考查结合。

（4）扩展教学时间和空间，在学生中建立qq群，及时答疑，将专业前沿技术工艺及相关高质量论文发到群里。

2.教学方法设计

（1）任务驱动法，明确每一任务模块的能力要求，强调学生核心职业能力的培养。

（2）启发教学法，提高学生的主动分析、解决问题的能力，培养他们的自学能力。

（3）案例教学法，工程实例教学，理论与实践结合。

（4）形象展示法，展现给水处理中难以理解的原理，使各构筑物的构造更加形象化。

3.教学手段

本课程作为专业领域课程，理论性很强，重点难点章节较多。所以，教学中应注意理论和实际相结合，将一些较新的科研成果和工程实例作为教材内容的补充。

针对高职学生特点，可采用现场教学、课堂+实验、教师+水厂工程师、工艺流程演示、等教学方法，利用多媒体、实训设备模拟演示、工程案例分析等多种教学手段，并将水处理的教学分别结合一次给水、污水厂的参观实习，以求实现理论与实际相结合，取得较好的效果。

四、教学资源开发与利用

采用现代教育技术，注重演示模型、投影仪、视听光盘、多媒体、仿真素材等教学资源的开发和利用，激发学生的学习兴趣，促进他们对知识的理解和应用。在实验室、施工现场，努力培养学生动手、分析与解决问题的能力；鼓励参与社会实践的创新精神；启发学生独立思考，培养他们实事求是的工作作风和严谨的工作态度。

在对给水厂、污水厂资料实例教学的同时，可请水厂技术管理人员参与教学工作，以配合实践教学的完成。

1.多媒体教学

本课程应具有完善的多媒体课件。辅助教学演示系统能使教学图、文、声并茂，并通过动画为学生演示处理工艺过程，增强教学的直观性、生动性，激发学生的学习兴趣。东方仿真多媒体素材库的内容紧扣当前教材，内容以三维动画居多，以讲解主要工艺流程、设备结构，工作原理为主，间或工艺现象的录象及一定比例的实物图片，丰富详实。

2.双师型教师团队

应建立双师型教学团队。团队内，教师应具有教学职称和相应的工程技术职称，鼓励教师考取注册证书。教学团队应共同研讨教学内容、方法、手段，以提高教育教学水平。实践指导教师应由指导实践教学的“双师型”教师和企业兼职教师组成，形成校企合作的合理师资结构。

五、教学成果及评价

1.教学成果及评价

根据学习内容需要，可以调整评价手段和方法，注重对学生动手能力和在实践中分析问题、解决问题能力的考核，注重学生的职业能力考核。

2.教学效果评价

邀请行业协会专家，通过听评课进行教师评价。同时通过走访学生顶岗实习的企业，了解学生理论联系实际情况，确定他们是否具备岗位职业能力要求。

六、课程特色

1.注重教学手段方法

灵活运用形象展示、任务驱动、启发引导、课堂讨论等方法与现场教学、课堂+实验、教师+水厂工程师等教学模式，有针对性地组合实现教学目标，提高教学效果。

2.注重现代教育技术

理论教学全部采用多媒体技术，使教学内容形声化、表现手法多样化，引进仿真素材、多媒体课件教学，可望克服传统教学的局限性，增加信息传递量，显著提高教学效果。

参考文献：

水处理生物学论文范文第11篇

教材教学模式考核体系给排水技术的迅猛发展，给排水工程专业教育的国际化成为必然趋势，双语教学也已成为很多高校给排水工程专业教学改革的重点之一。我校土木工程专业于2001年开设了给水排水工程方向，于2007年正式开始招生，在2011年一次性顺利通过学士学位点评估，并于2012年通过省教育厅审批成为“江苏省本科重点专业”。《水处理生物学》是给排水工程专业的学生必修的一门专业基础课，水处理生物学领域的发展是给排水工程技术的发展与创新的根本源泉，所以，为了培养给排水专业学生的创新能力及国际竞争力，开展《水处理生物学》双语课程的建设势在必行。

一、教材的选编

《水处理生物学》的主体部分是微生物学，有很多权威的外文书籍。目前，我国很多高校双语教学选用的是外文原版教材，虽然原版的外文教材能给学生提供很地道的英语环境，但是外文原版教材价格昂贵，而且外文教材的编写思路与国内专业设置的教学内容存在差异，学生通常难以适应，甚至会造成专业知识结构与重点的错乱的不良结果。因此，需要调整外文原版教材的专业知识结构，编写双语教学专用的教材，一方面，选用了很地道的、权威的英文专业术语；另一方面，又能很好地适应国内的教学思路。此外，选择一些国际前沿的科技研究论文，编成课外选读教材，让学生接触科技论文的写作技巧，同时也及时了解本学科的前沿动态。作者所在教研组以“高等学校给水排水工程专业指导委员会规划推荐教材”中文版教材为基准，从众多的英文原版教材中选择相应的内容汇编成英文版的教材，并选取大量的科技类论文编成选读教材，这样实现了双语教材内容的一致性，同时也非常符合中国学生知识构建的一般规律，有利于学生接受知识，在实践中效果很显著。

二、教学模式

目前，国内高校常用的双语教学模式是“英文原版教材，中文讲授”。但考虑到学生的英语水平薄弱，加上《水处理生物》的知识点比较多，比较零散，如果直接采用英语授课将不利于学生对专业知识的理解与掌握。此外，教师讲授为主的模式也不利于充分发挥学生的主观能动性。

