以案例驅(qū)動為主導(dǎo)的《水質(zhì)工程學(xué)》教學(xué)改革

許昶雯　張磊

摘? ?要：目前《水質(zhì)工程學(xué)Ⅰ》存在教學(xué)內(nèi)容陳舊、理論與實踐教學(xué)脫軌、教學(xué)方法落后等問題，通過采用案例驅(qū)動教學(xué)模式改革，將原有的以“課堂、教師、書本”為中心的架構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴鞍咐W(xué)生、應(yīng)用”為中心，加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，注重培養(yǎng)綜合實驗設(shè)計能力和對實際突發(fā)問題的應(yīng)變能力，符合專業(yè)應(yīng)用型辦學(xué)定位。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)工程學(xué)? 主題案例? 實踐應(yīng)用

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）03（c）-0206-02

《水質(zhì)工程學(xué)Ⅰ》作為給排水科學(xué)與工程專業(yè)的核心課程，課程內(nèi)容涉及自來水廠飲用水處理工藝及原理，教學(xué)目的是使學(xué)生樹立水質(zhì)保護的意識，培養(yǎng)學(xué)生水質(zhì)分析、給水廠構(gòu)筑物設(shè)計以及給水廠運行管理等方面的基本技能[1]。本課程的教學(xué)過程往往從水質(zhì)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)入手，分析水源水體中的雜質(zhì)類型，系統(tǒng)講述給水處理方法包括凝聚和絮凝、沉淀、過濾、吸附和消毒等工藝原理和構(gòu)筑物設(shè)計方法，并輔以實驗、給水廠實習(xí)以及課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)。

1? 課程存在的問題和改革方向

1.1 教學(xué)內(nèi)容陳舊

由于教學(xué)方式以書本為主，且課時安排無法滿足傳統(tǒng)工藝和新工藝的同時兼顧。因此，在傳統(tǒng)的教學(xué)中，《水質(zhì)工程學(xué)Ⅰ》課程以傳統(tǒng)給水處理方法為主線，采用課堂講授基礎(chǔ)傳統(tǒng)工藝，課下學(xué)生自主拓展學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。課堂教學(xué)內(nèi)容較為陳舊，且無法保證學(xué)生課下拓展學(xué)習(xí)的效果，因此不能緊跟給排水學(xué)科發(fā)展的前沿，難以滿足地方應(yīng)用型高校背景下專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)的實際需要。

1.2 理論教學(xué)與實踐教學(xué)脫軌

實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)可以培養(yǎng)學(xué)生實際操作與創(chuàng)新的基本技能和把握市場機會的技巧，從而為從事水廠運營管理、水處理科學(xué)研究等工作打下扎實的理論基礎(chǔ)，并培養(yǎng)良好的技術(shù)技能。本課程對應(yīng)的實踐教學(xué)安排主要為課程實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計以及給水廠實習(xí)。其中，課程實驗均為驗證性實驗，不利于培養(yǎng)學(xué)生水質(zhì)分析和綜合實驗設(shè)計的能力;課程設(shè)計內(nèi)容與書本的理論知識跳脫較大，雖然課堂上涉及的水廠設(shè)計內(nèi)容包括各類設(shè)備的不同水力計算和設(shè)計方法，但學(xué)生對水處理設(shè)備的形體和內(nèi)部組成沒有詳細深入的認識，導(dǎo)致理論計算和設(shè)計方法只能是紙上談兵，無法真正發(fā)揮課程設(shè)計的作用。

1.3 教學(xué)方法落后

教學(xué)中注重理論知識的講授，整本教材從頭講到尾，知識點多而雜，學(xué)生接受比較困難。教學(xué)內(nèi)容講授過程中缺乏貫穿案例工程的思想，難以把重點放在如何解決水質(zhì)惡化這種實際問題中來，且傳統(tǒng)的考試內(nèi)容也更注重雜質(zhì)處理原理，忽視了學(xué)生實際解決問題的能力培養(yǎng)。

因此針對當(dāng)前存在的問題，確定教學(xué)改革的方向和目標(biāo)：

（1）結(jié)合目前給水處理發(fā)展現(xiàn)狀更新教學(xué)內(nèi)容，加強學(xué)生對新型工藝的認識。打破傳統(tǒng)教學(xué)中重點關(guān)注傳統(tǒng)工藝的局面，與時俱進，在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上，隨著科學(xué)研究發(fā)展，通過實際案例的分析，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（2）做好理論與實踐教學(xué)的銜接。改變理論教學(xué)方法，從課本跳出來，提升對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。增強學(xué)生實驗的綜合設(shè)計能力，以學(xué)生為主導(dǎo)，學(xué)生分組針對不同的實驗?zāi)康倪M行實驗過程設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和綜合設(shè)計能力。

（3）打破筆試考試只注重基本知識點，不注重應(yīng)用的缺陷?？己朔绞讲捎枚喾矫?、多樣性考核，不只注重學(xué)生基礎(chǔ)理論原理的掌握，更注重學(xué)生分析解決實際問題能力的培養(yǎng)。

2? 教學(xué)改革的方法

案例驅(qū)動教學(xué)是一種“以項目為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的教學(xué)方法，該理論認為知識可以在一定的條件下自主建構(gòu)獲得，學(xué)習(xí)是知識、技能與行為、態(tài)度與價值觀等方面的長進[2]。進行“案例驅(qū)動”教學(xué)方法改革的目的就是改革傳統(tǒng)的教與學(xué)的模式，探索如何使學(xué)生學(xué)習(xí)的重點不僅僅是有關(guān)知識內(nèi)容，更重要的是培養(yǎng)工程設(shè)計能力和創(chuàng)新意識，以及獨立解決復(fù)雜工程問題的能力[3]。

