任務(wù)型教學(xué)法在《水污染控制工程》課程中的應(yīng)用

劉沙沙 姜學(xué)霞 吳賢格 秦建橋 謝春生

摘? ?要：《水污染控制工程》是環(huán)境工程專業(yè)的核心課程，以提高學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)分析問題和解決問題的能力為目標(biāo)。針對(duì)目前以傳統(tǒng)的講授法為主的教學(xué)現(xiàn)狀，將任務(wù)型教學(xué)法應(yīng)用于課程教學(xué)過程中，讓學(xué)生在多個(gè)任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行學(xué)習(xí)和獲取知識(shí)。通過自主、合作、探究式的學(xué)習(xí)過程，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)水污染控制工程知識(shí)的主觀能動(dòng)性，以達(dá)到提高課程教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目的。

關(guān)鍵詞：任務(wù)型教學(xué)? 水污染控制工程? 脫氮除磷工藝

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）09（c）-0236-03

Abstract： Water pollution control engineering is the core curriculum in the environment engineering， aiming at increasing the students' ability to analyze and solve problems by using professional knowledge comprehensively. In response to the current teaching situation mostly in lecture method， the task-based approach was used in teaching process. Students could learn and acquire knowledge based on task driven. Through self-dominated， cooperative and exploratory study process， students will be inspired to learn knowledge positively， thus improving the teaching quality and training practical personnel.

Key Words： Task-based approach; Water pollution control engineering; Nitrogen and phosphorus removal technology

《水污染控制工程》是高等學(xué)校環(huán)境工程專業(yè)的核心課程之一，涉及物理、力學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)和生物學(xué)等多學(xué)科的知識(shí)，具有理論性、實(shí)踐性和前沿性強(qiáng)的特點(diǎn)[1]。課程教學(xué)的目的不僅要求學(xué)生掌握水處理的基礎(chǔ)理論和相關(guān)工程技術(shù)知識(shí)，并能夠提出較合理的水處理工藝技術(shù)方案，具有進(jìn)行水污染防治的基本能力。目前，《水污染控制工程》課程還采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，教師上課一般采用 PPT 和板書進(jìn)行講授，這種以教師為主的教學(xué)方式雖然有其自身的優(yōu)點(diǎn)，但是整個(gè)課堂都是“滿堂灌”，學(xué)生只是被動(dòng)地接受知識(shí)?；?dòng)以教師隨機(jī)提問，學(xué)生被動(dòng)回答問題的方式為主，不利于學(xué)生的主觀能動(dòng)性、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。近年來(lái)，水污染處理工藝與技術(shù)迅速發(fā)展，這就需要對(duì)該課程的教學(xué)方法和手段不斷創(chuàng)新和改革，以培養(yǎng)和提高學(xué)生運(yùn)用水污染控制工程的專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

針對(duì)《水污染控制工程》課程教學(xué)模式的現(xiàn)狀，筆者在課堂教學(xué)過程中引入任務(wù)型教學(xué)的理念，采用任務(wù)布置-內(nèi)容講授-任務(wù)完成-及時(shí)點(diǎn)評(píng)的教學(xué)方式，讓學(xué)生在多個(gè)典型的任務(wù)驅(qū)動(dòng)下學(xué)習(xí)和獲取知識(shí)。通過自主、合作、探究式的學(xué)習(xí)過程，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)水污染控制工程知識(shí)的主觀能動(dòng)性，鍛煉其分析和解決問題的能力，以提高課程教學(xué)效果和學(xué)生綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力。

1? 任務(wù)型教學(xué)理念

任務(wù)型教學(xué)是20世紀(jì)80年代逐漸發(fā)展起來(lái)的一種語(yǔ)言教學(xué)模式[2]，它將傳統(tǒng)的講授法轉(zhuǎn)變?yōu)橐酝瓿扇蝿?wù)為主的互動(dòng)式教學(xué)理念，其顯著的特點(diǎn)是在“做”中學(xué)、在“用”中學(xué)，“學(xué)”中用[3-5]。任務(wù)型教學(xué)法要求教學(xué)過程中具有明確的任務(wù)來(lái)體現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，使學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下，通過自主、合作、探究式的學(xué)習(xí)過程，找到解決問題的方法并完成任務(wù)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而獲取知識(shí)并提高了能力，同時(shí)也提升了課堂的教學(xué)效果和質(zhì)量[6]。

