《水污染控制工程》課程教學(xué)改革探索*

吳小寧，馮晉陽，蔣丹烈

(西安工業(yè)大學(xué)材料與化工學(xué)院，陜西 西安 710021)

《水污染控制工程》是高校環(huán)境工程專業(yè)很重要的一門專業(yè)主干課。本課程主要學(xué)習(xí)污水處理基本理論、污泥的處理與處置、污水處理廠工藝設(shè)計(jì)、污水廠平面布置及高程布置原則等，使學(xué)生掌握污水的物理、化學(xué)、物理化學(xué)、生物處理的基本原理及處理工藝過程、影響因素、設(shè)計(jì)計(jì)算等知識，通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生能夠?qū)ΤＲ娢鬯岢霰容^合理的處理工藝、并對工藝流程進(jìn)行設(shè)計(jì)、進(jìn)行構(gòu)筑物設(shè)計(jì)及設(shè)備選型，培養(yǎng)學(xué)生具備分析和解決實(shí)際工程問題的能力和綜合運(yùn)用技能，強(qiáng)調(diào)工匠精神的養(yǎng)成，以便服務(wù)于水綠青山。自開課以來，本課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)一直在進(jìn)行教學(xué)改革探索，對該課程教學(xué)方法和手段進(jìn)行改革與實(shí)踐，將多種教學(xué)方法及教學(xué)手段引入課程教學(xué)；在學(xué)校教學(xué)網(wǎng)泛雅平臺建課，和學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)上互動；智慧教學(xué)工具-雨課堂引入課堂教學(xué)，形成了過程性評價(jià)和終結(jié)性評價(jià)相結(jié)合的課程評價(jià)體系，促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，進(jìn)一步推動了課程的教學(xué)改革，不斷提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力，以適應(yīng)社會發(fā)展的新要求[1]。

1 優(yōu)化課程體系

結(jié)合教育部專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)以及專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)要求，對專業(yè)培養(yǎng)方案進(jìn)行了調(diào)整，對水污染控制工程課程體系進(jìn)行了優(yōu)化?！端廴究刂乒こ獭肥且婚T教學(xué)內(nèi)容多、知識體系繁的工程應(yīng)用性極強(qiáng)的專業(yè)課程。在實(shí)際教學(xué)中，“水污染控制工程”的教學(xué)不可能由一名教師一門課程來完成的，該課程教學(xué)必須是由一個(gè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)一個(gè)課程體系來完成。 該課程體系是以“水污染控制工程”為核心，“環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境工程微生物學(xué)、環(huán)境工程原理”等為基礎(chǔ)支撐課程，“環(huán)境工程CAD、給水排水管網(wǎng)工程、工業(yè)廢水處理技術(shù)、構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與設(shè)備選型、污水處理廠運(yùn)行調(diào)試與管理、環(huán)境工程項(xiàng)目管理、環(huán)境工程施工技術(shù)”等為能力拓展課程，“水處理實(shí)驗(yàn)、水污染控制工程課程設(shè)計(jì)、認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)”等實(shí)踐環(huán)節(jié)構(gòu)成的課程體系[2]。該課程體系以水污染控制工程為主線、由相關(guān)的基礎(chǔ)理論和工程應(yīng)用所需的知識相關(guān)的課程構(gòu)成。課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)根據(jù)課程體系建設(shè)的要求，對課程知識點(diǎn)進(jìn)行梳理并合理分配，重新編制課程教學(xué)大綱，使得各門課程知識點(diǎn)前后呼應(yīng)。

