“層進(jìn)式”教學(xué)模式在《水質(zhì)工程學(xué)》中的研究與實(shí)踐

徐鳳　楊廣　李俊峰

摘要：《水質(zhì)工程學(xué)》是給水排水專(zhuān)業(yè)核心專(zhuān)業(yè)主干課程，通過(guò)常規(guī)的教學(xué)方法很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。因此，針對(duì)《水質(zhì)工程學(xué)》課程特點(diǎn)，提出了“層進(jìn)式”教學(xué)模式的構(gòu)想。通過(guò)實(shí)踐，“層進(jìn)式”教學(xué)模式以學(xué)生為本，改革課堂教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化理論與工程實(shí)踐相結(jié)合，開(kāi)展課堂師生互動(dòng)教學(xué)，有助于培養(yǎng)具有扎實(shí)的理論知識(shí)和廣泛的知識(shí)面的技術(shù)型人才，以適應(yīng)新時(shí)代的需求。

關(guān)鍵詞：層進(jìn)式；教學(xué)模式；水質(zhì)工程學(xué)；實(shí)踐

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）14-0125-02

在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的時(shí)代，工科高等教育應(yīng)適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。目前，國(guó)內(nèi)外很多高校的教育模式各有不同，但對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力、自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力方面的培養(yǎng)有很多共識(shí)之處。為培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力、自主創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力的技術(shù)人才，實(shí)現(xiàn)新時(shí)代大學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)，改革教學(xué)中的傳統(tǒng)教學(xué)方法是提高專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。水質(zhì)工程學(xué)在排水工程專(zhuān)業(yè)中是一門(mén)主要的學(xué)科，在教學(xué)中占有重要地位。為了體現(xiàn)水處理理論的實(shí)用性和整體性，有關(guān)積水排水專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)家建議高校對(duì)原《給水工程》和《排水工程》課程體系進(jìn)行改革，建議開(kāi)設(shè)《水質(zhì)工程學(xué)》課程。

一、水質(zhì)工程學(xué)課程概述

水質(zhì)工程學(xué)是給水排水工程專(zhuān)業(yè)的主干課程，是各高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容。該課程以化學(xué)、生物、物理等課程內(nèi)容為基礎(chǔ)，在研究給水和廢水處理的工程技術(shù)和工藝方面使用工程的方法，是一門(mén)涉及面廣、實(shí)踐性和理論性很強(qiáng)的綜合性課程。因此，我們要在不斷地摸索、實(shí)踐中提高有關(guān)水質(zhì)工程學(xué)的教學(xué)質(zhì)量

二、水質(zhì)工程學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

1.教學(xué)內(nèi)容以所選教材為主，內(nèi)容較單一。水質(zhì)工程學(xué)的教學(xué)內(nèi)容以所選教材為主。教材對(duì)基本理論、基本概念、基本方法的講解比較有條理、系統(tǒng)，理論性比較強(qiáng)，但是由于理論性強(qiáng)，比較抽象，使學(xué)生很難理解。當(dāng)然，只是通過(guò)教材內(nèi)容，不利于體現(xiàn)課程的綜合性，使學(xué)生對(duì)實(shí)際工程的了解受到影響。

2.課程之間的聯(lián)系不夠緊密。為促使學(xué)生對(duì)基本理論、基本概念的深刻理解及對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)的掌握，許多高校還開(kāi)設(shè)了給水排水工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程。實(shí)驗(yàn)課程由驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和演示性實(shí)驗(yàn)組成。對(duì)于理論教學(xué)來(lái)講，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間比較長(zhǎng)而且相對(duì)滯后，實(shí)驗(yàn)老師對(duì)學(xué)生理論知識(shí)掌握的情況不了解，往往會(huì)出現(xiàn)對(duì)學(xué)生已經(jīng)掌握的理論知識(shí)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)課程上又再次講解，學(xué)生沒(méi)有掌握的知識(shí)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)課程上又沒(méi)有講解的情況。導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒(méi)有發(fā)揮對(duì)理論教學(xué)補(bǔ)充的作用，既浪費(fèi)了實(shí)驗(yàn)老師和學(xué)生的時(shí)間和學(xué)校的資源，又沒(méi)有實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)有的作用，造成資源、人力、時(shí)間的極大浪費(fèi)。

