《水污染控制工程》课程教学改革探索*

吴小宁，冯晋阳，蒋丹烈

(西安工业大学材料与化工学院，陕西 西安 710021)

《水污染控制工程》是高校环境工程专业很重要的一门专业主干课。本课程主要学习污水处理基本理论、污泥的处理与处置、污水处理厂工艺设计、污水厂平面布置及高程布置原则等，使学生掌握污水的物理、化学、物理化学、生物处理的基本原理及处理工艺过程、影响因素、设计计算等知识，通过本课程的学习，培养学生能够对常见污水提出比较合理的处理工艺、并对工艺流程进行设计、进行构筑物设计及设备选型，培养学生具备分析和解决实际工程问题的能力和综合运用技能，强调工匠精神的养成，以便服务于水绿青山。自开课以来，本课程教学团队一直在进行教学改革探索，对该课程教学方法和手段进行改革与实践，将多种教学方法及教学手段引入课程教学；在学校教学网泛雅平台建课，和学生进行网上互动；智慧教学工具-雨课堂引入课堂教学，形成了过程性评价和终结性评价相结合的课程评价体系，促进了学生自主学习能力的培养，进一步推动了课程的教学改革，不断提高教学质量，培养了学生的实践和创新能力，以适应社会发展的新要求[1]。

1 优化课程体系

结合教育部专业认证标准以及专业补充标准要求，对专业培养方案进行了调整，对水污染控制工程课程体系进行了优化。《水污染控制工程》是一门教学内容多、知识体系繁的工程应用性极强的专业课程。在实际教学中，“水污染控制工程”的教学不可能由一名教师一门课程来完成的，该课程教学必须是由一个教学团队一个课程体系来完成。 该课程体系是以“水污染控制工程”为核心，“环境监测、环境工程微生物学、环境工程原理”等为基础支撑课程，“环境工程CAD、给水排水管网工程、工业废水处理技术、构筑物设计与设备选型、污水处理厂运行调试与管理、环境工程项目管理、环境工程施工技术”等为能力拓展课程，“水处理实验、水污染控制工程课程设计、认识实习、生产实习、毕业实习与毕业设计”等实践环节构成的课程体系[2]。该课程体系以水污染控制工程为主线、由相关的基础理论和工程应用所需的知识相关的课程构成。课程教学团队根据课程体系建设的要求，对课程知识点进行梳理并合理分配，重新编制课程教学大纲，使得各门课程知识点前后呼应。

2 修订教学大纲

教学大纲是根据学科内容及其体系和教学计划的要求编写的教学指导文件，是教师进行教学的主要依据，是检查和评定学生学业成绩和衡量教师教学质量的重要标准，对课程学习具有指导意义。教学大纲要进行不断的修订和完善，调整学时分配和教学目标，以适应高等教育教学发展的要求。结合工程教育认证体系对学生工程实践能力的要求，并考虑该课程支撑的毕业要求，制定了该课程的课程目标：(1)能够掌握水处理的物理、化学、物化、生化处理以及生态工程技术的基本理论知识，具备分析水体污染控制过程中的影响因素，解决相关的水处理问题的能力；(2)能够综合应用水处理理论及污水处理厂设计的基本知识，具备水处理工艺设计的能力，在设计中考虑全周期、全流程的影响；(3)能够针对污染物在水中的扩散，依据水质扩散模型，模拟和预测复杂的污染物迁移扩散过程，并能够分析其局限性。并对课程教学内容进行了分配和安排，在课程体系中加大了实践类课程的学时比例，压缩了理论教学的学时，该课程理论学时从64学时压缩到56学时，对教学大纲进行了完善和修订。

3 更新教学内容、组织专题报告会

随着新材料新技术应用于水和废水处理，使得水处理技术飞速发展，这就要求教师要不断地更新自己的教学内容，将学科最新发展前沿与动态，选择性地补充到教学内容中，来扩展学生的知识面以适应社会的发展。由于课时压缩，课堂时间有限，将部分教学内容安排学生线下慕课学习，教师进行课上测试即可；部分教学内容安排学生利用网络资源进行自学并分组讨论，形成结论，并组织学生进行课堂汇报讨论，保证学生都参与到学习和讨论中，有效提高课堂教学学习效率[3]。教学过程中，为了使学生对专业所学知识有感性认识，邀请有丰富实践经验的专家、校友来为学生介绍水处理领域的发展新动向，普遍存在的技术问题及解决措施，从实际案例入手，通过实用、生动的讲授，以及与专家的互动，提升学生们学习本专业的热情以及对水处理行业发展动态及方向的了解[4]。

