資陽環境科技職業學院 羅芳林,王基巍,劉昭弟,張春麗,黃相玲
節能環保產業是我國確定的加快培育和發展的七大戰略性新興產業之一,隨著民眾環保意識的增強以及國家環保政策的收緊,環保行業和產業也得到了井噴式發展。目前,環保企業對人才的需求呈現金字塔形,塔基技能型人才和塔中環保工程師需求占總需求量的 80%,高職院校正是培養這種技能型人才的主陣地。然而,環保市場人才尚存大塊缺口,以北京市為例,目前其每年環保類高職畢業生不足需求量的15%[1],這充分說明環境工程技術專業的畢業生擁有廣闊的就業前景。水污染治理相關工藝設備是環保產業的關鍵組成部分,《水污染治理技術》是環境工程技術專業骨干課程。本文以如何教好這門課程為總體思路,以培養在生產、建設、服務、管理第一線工作的高等技術應用型人才為目標,對該課程目前教學中尚待改進的問題進行了總結,并針對本課程的教學改革進行了必要的探索和實踐。
目前,高職院校環境類專業培養方案與課程標準體系尚不成熟,主要問題包括兩方面:一是許多高職院校在制定環境工程技術專業人才培養方案和《水污染治理技術》等專業課程相關課程標準時,僅參照本科相關資料稍加修訂,對課程內容進行粗略刪減以降低課程難度,課程目標本科、專科分層不清晰,部分高職院校甚至還在沿用本科教材,導致教師教學困難重重,學生聽課難上加難。二是教學過程并未結合節能環保產業以及“職教 20條”[2]等職業教育新形勢,重難點把握不清,導致部分教學內容與教學模式與實際脫軌,學生畢業后難以解決工作過程中的實際技術問題。
《水污染治理技術》是一門綜合性強、應用性強、多門學科知識點交叉匯集的課程,課程知識點多且散,且學時安排僅有72學時,這導致教師在授課時往往為了完成課程任務變成填鴨式灌輸,使得課堂只側重教師的“教”而沒有學生的“學”,教學變成教師一個人的獨角戲,沒有突出學生在教學過程中的主體地位,教師使出渾身解數教學仍難以取得較好的學習效果。另外,目前該課程大部分教師仍在采用傳統的傳授式方法進行教學,導致課堂模式單一,學生每堂課都只能在課件、板書、教材中周旋,學習興趣大打折扣。
高職院校《水污染治理技術》的實踐課程中缺乏設計性和綜合性的實踐項目,基礎性驗證實驗占比較大。這使得學生接收的知識點零散、分散,難以將不同的知識點融會貫通形成一整套體系,并缺乏水污染處理的工藝、構造及過程的整體概念與工程意識。另外,部分學校并未建設完善的水污染治理專用實訓室,這使得實踐教學條件受限,學生參與度低,實踐課程走馬觀花。
高職院校《水污染治理技術》傳統課程考核模式一般由平時成績、課程設計和期末考試組成,其中存在核心問題是考核模式過于單一,無法體現學生綜合素養,課程設計模塊也存在較大問題。一是學生缺乏工程設計的基本知識,面對類似“城鎮污水處理廠工藝設計”這樣的題目常束手無策,像無頭蒼蠅一樣胡亂寫一通,草草上交應付老師;二是抄襲現象普遍存在,大量學生直接利用百度、論壇、淘寶等各種各樣的渠道下載設計資料,直接修改數據上交。如何有效規避此類行為,充分發揮課程設計的意義也是教學的一大要點。
2020年6月,教育部印發了《高等學校課程思政建設指導綱要》,指出“課程思政建設是全面提高人才培養質量的重要任務”并強調要解決好專業教育和思政教育“兩張皮”問題,這充分說明了專業課程授課過程中進行課程思政的重要性。環境工程技術專業培養的是我國未來環境保護的主力軍之一,思政教育對該專業的學生而言不可或缺。然而,目前《水污染治理技術》課程與思政課的同向同行尚存問題,主要是由于教師在該課程中引入思政內容的方式過于死板陳舊,無法充分發揮該課程的德育功能。