3.未充分利用實(shí)習(xí)中搜集的關(guān)于水質(zhì)工程學(xué)的資料。為進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)教材內(nèi)容的理解和掌握，以便在課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及以后的工作中打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，實(shí)習(xí)可以說(shuō)是一個(gè)重要的教學(xué)手段。學(xué)校在大三上半年為給水排水工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生安排了大約1周的實(shí)習(xí)時(shí)期，暑假又安排了2周的實(shí)習(xí)。在實(shí)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生在聽(tīng)技術(shù)人員介紹實(shí)習(xí)內(nèi)容時(shí)，可以用儀器記錄下見(jiàn)到的構(gòu)筑物及設(shè)備，由于學(xué)生在還沒(méi)有學(xué)完理論知識(shí)的情況下進(jìn)行學(xué)習(xí)，所以很難將理論知識(shí)和實(shí)習(xí)中遇到的情況聯(lián)系在一起，達(dá)不到實(shí)習(xí)教學(xué)的預(yù)期效果。同時(shí)，學(xué)生實(shí)習(xí)中拍攝資料僅僅為撰寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告所用，勢(shì)必造成實(shí)習(xí)參觀內(nèi)容及拍攝資料的浪費(fèi)。

三、“層進(jìn)式”教學(xué)模式在水質(zhì)工程學(xué)課程中的實(shí)踐

1.“層進(jìn)式”教學(xué)模式設(shè)計(jì)?！皩舆M(jìn)式”教學(xué)模式分過(guò)四個(gè)步驟：（1）由教師結(jié)合教材講解教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生通過(guò)這個(gè)過(guò)程的學(xué)習(xí)并不能對(duì)所學(xué)的知識(shí)全面理解、消化、吸收，在短時(shí)間內(nèi)只能有個(gè)粗略的認(rèn)識(shí)。（2）教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要帶領(lǐng)學(xué)生到給水排水工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室結(jié)合水處理構(gòu)筑物實(shí)物模型，再次有針對(duì)性地講解通過(guò)課堂講授學(xué)生難以理解的知識(shí)點(diǎn)。幫助學(xué)生對(duì)教材中的基本概念、原理、水處理構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)及工作過(guò)程、設(shè)計(jì)參數(shù)等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)一步消化、吸收。（3）由學(xué)生整理實(shí)習(xí)過(guò)程中拍攝的水廠照片資料及在網(wǎng)上收集的資料，根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，制作幻燈片講解。學(xué)生通過(guò)收集整理資料，制作幻燈片，使所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)通過(guò)自主學(xué)習(xí)的過(guò)程進(jìn)一步深化。學(xué)生最后對(duì)制作的幻燈片進(jìn)行專(zhuān)業(yè)表述的過(guò)程，就是學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)一步深化的過(guò)程。學(xué)生在講解幻燈片的過(guò)程中，不僅能反映出學(xué)生所學(xué)知識(shí)點(diǎn)上的欠缺，還可以變相地反映出教師的教學(xué)效果及課堂教學(xué)中存在的問(wèn)題等。（4）由教師根據(jù)學(xué)生制作的幻燈片及在講解過(guò)程中存在的問(wèn)題及不足，以和學(xué)生討論的形式講解，從而彌補(bǔ)課堂教學(xué)中存在的缺陷和不足，給學(xué)生及時(shí)掃平學(xué)習(xí)過(guò)程中的障礙，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果及興趣。

2.“層進(jìn)式”教學(xué)模式的特點(diǎn)。（1）“層進(jìn)式”教學(xué)模式使課程教學(xué)內(nèi)容更豐富?！皩舆M(jìn)式”教學(xué)模式使教學(xué)內(nèi)容以單一的所選教材為主，擴(kuò)充為以所選教材為基礎(chǔ)、以實(shí)踐內(nèi)容為補(bǔ)充、以網(wǎng)絡(luò)資源為拓展的結(jié)合水處理學(xué)科發(fā)展要求的教學(xué)內(nèi)容，即：教材內(nèi)容——實(shí)踐教學(xué)中的水處理內(nèi)容——學(xué)科前沿的水處理動(dòng)態(tài)的層進(jìn)形式?！皩舆M(jìn)式”教學(xué)模式是教學(xué)內(nèi)容從抽象難懂的基本理論到學(xué)科前沿的層進(jìn)，不僅體現(xiàn)水處理技術(shù)迅速發(fā)展，而且突顯出了課程的綜合性，使課堂教學(xué)內(nèi)容不斷更新。（2）“層進(jìn)式”教學(xué)模式使理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合，突出課程的工程性?！端|(zhì)工程學(xué)》中基本概念多，水處理方法基本原理抽象，理論性強(qiáng)，水處理構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作過(guò)程煩瑣，較扎實(shí)地掌握水處理的基本概念、基本理論、基本方法是熟練運(yùn)用處理方法解決水處理問(wèn)題的前提。過(guò)去，教師僅僅想通過(guò)查閱大量的書(shū)籍，找尋便于學(xué)生理解的教學(xué)方法，收效甚微。又試圖通過(guò)實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐教學(xué)深化課堂理論知識(shí)了理解，結(jié)果也與預(yù)期相差甚遠(yuǎn)。而“層進(jìn)式”教學(xué)模式巧妙地將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合，以理論教學(xué)為基礎(chǔ)，充分發(fā)揮了實(shí)踐教學(xué)對(duì)理論教學(xué)的有益補(bǔ)充作用。同時(shí)，在課堂教學(xué)中通過(guò)添加實(shí)踐教學(xué)“元素”突出課程的工程性，增強(qiáng)了課程與課程的相關(guān)性。（3）“層進(jìn)式”教學(xué)模式增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)造能力?！皩舆M(jìn)式”教學(xué)模式的實(shí)施，需要學(xué)生在實(shí)習(xí)實(shí)踐中拍攝構(gòu)筑物及設(shè)備，在課余時(shí)間結(jié)合所學(xué)專(zhuān)業(yè)借助網(wǎng)絡(luò)了解學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)，收集水處理的最新處理方法、處理工藝、處理設(shè)備等。根據(jù)課堂上所學(xué)的知識(shí)，與同組同學(xué)討論、整理相關(guān)資料，制作成幻燈片，最后在課堂中進(jìn)行講解的過(guò)程使學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力得到淋漓盡致地發(fā)揮。同時(shí)，也增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主人翁意識(shí)，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最終增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的求知欲，使學(xué)生的創(chuàng)造能力大大提高。