任務(wù)型教學(xué)法主要應(yīng)用于語(yǔ)言類課程的教學(xué)過程中，因?yàn)閷W(xué)生圍繞各個(gè)任務(wù)中心進(jìn)行討論就是語(yǔ)言的習(xí)得過程。然而，與語(yǔ)言類課程不同的是，理工科專業(yè)課的內(nèi)容復(fù)雜且涉及面廣，每一章節(jié)的內(nèi)容聯(lián)系緊密，不同章節(jié)的內(nèi)容之間也有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，該類專業(yè)課的學(xué)習(xí)需要大量的邏輯推理。隨著教學(xué)改革的進(jìn)行，任務(wù)型理念已逐漸被應(yīng)用在理工科課程的教學(xué)中，并得了良好的教學(xué)效果[7-8]。

2? 《水污染控制工程》課程現(xiàn)狀

《水污染控制工程》是環(huán)境工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課，該門課程結(jié)合環(huán)境工程技術(shù)的特點(diǎn)，要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)全面掌握水處理的基本原理、處理目標(biāo)及應(yīng)用等基礎(chǔ)知識(shí)，并掌握基本工藝流程，同時(shí)能針對(duì)不同來(lái)源、不同性質(zhì)的污水進(jìn)行工藝流程的比選、工藝方案的設(shè)計(jì)及管理。在掌握以上內(nèi)容的基礎(chǔ)上，還需具備分析出現(xiàn)問題的原因和解決方案，并解決問題的能力。

目前，該課程的教學(xué)過程采用傳統(tǒng)的講授法，難以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，存在的問題主要包括：（1）課程的內(nèi)容較多，基本原理較復(fù)雜，課時(shí)短，教學(xué)進(jìn)度快，學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和吸收效果不佳;（2）課堂教學(xué)以多媒體講授為主，老師與學(xué)生之間缺乏有效的互動(dòng)，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性和積極性，學(xué)習(xí)興趣較低;（3）水污染控制的新工藝在不斷的開發(fā)和應(yīng)用，部分教學(xué)內(nèi)容仍停留在原有的舊工藝和技術(shù)上，與實(shí)際的工程應(yīng)用脫節(jié)。因此，如何能在有限的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生掌握《水污染控制工程》的主要內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)是授課教師需要解決的問題。

3? 任務(wù)型教學(xué)應(yīng)用于《水污染控制工程》的探索

由于《水污染控制工程》課程中存在邏輯推理和公式推導(dǎo)，任務(wù)型教學(xué)理念不能簡(jiǎn)單的套用到教學(xué)中，需要根據(jù)該專業(yè)課的特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整改進(jìn)，結(jié)合講授法圍繞一定的任務(wù)展開，使每節(jié)課的教學(xué)目的明確，以達(dá)到較好的教學(xué)效果。筆者以第十二章第六節(jié)“脫氮、除磷活性污泥法工藝及其設(shè)計(jì)”為例，描述詳細(xì)的任務(wù)教學(xué)法實(shí)施步驟。

3.1 教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)

教師在備課階段針對(duì)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)不同的任務(wù)，這些任務(wù)不僅能體現(xiàn)該節(jié)課的重要知識(shí)點(diǎn)，而且任務(wù)的目的是讓學(xué)生了解當(dāng)堂課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，將學(xué)生的實(shí)際情況與教學(xué)要求結(jié)合在一起。隨著環(huán)境水體富營(yíng)養(yǎng)化不斷加劇和排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，目前的活性污泥法污水處理系統(tǒng)在去除有機(jī)物污染物的同時(shí)通常要考慮脫氮、除磷的問題。近年來(lái)，隨著對(duì)脫氮除磷的機(jī)理研究不斷深入，以及各種新材料、新技術(shù)和新設(shè)備的不斷應(yīng)用，衍生出了許多新的生物脫氮除磷工藝。這就要求學(xué)生在了解生物脫氮、除磷基本原理的基礎(chǔ)上，了解常用的生物脫氮除磷工藝設(shè)計(jì)參數(shù)和特點(diǎn)，以及生物脫氮除磷系統(tǒng)的影響因素。掌握典型的A2/O工藝流程和工作原理，熟悉改良Bardenpho工藝、UCT及改良UCT工藝和SBR工藝的脫氮除磷流程，明確這幾種不同工藝的區(qū)別和脫氮除磷性能的優(yōu)缺點(diǎn)。

