水污染控制工程课程模块化教学探讨

黄文富 梁宁 李艳伟

【摘 要】本文以污水中可沉固体物质的去除为例，论述水污染控制工程课程模块化教学。结合广西区域对环保类人才的需求特色，以“课证融合、训岗直通”人才培养模式为导向，以“应用能力”培养为本位，以“任务驱动”为手段，采用模块化教学模式对水污染控制工程课程进行教学改革与实践，从教学大纲、教学内容、教学实施、考核方案等方面进行探索实践，显著提高了教学效果，保障了应用型人才培养质量。

【关键词】水污染控制工程  应用能力  模块化  教学改革

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2019）08C-0066-02

水污染控制工程是环境工程类专业的专业核心课程之一，本课程涉及物理、化学、水力学、微生物学等学科的知识，是一门具有很强综合性和应用性的课程。课程主要讲述污水处理技术的方法原理、工艺流程及工艺设备等理论知识和技能，同时课程设置有相应的实验、设计及实习等实践教学，理论与实践相结合，学生学完课程后具备从事污废水处理工程设计、运行、维护、管理及科学研究的初步能力。本文以提高应用型人才培养质量为目标，结合区域环保类岗位需求，以“课证融合、训岗直通”人才培养模式为导向，以“应用能力”培养为本位，以“任务驱动”为手段，采用模块化教学模式进行水污染控制工程课程教学改革与实践，从教学大纲、教学内容、教学实施、考核方案等方面进行探索实践，以适应新时期应用型人才培养的要求，为提高应用型课程的教学水平提供参考。

一、优化教学大纲

教学大纲是根据学科内容、人才培养方案和教学标准的要求编写的教学指导文件，规定了课程教学的基本内容和基本要求，是教师选用或编写教材、实施教学的主要依据，是检查和评定学生学业成绩的重要标准，是衡量教师教学质量和评估教育目标的客观依据，对课程教学具有重要指导意义。因此，要建立课程评价与持续改进机制，不断调整和修订教学大纲，调整教学内容、教学目标、学时分配及考核机制，以适应新时期高等教育教学发展的要求。

水污染控制工程课程教材包括上、下两册，上册介绍排水管网系统知识，下册介绍污水处理技术。课程教学存在内容多、课时少的问题，若为了讲完课程内容而加快上课进度，学生无法接受，若只讲下册内容，又影响课程知识体系的完整性。鉴于此，笔者从以下几个方面对教学大纲进行了优化。一是根据本科专业工程教育认证通用标准或专业类教学质量国家标准、广西区域对环保类人才的要求及桂林理工大学南宁分校“课证融合、训岗直通”人才培养模式确定本专业的毕业要求，制定毕业要求与课程的矩阵。二是以学生发展为根本，立足专业人才培养目标和毕业要求，确定课程的基本教学任务和要求，使课程教学内容与课程矩阵所对应的毕业要求一一对应。三是建立课程评价与持续改进机制，每两年对课程评价一次，根据评价结果对课程教学内容、教学方法及考核方式进行优化。通过教学大纲的优化，使教学内容更有针对性、应用性及创新性，避免了教学内容出现重复、遗漏、过时等现象，大幅度提高了课程教学质量，达到事半功倍的效果。

二、模块化教学内容设计

模块化教学是以从事某种职业应当具备的认知能力和活动能力为主线，以岗位任务或执行能力为依据的一种教学方法。课程模块化是能力本位的体现，具有优化课程体系、使理论和实践融为一体、提高教学针对性和灵活性及拓展学生个性等特点。模块化教学能较好地体现应用型本科人才培养的要求，因此，笔者结合广西区域对环保类人才的需求特色，以“课证融合、训岗直通”人才培养模式为导向，以“应用能力”培养为本位，以“任务驱动”为手段，依据教学大纲对课程教学内容进行优化整合，融入了废水处理工职业资格认证相关知识和技能，形成了模块化教学内容，具体包括污水管道系统的设计、雨水管渠系统的设计、污水处理程度分析、污水的一级处理、污水的二級处理、污水的三级处理、污泥的处理与处置、石化、化工行业废水处理及冶金行业废水处理九个教学模块。