2 修訂教學(xué)大綱

教學(xué)大綱是根據(jù)學(xué)科內(nèi)容及其體系和教學(xué)計(jì)劃的要求編寫的教學(xué)指導(dǎo)文件，是教師進(jìn)行教學(xué)的主要依據(jù)，是檢查和評定學(xué)生學(xué)業(yè)成績和衡量教師教學(xué)質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)，對課程學(xué)習(xí)具有指導(dǎo)意義。教學(xué)大綱要進(jìn)行不斷的修訂和完善，調(diào)整學(xué)時(shí)分配和教學(xué)目標(biāo)，以適應(yīng)高等教育教學(xué)發(fā)展的要求。結(jié)合工程教育認(rèn)證體系對學(xué)生工程實(shí)踐能力的要求，并考慮該課程支撐的畢業(yè)要求，制定了該課程的課程目標(biāo)：(1)能夠掌握水處理的物理、化學(xué)、物化、生化處理以及生態(tài)工程技術(shù)的基本理論知識，具備分析水體污染控制過程中的影響因素，解決相關(guān)的水處理問題的能力；(2)能夠綜合應(yīng)用水處理理論及污水處理廠設(shè)計(jì)的基本知識，具備水處理工藝設(shè)計(jì)的能力，在設(shè)計(jì)中考慮全周期、全流程的影響；(3)能夠針對污染物在水中的擴(kuò)散，依據(jù)水質(zhì)擴(kuò)散模型，模擬和預(yù)測復(fù)雜的污染物遷移擴(kuò)散過程，并能夠分析其局限性。并對課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了分配和安排，在課程體系中加大了實(shí)踐類課程的學(xué)時(shí)比例，壓縮了理論教學(xué)的學(xué)時(shí)，該課程理論學(xué)時(shí)從64學(xué)時(shí)壓縮到56學(xué)時(shí)，對教學(xué)大綱進(jìn)行了完善和修訂。

3 更新教學(xué)內(nèi)容、組織專題報(bào)告會

隨著新材料新技術(shù)應(yīng)用于水和廢水處理，使得水處理技術(shù)飛速發(fā)展，這就要求教師要不斷地更新自己的教學(xué)內(nèi)容，將學(xué)科最新發(fā)展前沿與動態(tài)，選擇性地補(bǔ)充到教學(xué)內(nèi)容中，來擴(kuò)展學(xué)生的知識面以適應(yīng)社會的發(fā)展。由于課時(shí)壓縮，課堂時(shí)間有限，將部分教學(xué)內(nèi)容安排學(xué)生線下慕課學(xué)習(xí)，教師進(jìn)行課上測試即可；部分教學(xué)內(nèi)容安排學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自學(xué)并分組討論，形成結(jié)論，并組織學(xué)生進(jìn)行課堂匯報(bào)討論，保證學(xué)生都參與到學(xué)習(xí)和討論中，有效提高課堂教學(xué)學(xué)習(xí)效率[3]。教學(xué)過程中，為了使學(xué)生對專業(yè)所學(xué)知識有感性認(rèn)識，邀請有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專家、校友來為學(xué)生介紹水處理領(lǐng)域的發(fā)展新動向，普遍存在的技術(shù)問題及解決措施，從實(shí)際案例入手，通過實(shí)用、生動的講授，以及與專家的互動，提升學(xué)生們學(xué)習(xí)本專業(yè)的熱情以及對水處理行業(yè)發(fā)展動態(tài)及方向的了解[4]。

4 搭建網(wǎng)絡(luò)平臺

本課程已于2016年在學(xué)校教學(xué)網(wǎng)泛雅平臺建課，整理并上傳課程相關(guān)教學(xué)資料，包括課程教學(xué)大綱和教案、教學(xué)課件、部分章節(jié)練習(xí)題和測試題、工程案例、在線課程資源等，方便學(xué)生線上線下學(xué)習(xí)。學(xué)生預(yù)習(xí)、自學(xué)以及課后作業(yè)的提交、老師對作業(yè)的批改、課后的答疑等工作全部在網(wǎng)絡(luò)平臺上完成。網(wǎng)絡(luò)平臺的搭建，方便了師生互動，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，方便了教師對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的了解以及作業(yè)的收發(fā)及批改，提高了工作效率。

5 改革教學(xué)手段與方法

改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，將學(xué)生吸引到課堂教學(xué)上來，是主講教師需要解決的首要問題。在教學(xué)課件的制作上，課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過向?qū)W生展示生動、直觀、形象的動畫來介紹構(gòu)筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生一目了然。通過錄制課程知識點(diǎn)小視頻，以及引進(jìn)本課程優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)資源，上傳至泛雅平臺，指導(dǎo)學(xué)生利用學(xué)習(xí)通同步學(xué)習(xí)課程，并進(jìn)行線上線下同步教學(xué)，解決學(xué)生學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)和疑問。智慧教學(xué)工具-雨課堂引入課堂教學(xué)，進(jìn)一步推動了課程的教學(xué)改革，調(diào)動了學(xué)生的求知欲望和學(xué)習(xí)興趣，提高了課堂教學(xué)質(zhì)量[5]。

