以实践目标为导向的本科生课程教学改革

摘要：针对新形势下的工科专业培养要求，提出了以实践目标为导向的给排水科学与工程专业“水的特种处理”课程教学改革方案。在对本课程进行现状分析并提出课程存在不足的基础上，开展了以培养学生的工程实践应用和科技创新能力为目标的课程实践，将课程进行模块化分类并注重课程的成果输出，强化课程团队建设与过程评价体系，以期为工科专业的课程改革和人才培养提供一定的借鉴。

关键词：实践目标；水的特种处理；教学改革；给排水科学与工程

Abstract：Accordingtothecultivatingrequirementsofengineeringmajorsunderthenewsituation，theteachingreformschemeof"specialtypewatertreatment"courseorientedtopracticegoalforWaterScienceandEngineeringisputforward.OnthebasisofanalyzingthecurrentsituationofthecourseandpointingoutthJdnp/ZiSpGfIMN7QXcqTStbml1iFcMhYJdk71TpAo44=eshortcomingsofthecourse，thecurriculumpracticeaimedatcultivatingstudents'engineeringpracticeapplicationandscientificandtechnologicalinnovationabilityhasbeencarriedout.Thecourseisclassifiedwithmodularizationandtheoutputofthecourseresultsisemphasized，andmeanwhilethecourseteambuildingandprocessevaluationsystemarestrengthened.Alloftheseprovidecertainreferencesforthecurriculumreformandtalenttrainingofengineeringmajors.

Keywords：practicegoal；specialtypewatertreatment；teachingreform；WaterScienceandTechnology

随着我国水环境保护标准的不断提高以及给水排水领域所承担的任务不断增加，给排水科学与工程专业面临着新的挑战。2010年，教育部实施的“卓越工程师教育培养计划”（即“卓越计划”），其主要目标是培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才［1］。2015年，国务院发布了“水污染防治行动计划”（水十条），对水环境的改善和治理提出了新的目标，也对给排水科学与工程专业的人才培养提出了新的要求，在此背景下，给排水科学与工程专业培养创新能力强的复合型工程技术人才已迫在眉睫［2］。

新形势下，全国给排水科学与工程专业指导委员会就本专业教学体系与教学方法的改革进行了探讨，确定了人才培养应根据“用人需求”和“培养需求”从战略高度构建分层次、多模式、多规格的体系［3］。同时，《注册公用设备工程师执业资格制度暂行规定》指出，给水排水专业将逐步执行执业注册制度。鉴于此，给排水科学与工程的专业课程教学必须与上述要求相适应，在“厚基础”的本科培养模式基础上，注重实践应用能力，进而培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的卓越工程师［4］。要达到这一目标，本专业课程的教学改革是必不可少的。“水的特种处理”是给排水科学与工程专业的核心课程之一，通过本课程的学习，使学生具备针对水处理面临的相关问题提出相应的解决方案，进而解决工程实际问题的能力，并具有一定的创新能力，从而为后续毕业实习、毕业设计以及就业及研究生阶段等打下坚实基础。因而，如何在厚基础的前提下，提高工程实践能力并强化成果输出，是本课程的培养目标，也是教学方法需不断完善的动力。鉴于此，以“水的特种处理”课程为例，围绕工程实践能力培养及强化成果输出的实践目标导向，从课程的教学组织、教学方法及手段、师资队伍等方面，提出课程教学改革的一些思路，以期为新形势下给排水科学与工程专业课程教学的完善与发展提供一定的借鉴。

一、课程现状分析

（一）课程设置有待优化

“水的特种处理”课程主要内容包括饮用水的预处理、深度处理工艺以及特种水的处理技术，是水质工程的重要组成部分，涉及的内容较为广泛，在专业中的重要性也不言而喻。本课程的目标是使学生在掌握基本工艺理论及方法的基础上，能将工艺技术应用到工程实践中去，这就要求课程设置不仅注重理论知识的传授，还应加强工程实践能力的培养。当前，“水的特种处理”课程的设置仍是以水处理工艺技术分章讲授为主，这些内容已基本占据全部的课程学时，在学生实践应用能力培养方面则涉及较少，从而使课程的理论与实际的有机结合弱化，进而影响了课程的有效性和目的性。因而，在当前教学计划设置的情况下，如何有效利用有限的学时，优化课程设置，使课程教学能发挥其应有的作用，是本课程亟须解决的问题之一。

（二）实践应用环节有待加强

“水的特种处理”是工科专业课程，在新形势下，其培养目标是创新强能力型的复合工程人才，因而，课程的设置应紧紧围绕学生的毕业输出导向［5］，强调学以致用，用以促学，形成理论与实践有机结合的教学模式。同时，本课程主要内容皆为水处理工艺技术，学生在掌握工艺技术基本理论的同时，更应侧重工艺技术的实际应用，目前，尽管在课程教学过程中将工程实例穿插于不同章节，但仍以教师讲授为主，学生对工程实际的内容接触得较少，缺乏对具体的工程案例分析及解决问题方面的训练，并不能很好地将理论知识应用于工程实践。此外，本专业的毕业生毕业后的去向之一是从事工程设计或施工，针对这一需求，在课程的实践应用能力培养基础上，对给排水专业执业资格考试内容有所涉及也是必要的。给排水执业资格考试分为基础部分和专业部分，其中专业部分是考试的难点，而学生在毕业几年后的考试中要取得好的成绩，前期在校期间的专业储备是必不可少的，且如果在校期间能对专业考试部分的内容进行集中强化学习，则可为后续的考试打下坚实的基础。因而，在强化实践应用的过程中，如何将执业资格考试涉及的内容与之有机融合，也是本课程教学改革应探讨的问题。

