水質(zhì)工程學(xué)多元化教學(xué)模式探討

張彥平+王榮霞+李靜+李一兵+王朋+韓非

摘要：為了提高教學(xué)質(zhì)量，水質(zhì)工程學(xué)課程可以構(gòu)建多元化教學(xué)模式。在教學(xué)實踐中，以多媒體與板書相結(jié)合為基礎(chǔ)，采用對比教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、實踐教學(xué)、案例教學(xué)、研究型教學(xué)等多元化教學(xué)方法，在授課過程中建立課程主線，開設(shè)討論課、習(xí)題課，多方位地加強學(xué)生對知識的系統(tǒng)理解和掌握。實踐表明，多元化教學(xué)模式可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性，開拓視野，活躍課堂氣氛，提高學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，取得較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)工程學(xué)；多元化教學(xué)模式；啟發(fā)式教學(xué)；研究型教學(xué)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）15-0106-02

水質(zhì)工程學(xué)是給排水科學(xué)與工程專業(yè)的一門核心主干課程，該課程以物理化學(xué)處理知識和生物化學(xué)處理知識為主要授課內(nèi)容，對水質(zhì)概念、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、水體污染的危害與自凈、水處理基本概念、基本原理、方法、工藝系統(tǒng)等進(jìn)行系統(tǒng)講解，探討水處理新技術(shù)和新工藝及其未來的發(fā)展前景，為將來從事本專業(yè)工程設(shè)計、施工、規(guī)劃、科研以及運行管理等工作奠定必要的理論和應(yīng)用基礎(chǔ)。該課程涉及面廣，理論性和實踐性強，內(nèi)容多，課堂教學(xué)難度大。因此，課堂教學(xué)方法對學(xué)生理解與掌握該課程的基本知識具有至關(guān)重要的影響。為此，本文提出水質(zhì)工程學(xué)課程的多元化教學(xué)模式，且在教學(xué)實踐中取得較好的效果。

一、多元化教學(xué)模式

1.以多媒體結(jié)合板書教學(xué)為基礎(chǔ)。由于傳統(tǒng)的板書教學(xué)會占用大量的課堂時間，減少有效信息的傳授，難以完成大綱規(guī)定的教學(xué)任務(wù)，而目前流行的多媒體教學(xué)能大大節(jié)省板書時間，且信息量大，會穿插圖片和動畫，能提高學(xué)生的注意力和興趣，受到廣大教師的青睞。但這種教學(xué)方式由于信息量太大，節(jié)奏過快，使得學(xué)生沒有足夠的時間進(jìn)行思考，難以跟上教師的思路，同時教學(xué)過程中重點、難點不突出，易造成學(xué)生思緒和視覺疲乏。針對以上問題，水質(zhì)工程學(xué)課程在教學(xué)過程中應(yīng)采用多媒體與板書相結(jié)合的教學(xué)方法。在教學(xué)過程中，采用圖片、動畫、視頻等方式解決傳統(tǒng)教學(xué)方法難以講清楚，甚至無法講清楚的重點、難點或是工藝過程，有助于加深學(xué)生對理論知識和工程實際的理解和掌握，激發(fā)他們的課堂熱情和主動性。教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)，播放圖片、動畫或視頻時，學(xué)生的熱情會有所提高，注意力集中。在采用多媒體教學(xué)的同時，利用板書將每一堂課的主線及重點、難點書寫在黑板上，這樣有利于學(xué)生系統(tǒng)理解知識，把握重點、難點。授課過程發(fā)現(xiàn)，當(dāng)教師停頓下來開始在黑板上書寫時，學(xué)生的注意力開始集中，并進(jìn)行筆記。在講述基本理論、基本原理和公式推導(dǎo)等部分時，采用以板書授課為主、多媒體為輔的教學(xué)方法。如在公式推導(dǎo)過程中，一邊板書推演，一邊講解，學(xué)生可利用書寫板書的時間進(jìn)行思考，此時教師可以觀察學(xué)生的反應(yīng)，判斷他們的接受和理解程度，適時增加分析步驟，幫助學(xué)生理解和掌握所學(xué)知識。教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，采用多媒體與板書結(jié)合的授課方式，學(xué)生不僅對重點、難點知識把握得較好，而且對工藝系統(tǒng)、運行等也有很好的理解，授課效果較好。