因此，笔者所在教研组尝试将中文与英文讲授相结合，并充分调动学生学习的主观能动性。具体要求学生课前同步预习中/英文教材的内容，查询相关生词；课堂上先用中文讲解中文教材的内容，然后用英文进行总结和要点的回顾；板书与多媒体以中文为主，涉及到的专业术语给出对应的英文翻译，多媒体中加入一些纯英文的图片、音频、动画等，帮助学生理解与联想记忆；布置选读教材上相关的翻译、思考题作为课后作业；同时，考虑到全面培养学生对英语的听、说、读、写的能力。因此，在课堂的复习回顾环节中通过英文提问和英文回答来锻炼学生的听说能力，通过开展课堂讨论，鼓励学生查阅与课程内容相关的外文文献后，用英语对某一话题进行演讲与讨论。此外，《水处理生物学》有课内实验，实验课也采用双语进行教学。通过实践证明，该教学模式很大程度地调动学生学习的主观能动性，学生对专业知识的掌握和应用英语的能力均有较大的提升，教学效果很好。

三、考核体系

双语教学课程的考核与普通课程不一样，既要注重对学生掌握专业知识情况的考核，又要注重学生对专业英语的综合应用能力的考核，同时也要综合平时的学习表现和闭卷考试的成绩。作者所在教研组开展《水处理生物学》双语教学过程中，将学生课前预习的情况、复习回顾环节中的英文回答、课堂讨论中对英文的运用情况等纳入了考核体系，同时闭卷考试中加入了三分之一的英文试题，综合考察了学生对专业知识的掌握情况以及对专业英语的运用能力。

四、其它辅助资源

学生应当多阅读国内外相关专业的文献，才能拓展专业知识面，培养英语运用能力，因此外文学术资源对于双语教学非常重要。作者所在学校的图书馆可以提供国内外权威书籍的纸质版和学术资料的电子版。同时学院的独立资料室可提供与专业更密切相关的文献书籍，还有可供小组讨论的场所，有助于学生团队合作完成双语课程的作业。学院还具有一系列鼓励教师到国内、国外著名高校调研交流的政策，有利于双语课程建设的调研与完善。

为实现高等教育与国际的接轨，开展双语教学是必然的趋势。但是实践中由于多种原因，双语教学的效果并不理想。作者所在教研组通过近几年对《水处理生物学》双语教学的实践与研究，从教材的选编、教学模式、考核体系以及其它的辅助资源的角度进行了经验性的总结，可为今后其它类似双语教学的开展提供参考。

参考文献：

[1]孟海玲.“水处理生物学”双语教学与考核的探讨[J].科技信息，2011，（23）：188.

[2]胡碧波，阳春，许晓毅.水处理类专业双语课程参与式教学法实践研究[J].高等建筑教育，2011，20（01）：109-111.

水处理生物学论文范文第12篇

五行不仅常见于古代文献中，而且早已深入人心，生活中处处都有它的影子。教学中首先运用学生们最熟悉的日常用语所蕴含的五行知识来启发引导，自然会事半功倍，亲切自然，并且印象深刻，效果非凡。可以学生最熟悉的“东西”一词为例，如宋代王安石，有一次上街，路遇提篮购物者，问曰:何往?答曰:买东西。又问“为何说买东西而不是买南北?”购物者哑然。王安石洒然一笑曰:“东为木、西为金、南为火、北为水，东西的金木可以放篮子里，而南北的水火却不能盛啊!故曰买东西。”虽然有些调侃，但是也反映了五行早已深深地融进了人们的日常生活之中了。可引起学生的兴趣，并建立起对五行的基本认识。

二、身边生活中五行的烙印———五行印象的巩固与加深

五行的烙印随处可见，如树木年轮即是五行的烙印。春季气在展放，所以春季树的细胞就开始变大;夏季气在上升，树的细胞就变得最大;秋季气内收，树的细胞就变得小了，冬季气潜降，细胞就变得更小甚至不长，细胞大的时候树木的颜色就浅，细胞小的时候颜色就深，这样就留下了一圈年轮。马牛羊的牙齿上有年轮，大鱼的鳞片上有年轮，乌龟的贝壳上也有年轮。让学生认识到五行理论是天地自然之大道，无处不在．

三、成语的入门性引导———“五行”特性的体现

成语是学生学习汉语中最基本和最常见的知识类型之一，借此讲解五行理论具有由浅入深、由易入难的引导作用。在众多包含“五行”二字的成语中，很多也隐含了五行理论的基本涵义，可以此为契机向学生讲解，让他们品味其中五行的蕴义。如在与火相关的成语中可见火的特性，如“火光烛天、火冒三丈、火伞高张、火烧火燎、皎阳似火、和众人拾柴火焰高”等，均体现了火性炎上、火性炎热的特性。与金相关的成语也反映了金的特性:“击鼓鸣金”反映了金的收敛，“金风送爽”反映了金的清凉，“金刚怒目和金戈铁马”体现了金的肃杀的特性。俗语“人往高处走，水向低处流”，可见水性润下的特点，从与水相关的成语“冰寒于水、滴水成冰、水落归槽、水落石出和悬河泻水”可以体察出水的寒凉、趋下的特性。