四、“層進(jìn)式”教學(xué)模式實(shí)施效果

1.促進(jìn)學(xué)生綜合能力提高?！皩舆M(jìn)式”教學(xué)模式實(shí)施3年中，參與實(shí)施計(jì)劃的學(xué)生人數(shù)180人。學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性明顯增強(qiáng)，語(yǔ)言表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、動(dòng)手能力顯著提高。學(xué)生參加的以《水質(zhì)工程學(xué)》教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)的各種科研課外活動(dòng)明顯增加。改革實(shí)施過(guò)程中給水排水工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生參加實(shí)踐活動(dòng)17項(xiàng)，獲得優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)稱(chēng)號(hào)4次，學(xué)生個(gè)人獲獎(jiǎng)9人次，以學(xué)生為第一作者發(fā)表文章5篇，學(xué)生獲得國(guó)家授權(quán)的專(zhuān)利1項(xiàng)，學(xué)生獲得中華環(huán)?；饡?huì)TOTO水基金2012年節(jié)水專(zhuān)利資助活動(dòng)資助1項(xiàng)，學(xué)生制作水處理專(zhuān)業(yè)模型2個(gè)。在“層進(jìn)式”教學(xué)模式實(shí)施過(guò)程中參與學(xué)生達(dá)144人次，占學(xué)生總數(shù)的80%。

2.促進(jìn)教師綜合能力增強(qiáng)?！皩舆M(jìn)式”教學(xué)模式的順利實(shí)施，就需要授課教師有扎實(shí)的理論知識(shí)，同時(shí)還要有豐富的工程實(shí)踐能力，以及較強(qiáng)的科研能力。這就推動(dòng)了教師自我能力提高的過(guò)程。課題組教師在“層進(jìn)式”教學(xué)模式實(shí)施3年中，獲得國(guó)家授權(quán)的多項(xiàng)專(zhuān)利和課題。課題組教師獲得石河子大學(xué)教學(xué)類(lèi)獎(jiǎng)項(xiàng)4人次。課題組發(fā)表教學(xué)法論文8篇。課題組教師獲得石河子大學(xué)青年骨干教師資助計(jì)劃項(xiàng)目3人，受聘為石河子大學(xué)水利建筑工程學(xué)院“水藍(lán)社團(tuán)”指導(dǎo)教師3人。出國(guó)深造攻讀博士研究生教師1人，攻讀國(guó)內(nèi)博士研究生1人。

3.推動(dòng)課程體系建設(shè)。在“層進(jìn)式”教學(xué)模式實(shí)施過(guò)程中，課題組教師以學(xué)生為本，通過(guò)整合課程內(nèi)容，強(qiáng)化理論與工程實(shí)踐相結(jié)合，開(kāi)展課堂師生互動(dòng)教學(xué)，逐步建立科學(xué)合理的課程體系，推動(dòng)專(zhuān)業(yè)課程的建設(shè)。通過(guò)課題組教師的共同努力，《水質(zhì)工程學(xué)》獲2012年度校級(jí)二類(lèi)課程。

五、總結(jié)

水質(zhì)工程學(xué)課程教學(xué)需要不斷地摸索和完善。通過(guò)“層進(jìn)式”教學(xué)模式的實(shí)踐，整合課程內(nèi)容，逐步建立科學(xué)合理的課程內(nèi)容體系，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量具有現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)，通過(guò)“層進(jìn)式”教學(xué)模式的實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，對(duì)培養(yǎng)具有扎實(shí)的理論知識(shí)又具有寬泛知識(shí)面的社會(huì)需要的工程技術(shù)人才具有重要意義。

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