2.對比教學(xué)。對比教學(xué)不僅可以將新舊知識聯(lián)系起來，進(jìn)行區(qū)分，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。以《水質(zhì)工程學(xué)II》為例，活性污泥法、生物膜法、厭氧生物處理是生物處理的重點部分，如果單純地按章節(jié)進(jìn)行講述，很多學(xué)生會感覺在理解方面存在一定的困難，認(rèn)為知識比較散亂。因此，在授課時，教師可以將不同的方法、工藝進(jìn)行比較。例如，可以將生物膜法與活性污泥法在污泥的存在形式、基本工藝流程、應(yīng)用范圍、微生物相、處理工藝、運行管理、基建投資等方面進(jìn)行系統(tǒng)比較。針對每一章節(jié)，可將不同形式的工藝進(jìn)行比較。例如在講述活性污泥法的各種演變時，可以將傳統(tǒng)活性污泥法、漸減曝氣、分段進(jìn)水、吸附—再生、完全混合、延時曝氣、高負(fù)荷、純氧曝氣、選擇器活性污泥法等多種工藝形式進(jìn)行分析比較，有利于讓學(xué)生了解活性污泥工藝的發(fā)展，以及不同工藝的優(yōu)缺點、原理及應(yīng)用范圍，更加系統(tǒng)地掌握知識。

3.啟發(fā)式教學(xué)。啟發(fā)式教學(xué)是指教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，采用各種教學(xué)啟發(fā)手段，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，讓其參與到教學(xué)活動中，發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用，提高其學(xué)習(xí)的積極性和主動性，培養(yǎng)其思考問題、解決問題的能力。水質(zhì)工程學(xué)這門課程和實際結(jié)合緊密，授課過程中為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可以從日常生活中的一些問題出發(fā)，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考，進(jìn)而引入相應(yīng)的理論知識。例如，在講授厭氧生物處理時，可以結(jié)合新聞報道提問“為什么新年放鞭炮時不宜在污廢水井蓋上燃放？”或“某工人下污水管道疏通卻突然昏迷是什么原因？”等，讓學(xué)生進(jìn)行思考，進(jìn)而引入?yún)捬跎锾幚磉^程中產(chǎn)生的有害廢氣及相關(guān)微生物。在講授產(chǎn)甲烷菌的環(huán)境因子時，向?qū)W生提問“為什么農(nóng)村廁所改造產(chǎn)生的甲烷氣體夏天多而冬天少？”進(jìn)而引入溫度對產(chǎn)甲烷菌的影響。教師通過學(xué)生感興趣問題，啟發(fā)他們積極思考，主動學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)熱情，加強對知識的掌握和理解。

4.實踐教學(xué)。由于水質(zhì)工程學(xué)這門課程的工程實踐性較強，其在實際的教學(xué)過程中必須結(jié)合課程設(shè)計、課程實習(xí)以及實驗教學(xué)等實踐性教學(xué)方式，才能多方面地培養(yǎng)學(xué)生，使其成為合格的水處理工程人員。因此，本專業(yè)安排了認(rèn)識實習(xí)和課程實習(xí)，帶領(lǐng)學(xué)生參觀多個污水處理工藝，給予他們直觀的印象，從而將課堂的基礎(chǔ)理論和工程實踐相結(jié)合，提高學(xué)習(xí)熱情和對實際工程的理解能力。課堂教學(xué)過程中應(yīng)穿插一些主要構(gòu)筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的講解，結(jié)合實習(xí)時見到的構(gòu)筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使得學(xué)生更容易理解，否則設(shè)計時會感覺一頭霧水，不知道自己計算的是什么，是干什么用的。

實驗教學(xué)是水質(zhì)工程學(xué)不可或缺的重要環(huán)節(jié)。通過實驗，不僅能加深學(xué)生對水質(zhì)工程學(xué)基本概念、原理和規(guī)律的理解和應(yīng)用，更重要的是能培養(yǎng)和提高他們的實踐能力和創(chuàng)新能力。根據(jù)水質(zhì)工程學(xué)的內(nèi)容要求和目前水處理發(fā)展趨勢，結(jié)合學(xué)?，F(xiàn)有實驗室的設(shè)備，設(shè)置操作性、演示性實驗和驗證實驗，可以加深學(xué)生對基礎(chǔ)理論的理解，訓(xùn)練他們的動手能力，激發(fā)對實驗探索的主動性和積極性，增強教學(xué)效果。