四、诗词曲中“五行”神韵的引导与点拨

诗词曲是学生最为熟悉和喜爱的文学艺术形式之一。在成语教学之后，笔者选用包含“五行”的诗词来渲染五行的文学艺术意蕴，借此讲解五行理论。可以激发学生的兴趣和思维，活跃课堂气氛，同时增进其对五行理论本身含义的认识，进而理解其医学涵义。如元人贾云石的《双调·清江引·立春》，作者在题下注云:限金木水火土五字冠于每句之首，每句各用春字，曲云:“金钗影摇春燕斜，木梢生春叶。水塘村始波，火候春初热，土牛儿载将春到也。”这首小令细腻地描绘立春的春景及其特色:春燕斜飞，木梢春叶初吐，春水始波，人们在立春日鞭打土牛以迎春。而诗人将金木水火土，巧妙地嵌入曲中，又每句用上了“春”字，显示出诗人高超的艺术才能与文字技巧。《西游记》第22回有一首《五行诗》:“五行匹配合天真，认得从前旧主人。炼己立基为妙用，辨明邪正见原因。金来归性还同类，木去求情共复沦。二土全功成寂寞，调和水火没歼尘。”此诗叙述唐僧的几位徒弟在取经途中去邪归正，调和水火泯没俗尘。金木水火土五字出现在后四句之内。唐代李华《杂诗六首》“甘酸不私人，元和运五行。”唐代孟云卿《田园观雨兼晴后作》“五行孰堪废，万物当及时。”宋代张伯端《西江月》“但要五行成准。本是水银一味，周流遍历诸辰。阴阳数足自通神。出入岂离玄牝。”“不辨五行四象，那分朱汞铅银。”宋代薛式《西江月》“内有五行相制，包含一粒红铅。相生相杀自天然。言语须防避忌。要籍五行生旺，须明阳盛阴衰。”宋代张抡《西江月》“冬至一阳初动，鼎炉光满帘帏。五行造化太幽微，颠倒难穷妙理。”如此讲授不仅可使学生逐渐理解掌握五行理论的内涵，还可感受到高雅的文学艺术的熏陶。

五、古典文学名著的启发

古典文学故事具有启发性、通俗性和形象性等特征，大多家喻户晓，更为学生所熟知。讲课中引用一些古典文学名著中与五行相关的内容，可把深奥的五行理论形象化和趣味化，能激发学生的学习兴趣;使学生在易于掌握专业知识的同时，又能学习到古典文学名著，增强学生的文化素质修养，帮助学生树立正确的医学人文品格及人文精神。《西游记》中的故事多为学生从小便耳熟能详的。在五行学说一节授课之初，可以《西游记》典故作为引子:孙悟空自恃神通广大、无人能敌，可他一个筋斗即使十万八千里也逃不出如来佛的手掌，如来佛的五个巨大的手指便代表了五行理论。如果此时学生尚觉牵强的话，可以先做启发性提问:“同学们说如来佛把孙悟空压到了哪一座大山下面?”学生们略作思索便会异口同声地回答:“五行山”。接下来便借此讲解，即使孙悟空也要受到五行规律的控制。这样学生对五行理论便有了一个很好的感性认识，可以激发起他们学习五行学说的兴趣，对之后的正式讲解极有裨益。又如“火性炎上”的讲解，也可以《西游记》故事为素材。有一次唐僧师徒不小心被妖魔给抓住了，捆在了妖魔洞的那个柱子上，有一个小妖就给老妖说，“师傅咱们把他们都蒸了，猪八戒皮糙肉厚不容易熟，放在笼屉的最下层让他离火近一点，唐僧皮肉比较嫩，容易煮烂，把他放到笼屉的最上层让他离火远点，这样他们一锅全熟了。”孙悟空一听就跟猪八戒说了:“师弟，妖精是外行，他不懂得火性炎上的道理，在密闭的笼屉里头上面温度最高，师傅可受不了。”另外，《红楼梦》第83回王太医对林黛玉脉案的分析，既含有五行相乘的解释，又有五行相侮的阐述。非常恰当地反映了五行理论在临床中的运用，是典型的运用五行学说阐述病机的教学案例。王太医诊脉后写道:六脉弦迟，素由积郁。左寸无力，心气已衰。关脉独洪，肝邪偏旺。木气不能疏达，势必上侵脾土，饮食无味，甚至胜所不胜，肺金必受其殃。气不流精，凝而为痰，血随气涌，自然咳吐。此处提到各脉所对应的脏腑，可以先向学生阐明左右寸关尺对应的脏腑，然后详细讲解:“肝邪偏旺，木气不能疏达，势必上侵脾土，饮食无味，”此句是讲肝乘脾，即木乘土的病变，即五行中相乘的关系。而接下来“甚至胜所不胜，肺金必受其殃。”正是五行中相侮(此处为肝侮肺、木侮金)的关系表现。这样结合大家熟悉的文学典故中的五行奥妙讲解，学生自然更易于理解，且会豁然开朗，领会深刻。以至于终生难忘。

六、典型医案的临床例证

学习中医学理论的最终目的还是要将其运用于临床实践，通过运用典型医案论证五行理论，可以使学生深切认识到五行理论的临床指导意义和具体实用价值，消除其对五行理论抽象无用的误解，激发起他们学习中医学的信心和主动性。如古代名医钱乙黄土治肾病，便是五行理论的临床运用。钱乙是宋代著名的儿科医生，被称为“儿科之圣”。钱乙做过一段时间的翰林医官。一天，宋神宗的皇太子突然生病，请了不少名医诊治，毫无起色，病情越来越重，最后开始抽筋。这时，有人向皇帝推荐钱乙。于是，钱乙诊病后，写了一贴“黄土汤”的药方。心存疑虑的宋神宗接过处方一看，见上面有一味药竟是黄土，不禁勃然大怒道:“你真放肆!难道黄土也能入药吗?”钱乙胸有成竹地回答说:“据我判断，太子的病

在肾，肾属北方之水，按中医五行原理，土能克水，所以此症当用黄土。”宋种宗见他说得头头是道，心中的疑虑已去几分。正好这时太子又开始抽筋，皇后在一旁催促道:“钱乙在京城里颇有名气，他的诊断很准确，皇上勿虑。”于是，皇帝命人从灶中取出一块焙烧过很久的黄土，用布包上放入药中一起煎汁。太子服下—帖后，抽筋便很快止住。用完两剂，病竟痊愈。这时，宋神宗才真正信服钱乙的技术，把他从翰林医官提升为有很高荣誉的太医丞。