針對高校給排水科學(xué)與工程專業(yè)課程的教學(xué)，案例驅(qū)動教學(xué)方法的研究和實驗尚在初步的探索當(dāng)中，尤其是以實際工程案例貫穿課堂教學(xué)、通過工程案例的引入進行專業(yè)知識教學(xué)的研究更是鳳毛麟角。《水質(zhì)工程學(xué)Ⅰ》作為傳統(tǒng)工程類專業(yè)——給排水科學(xué)與工程專業(yè)的核心課程，積極探索與本專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)相匹配的課堂教學(xué)模式，如何使案例驅(qū)動教學(xué)方法與本專業(yè)給水工程應(yīng)用完美契合，從而更符合給排水科學(xué)與工程專業(yè)教育的教學(xué)規(guī)律，是本次教學(xué)改革的最終目標(biāo)。

3? 教學(xué)實施的具體舉措

3.1 改進教學(xué)設(shè)計，設(shè)置專題教學(xué)

根據(jù)課題研究的實際需要，進行案例設(shè)計時，以學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)，興趣為主線，使學(xué)生在完成任務(wù)的過程中掌握知識、技能和方法，并學(xué)以致用，觸類旁通。案例設(shè)計根據(jù)學(xué)生的實際，以應(yīng)用為著眼點，從簡單到復(fù)雜，做到有較強的針對性和操作性。

例如，課堂教學(xué)內(nèi)容可聯(lián)系當(dāng)前實際給水廠中的處理新工藝進行分析講解，針對目前水質(zhì)問題，講解水質(zhì)改善方法及效果;實驗教學(xué)中增加設(shè)計性實驗項目，加強學(xué)生實驗設(shè)計能力;后期課程設(shè)計教學(xué)時可邀請給水廠工程師針對水廠實際構(gòu)筑物設(shè)備進行案例分析。

3.2 增加主題案例，開展課堂討論

在案例的教學(xué)實施階段著重強調(diào)案例的導(dǎo)入、任務(wù)的驅(qū)動、分析任務(wù)、制定計劃、完成任務(wù)、展示成果、評價交流等內(nèi)容。例如可選取“消毒”這一章，通過問題導(dǎo)入，學(xué)生查找資料，分組匯報目前水廠的消毒方法有哪些？特點是什么？如何運行？有什么改進方法？可選擇文獻查找或工程實例來加強案例說明，之后引導(dǎo)學(xué)生圍繞該案例進行討論評價，投票選出最佳案例匯報，最后回歸“消毒”主題，進行總結(jié)。

3.3 綜合實驗實踐，改革考核方式

案例教學(xué)考核應(yīng)根據(jù)案例要求精心設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)，制定評價標(biāo)準(zhǔn)，以便學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，評價既要注意對技能和成果進行評價，也要對學(xué)生的態(tài)度和方法進行評價。例如，課堂教學(xué)的評價方式可以考核學(xué)生在做某種水處理方法的主題匯報時，其研究現(xiàn)狀分析、優(yōu)點、針對性、必要性、方法手段以及實際中的應(yīng)用等這種匯報內(nèi)容是否全面，邏輯上是否條理清晰;進行設(shè)計實驗時，學(xué)生是否能夠明確實驗?zāi)康模侠碓O(shè)計實驗，并在實驗操作過程中思路清晰，將實驗結(jié)果與理論分析結(jié)合，完成實驗?zāi)繕?biāo);課程設(shè)計時是否對設(shè)備構(gòu)造深入了解，并可以針對水廠水質(zhì)突發(fā)情況分析原因，找到解決方法。最終成績組成為主題匯報表現(xiàn)占20%，結(jié)課考試成績30%，實驗20%，課程設(shè)計30%。在結(jié)課考試題目設(shè)置上，更注重對學(xué)生應(yīng)用能力的考核，應(yīng)用性題目分值比例增加至60%，理論性題目分值比例則降低至40%。

4? 結(jié)語

通過使用案例驅(qū)動教學(xué)法，將原有的以“課堂、教師、書本”為中心的架構(gòu)變?yōu)橐浴鞍咐W(xué)生、應(yīng)用”為中心的架構(gòu)，將所學(xué)知識與實際應(yīng)用緊密結(jié)合，學(xué)生既學(xué)到了知識又得到應(yīng)用鍛煉，教師既完成了教學(xué)又培養(yǎng)了學(xué)生的能力，達到了“教書、育人”的雙重目的。以案例驅(qū)動，啟發(fā)教學(xué)，使學(xué)生初步掌握給水處理的基本工藝和新工藝原理以及水廠設(shè)計的思想和方法，提高學(xué)生文獻查閱能力、實驗設(shè)計和分析能力，注重培養(yǎng)綜合實驗設(shè)計能力和對實際突發(fā)問題的應(yīng)變能力。同時，在教學(xué)與實踐過程中使用該方法力爭提高教學(xué)的效果，豐富學(xué)生的感性知識，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和思維能力、提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

參考文獻

[1] 胡雪菲，王閃，尤永軍，等.創(chuàng)新驅(qū)動下水質(zhì)工程學(xué)實驗課程體系的構(gòu)建[J].廣東化工，2018，45（17）：203-204，215.

[2] 田立江， 張潔， 王麗萍. 工程類專業(yè)“案例驅(qū)動式”教學(xué)方法改革與實踐[J]. 煤炭高等教育， 2017，35（5）：105-112.

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