水污染控制工程課程模塊化教學探討

黃文富 梁寧 李艷偉

【摘 要】本文以污水中可沉固體物質(zhì)的去除為例，論述水污染控制工程課程模塊化教學。結合廣西區(qū)域對環(huán)保類人才的需求特色，以“課證融合、訓崗直通”人才培養(yǎng)模式為導向，以“應用能力”培養(yǎng)為本位，以“任務驅動”為手段，采用模塊化教學模式對水污染控制工程課程進行教學改革與實踐，從教學大綱、教學內(nèi)容、教學實施、考核方案等方面進行探索實踐，顯著提高了教學效果，保障了應用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。

【關鍵詞】水污染控制工程 ?應用能力 ?模塊化 ?教學改革

【中圖分類號】G ?【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2019）08C-0066-02

水污染控制工程是環(huán)境工程類專業(yè)的專業(yè)核心課程之一，本課程涉及物理、化學、水力學、微生物學等學科的知識，是一門具有很強綜合性和應用性的課程。課程主要講述污水處理技術的方法原理、工藝流程及工藝設備等理論知識和技能，同時課程設置有相應的實驗、設計及實習等實踐教學，理論與實踐相結合，學生學完課程后具備從事污廢水處理工程設計、運行、維護、管理及科學研究的初步能力。本文以提高應用型人才培養(yǎng)質(zhì)量為目標，結合區(qū)域環(huán)保類崗位需求，以“課證融合、訓崗直通”人才培養(yǎng)模式為導向，以“應用能力”培養(yǎng)為本位，以“任務驅動”為手段，采用模塊化教學模式進行水污染控制工程課程教學改革與實踐，從教學大綱、教學內(nèi)容、教學實施、考核方案等方面進行探索實踐，以適應新時期應用型人才培養(yǎng)的要求，為提高應用型課程的教學水平提供參考。

一、優(yōu)化教學大綱

教學大綱是根據(jù)學科內(nèi)容、人才培養(yǎng)方案和教學標準的要求編寫的教學指導文件，規(guī)定了課程教學的基本內(nèi)容和基本要求，是教師選用或編寫教材、實施教學的主要依據(jù)，是檢查和評定學生學業(yè)成績的重要標準，是衡量教師教學質(zhì)量和評估教育目標的客觀依據(jù)，對課程教學具有重要指導意義。因此，要建立課程評價與持續(xù)改進機制，不斷調(diào)整和修訂教學大綱，調(diào)整教學內(nèi)容、教學目標、學時分配及考核機制，以適應新時期高等教育教學發(fā)展的要求。

水污染控制工程課程教材包括上、下兩冊，上冊介紹排水管網(wǎng)系統(tǒng)知識，下冊介紹污水處理技術。課程教學存在內(nèi)容多、課時少的問題，若為了講完課程內(nèi)容而加快上課進度，學生無法接受，若只講下冊內(nèi)容，又影響課程知識體系的完整性。鑒于此，筆者從以下幾個方面對教學大綱進行了優(yōu)化。一是根據(jù)本科專業(yè)工程教育認證通用標準或專業(yè)類教學質(zhì)量國家標準、廣西區(qū)域對環(huán)保類人才的要求及桂林理工大學南寧分?！罢n證融合、訓崗直通”人才培養(yǎng)模式確定本專業(yè)的畢業(yè)要求，制定畢業(yè)要求與課程的矩陣。二是以學生發(fā)展為根本，立足專業(yè)人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，確定課程的基本教學任務和要求，使課程教學內(nèi)容與課程矩陣所對應的畢業(yè)要求一一對應。三是建立課程評價與持續(xù)改進機制，每兩年對課程評價一次，根據(jù)評價結果對課程教學內(nèi)容、教學方法及考核方式進行優(yōu)化。通過教學大綱的優(yōu)化，使教學內(nèi)容更有針對性、應用性及創(chuàng)新性，避免了教學內(nèi)容出現(xiàn)重復、遺漏、過時等現(xiàn)象，大幅度提高了課程教學質(zhì)量，達到事半功倍的效果。

二、模塊化教學內(nèi)容設計

模塊化教學是以從事某種職業(yè)應當具備的認知能力和活動能力為主線，以崗位任務或執(zhí)行能力為依據(jù)的一種教學方法。課程模塊化是能力本位的體現(xiàn)，具有優(yōu)化課程體系、使理論和實踐融為一體、提高教學針對性和靈活性及拓展學生個性等特點。模塊化教學能較好地體現(xiàn)應用型本科人才培養(yǎng)的要求，因此，筆者結合廣西區(qū)域對環(huán)保類人才的需求特色，以“課證融合、訓崗直通”人才培養(yǎng)模式為導向，以“應用能力”培養(yǎng)為本位，以“任務驅動”為手段，依據(jù)教學大綱對課程教學內(nèi)容進行優(yōu)化整合，融入了廢水處理工職業(yè)資格認證相關知識和技能，形成了模塊化教學內(nèi)容，具體包括污水管道系統(tǒng)的設計、雨水管渠系統(tǒng)的設計、污水處理程度分析、污水的一級處理、污水的二級處理、污水的三級處理、污泥的處理與處置、石化、化工行業(yè)廢水處理及冶金行業(yè)廢水處理九個教學模塊。