七、五行与自然事物的妙趣相应

水处理生物学论文范文第13篇

关键词：专业实践；环境工程；实践平台；职业资格培训；建设

中图分类号：G42 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2012）06-0235-02

环境污染问题是21世纪人类生存与发展急待解决的重大课题，环境工程专业由此而生，环境工程作为一门应用型学科，它是为了研究和解决环境污染课题而新兴起的。环境工程专业在现代主要分为两类，一类是环境规划，另一类是环境污染治理以及环境污染控制。

环境工程专业是一个理论性与实践性结合程度要求的专业，如果仅以课堂上纯粹的理论教学为主，脱离于工程实践，则显得理论知识过于抽象，难以达到教学任务的预期目的。目前我们国家对环境工程的专业实习主要分为认识实习、生产实习和毕业实习。认识实习是对学习的理论与实践进行配合认知，是理论模型与实践的初步结合，对理论有一个更好的理解。生产实习是在理论认知的基础上，根据理论联系实践，结合理论知识，把理论运用到社会实践中。毕业实习是对理论更好的与实践结合的验证。认识实习、生产实习、毕业实习的安排不是为了任何一门单一课程而开设的。他们之间的教学模块从表面上看是彼此独立、互不相干、自成体系的，但是 又从宏观上看彼此却是相互联系、由易到难、由简单到复杂的教学体系。通过进行认识实习、生产实习和毕业实习，是学生有一个更扎实的理论基础。为环境工程专业的领域培养出了应用型人才，从而也强化了实践教学的效果而且也提高了学生的实践能力，为符合了国家的优秀工程领域的学生培养计划的要求。学生的实习分类如图1所示。

一、实习过程中问题的概述

目前，对环境工程专业实习中主要存在着两大严重的问题，一是学生实习的外部因素，二是学生实习的自身因素。这两者成为阻碍学生实习环节中的最大问题。外部问题主要有实习的费用严重不足，另外实习基地的态度比较冷淡也是阻碍学生实习的外部问题之一。学生自身的内部问题主要是学生怕吃苦，老师对学生实习态度不积极，学校不重视，学生怕吃苦，老师对学生实习态度不积极，学校不重视。另外企业从自身的安全考虑出发，因为有些实习基地设计到技术保密问题，不愿意让其他的人员涉及到，由于厂房的限制，突然见需要接待那么多人，对厂房空间也有一定的压力。所以有些企业为了避免扰乱自己的生产秩序，不愿意接受学生进行生产实习，具体的一些学生实践问题如图2 所示。

二、武汉长江工商学院环境工程专业概况

环境工程专业隶属于武汉长江工商学院工学院环生系，全院共设有环境工程、生物工程、通信工程、电子信息工程、计算机科学与技术五个本科专业，环境监测与治理技术、生物制药技术、通信技术、电子信息工程技术、计算机科学与技术五个专科专业。

环境与生命科学系坚持按“重基础、宽学科、保质量、广就业”的指导思想办学培养学生创新精神和实践动手能力，突出应用型人才培养。建成的实验中心拥有25个环境与生物实验室，设备先进、齐全，为我系实验教学和学生就业工作垫底了扎实的基础，且可为企业提供了环境生物工程及污水处理的实验场地。学校开设的课程主要有水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废弃物处理与处治，环境工程监测、环境系统分析、环境质量评价、污染预防控制技术、环境管理等基础理论课程，通过理论与实践的结合，使学生成为该专业的高级专门技术人才，毕业后可从事科研、设计及工程管理。

三、环境工程专业实践教学探索

环境工程专业是一个理论性与实践性结合程度要求的专业，如果仅以课堂上纯粹的理论教学为主，不多接触工程实践，显得理论知识过于抽象，学生难以理解消化，尤其是“水污染控制工程”类的专业主干课，实践环节非常重要。然而目前大多数的高校，理论和实践教学的结合都稍显不足。针对此类情况，武汉长江工商学院环生系结合自身的特点和物力、财力，从以下方面对环境工程专业的实践教学环节进行了卓有成效的探索。

（一）提升专业教师自身实践教学能力

要想能给学生一碗水的知识，老师肚里就得有一桶水的知识；为了能让学生得到更全面的实践经验，要求老师在理论教学的同时，利用各种关系多接触实际工程，提升自己的实践技术能力。并且学院加大对工程师和教师“双师型”教师的引进和培养，自己拿出一定的资金，把自己的任课老师送到外面进行工程实践的学习。同时，在实践教学环节，可以直接聘请生产现场有丰富经验的技术骨干作为兼职实习指导教师，或者学校派出的老师与企业联合指导实习的做法，互帮互带，提高实习带教水平。

（二）结合专业资格考试实践

随着我们国家国际化程度的发展，很多行业的管理和实施逐步标准化，也促使了各种职业资格考试的兴起，注册环境保护工程师、注册环境影响评价工程师、环评上岗证、ISO14000内审员、化学检验工职业资格、食品检验工职业资格等等，为环境工程本科生就业提供了新的机遇。为了培养高质量的应用型人才，鼓励学生在学有余力的基础上参加资格考试，使学生在学校学习的实践技能在今后的职业资格考试中发挥出重要作用。

（三）建设校内、校外实践教学基地

环境工程的专业实习包括：认识实习、生产实习和毕业实习。对于应用性的学科来说，稳定的实习基地有利于保证本科教学计划中实践性教学环节，是培养实践能力和创新能力强的高素质人才的重要条件。学校为了保证环境工程专业实习的质量，建了一个拥有25个环境与生物实验室实验中心，设备先进、齐全，可以满足学生的实验教学和认识实习环节。另外学校还与其他公司合作成立了湖北科亮生物工程有限公司，可以满足学生校内的实习任务；生产实习和毕业实习则与长沙污水处理教育培训中心合作，在校内实习任务不能确保的时候，到长沙污水处理教育培训中心进行实习。

