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1、环境工程学“课程思政”教学设计一、课程概况课程名称环境工程学所属学校安徽师范大学授课章节好氧附着生物处理技术一生物膜法授课人咎逢宇授课对象环境科学专业本科三年级使用教材蒋展鹏、杨宏伟主编，环境工程的二、学情分析环境工程学课程的学习要求学生具备一定的环境学、化学、环境检测、环境微生物学的基础知识，多学科交叉的特点决定了这么课程的学习具有一定的难度。好氧附着生物处理技术一一生物膜法是在学生已经学习了第三章第一节废水处理微生物学基础和第二节好氧悬浮生长处理技术的前提下引入的，因而学生已经掌握了部分背景知识。在本节课的教学过程中，帮助学生厘清好氧附着生物处理技术活性污泥法和好氧悬浮生物处理技术一一活性
2、污泥法之间的联系与区别、掌握活性污泥法的净化机理是主要的教学任务。三、教学内容教学内容分析环境工程学既是环境科学的重要分支学科，又是工程学的重要组成部分，是环境科学专业的核心必修课程之一；是在人类保护和改善生存环境并同环境污染作斗争的过程中逐步形成的，是一门历史悠久又正在新兴发展的、独立的工程技术学科。环境工程学系统介绍环境工程学的基本理论，特别是水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物及城市垃圾的处置与管理的基本原理和方法。好氧附着生长处理技术生物膜法是污水生物化学处理方法中非常重要的一节内容，通过本节课程的学习，要求学生系统掌握生物膜法的基本概念工艺流程及、净化力倒，掌握生物膜反应器的主
3、要类型和工艺特点，了解生物膜法的最新进展培养学生独立分析9和解决环境工程问题的基本素质，为以后从事环境治理技术工作、科学研究与设计奠定良好基础。教学目标1 .知识目标掌握生物膜法的基本概念、工艺流程、净化机理以及典型的生物膜反应器类型。2 .能力和技能目标结合工程科学的特点，坚持理论密切联系实际，体会环境工程学研究的基本思路和研究方法掌握生物膜法的实际应用，培养学生独立分析和解决环境工程问题的基本素质和创新能力了解当今环9境工程的最新进展，以及新思路、新方法和新动态，为日后从事环境治理技术工作、科学研究与设计奠定良好基础。3.情感、态度与价值观目标通过“实践到理论，理论再到实践”的教学方法帮助
4、学生理解生物膜法的理论基础、方法过程及应用，培养学生勤于思考、善于钻研的精神以及脚踏实地、追求卓越的品质，对推陈出新怀有浓厚的兴趣，富有探索精神并渴望解问题。重点难点1 .教学重点：生物膜的构造及净化机理，典型的生物膜反应器类型。2 .教学难点：生物膜的构造及净化机理，生物膜法与活性污泥法的异同。四、教学方法与手段教学方法讲授法、对比法、讨论法、探究法本课程坚持“实践到理论，理论再到实践”的教学思想，以课堂讲授教学为主，适当结合对比教学法、自学指导法、启发式法、课堂讨论等多种教学方法，深入剖析生物膜法与活性污泥法的异同，帮助学生掌握生物膜法的基础理论、专业知识和实际应用，并据此对实际环境工程问
5、题进行识别和分析。教学手段多媒体辅助教学五、教学过程设计教学环节教学内容备注新课导入最早人们手化效果。J用污水浇灌农田，发现土壤渗滤f投配污水三用对污水匚P的有机物有将土壤自净（实践）O生物膜法（理论）匕【背景介绍】【实践-理论-实践】渗滤液生物膜法是土壤自净的人工强早在1893年英国科学家在实验室成功应用了生物膜技术物膜法已经应用于污水处理领域。所以生物膜法实际是二强化。O污水处理（实践）I化,至11900年N土壤自净的人Zl新课内容一、述1.生物膜法的基本概念生物膜是附着生长在载体表面的、由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的膜状生物聚集体。生物膜法是利用污水和
6、生物膜的相对运动，进行溶解氧和有机物的扩散传递，在膜内进行生物氧化分解，使污水得到净化的方法。【提问】活性污泥法和生物膜法有什么区别呢？【答案】区别在于微生物的存在形式（悬浮、附着）2.生物膜法的工艺流程生物膜法和活性污泥法的工艺流程是非常类似的，都是由初沉池、反应器和二沉池构成，生物膜的质量直接决定方法的工作效率。二、生物膜的构造及净化机理1.生物膜的构造生物膜（高度亲水）一一附着水层一一流动水层2.生物膜的净化机理有机物、溶解氧的传递流动水层一一附着水层生物膜（高度亲水）【介绍本节课的主要内容】【强调】生物膜的主体作用。【提问】讲完基本概念，学生对活性污泥法有大概了解后提问【明确】载体+微
7、生物+污水（好氧）=生物膜法【回忆】微生物+污水（好氧）二活性污泥法【明确】生物膜的形成、成熟、脱落和更新是生物膜法成功的关键。【重难点】【强调】生物膜结构的多层性、立体性【明确】3条线：有机物、溶解氧的传递；微生物代谢产物的传递；生物膜的形成、生长、成熟、脱落与更新。【总结】污水中有机物的降解过程与生物膜的生长、成熟、脱落与更新过程密切相关！rIHitzi牛物瞳法杲生物膜附流厌也好氧着动Ii生物膜的构造（剖面图）微生物代谢产物的传递生物膜（高度亲水）一一附着水层一一流动水层生物膜的更新挂膜一一生长一一成熟一一脱落一一更新总结：有机物氧化过程与生物膜的更新过程密切相关。的脱落过程生物膜的形成与
8、传质过程,三、生物膜反应器类型（1）生物滤池废水从上向下从滤料空隙间流下，与生物膜充分接触，其中的有机污染物被微生物吸附并降解。旋转用水器生物滤池的重要装置一一旋转布水器（保证布水均匀）（2）生物转盘污水流过水槽，电动机转动转盘，生物膜和大气、废水轮替接触，浸没时吸附污水中的有机物，敞露时吸收大气中的氧气，微生物进行好氧降解。总结：生物滤池是固定不动的，但生物转盘是不断转动的。土壤自净的人工强化（土壤换成附着在载体/滤料表面的生物膜）。【介绍】旋转布水器的工作过程【目的】激发学生对生物膜法具体工艺的兴趣。【注意】区分生物滤池和生物转盘！【图示】介绍生物转盘的工作过程CO20上!膜*流留MOS-COD/猊入装KNH：出污水流过水槽，电动机转动转盘，生物膜和大气、污水轮替接触，敞露时吸收大气中的氧气，浸没时吸附污水中的有机物，微生物进行好氧降解。内容-概念流程f生物膜（法）g污染物生:一附着一流动A名。知而【巩固】本节课的重点内容课堂小结-反应器类型I代谢产物生长f成熟f脱落更新图f生物滤池生物转盘I课后作业查阅文献,介绍一种新型生物膜法工艺原理和特点。【课后】要求学生掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获得相关信息的基本方法；了解生物膜法最新进展，以及新思路、新方法和新动态，为日后从事环境治理技术工作、科学研究与设计奠定良好基础。
