《水污染控制工程》課程教學改革探索*

吳小寧，馮晉陽，蔣丹烈

(西安工業(yè)大學材料與化工學院，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。本課程主要學習污水處理基本理論、污泥的處理與處置、污水處理廠工藝設計、污水廠平面布置及高程布置原則等，使學生掌握污水的物理、化學、物理化學、生物處理的基本原理及處理工藝過程、影響因素、設計計算等知識，通過本課程的學習，培養(yǎng)學生能夠對常見污水提出比較合理的處理工藝、并對工藝流程進行設計、進行構筑物設計及設備選型，培養(yǎng)學生具備分析和解決實際工程問題的能力和綜合運用技能，強調工匠精神的養(yǎng)成，以便服務于水綠青山。自開課以來，本課程教學團隊一直在進行教學改革探索，對該課程教學方法和手段進行改革與實踐，將多種教學方法及教學手段引入課程教學；在學校教學網(wǎng)泛雅平臺建課，和學生進行網(wǎng)上互動；智慧教學工具-雨課堂引入課堂教學，形成了過程性評價和終結性評價相結合的課程評價體系，促進了學生自主學習能力的培養(yǎng)，進一步推動了課程的教學改革，不斷提高教學質量，培養(yǎng)了學生的實踐和創(chuàng)新能力，以適應社會發(fā)展的新要求[1]。

1 優(yōu)化課程體系

結合教育部專業(yè)認證標準以及專業(yè)補充標準要求，對專業(yè)培養(yǎng)方案進行了調整，對水污染控制工程課程體系進行了優(yōu)化?！端廴究刂乒こ獭肥且婚T教學內容多、知識體系繁的工程應用性極強的專業(yè)課程。在實際教學中，“水污染控制工程”的教學不可能由一名教師一門課程來完成的，該課程教學必須是由一個教學團隊一個課程體系來完成。 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、環(huán)境工程原理”等為基礎支撐課程，“環(huán)境工程CAD、給水排水管網(wǎng)工程、工業(yè)廢水處理技術、構筑物設計與設備選型、污水處理廠運行調試與管理、環(huán)境工程項目管理、環(huán)境工程施工技術”等為能力拓展課程，“水處理實驗、水污染控制工程課程設計、認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習與畢業(yè)設計”等實踐環(huán)節(jié)構成的課程體系[2]。該課程體系以水污染控制工程為主線、由相關的基礎理論和工程應用所需的知識相關的課程構成。課程教學團隊根據(jù)課程體系建設的要求，對課程知識點進行梳理并合理分配，重新編制課程教學大綱，使得各門課程知識點前后呼應。

2 修訂教學大綱

教學大綱是根據(jù)學科內容及其體系和教學計劃的要求編寫的教學指導文件，是教師進行教學的主要依據(jù)，是檢查和評定學生學業(yè)成績和衡量教師教學質量的重要標準，對課程學習具有指導意義。教學大綱要進行不斷的修訂和完善，調整學時分配和教學目標，以適應高等教育教學發(fā)展的要求。結合工程教育認證體系對學生工程實踐能力的要求，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：(1)能夠掌握水處理的物理、化學、物化、生化處理以及生態(tài)工程技術的基本理論知識，具備分析水體污染控制過程中的影響因素，解決相關的水處理問題的能力；(2)能夠綜合應用水處理理論及污水處理廠設計的基本知識，具備水處理工藝設計的能力，在設計中考慮全周期、全流程的影響；(3)能夠針對污染物在水中的擴散，依據(jù)水質擴散模型，模擬和預測復雜的污染物遷移擴散過程，并能夠分析其局限性。并對課程教學內容進行了分配和安排，在課程體系中加大了實踐類課程的學時比例，壓縮了理論教學的學時，該課程理論學時從64學時壓縮到56學時，對教學大綱進行了完善和修訂。

3 更新教學內容、組織專題報告會

隨著新材料新技術應用于水和廢水處理，使得水處理技術飛速發(fā)展，這就要求教師要不斷地更新自己的教學內容，將學科最新發(fā)展前沿與動態(tài)，選擇性地補充到教學內容中，來擴展學生的知識面以適應社會的發(fā)展。由于課時壓縮，課堂時間有限，將部分教學內容安排學生線下慕課學習，教師進行課上測試即可；部分教學內容安排學生利用網(wǎng)絡資源進行自學并分組討論，形成結論，并組織學生進行課堂匯報討論，保證學生都參與到學習和討論中，有效提高課堂教學學習效率[3]。教學過程中，為了使學生對專業(yè)所學知識有感性認識，邀請有豐富實踐經(jīng)驗的專家、校友來為學生介紹水處理領域的發(fā)展新動向，普遍存在的技術問題及解決措施，從實際案例入手，通過實用、生動的講授，以及與專家的互動，提升學生們學習本專業(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)絡平臺