3.2 課程任務(wù)布置和實(shí)施

在上次課結(jié)束時(shí)，安排學(xué)生進(jìn)行分組，針對(duì)第六節(jié)“脫氮、除磷活性污泥法工及其設(shè)計(jì)”的內(nèi)容，布置下節(jié)課的任務(wù)：（1）對(duì)以前所學(xué)的生物脫氮除磷機(jī)理的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)和總結(jié);（2）預(yù)習(xí)課程內(nèi)容，熟悉課本上脫氮除磷工藝的流程和原理;（3）在課下一周的時(shí)間，學(xué)生利用廢舊物品制作出A2/O、Bardenpho、UCT及改良UCT和SBR工藝的簡(jiǎn)單模型;（4）課堂上講解模型的工藝流程和各構(gòu)筑物的作用。

在執(zhí)行任務(wù)的過程中要明確每個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)的工作內(nèi)容及職責(zé)，減少團(tuán)隊(duì)合作中搭便車現(xiàn)象，充分激發(fā)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。此外，還需要建立課下課程學(xué)習(xí)交流平臺(tái)，引導(dǎo)學(xué)生參與任務(wù)的分析和討論，搜集、獲取和加工相應(yīng)的知識(shí)，找到解決問題的方法并完成任務(wù)，對(duì)小組人員的薄弱之處有針對(duì)性的進(jìn)行輔導(dǎo)，及時(shí)幫助學(xué)生解決在復(fù)習(xí)、預(yù)習(xí)及模型制作過程中遇到的問題。學(xué)生在課堂講解工藝流程時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比和分析幾種不同的脫氮除磷工藝的設(shè)計(jì)參數(shù)和性能特點(diǎn)，以便能在實(shí)際工程應(yīng)用中選擇合適的處理工藝。

3.3 任務(wù)型教學(xué)效果評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)的主要目的是讓學(xué)生能夠了解自己對(duì)知識(shí)的把握情況，在任務(wù)評(píng)價(jià)中，采用教師評(píng)價(jià)、小組互評(píng)和學(xué)生自評(píng)三種方式結(jié)合。任課教師對(duì)各小組任務(wù)完成的情況進(jìn)行評(píng)析，分析、總結(jié)出現(xiàn)的問題，并進(jìn)行詳細(xì)講解，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。小組成員也要對(duì)對(duì)方在任務(wù)完成過程中的情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，有效彌補(bǔ)教師評(píng)價(jià)中不夠全面的問題。同時(shí)，學(xué)生要進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，了解自己的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和不足。這三種評(píng)價(jià)方式結(jié)合在一起，能夠讓學(xué)生全方位的認(rèn)識(shí)自己，改變自己的學(xué)習(xí)方式和思維方法，有效的構(gòu)建知識(shí)體系。

4? 結(jié)語(yǔ)

本研究中，筆者將基于完成任務(wù)為主的互動(dòng)式教學(xué)理念應(yīng)用到《水污染控制工程》的理論教學(xué)中，取得了較好的效果：學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和課堂參與度提升，學(xué)習(xí)知識(shí)的主觀能動(dòng)性增強(qiáng);學(xué)生對(duì)知識(shí)的融會(huì)貫通能力提高，邏輯思維能力和創(chuàng)造力增強(qiáng);學(xué)生把完成任務(wù)、學(xué)習(xí)知識(shí)及提高應(yīng)用專業(yè)知識(shí)能力融為一體，提高了課程教學(xué)效果和質(zhì)量。

任務(wù)型教學(xué)模式為大學(xué)理工科專業(yè)課教學(xué)提供了新的思路，也為大學(xué)課程的改革，互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)帶來(lái)新的路徑，有利于增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。但是，任務(wù)型教學(xué)在環(huán)境工程專業(yè)課程體系的應(yīng)用還處于起步階段，仍需要進(jìn)一步的探索，構(gòu)建一套行之有效的基于任務(wù)型理念的教學(xué)及評(píng)價(jià)體系，強(qiáng)化能力為導(dǎo)向培養(yǎng)應(yīng)用型人才的任務(wù)型教學(xué)長(zhǎng)效機(jī)制。

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