1、湖北科亮生物工程有限公司

湖北科亮生物工程有限公司是一家专业从事环保技术研究和应用的高科技企业。公司由武汉弘博集团有限责任公司控股，以美国科恩国际公司为技术后盾，以具有国际先进水平和独立知识产权的高新技术为核心，专门从事市政污水、工业废水、景观水、湖泊、河道等相关水环境工程项目的研发、设计和施工。承接BOT、BT等污水处理项目及项目改造、扩容提标、托管运营、污水处理厂并购以及相关技术合作等业务，大力推进“科利尔（KIC）生物接触氧化污水处理工艺”的创新和应用。

湖北科亮生物科技有限公司做过的工程项目有湖北省房县污水处理厂、湖北省大悟污水处理厂、湖北省松滋市城区污水处理厂、浙江省岱山高亭污水厂。工业废水项目包括湖北省武汉市阳逻开发区污水处理厂和浙江省德清县钟管镇污水处理厂。

2、长沙污水处理教育培训中心

长沙污水处理教育培训中心为国家建设部认定的培训机构，是湖南省建设厅、劳动厅及长沙市建委、劳动局确定的排水行业专业岗位和职业技能鉴定的定点单位，主要培训、鉴定工种有污水处理工、污泥消化工、污泥脱水工、污水化验监测工、泵站操作工，中心现有8位部级国家职业技能鉴定考评员。近年，该教培中心为多所大专院校给排水、环境工程专业学生提供实习场所，先后被武汉大学、湖南大学、武汉理工大学、武汉化工学院、中南大学、中南林学院、长沙交通学院、深圳职业技术学院及湖南省城建专科学校等确定为培训实习基地。

该培训中心坐落于金霞污水处理厂内，开福污水处理厂旁，有非常便利的培训资源。该培训中心位于长沙开福区，紧邻市中心，交通便利，中心有6000多平方米教学楼、住宿楼2栋100余个床位，有就餐用食堂350平方米，有培训实习基地2处。主要开设《污水处理系统工艺》、《污泥处理系统工艺》、《污水、污泥系统机械专题》、《污水、污泥电器专题》、《微生物基础学》、《城市污水监测分析》、《污水、污泥处理系统设备操作规程》《污水处理工艺基础知识》、《化学和微生物学知识》、《水质化验基本知识》、《水质检验规程》、《仪器分析》等课程。

从1995年以来，我教培中心从事对城市生活污水处理厂及厂矿工业废水处理设施员工岗位技术培训，积累了丰富的教学经验，在行业技能鉴定上建立了一支以专家、教授为主体的高素质的评审队伍，严谨的鉴定给用人单位招聘、学员求职提供了翔实、权威的质信。

几年来，我中心先后为重庆、漯河、南京江宁、浙江义乌、常德、株洲、星沙、浙江玉环、湖北洪湖、江西南昌等地的厂矿企业、污水处理厂或高校培训学员28期1 600余人次，接待参观学习学员4 000余人。

五、结束语

理论教学和实践教学紧密地结合在一起，才能够获得交叉渗透的效果。通过建设校内自己的实验中心和相关联的公司企业，与社会上专门的实践教育培训中心等措施，对环境工程专业的实践教学环节进行大胆的改革和创新，通过观察近几年学生的学习效果，学生的实际动手能力得到了很大的提高，不管是考上硕士研究生的导师对学生的印象还是到公司企业工作的学生，我们系的学生动手能力都得到了肯定。实践教学环节的各个实习不是孤立的，各个实习要前后安排合理得当，组成一个完善的体系；体系的完善没有终点，环境工程实践教学体系需要在实际教学应用中不断发现新的问题，不断修正和完善，并保证贯彻实施。

参考文献：

[1]彭燕，王筱虹.环境工程专业实习教学体会与改革探讨[J].职业教育研究，2010.12:116-117.

[2]陈武，李凡修，李中宝等.环境工程专业实习的主要问题及对策[J].长江大学学报，2009，32(1):232-233.

水处理生物学论文范文第14篇

关键词：生物医学图像编程实现技术；双语；教学改革

作者简介：杨春兰（1980-），女，河北石家庄人，北京工业大学生命科学与生物工程学院，副教授；吴水才（1964-），男，江西九江人，北京工业大学生命科学与生物工程学院，教授。（北京 100124）

基金项目：本文系北京工业大学2013年度研究生课程建设项目（项目编号：015000542513528）、北京工业大学教育教学研究项目（项目编号：ER2013B21）的研究成果。

中图分类号：G643.2 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）09-0105-02

“生物医学图像编程实现技术”是生物医学工程专业研究生的选修课。该课程的主要内容是分别利用Visual C++和ITK两种编程工具实现常见生物医学图像的读写、点运算、配准、分割等涉及医学图像分析基本问题的程序编制。本课程共32学时，包括7个章节：常用医学图像处理软件编程环境介绍；生物医学图像的类型及其数据表达；各种医学图像的读写方法和显示；生物医学图像处理类库的实现；医学图像配准；医学图像分割；基于医学图像的统计分析。

本课程教学方式主要采用课堂讲授和学生上机讨论同步结合的形式。教学思路围绕利用VC等编程工具实现图像处理程序的编写展开：以ITK学习作为算法理论指导的基础和主线，在学生理解具体算法的核心内容后，再利用VC完成算法的实现，进而使学生掌握VC进行生物医学图像处理的编程技巧。在课堂教学中充分发挥学生的积极性，鼓励创新思路和团队合作。本课程目前主要选用与ITK和VC图像处理紧密相关的指导书和参考书，以及笔者编写的教学讲义。