三、教學實施設計

教學實施堅持學生主體與教師主導并重、理論與實踐教學并重、素質(zhì)培養(yǎng)與專業(yè)技能培訓并重的教學理念，以“任務驅動”為手段，改變過去單一傳授的教學方法，針對不同的教學內(nèi)容分別采用了啟發(fā)討論式教學、演示教學、比較教學、案例教學等多種教學方法，借助相應的虛擬仿真軟件實現(xiàn)“做中學、做中教”，同時開發(fā)與生產(chǎn)實際對接的水處理技術應用實訓項目，虛實結合，真正實現(xiàn)教學過程與生產(chǎn)過程對接、理論知識與工程實踐融合，有利于提高學生學習的積極性、職業(yè)意識、職業(yè)技能以及設計與創(chuàng)新能力。下面以污水的一級處理教學模塊—— 污水中可沉固體物質(zhì)的去除任務為例，探討模塊化教學的實施過程。課程采用理論知識學習+仿真操作訓練+實際操作訓練的教學模式，使理論與實踐、虛擬與現(xiàn)實有效的結合在一起。

（一）理論知識學習

首先，教師通過多媒體以動畫或視頻的形式逐一展示沉淀的原理、沉淀的類型、不同類型沉淀池的構造及工作過程。然后，將學生隨機分組，學生在教師的引導下對影響沉淀效果的因素、不同沉淀類型的特點及不同沉淀池的特點等問題進行討論分析，討論結束后，每個小組選出一位代表匯報討論結果。最后，教師針對各小組討論的結果進行總結點評，同時對表現(xiàn)優(yōu)秀的小組或代表給予表揚及加分。理論知識學習的目的是讓學生掌握污水中可沉固體物質(zhì)的去除方法、沉淀的基本原理及不同類型沉淀池的工作過程和特點，為仿真操作和實際操作訓練做準備。

（二）仿真操作訓練

教師通過仿真軟件系統(tǒng)發(fā)布初沉池出水SS含量增高的處理任務，學生進入仿真系統(tǒng)后根據(jù)沉淀池的類型分析原因并初步制定操作方案。學生根據(jù)初步制訂的操作方案獨立進行仿真操作，驗證方案是否正確合理，如果操作過程中發(fā)現(xiàn)制定的操作方案有誤，學生可自行更正并重新驗證方案，讓學生如此反復的更正和驗證操作方案，直至取得滿意的效果為止。最后，教師對學生操作過程存在的問題進行總結歸納，并進行正確的仿真操作演示。通過仿真操作訓練，能有效提高學生獨立分析問題和解決問題的能力、增強學生的自我效能感及鞏固理論知識。

（三）實際操作訓練

實際操作訓練在THEMJZ-1型水環(huán)境監(jiān)測與治理技術綜合實訓平臺上進行，該平臺是專門為 “環(huán)境工程”、“城市水凈化技術”、“給排水科學與工程”等環(huán)境類相關專業(yè)而研制的綜合實訓平臺，平臺采用模塊化組合設計，每個模塊可獨立訓練，也可組合成多種污水處理工藝進行綜合訓練。教師現(xiàn)場設置好操作任務，并指導學生根據(jù)仿真操作制定的方案，采用實訓平臺進行實際操作驗證，虛實結合，能有效培養(yǎng)學生污水處理系統(tǒng)設備的安裝與操作、工藝的運行與調(diào)試、水質(zhì)的檢測與分析等方面的能力。

四、考核方案制定

模塊化教學更強調(diào)學生主動學習和師生互動過程，不應該僅通過期末考試來進行考核，應結合多種考核指標與手段，如“教學做評”一體化過程考核，針對課程不同模塊教學的特點及重要性，設置不同的考核標準并設定權重，最終將不同模塊的考核成績乘以設定的考核權重累加起來得到課程總評成績，形成過程化考核體系。將課程考核過程化，按綜合評定方法評分，使學生不僅重視期末考試，也關注學習過程，從而提升教學效果。課程從平時學習表現(xiàn)、仿真操作、實際操作、理論知識學習四個部分進行全面評價和考核。具體來說，一是根據(jù)學生組織紀律情況、課堂表現(xiàn)、分組討論表現(xiàn)、作業(yè)完成質(zhì)量等進行量化考核，獲得平時學習成績。二是根據(jù)仿真操作系統(tǒng)評分、操作方案制定情況、任務完成效率等方面得到仿真操作成績。三是依據(jù)污水處理系統(tǒng)設備的安裝與操作規(guī)范性、工藝的運行與調(diào)試效果、水質(zhì)的檢測與分析過程及結果等方面確定實際操作成績。四是采取閉卷考試對課程理論知識目標進行考核，取得期末考試成績。

總之，水污染控制工程是一門集理論與實踐為一體的工程類課程，課程教學應以實際應用為目標，面向工程實際，與企業(yè)崗位對接。結合廣西區(qū)域特色及學校對應用型人才培養(yǎng)要求，實施模塊化教學改革與實踐，教學實踐證明，模塊化教學模式有效提高了學生學習的積極性、職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)技能以及設計與創(chuàng)新能力，保障了應用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。

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【基金項目】桂林理工大學校級教改工程立項項目“基于混合式教學模式下《水污染控制工程》課程模塊化的探索與實踐”（2017B49）;廣西職業(yè)教育教學改革研究項目“基于混合式教學模式下《排水管網(wǎng)》課程模塊化的探索與實踐”（GXGZJG2018B129）;“混合式教學模式下高職《 環(huán)境監(jiān)測》課程改革與實踐”（GXGZJG2016B036）

【作者簡介】黃文富（1986— ），男，廣西平南人，河海大學，碩士，桂林理工大學南寧分校講師，研究方向：水處理與污染控制。

（責編 何田田）