三、教学实施设计

教学实施坚持学生主体与教师主导并重、理论与实践教学并重、素质培养与专业技能培训并重的教学理念，以“任务驱动”为手段，改变过去单一传授的教学方法，针对不同的教学内容分别采用了启发讨论式教学、演示教学、比较教学、案例教学等多种教学方法，借助相应的虚拟仿真软件实现“做中学、做中教”，同时开发与生产实际对接的水处理技术应用实训项目，虚实结合，真正实现教学过程与生产过程对接、理论知识与工程实践融合，有利于提高学生学习的积极性、职业意识、职业技能以及设计与创新能力。下面以污水的一级处理教学模块—— 污水中可沉固体物质的去除任务为例，探讨模块化教学的实施过程。课程采用理论知识学习+仿真操作训练+实际操作训练的教学模式，使理论与实践、虚拟与现实有效的结合在一起。

（一）理论知识学习

首先，教师通过多媒体以动画或视频的形式逐一展示沉淀的原理、沉淀的类型、不同类型沉淀池的构造及工作过程。然后，将学生随机分组，学生在教师的引导下对影响沉淀效果的因素、不同沉淀类型的特点及不同沉淀池的特点等问题进行讨论分析，讨论结束后，每个小组选出一位代表汇报讨论结果。最后，教师针对各小组讨论的结果进行总结点评，同时对表现优秀的小组或代表给予表扬及加分。理论知识学习的目的是让学生掌握污水中可沉固体物质的去除方法、沉淀的基本原理及不同类型沉淀池的工作过程和特点，为仿真操作和实际操作训练做准备。

（二）仿真操作训练

教师通过仿真软件系统发布初沉池出水SS含量增高的处理任务，学生进入仿真系统后根据沉淀池的类型分析原因并初步制定操作方案。学生根据初步制订的操作方案独立进行仿真操作，验证方案是否正确合理，如果操作过程中发现制定的操作方案有误，学生可自行更正并重新验证方案，让学生如此反复的更正和验证操作方案，直至取得满意的效果为止。最后，教师对学生操作过程存在的问题进行总结归纳，并进行正确的仿真操作演示。通过仿真操作训练，能有效提高学生独立分析问题和解决问题的能力、增强学生的自我效能感及巩固理论知识。

（三）实际操作训练

实际操作训练在THEMJZ-1型水环境监测与治理技术综合实训平台上进行，该平台是专门为 “环境工程”、“城市水净化技术”、“给排水科学与工程”等环境类相关专业而研制的综合实训平台，平台采用模块化组合设计，每个模块可独立训练，也可组合成多种污水处理工艺进行综合训练。教师现场设置好操作任务，并指导学生根据仿真操作制定的方案，采用实训平台进行实际操作验证，虚实结合，能有效培养学生污水处理系统设备的安装与操作、工艺的运行与调试、水质的检测与分析等方面的能力。

四、考核方案制定

模块化教学更强调学生主动学习和师生互动过程，不应该仅通过期末考试来进行考核，应结合多种考核指标与手段，如“教学做评”一体化过程考核，针对课程不同模块教学的特点及重要性，设置不同的考核标准并设定权重，最终将不同模块的考核成绩乘以设定的考核权重累加起来得到课程总评成绩，形成过程化考核体系。将课程考核过程化，按综合评定方法评分，使学生不仅重视期末考试，也关注学习过程，从而提升教学效果。课程从平时学习表现、仿真操作、实际操作、理论知识学习四个部分进行全面评价和考核。具体来说，一是根据学生组织纪律情况、课堂表现、分组讨论表现、作业完成质量等进行量化考核，获得平时学习成绩。二是根据仿真操作系统评分、操作方案制定情况、任务完成效率等方面得到仿真操作成绩。三是依据污水处理系统设备的安装与操作规范性、工艺的运行与调试效果、水质的检测与分析过程及结果等方面确定实际操作成绩。四是采取闭卷考试对课程理论知识目标进行考核，取得期末考试成绩。

总之，水污染控制工程是一门集理论与实践为一体的工程类课程，课程教学应以实际应用为目标，面向工程实际，与企业岗位对接。结合广西区域特色及学校对应用型人才培养要求，实施模块化教学改革与实践，教学实践证明，模块化教学模式有效提高了学生学习的积极性、职业素养、职业技能以及设计与创新能力，保障了应用型人才培养质量。

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【基金项目】桂林理工大学校级教改工程立项项目“基于混合式教学模式下《水污染控制工程》课程模块化的探索与实践”（2017B49）;广西职业教育教学改革研究项目“基于混合式教学模式下《排水管网》课程模块化的探索与实践”（GXGZJG2018B129）;“混合式教学模式下高职《 环境监测》课程改革与实践”（GXGZJG2016B036）

【作者简介】黄文富（1986— ），男，广西平南人，河海大学，硕士，桂林理工大学南宁分校讲师，研究方向：水处理与污染控制。

（责编 何田田）