系統(tǒng)性思維在水質(zhì)工程學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用★

關(guān)慶慶 徐 進(jìn) 康曉榮

(南京工程學(xué)院，江蘇 南京 211167)

1 概述

由于客觀事物是多方面相互聯(lián)系、發(fā)展變化的有機(jī)整體。系統(tǒng)思維就是人們運(yùn)用系統(tǒng)觀點(diǎn)，把對(duì)象的互相聯(lián)系的各個(gè)方面及其結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行系統(tǒng)認(rèn)識(shí)的一種思維方法。系統(tǒng)性思維是分析問題和解決問題的有效途徑，培養(yǎng)具有系統(tǒng)性思維的大學(xué)生是當(dāng)代高等教育的重要目標(biāo)。

《水質(zhì)工程學(xué)》是水質(zhì)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門主干專業(yè)課，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生全面系統(tǒng)地了解水的性質(zhì)、水質(zhì)特征與水質(zhì)指標(biāo)等概念，較扎實(shí)地掌握各種給水處理技術(shù)的基本概念、基本原理、技術(shù)規(guī)范及基本應(yīng)用與發(fā)展，為將來從事本專業(yè)的工程設(shè)計(jì)、科學(xué)研究及運(yùn)行管理工作等奠定必要的理論和應(yīng)用基礎(chǔ)。在《水質(zhì)工程學(xué)》課程中貫徹實(shí)施具有系統(tǒng)性思維特點(diǎn)的教學(xué)方法，對(duì)于提高教學(xué)效果、培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題方面具有重要的意義。

2 系統(tǒng)性思維在《水質(zhì)工程學(xué)》課程教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 課程結(jié)構(gòu)

《水質(zhì)工程學(xué)》的課程任務(wù)是用不同的方法與裝置改變?cè)闹饕|(zhì)量指標(biāo)以滿足用戶的要求，提高水的質(zhì)量，解決原水不能滿足用戶要求的矛盾。課程共分為混凝、沉淀和澄清、過濾、消毒以及水廠設(shè)計(jì)等六個(gè)章節(jié)，在課程介紹中就讓學(xué)生回憶給水廠認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的流程來建立本課程的框架結(jié)構(gòu)。首先，緒論是認(rèn)識(shí)課程主要內(nèi)容。其次，如圖1所示，給水廠的常規(guī)工藝是由：混凝—沉淀—過濾—消毒組成，因此課程的主要章節(jié)即為這四個(gè)工藝過程，同時(shí)通過介紹每個(gè)流程的主要作用來學(xué)習(xí)不同工藝過程之間的相互關(guān)系，最后一個(gè)章節(jié)水廠設(shè)計(jì)就是將上述四個(gè)流程給合理的整合起來。通過這些內(nèi)容就讓學(xué)生建立了全書的知識(shí)結(jié)構(gòu)，學(xué)生也會(huì)學(xué)著建立起不同章節(jié)之間的聯(lián)系。

2.2 章節(jié)結(jié)構(gòu)

在學(xué)生掌握了每個(gè)章節(jié)之間的相互關(guān)系以后，在講解每一章內(nèi)容和每一個(gè)小節(jié)內(nèi)容時(shí)也會(huì)建立不同章節(jié)內(nèi)部的邏輯關(guān)系。例如，第一章緒論共分為以下四個(gè)小節(jié)：水源水質(zhì)、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、給水處理方法概述和反應(yīng)器。講解時(shí)筆者將這四小節(jié)分成三個(gè)部分：處理對(duì)象(對(duì)應(yīng)水源水質(zhì)這一節(jié))、處理目標(biāo)(對(duì)應(yīng)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)這一節(jié))和處理方法(對(duì)應(yīng)給水處理方法概述和反應(yīng)器這兩節(jié))。這樣，學(xué)生既可迅速掌握本章節(jié)的內(nèi)容組成，也能夠掌握本章節(jié)內(nèi)部之間的關(guān)系。在介紹每個(gè)小節(jié)的內(nèi)容時(shí)，同樣沿用這樣的思路。此外，在完成每個(gè)章節(jié)的教學(xué)后，筆者都會(huì)繪制本章知識(shí)的思維導(dǎo)圖，加深學(xué)生的印象。如圖2所示，課程第一章的所有重要知識(shí)點(diǎn)都展示在該圖當(dāng)中。通過這樣的講解方式，課程中的每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都不再是孤立的，每一章與其他章的內(nèi)容產(chǎn)生了聯(lián)系，每一個(gè)小節(jié)、每一個(gè)小的知識(shí)點(diǎn)都會(huì)產(chǎn)生聯(lián)系，這也就實(shí)現(xiàn)了知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的形成。