针对该课程教学内容中ITK和VC均采用英文开发平台的特点，目前英文多媒体课件已达教学内容总量的2/3以上。笔者多年从事生物医学图像处理领域的科研工作，近年来查阅并收集了大量英文文献。在各章节的教学中为学生提供了丰富的英文学习资源。此外，教学中采用英文ITK编程指导书作为程序编写的基本算法理论参考。程序设计中，示例程序英文注释占到1/2以上篇幅。鉴于目前的教学现状， 拟将该课程建设为双语课程。

一、双语教学改革的必要性

“生物医学图像编程实现技术”作为生物医学工程专业硕士生的专业选修课，目的是使学生学会利用VC和ITK等编程工具完成生物医学图像处理的程序设计和相关科研任务。目前Microsoft Visual C++6.0开发平台和ITK开发平台均为英语环境，ITK学习资料和网站亦均使用英语，因此，掌握VC和ITK程序设计中的常见专业术语，具备阅读并编写英文注释的程序代码能力是教学中的一个重要目标。前几轮教学中主要存在以下问题：

第一，学生本科阶段专业背景和英文水平存在差异，在学习以英文为主的教学内容时存在一定困难。北京工业大学（以下简称“我校”）生物医学工程专业研究生大多来自其他各地方院校，很多学生在计算机语言学习和编程操作方面基础较为薄弱，编程水平亟待提高。目前生物医学工程专业开设的研究生课程中，“医学图像处理”仅从基础理论方面论述了生物医学图像处理的内容、模式和发展趋势，学生缺乏利用计算机编程工具实现图像处理算法的技术入门和指导。本课程目前主要以ITK用户学习指导书和Visual C++图像处理参考书作为学生学习的参考资料。ITK指导书和相关学习资料为全英文编写，通常程序开发者使用的VC6.0开发平台为英文版，帮助查询信息也为英文，在一定程度上增加了学生学习编程技术的难度。双语教学的开展成为解决该问题的重要途径。

第二，已有经试用一定时期、教学效果良好的上机指导讲义，但尚无与英文学习资料配套的双语教学讲义。生物医学图像处理的基本概念和相关算法是本课程的理论基础，利用ITK和VC进行编程是学生学习本课程应掌握的基本技能。鉴于在课堂教学中，理论讲授仍是主要教学手段，笔者围绕使用ITK和VC图像编程两条主线来安排课堂教学，精选出能够提高生命科学与生物工程学院（以下简称“我院”）研究生科研水平的课程内容。

目前的课堂教学主要以ITK用户学习指导书和Visual C++图像处理参考书作为学生学习的参考资料，尚无可供使用的正式出版教材。基于前期该课程教学改革建设，笔者编写了该课程的上机编程指导讲义，教学中已试用3轮，学生普遍反映对其学习很有帮助，取得了较好的实验教学效果。然而，单独一本上机指导书或者几本相关参考书无法满足教学中的实际要求。此外，目前编写的上机指导书中缺少英文专业术语，而在实际教学中应当注重专业术语的解释和英汉对照，使学生在掌握专业知识和技能的基础上进一步学会专业词汇的运用，提高其科研能力。因此，教学中亟需使用将基础理论内容与上机操作有效紧密结合的双语教学讲义，使课堂教学中学习资料与上机指导书内容相对应，从而使教学内容系统化，能够同时满足学生理论学习和上机操作的实际需要。

第三，学生自主学习内容来源均为英文资料，尚需教师做中英对照指导。培养学生的创新意识和动手实践能力是研究生教学的基本指导思想。计算机程序设计类课程需要足够的上机操作练习和课后自主学习来巩固学习成效。只强调课堂讲授往往使学生的思路受到限制，不能达到同步跟随讲解掌握编程要点和调试技巧的目的。笔者鼓励学生在自学中利用互联网等现代学习工具，并结合自己在生物医学图像处理领域的科研工作，针对教学内容收集了大量英文文献，在各章节的教学中为学生提供了丰富的英文学习资源。但多数学生在计算机语言学习和编程操作方面基础较为薄弱，且缺乏图像处理方面的先修专业知识，在自学时遇到了较多困难，需要教师对相关专业术语和概念做中英对照解释和指导。因此，课堂讲授和课后师生答疑及作业等均宜采用双语模式。

综合以上分析，本课程在教学中需组织并精选双语教学内容，并在此基础上编写与英文学习资料配套的双语课堂教学讲义，在课堂讲授等环节亦适合采用双语教学模式。双语教学是解决前述几个教学问题的必要手段，也是增强本课程教学效果的重要途径。

二、双语教学建设的具体措施

1.教学内容建设

本课程主要以利用ITK和VC两种工具进行生物医学图像处理的程序设计展开。ITK的学习相对易于掌握和理解，可作为引导和帮助学生形成编程思路和整体框架的基础部分；针对生物医学图像的特点，在ITK对应内容学习的基础上，重点使学生掌握利用VC进行各种处理算法的程序实现。由于课时数的限制，教学内容将紧密联系目前医学图像处理领域的热点问题，参照国内外常用生物医学图像编程软件的基本功能，精选有助于学生今后开展科研工作的内容，在此基础上完成教学内容的中英对照优化。

在目前使用的英文ITK学习指导书、VC图像处理参考书和自编的上机指导讲义中，对于图像文件的读写、图像滤波等内容，是交叉重合的部分，也是教学中的重点内容。因此，可依据学习资料将上述章节的教学内容重新整合，组织成中英双语对照的形式；对于无交叉的内容，如图像配准、统计分析等，以中文参考书为主导，英文指导书相关知识点为参考，通过查阅参考资料，完善该部分的中英对照内容。

