基于工程教育认证的水污染控制工程实验教学改革与实践*

周超超，谭文发，张 宇，彭 莹

(南华大学资源环境与安全工程学院，湖南 衡阳 421001)

《华盛顿协议》是国际工程教育认证的开端，该协议规定凡是由签约成员认证的工程学历基本相同，其目的就是使会员国之间的本科工程学历资质得到相互认可[1]。2016年我国正式加入《华盛顿协议》，表明了我国工程教育质量及其保障能够得到国际工程教育界的认可，标志着我国工程教育国际化迈出重大步伐[2]。在当前国际化环境下，人才交流变得日益频繁，尤其是工程领域，如何根据工程教育认证的要求以及工程教育认证的核心理念，去构建符合工程教育专业认证标准的工程人才培养体系，是目前我国各高等院校、各工科专业所面对的首要问题。

1 专业认证要求与课程目标

1.1 专业认证要求

根据中国工程教育专业认定协会提供的《工程教育认定标准》中通用标准部分共有12条毕业要求，如图1所示。

图1 工程教育认证标准毕业要求Fig.1 Graduation requirements of engineering education accreditation standards

结合水污染控制工程实验特点，主要从教学内容、教学方式和评判标准方面改革[3]，经过改革后的课程主要支撑毕业条件中的研究和个人和团队这2个模块。

1.2 课程建设目标

水污染控制工程实验课程是环境工程核心实践教学环节之一，目的是为了进一步巩固和加深课堂所学的理论知识，培养和锻炼学生独立拟定实验方案、观察、测定、分析、处理实验数据以及撰写实验报告的能力，培养和提高学生科学实验素养以及通过科学实验研究解决水污染控制工程领域复杂环境工程问题的能力。

通过本实验的开展，最终要达到掌握实验所用仪器、设备的基本原理和使用方法，掌握水污染处理的实验方法和技能；能够针对污水、废水处理的复杂工程问题，培养初步设计实验和安全开展实验的能力，以及在实验过程中发现问题、分析问题和解决问题的能力，能通过观察实验现象，获得有效实验数据，掌握分析和解释实验数据的初步能力，并能够结合理论知识与实验数据分析，得到合理有效的结论；培养学生合作实验、设计实验方案和初步的创新能力，能够合作完成团队分配的工作任务等。在南华大学2019版环境工程专业培养方案中，该课程目标与毕业要求指标点对应关系见表1。

表1 课程目标与毕业要求对应关系Table 1 Correspondence between course objectives and graduation requirements

2 教学内容的改革

该课程的毕业指标点为支持解决水污染控制工程“复杂工程问题”和培养团队合作能力，根据毕业要求所对应的毕业指标点的达成需要，对相应实践教学内容、开展实践教学活动以及进行实践教学评价进行了有针对性的改革。

为了更好地解决“复杂工程问题”毕业要求达成的需要，必须要让学生经历复杂工程(系统)构建，要让学生理解和掌握污水处理整个工艺流程，因此我们在实验项目的设置上进行了改革，通过增加实验项目，使水污染处理主要工艺都有与之对应的至少1个实验项目，如表2所示。在实验项目性质的设置上，以综合性和设计性实验为主，这就要求学生必须要有较好的团队合作才能在规定时间完成实验，能有效锻炼学生的团队合作能力。

表2 水污染控制工程实验开设实验项目情况表Table 2 Experimental project water Pollution Control Engineering experiments

3 教学方式改革

在具体教学中，要督促学生学习问题分析，研究相关内容(数据)，引导学生搜集相关资料和信息，学习新的技术，帮助他们掌握实验的技术和方法；落实设计与实现，开展与人、物、系统的多方协同，实现团队协作[4]。为了更好的达到上述教学目的，将实验教学分成3个部分。

3.1 预 习

实验前要求每个组撰写实验预习报告，尤其对于设计性和综合性实验，通过查阅相关资料及文献，运用所学理论知识、科学方法，结合实验条件、实验指导书和目标，自行设计出切实可行的实验方案。本部分主要培养学生初步设计实验的能力。

3.2 实验过程

实验操作包括实验的准备、实验步骤、实验操作、实验整理这四个过程。团队表现就是考虑到本课程实验的复杂性，并且要在规定时间内完成实验，将学生5人一组，进行分工合作。在实验过程中，观察每组在实验过程中的表现，发现不规范的情况及时纠正，实验结束后进行评价。本部分主要培养学生安全规范开展实验与团队协作的能力。

3.3 实验报告

实验报告就是数据处理与结果总结分析，每一个实验项目结束后需要撰写实验报告，通过及时对实验报告进行批阅，发现实验过程中存在的问题，如果实验数据不合理也不能得到一个有效结论，学生可预约实验室闲暇时间重新做实验。本部分主要培养学生分析和解释实验数据，并通过信息综合得到合理有效结论的能力。

4 考核方式改革[5]

相比之前单一的“考勤+实验报告”的考核方式，为了能更好的支撑毕业要求指标点，新的评价标准增加了实验预习报告、团队表现、过程操作等方面的考察，如表3所示。

表3 水污染控制工程实验评价标准Table 3 Evaluation standard of water Pollution Control Engineering experiments

5 结 语

根据课程目标与毕业要求对应指标点，对《水污染控制工程》实验这门课程的实验项目设置、教学方式与考核方式进行了一系列改革，并在2021年度的毕业要求达成结果评价中(评价包含直接评价、毕业生调查和麦可思报告)，该门课程也达到了“强”支撑。很好地培养学生初步设计实验、安全规范开展实验、团队协作以及分析和解释实验数据，并通过信息综合得到合理有效结论的能力。达到了支持学生解决水污染控制工程“复杂工程问题”和培养团队合作能力的课程目标。