本課程已于2016年在學校教學網(wǎng)泛雅平臺建課，整理并上傳課程相關教學資料，包括課程教學大綱和教案、教學課件、部分章節(jié)練習題和測試題、工程案例、在線課程資源等，方便學生線上線下學習。學生預習、自學以及課后作業(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)絡平臺上完成。網(wǎng)絡平臺的搭建，方便了師生互動，提高了學生學習興趣，方便了教師對學生學習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 改革教學手段與方法

改變傳統(tǒng)的教學方式，將學生吸引到課堂教學上來，是主講教師需要解決的首要問題。在教學課件的制作上，課程教學團隊通過向學生展示生動、直觀、形象的動畫來介紹構筑物的內部結構，讓學生一目了然。通過錄制課程知識點小視頻，以及引進本課程優(yōu)質網(wǎng)絡資源，上傳至泛雅平臺，指導學生利用學習通同步學習課程，并進行線上線下同步教學，解決學生學習中的難點和疑問。智慧教學工具-雨課堂引入課堂教學，進一步推動了課程的教學改革，調動了學生的求知欲望和學習興趣，提高了課堂教學質量[5]。

6 強化實踐教學環(huán)節(jié)

水污染控制工程是一門實踐性較強的課程，通過加強實踐環(huán)節(jié)，將課堂所學的理論知識與工程實際結合起來，促使學生工程實踐能力的提高。該課程的實踐教學環(huán)節(jié)包括教學實習和課程設計等部分。

生產(chǎn)實習是學生學習完水污染控制工程專業(yè)課程后進行，對污水廠處理工藝、主要構筑物結構、參數(shù)、運行情況、可能遇到的問題及解決措施，污水廠的經(jīng)濟核算等，都要進行學習。由于企業(yè)對實習的不重視以及實習經(jīng)費的限制，很多高校都反應生產(chǎn)實習效果不盡人意。西安工業(yè)大學環(huán)境工程專業(yè)為了解決這個實習困境，在生產(chǎn)實習中增加了設計的內容。改變生產(chǎn)實習走馬觀花參觀的模式，實習任務除了參觀實習、書寫實習報告外，還要分組分工藝進行整體設計。提前將學生分組，由帶隊老師給出設計任務(設計任務是基于生產(chǎn)實習的內容給出的，設計工藝已經(jīng)給出)，以小組為單位進行污水處理工程設計，主要完成設計計算書的編制，繪制污水處理構筑物及工藝設計圖紙。通過這樣的任務驅動，學生帶著問題進入實習現(xiàn)場，有的放矢，現(xiàn)場工程師的專業(yè)講解和豐富的實踐經(jīng)驗不僅拓展了學生的工程視角，而且極大地促進了學生的專業(yè)興趣和認同感，起到了極好的實習效果。同時也培養(yǎng)了學生的團隊合作意識、社會責任感[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，或者平時占30%、考試占70%，對于部分同學往往在考試前進行集中突擊復習，其短期效果還是比較明顯的，能暫時性的完成學習任務，但是對于提高學生的專業(yè)素養(yǎng)、具備完善的知識體系這個目標還存在一定的差距。本課程教學組針對這一方面進行了改革與探索，希望通過研究能夠形成比較完整的教學評價體系。提出“注重過程性評價的多種考核形式結合的評價體系”，在課程的學習過程中，對學生的學習計劃、學習狀況、學習態(tài)度、學習效果等都進行記錄，過程性評價包含“平時作業(yè) +章節(jié)小測+課題匯報” 等形式；在期末考試中，按比例設置閉卷考試和開卷考試，終結性評價包含“考知識+考能力”。兩種考核形式相結合的教學評價體系，有利于激發(fā)學生學習興趣，發(fā)揮學生的學習積極性和主動性，培養(yǎng)了學生的自主學習的能力[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)學生分析和解決實際工程問題的能力為目標，教學中就必須在提升教學效果方面進行積極探索，通過優(yōu)化課程體系、更新教學內容、搭建網(wǎng)絡平臺、改革教學手段與方法、強化實踐教學環(huán)節(jié)等積極創(chuàng)新教學、強化專業(yè)素養(yǎng)，達到培養(yǎng)專業(yè)化人才的目標。