近年來,隨著高職招生制度的改革和招生規模的不斷擴大,高職院校學生的個體差異和文化基礎差別越來越大。以資陽環境科技職業學院環境工程技術專業為例,首先,該專業學生群體由中職生、單招生及統招學生構成,文化成績差異極大。其次,來自不同生源地的學生思想、心理乃至信仰等方面差異顯著。最后,文理兼收導致部分學生在學習專業課時欠缺數學、化學、生物、物理等前置概念性知識。這些問題導致教師授課過程中雖然付出了很大的努力,但教學效果仍不理想,課堂上“一半學生聽不懂、一半學生懶得聽”現象屢見不鮮。
針對高職《水污染治理技術》教學過程中發現的上述問題,從以下幾個方面進行優化和改進:
根據高等職業教育的“理論夠用、崗位適用”原則,以污水處理工、水環境監測工職業標準為基本依據,樹立“知原理、熟流程、會操作、能管理、精技術”的《水污染治理技術》課程教學目標。具體而言,教師應當明確區分職業教育中《水污染治理技術》課程與本科教育該課程教學目標的不同,重點對職業技能目標進行全面透徹的分析。另外,為進一步完善職業教育國家教學標準體系,教育部辦公廳組織印制了高等職業教育專科相關課程2021版課程標準,《水污染治理技術》課程組遵照此標準制定了本門課程新版課程標準,其中最關鍵的是修訂了三部分的內容:一是增加了本學科核心素養的具體要求,二是對實訓模塊涉及內容進行了具體描述,三確定了本課程的學業質量水平的評價依據。
首先是以必需夠用為度,統籌考慮和選取教學內容,在授課過程中應進一步縮減理論推導過程,強化對水污染治理工藝體系、設施設備和運行管理維護知識的講授。例如,在介紹吸附法時,對于吸附基本理論(如物理吸附、化學吸附、離子交換吸附)要求學生僅作基本了解即可,重點應當放在吸附劑的種類選擇和再生、吸附工藝運行步驟與條件、設備日常操作管理和異常現象分析及處理上;在講解混凝沉淀時,對膠體的特征、混凝機理,例如吸附架橋機理等可簡要描述,核心目標是讓學生掌握混凝工藝優化實驗方法、混凝工藝與設備、運行維護與管理和異常現象分析及處理的能力,讓學生真正掌握分析解決工程實際問題的技能。另外,水污染治理技術日新月異,國家、國際相關的法律法規、標準也在不斷變化,教師教學時應當適當縮減落伍技術工藝的課時,并及時增添水污染治理的新工藝、新技術、新材料和新設備的講授。
課程改革離不開鉆研創新教學方法、革新教學手段,課程教學團隊應在授課過程中引入多項舉措,最大程度地增強教學說服力與感染力。首先是利用多媒體教學將文字、聲音、圖片、動畫和視頻集于一體,使教學內容“動起來”,易理解。其次,將案例教學貫穿始終,例如,通過懷市白酒產業污染治理情況,斯道拉恩索(廣西)林漿紙有限公司污水環評報告說明污水處理常見方法與清潔生產。另外,可舉辦水處理模型競賽,指導學生利用廢舊可回收材料,如快遞包裝盒、易拉罐等制作污水處理工藝模型,并在學校進行公開投票與展覽。根據教學團隊上學期舉辦的沉淀池模型競賽情況,學生參加此類競賽意向突出,并能有效加深對相關設備設施的理解。也可帶領學生參觀當地污水處理廠,進而彌補校內課堂教學造成的學生對設備直觀認識的不足,有效提高學生的工程技術水平與工程實踐能力。