6 強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

水污染控制工程是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，通過加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，將課堂所學(xué)的理論知識與工程實(shí)際結(jié)合起來，促使學(xué)生工程實(shí)踐能力的提高。該課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括教學(xué)實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)等部分。

生產(chǎn)實(shí)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)完水污染控制工程專業(yè)課程后進(jìn)行，對污水廠處理工藝、主要構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)、參數(shù)、運(yùn)行情況、可能遇到的問題及解決措施，污水廠的經(jīng)濟(jì)核算等，都要進(jìn)行學(xué)習(xí)。由于企業(yè)對實(shí)習(xí)的不重視以及實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)的限制，很多高校都反應(yīng)生產(chǎn)實(shí)習(xí)效果不盡人意。西安工業(yè)大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)為了解決這個(gè)實(shí)習(xí)困境，在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中增加了設(shè)計(jì)的內(nèi)容。改變生產(chǎn)實(shí)習(xí)走馬觀花參觀的模式，實(shí)習(xí)任務(wù)除了參觀實(shí)習(xí)、書寫實(shí)習(xí)報(bào)告外，還要分組分工藝進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。提前將學(xué)生分組，由帶隊(duì)老師給出設(shè)計(jì)任務(wù)(設(shè)計(jì)任務(wù)是基于生產(chǎn)實(shí)習(xí)的內(nèi)容給出的，設(shè)計(jì)工藝已經(jīng)給出)，以小組為單位進(jìn)行污水處理工程設(shè)計(jì)，主要完成設(shè)計(jì)計(jì)算書的編制，繪制污水處理構(gòu)筑物及工藝設(shè)計(jì)圖紙。通過這樣的任務(wù)驅(qū)動，學(xué)生帶著問題進(jìn)入實(shí)習(xí)現(xiàn)場，有的放矢，現(xiàn)場工程師的專業(yè)講解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不僅拓展了學(xué)生的工程視角，而且極大地促進(jìn)了學(xué)生的專業(yè)興趣和認(rèn)同感，起到了極好的實(shí)習(xí)效果。同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識、社會責(zé)任感[6]。

7 考核方式的改革

傳統(tǒng)的考核方式往往是一考定終身，或者平時(shí)占30%、考試占70%，對于部分同學(xué)往往在考試前進(jìn)行集中突擊復(fù)習(xí)，其短期效果還是比較明顯的，能暫時(shí)性的完成學(xué)習(xí)任務(wù)，但是對于提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)、具備完善的知識體系這個(gè)目標(biāo)還存在一定的差距。本課程教學(xué)組針對這一方面進(jìn)行了改革與探索，希望通過研究能夠形成比較完整的教學(xué)評價(jià)體系。提出“注重過程性評價(jià)的多種考核形式結(jié)合的評價(jià)體系”，在課程的學(xué)習(xí)過程中，對學(xué)生的學(xué)習(xí)計(jì)劃、學(xué)習(xí)狀況、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)效果等都進(jìn)行記錄，過程性評價(jià)包含“平時(shí)作業(yè) +章節(jié)小測+課題匯報(bào)” 等形式；在期末考試中，按比例設(shè)置閉卷考試和開卷考試，終結(jié)性評價(jià)包含“考知識+考能力”。兩種考核形式相結(jié)合的教學(xué)評價(jià)體系，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力[3]。

《水污染控制工程》作為環(huán)境工程專業(yè)一門很重要的主干專業(yè)課程，以培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際工程問題的能力為目標(biāo)，教學(xué)中就必須在提升教學(xué)效果方面進(jìn)行積極探索，通過優(yōu)化課程體系、更新教學(xué)內(nèi)容、搭建網(wǎng)絡(luò)平臺、改革教學(xué)手段與方法、強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等積極創(chuàng)新教學(xué)、強(qiáng)化專業(yè)素養(yǎng)，達(dá)到培養(yǎng)專業(yè)化人才的目標(biāo)。