2.教学方式建设

双语教学的目的是使学生能够在专业领域进行学习和应用，使外语不再成为专业学习和交流的困难和障碍。因此，双语教学不能仅仅立足于提高学生的外语水平，更应在教学中注重专业术语的解释和英汉对照，使学生在掌握专业知识和技能的基础上进一步学会专业词汇的运用。[1-3]本课程双语教学的目标必须以掌握专业知识及技能为基础，进而培养学生的动手能力和利用编程理解各种理论算法的学习能力。

基于上述教学思想，教学方式主要采取课堂教师讲授与学生同步上机操作相结合的形式。在双语教学过程中充分发挥学生使用英语学习的主动性和创新意识，鼓励团队合作完成较复杂程序的设计。[4，5]针对课堂讲授环节，以英文多媒体课件为依据，在各章节末给出专业术语的中英文对照总结。对基本理论算法采用英语讲解，重点和难点部分用汉语加以强调。

每个专题内容的教学中，首先由教师给出具体的设计任务，以ITK示例程序作为基础理论指导，利用VC演示经典程序的编写调试过程，重点强调编程中的技术要点和中英对照专业术语，并对易错点进行提示。根据设计任务，鼓励学生在实现程序的基本功能基础上，加入自己对算法的理解和功能扩展，并请学生在课堂上对程序设计思路用英语进行讲解和交流。课后程序作业要求学生在程序编写时给出各种函数功能和关键语句的英文注释。

在医学图像配准、分割专题的教学中，让学生分析查阅中英文献资料，结合自己今后的科研方向制作简单的软件实现配准、分割的常用算法。在这些专题中组织学生进行英文口头报告和学术讨论。对于功能模块较复杂的程序，让学生自由分组，注重培养学生团队协作精神和个性特长的发挥。

3.教材建设

目前该课程没有指定的正式出版教材，在实践教学中主要采用自编的上机指导讲义《上机指导说明书》，课堂教学环节中主要从ITK和VC实现图像处理两个方面为学生提供了相应的英文学习资料和参考书。

结合该课程的专业特色和注重上机操作环节的特点，在优化中英对照教学内容的基础上，编写本课程双语教学讲义。讲义内容涉及中英对照的医学图像处理相关基本概念和术语、ITK程序运行步骤及结果分析中文注释、ITK专业术语中英对照详解、VC图像编程技巧要点等。由于该课程实践性强，在编写讲义的同时，对重要的教学内容和教学难点可以制作视频讲解的VCD光盘予以辅助。

三、双语课程建设的可行性

本课程教学内容是在了解学生知识水平和专业背景的前提下，结合我院生物医学工程中心各研究室的研究方向和主要工作而安排的。针对VC开发平台和ITK教学示例程序及注解均为英语的特点，后续教学中可以做到对双语教学内容结构的进一步完善和调整，从而达到提高教学效果的目的。

尽管目前本课程尚无可供使用的正式出版教材，但已有适应学生学习水平的相关中英文参考资料和申请者编写的学生上机实验指导书和讲义，后续建设中编写与中文对照的英文讲义是完全可行的。

选修该课程的生物医学工程专业学生人数相对固定，课堂教学过程便于控制。授课对象具备良好的英语基础和专业知识，具备双语教学的接受水平和理解能力。因此可以探索更为合理的双语教学模式，从而充分发挥学生学习的积极性，培养研究生利用英语查阅文献和学习的研究能力，提高其国际交流水平。充分发挥本课程教学内容和参考资料为英文的优势，让学生在该课程的学习中对利用英语进行科研的训练得以实现。

本课程教学团队的师资力量和业务素质达到了对“生物医学图像编程实现技术”进行双语课程建设的基本要求。笔者曾赴英国华威大学参加了校青年骨干教师出国培训，口语流利，专业基础知识扎实；为生物医学工程专业本科生主讲“Visual Basic程序设计”（双语）课程，具有为该专业学生讲授计算机类课程的双语教学经验，了解该专业学生在学习计算机类课程时的知识水平和心理特点；多年从事生物医学图像处理领域的科研工作，查阅并收集了大量英文文献，在各章节的教学中为学生提供了丰富的英文学习资源。

本课程隶属生物医学工程专业硕士生计算机类选修课。我院设有生物医学工程一级学科博士学位、硕士学位授权点，该学科是北京市重点建设学科。生物医学工程中心下设2个生物电子与仪器研究室，1个生物力学与仿真工程研究室。生物医学图像处理是生物医学工程领域的主要研究方向之一，上述研究室均开展了涉及生物医学图像处理的研究工作，可为本课程的实践教学环节提供科研实践训练环境；此外，产学研基地还可吸纳学生进行与图像处理相关课题的编程创新训练。我院与美国桑利尼亚州立大学签订了联合培养协议，为开展双语教学提供了有利的国际学习和交流条件。

四、展望

为推进国际化教育进程，研究生课程建设应积极做到与国际化接轨。“生物医学图像编程实现技术”以提高学生图像处理的编程水平为基本出发点，结合当前该课程的教学现状，在教学内容和教学方式等方面都有望实现双语化。通过借鉴相关计算机类课程双语教学的宝贵经验，不断进行总结，从而实现预期教学目标，切实提高研究生的实践能力和研究水平。

参考文献：

[1]曹东云.影响高校双语教学效果的学生、教师因素调查研究[J].教育探究，2010，（5）.

[2]饶岚，毛新军，宁洪.双语课程教学模式的研究与实践[J].高等教育研究学报，2010，（33）.

[3]苏晓云.地方高校双语教学课程质量保障体系的研究与实践[J].中国电力教育，2010，（19）.