5.案例教學(xué)。案例教學(xué)是指將以真實事件為基礎(chǔ)所撰寫的案例應(yīng)用于課堂教學(xué)，通過教師講授基本知識、提出問題、組織學(xué)生討論、得出分析結(jié)果等過程來實現(xiàn)教學(xué)目的，改善教學(xué)效果。水質(zhì)工程學(xué)在教學(xué)過程中，有針對性地將模擬實際污水處理工藝的課程設(shè)計布置給學(xué)生，并在課堂教學(xué)過程中結(jié)合實際工程案例進(jìn)行有針對性的講解，包括工藝流程的選擇、構(gòu)筑物的選擇、參數(shù)的選取、主要構(gòu)筑物的設(shè)計與計算等，讓學(xué)生結(jié)合自己的課程設(shè)計進(jìn)行比較，引導(dǎo)其完成工程設(shè)計，并引入設(shè)計手冊、規(guī)范等設(shè)計資料，逐步培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、自主學(xué)習(xí)的能力。在教學(xué)過程中，結(jié)合水處理工程中存在的實際問題展開討論，引發(fā)其進(jìn)行思考。例如針對參觀的某SBR污水處理工藝，可以引出一連串讓學(xué)生思考的問題。如，進(jìn)水水質(zhì)為何會發(fā)紅？采用何種方法來解決？會帶來何種后果？等等。這種教學(xué)方式有助于深化學(xué)生對理論知識的理解，增強其全面分析問題及解決問題的能力。

6.研究型教學(xué)。根據(jù)課堂講解的理論課教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)對科研感興趣的學(xué)生利用學(xué)校圖書館的學(xué)術(shù)期刊庫及搜索引擎，查找近幾年發(fā)表的與課堂講授內(nèi)容相關(guān)的學(xué)術(shù)期刊、工程實例等，結(jié)合課本知識進(jìn)行分析對比，培養(yǎng)學(xué)生資料查閱、文獻(xiàn)整理和總結(jié)的能力。同時，對科研感興趣的學(xué)生，還可以讓其加入到教師的科研團(tuán)隊中，參加相關(guān)的科學(xué)研究，或鼓勵其參加校內(nèi)的大學(xué)生創(chuàng)新活動，撰寫申請書和論文，鍛煉和提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和科研能力，為學(xué)生將來讀研和就業(yè)打下堅實的基礎(chǔ)。

7.建立課程主線。水質(zhì)工程學(xué)課程涉及的知識面廣，學(xué)科交叉，內(nèi)容多，并涉及新工藝、新理論、新技術(shù)，如果不將所講內(nèi)容串聯(lián)起來，學(xué)生會感覺所學(xué)內(nèi)容多而散，記憶困難。因此，在講授每一章節(jié)之前，要對該章節(jié)的內(nèi)容主線進(jìn)行總結(jié)，找到其內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，建立起主體線索，形成邏輯性強的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使得學(xué)生對該章內(nèi)容有一個整體的把握，同時也可鍛煉學(xué)生的思維方式。

8.開展討論課、習(xí)題課。在授課過程中，針對某些問題開展課堂討論，先提出問題，讓學(xué)生分組進(jìn)行討論，然后由教師進(jìn)行歸納總結(jié)。例如，在講授曝氣這一節(jié)時，教師可以讓大家根據(jù)氧轉(zhuǎn)移速率公式討論提高充氧效果的途徑有哪些。之后，教師進(jìn)行總結(jié)歸納，補充不足，這可以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，加深其對知識的印象和理解。在講授污泥時，可以讓學(xué)生討論“今后污泥處理處置的發(fā)展方向”，這有助于提高學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。同時，留有一定量的思考題，使學(xué)生對重點知識和理論做到有效的掌握，并對學(xué)生形成獨立思考、勤于思考的習(xí)慣有所幫助。教師可根據(jù)習(xí)題的完成情況，了解學(xué)生對知識點的理解和掌握程度，以此為據(jù)，不斷改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果。

二、總結(jié)

水質(zhì)工程學(xué)作為給排水科學(xué)與工程專業(yè)的主干課程，與理論學(xué)科不同，其教學(xué)方法也應(yīng)具有獨特性。在授課過程中，教師應(yīng)根據(jù)課程內(nèi)容采用多元化教學(xué)模式，充分發(fā)揮各種教學(xué)方法的優(yōu)勢，全方位調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高其積極性和創(chuàng)造性，取得較好的教學(xué)效果，彰顯其獨特性。今后，為了進(jìn)一步提高水質(zhì)工程學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，仍需我們不斷地進(jìn)行深入思考、研究、實踐、總結(jié)和完善，更進(jìn)一步地提高水質(zhì)工程學(xué)的教學(xué)效果。

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