3 系統(tǒng)性思維應(yīng)用的教學(xué)意義

3.1 提高教學(xué)效果

在系統(tǒng)性思維的教學(xué)方法應(yīng)用過程中，可有效提高教學(xué)效果。這是因?yàn)橥ㄟ^這樣的教學(xué)方式，課程當(dāng)中的每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都會(huì)與其他的部分產(chǎn)生聯(lián)系，通過把握和分析不同章節(jié)、不同知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，學(xué)生將具備自己認(rèn)清知識(shí)重難點(diǎn)的能力，也就能夠針對(duì)性的做出相應(yīng)的努力。同時(shí)，由于是通過理解的方式建立了不同知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系，這比通過死記硬背要牢固得多，即使忘卻了某部分的存在，那么通過簡(jiǎn)單的邏輯推理就可以想起這部分的知識(shí)點(diǎn)，因此，在課堂教學(xué)中應(yīng)用系統(tǒng)性思維將有效提升教學(xué)效果。

3.2 提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力

高等教育的目標(biāo)在于“人才”的培養(yǎng)。人才主要涉及兩方面的培養(yǎng)，即“人”與“才”?！叭恕敝饕婕叭^：世界觀、人生觀和價(jià)值觀?！安拧敝饕婕叭Γ悍治鼋鉀Q問題能力、創(chuàng)造創(chuàng)新能力和領(lǐng)導(dǎo)力。其中，分析解決問題能力是創(chuàng)造創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，也是工科教學(xué)中培養(yǎng)的一個(gè)重要內(nèi)容[1]。工科是利用科學(xué)的原理來解決現(xiàn)實(shí)生活中的各類問題，課程內(nèi)容涉及了大量的科學(xué)原理，也涉及通過相關(guān)工程措施將科學(xué)原理應(yīng)用于實(shí)際，實(shí)現(xiàn)相關(guān)工程目標(biāo)。工程措施往往涉及多個(gè)科學(xué)原理，并且在遇到問題時(shí)往往單獨(dú)的某個(gè)知識(shí)點(diǎn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)問題的解決，必須通過知識(shí)和資源的整合、處理方能實(shí)現(xiàn)問題解決的目標(biāo)。知識(shí)的整合處理以及合理利用是一種能力，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中就需要養(yǎng)成知識(shí)整合的習(xí)慣并培養(yǎng)系統(tǒng)性的思維方式，因?yàn)橹挥型ㄟ^整體才能建立所有知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系。通過在教學(xué)中應(yīng)用系統(tǒng)性思維的方法，那么學(xué)生在掌握知識(shí)時(shí)就已經(jīng)建立了不同知識(shí)之間的聯(lián)系，在運(yùn)用知識(shí)的過程中將能夠從不同的角度去分析問題，在涉及某個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí)能夠立即想起與之相關(guān)的其他知識(shí)點(diǎn)，因此更容易實(shí)現(xiàn)問題的解決。通過系統(tǒng)性思維方式的應(yīng)用，將能夠培養(yǎng)學(xué)生逐步養(yǎng)成系統(tǒng)性思維方式，對(duì)提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力具有重要的作用。