水处理生物学论文范文第15篇

摘要：介绍了目前“水污染控制工程”的教学现状，以及结合实际需要有待改进的情况。并且着重阐述了工程教学与计算机模型的耦合探索。

关键词：水污染控制工程 计算机模型

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）01 （B）-0000-00

“水污染控制工程”是环境工程专业的一门重要的主干课程，涵盖了环境工程理论体系的主要内容，同时结合工程技术，也是一门应用性很强的课程。随着学科的发展，传统的教学模式已经无法适应“水污染控制工程”课程的教学需要。

“水污染控制工程”特点是实践性、工程应用性强，因为不同的废水水质达到处理要求所采用的处理技术、处理工艺不同；即便相同的废水水质，如果污水量不同，所采用的处理工艺也不同；一个废水处理工程，即废水水质、水量数据相同，也可以采用不同的处理技术和处理工艺。

1 教学改革

1.1 增加案例分析教学的广度和深度

“水污染控制工程”课程内容广博、繁杂，通常是按教材思路逐章学习生物法、物理法、物化法等单项的处理方法和内容，这种教学存在着理论与实际脱节、学生参与感不强和学习积极性不高等问题。因此将工程案例教学贯穿于教学中，通过对综合型工程分析案例的讲解和讨论，使学生掌握有关知识、理论和专业技能。

教学过程中以案例教学的模式让学生理解相应的理论知识，结合课程设计的工艺选择原理进行讲解，让学生从环保设计的角度重新思考各处理单元的理论知识，使教与学的过程变得更有系统而且易于掌握。

1.2 注册环保工程师考试专业内容融入课堂练习

在注册环保工程师考试中，专业工程计算类的题目大多比较灵活，涉及内容更加全面，不是对单一方法的设计要求，它包括对实际污染情况的判断、计算规范的掌握。针对这样的情况，训练学生注意以下几方面的技巧和答题的规则。

（1）仔细审题，甄别题型。

（2）理清答题思路，确立相应规范。

（3）简答题阐述要详略得当。

（4）题目的回答有层次展开。

通过计算及案例练习，了解重要的环保规范和标准，熟悉众多标准在行业中的应用，为今后的环保工程师的实际工作打下一定基础。

1.3 教学与软件的结合

“水污染控制工程”特点是实践性、工程应用性强，因为不同的废水水质达到处理要求所采用的处理技术、处理工艺不同；即便相同的废水水质，如果污水量不同，所采用的处理工艺也不同；一个废水处理工程，即废水水质、水量数据相同，也可以采用不同的处理技术和处理工艺。水处理仿真系统的发展和数学模型的发展是相辅相成的，数学模型认知的提高可以知道仿真系统的研发方向，而仿真系统的运用和技术总结又可以为数学模型的进一步发展提供经验与验证。

为了让学生了解水处理模型，在案例教学中采用自主开发的物化处理工艺模型软件系统，该系统是在混凝、电解、芬顿法等典型物化工艺基础上开发出来的。具有内部机理清晰明了，界面友好，应用方便等优点，特别适用于初级学生对于水处理模型计算的深入学习，将以往艰深的模型教学变得更为直观有效，并且结合渗滤液处理案例，将大量枯燥的数据以图标形式转化为可预估的处理结果。

2 计算机模型软件介绍

对渗滤液的物化处理工艺进行模型研究及仿真系统开发的目的，是为了了解污染物质在各物化处理工段（混凝、电解、电解芬顿）的降解机理，提高处理效率，降低处理费用。系统设计了初始数据输入文件、工艺动态仿真界面、有机物处理预测分析界面、氨氮处理预测分析界面和图表打印程序等；然后用主界面将各部分子界面用按钮形式相连接，使系统各部分既相互独立又相互统一。基于此思想，本系统采用了Matlab作为软件支持环境，系统还采用了Matlab所具有的粘贴、打印等功能，使运算结果既可直接输出，又可在Office软件中编辑。

2.1 模型软件结构与功能

2.2 软件界面与主要运算结果

在Matlab软件环境下运行主程序，即可弹出模型软件主界。选择左上角的工艺动态仿真按钮，弹出工艺动态仿真界面。选择工艺条件，分别输入工艺参数范围和工艺参数后，点击“确定”键，可以得到动态的有机物进、出水值和处理效果以及其它工艺参数的图形和数据显示，如图2所示。

软件运行后，在运行窗口左边弹出该输入点与其前19个点组成的曲线变化趋势，并表明了该点的进水COD浓度、出水COD浓度、去除效率以及进水pH值。这四张图随输入数据的变化不断在改变。右边弹出的是实时变化的变化点的工艺运行条件和处理效果详细资料。用户可通过该表的观察，较容易地了解到输入工艺条件下的物化处理的运行效果。按“返回”键可以退回到物化处理主界面。

该软件根据试验研究得出的混凝、电解、电解芬顿的反应动力学方程和数学模型，利用MATLAB的GUI功能，建立了生活垃圾焚烧厂渗滤液的物化处理（混凝-电解/电解芬顿）动态模拟仿真系统，可进行组合工艺对有机物处理效果的动态模拟和运行费用估算、工艺单体的有机物和氨氮处理预测分析。该系统界面友好，功能较为齐全，方便用于物化处理效果的预测和仿真控制。

这套模型仿真系统界面比较友好，功能较为全面，可以在进行水污染控制工程教学时，作为示例使用，甚至可以选择其中较为简单的模型引导同学进行编程试验，让学生对于计算机建模工作有更加直观和全面的认识。

3 总结和建议

在高等教育规模快速扩大、就业形势日益困难的外部大环境下，如何培养具有扎实专业基础的应用型人才、提升学生的社会竞争力是需要高校专业教师思考并不断付诸实践的问题。从培养环保工程师的角度，将计算机模型软件与水污染控制工程应用相结合也十分必要。

参考文献

[1] 栾兆坤.混凝基础理论研究进展与发展趋势.环境科学学报.2001，21（6）：1～9