2019年4月,教育部會同其他部門制定了《關于在院校實施“學歷證書+若干職業技能等級證書”制度試點方案》,提出課程建設、專業建設以及師資隊伍的培養與“1+X”證書制度結合起來。為將“1+X”證書制度充分融入到專業人才培養方案和課程體系,構建證書折合學分制度,在環境工程技術專業人才培養方案中明確指出可以通過獲取水環境監測與治理職業技能等級證書、智能水廠運行與調控職業技能等級證書、污水處理職業技能等級證書置換學分,而這幾項證書都與《水污染治理技術》課程密切相關。為此,在本門課程實踐教學內容中,依托水環境污染控制實訓室開設與此類證書考取重合的實踐項目,如卡魯塞爾氧化溝系統、UCT除磷脫氮系統、混凝沉淀系統、COD在線自動檢測系統、NH4-N在線自動檢測系統、總氮在線自動檢測系統等,充分滿足學生實踐需求,并為學生順利考取相關職業資格證書打下堅實的基礎。
為改善《水污染治理技術》課程考核方式單一、不能體現學生綜合水平的缺陷,實行“平時成績 +課程設計與匯報 + 期末實操考試 +期末筆試”的考核方式。相較于傳統的考核模式,其主要改進板塊在于增設了兩部分內容:一是課程設計與匯報,要求學生在完成課程設計后必須在課堂上進行口述匯報,匯報內容需包含設計思路闡述、工藝流程與參數介紹、學生與教師提問等環節,有效避免學生抄襲行為。二是期末實操考試,從課程包含的實踐教學項目中隨機抽取一項作為考核內容,根據前期實行效果,此項舉措可顯著提升學生對實踐操作技能的重視程度,充分調動學生的主觀能動性以及獨立思考的能力。
學校培養方案中明確提出了培育學生“崇德知禮、身心健康、職養深厚、精技強能”的十六字方針,由此更見德育是教學的關鍵。而對于環境類學生,教師應當從社會主義核心價值觀教育、理想信念教育、生態文明教育、職業素養教育等幾個方面深入挖掘《水污染治理技術》課程中的思政元素[3]。比如,在緒論部分講解水污染治理的基本原則時,以學校所在市區九曲河沿線河道環境專項整治歷程為切入點,介紹我國相關環境治理規劃措施、組織機構、應急防控、環境經濟政策等方面取得的成就,讓同學切身體會到國家對生態環保的重視,樹立正確的生態文明觀,明確自己作為未來國家環保人肩負的責任。
考慮到高職院校以培養高素質技術技能型人才為目標,結合生源多元化的事實,學院建立了“因材施教、分層教學、多元檢測、多重評價”的教學方針。具體分成以下幾步:首先,在學生進校時對其進行簡要摸底調查與差異診斷(包括入校成績、生源地、知識儲備等),根據調查結果將學生初步分班。對班級之間、班級內不同層次的學生進行課程學習目標分層,并依照目標實施分層教學,例如,不同授課班之間教學難度的適當增減、分層布置課后作業、分層安排小組匯報。另外,在課程考核上也要進行分層評價,課程組在制定水污染治理技術課程學業質量水平時將其分為兩級,水平一為一般水平,適用于全體學生,水平二為較高水平,包含拓展模塊的知識技能,僅要求部分學生掌握。最后,不再單以理論考試評價學生的綜合能力,而是推進“以賽促學、以賽促教、以賽代考”相關工作,以提高學生的分析問題能力、動手能力與實踐操作能力。
隨著高職教育制度體系的不斷完善,教學相關標準和課程教學改革已是大勢所趨。資陽環境科技職業學院教學團隊以培養學生職業技能為核心,從課程標準、課程內容、教學方法、實踐項目、課程考核、課程思政、分層教學等方面不斷提升環境工程技術專業《水污染治理技術》課程建設。通過不斷地探索和嘗試,《水污染治理技術》課程改革取得了初步成效,對提高學生自主分析解決工程問題的能力和培養學生的職業素養有顯著幫助。