4 搭建网络平台

本课程已于2016年在学校教学网泛雅平台建课，整理并上传课程相关教学资料，包括课程教学大纲和教案、教学课件、部分章节练习题和测试题、工程案例、在线课程资源等，方便学生线上线下学习。学生预习、自学以及课后作业的提交、老师对作业的批改、课后的答疑等工作全部在网络平台上完成。网络平台的搭建，方便了师生互动，提高了学生学习兴趣，方便了教师对学生学习情况的了解以及作业的收发及批改，提高了工作效率。

5 改革教学手段与方法

改变传统的教学方式，将学生吸引到课堂教学上来，是主讲教师需要解决的首要问题。在教学课件的制作上，课程教学团队通过向学生展示生动、直观、形象的动画来介绍构筑物的内部结构，让学生一目了然。通过录制课程知识点小视频，以及引进本课程优质网络资源，上传至泛雅平台，指导学生利用学习通同步学习课程，并进行线上线下同步教学，解决学生学习中的难点和疑问。智慧教学工具-雨课堂引入课堂教学，进一步推动了课程的教学改革，调动了学生的求知欲望和学习兴趣，提高了课堂教学质量[5]。

6 强化实践教学环节

水污染控制工程是一门实践性较强的课程，通过加强实践环节，将课堂所学的理论知识与工程实际结合起来，促使学生工程实践能力的提高。该课程的实践教学环节包括教学实习和课程设计等部分。

生产实习是学生学习完水污染控制工程专业课程后进行，对污水厂处理工艺、主要构筑物结构、参数、运行情况、可能遇到的问题及解决措施，污水厂的经济核算等，都要进行学习。由于企业对实习的不重视以及实习经费的限制，很多高校都反应生产实习效果不尽人意。西安工业大学环境工程专业为了解决这个实习困境，在生产实习中增加了设计的内容。改变生产实习走马观花参观的模式，实习任务除了参观实习、书写实习报告外，还要分组分工艺进行整体设计。提前将学生分组，由带队老师给出设计任务(设计任务是基于生产实习的内容给出的，设计工艺已经给出)，以小组为单位进行污水处理工程设计，主要完成设计计算书的编制，绘制污水处理构筑物及工艺设计图纸。通过这样的任务驱动，学生带着问题进入实习现场，有的放矢，现场工程师的专业讲解和丰富的实践经验不仅拓展了学生的工程视角，而且极大地促进了学生的专业兴趣和认同感，起到了极好的实习效果。同时也培养了学生的团队合作意识、社会责任感[6]。

7 考核方式的改革

传统的考核方式往往是一考定终身，或者平时占30%、考试占70%，对于部分同学往往在考试前进行集中突击复习，其短期效果还是比较明显的，能暂时性的完成学习任务，但是对于提高学生的专业素养、具备完善的知识体系这个目标还存在一定的差距。本课程教学组针对这一方面进行了改革与探索，希望通过研究能够形成比较完整的教学评价体系。提出“注重过程性评价的多种考核形式结合的评价体系”，在课程的学习过程中，对学生的学习计划、学习状况、学习态度、学习效果等都进行记录，过程性评价包含“平时作业 +章节小测+课题汇报” 等形式；在期末考试中，按比例设置闭卷考试和开卷考试，终结性评价包含“考知识+考能力”。两种考核形式相结合的教学评价体系，有利于激发学生学习兴趣，发挥学生的学习积极性和主动性，培养了学生的自主学习的能力[3]。

《水污染控制工程》作为环境工程专业一门很重要的主干专业课程，以培养学生分析和解决实际工程问题的能力为目标，教学中就必须在提升教学效果方面进行积极探索，通过优化课程体系、更新教学内容、搭建网络平台、改革教学手段与方法、强化实践教学环节等积极创新教学、强化专业素养，达到培养专业化人才的目标。