（三）课程成果输出不够重视

课程内容设置应着重强调工程实践能力与创新能力的培养，这也与新形势下的专业培养目标相契合。当前，针对工程实践能力的培养已获得一定的重视，但本科生课程创新能力培养方面则涉及较少，课程成果输出也难有突破。如以“水的特种处理”课程为例，本课程所涉及的工艺是现行世界范围内较流行且较新型的技术，其内容既包括水质处理工艺技术的实际应用、工艺技术的改进及创新发展，这两方面都将为培养学生的创新能力提供良好的平台基础。尽管在前期教学过程中，也涉及对学生竞赛及项目立项等进行引导，但并没有形成系统可持续性的实施机制，也使这一平台并没有充分发挥作用。主要的原因在于一方面对本科生的创新能力培养不够重视，另一方面创新能力培养进而实现课程的成果输出涉及的范围比较广，对现有的课程设置以及教学方式需做较大的调整，这也不是一蹴而就的。

二、课程改革实践探索

（一）围绕教学大纲，建立课程分类模块

依照课程教学大纲，调整课程内容设置，强调重点突出并与实际应用相契合，对理论知识、专业案例以及成果输出等涉及的内容进行归类，形成不同功能模块，主要包括水处理技术模块、工程案例模块（包括执业资格考试部分）、创新成果输出模块。围绕上述三个功能模块，对课程内容进行分类调整，如水处理技术模块部分可分为氧化技术、吸附技术以及特种水处理技术三部分，每一部分中的各工艺技术进行穿插整合，以专题的形式加以讲授，每一专题结束后，对本专题涉及的工程案例进行分析讨论，并对当前本专题涉及的国内外工艺技术现状及发展进行拓展，为后续的创新成果输出打下基础。其中，水处理技术模块的实施以课上为主，课后为辅，工程案例和创新成果输出模块则以课上为辅，课后为主，实行课内课外有机联动，这样也解决了课程课时不足的问题。此外，三个功能模块的有效实施离不开课程资源库的支撑，尤其是工程案例和创新成果输出模块，这也是本课程教学改革需重点关注的问题。针对工程案例的实施，应建立理论与实践相结合的多案例资源数据库并进行逐年更新，同时，针对执业资格考试的试题库也应不断完善。在此基础上，借助信息化网络，引导学生利用网络信息平台和数据库等资源，了解国内外水处理工艺的现状和发展以及工艺技术的应用，使学生进一步巩固所学知识并加以拓展，为后续的课程成果输出打下坚实的基础。

（二）注重能力培养，强化课程的应用实践

以典型的工程案例为切入点，结合资源库，探讨解决相应工程问题的可行性方案，形成理论与实际应用相结合的模块化教学。具体实施主要采取课前预习以及任务布置，课上教师将理论知识引入并进行重点讲解，同时结合典型工程实例，将理论与工程应用相结合，而后抛出工程案例及问题，进行课后小组分析讨论，并充分利用资源库以及网络平台，最终形成小组书面报告，使学生获得理论联系实际并解决工程实际问题的训练。同时，鉴于本专业工程执业资格实施这一大趋势，执业资格考试对学生未来的职业发展影响较大。因而，课程实施过程中，应兼顾专业执业资格考试，在授课过程中，有针对性地对这部分内容进行扩展，并在工程实践资源库里加入执业资格考试试题库。由于课程课时有限，这部分内容的实施以课后为主，课上为辅，并开通教师与学生间的线上互动。课上选取典型案例进行分析、讲解，课后布置练习题目并设有教师的在线答疑环节，使学生能够对执业资格考试的考点、难度、解题方式有较全面地了解和把握。

（三）强化创新培养，聚焦课程的成果输出

本课程的主要内容为当前世界范围内较为成熟、先进的水处理工艺技术，以课程为依托，充分利用课程的前沿性特点，通过课前任务布置以及课上的前沿工艺技术拓展教学，引导学生查阅水处理前沿资料并进行有效筛选，而后以小组形式针对某一研究点总结研究现状以及存在的问题，并提出可能的研究发展方向。如以氧化技术这一专题为例，学生在了解氧化技术的基本原理及主要工艺后，可在教师指导下，围绕现行的主要氧化技术查阅相关资料，了解氧化技术的研究方向及存在的问题，并提出可能的解决思路及研究设想并将其形成创新竞赛申报书。通过上述训练，培养学生提出问题能力以及创新思维能力，为后续学生参与校内外创新竞赛以及申请创新项目提供有效的保障。

（四）强化课程团队建设，加强过程控制与评价

本课程不同模块的有效实施离不开课程教学团队，因而，建立一个结构合理、专业能力强的课程团队是课程顺利开展的有效保障。根据课程模块性质及要求，本课程建立了由5人组成的中青年课程教学团队，团队成员多年来从事水处理的教学和科研，积累了较为丰富的经验。其中，具有给水排水执业资格的教师3人次，具有丰富的社会服务工程设计经验的教师2人次，硕士研究生导师3人次。课程团队在课程实施过程中，根据每位教师的专业特长进行模块分工，并对模块化教学进行全过程质量控制。由于课程课内学时的限制，具体实施过程是以课外指导为主，课内涉及模块的教师则参与到相应专题的教学中去，其间过程及结果控制由相应的教师来把握，并给予恰当的结果评价。

课程教学改革的有效实施也离不开过程控制及结果评价，以实践目标为导向的课程教学改革过程中，将实践部分的过程及成果纳为课程评价指标体系是必要的。前已述及，实践部分的实施主要是在课外完成，鉴于课外各因素的不确定性，实践部分内容主要采用教师线上线下集中指导，学生分组的形式进行。所分的组别涵盖两个模块的所有内容且每组各有侧重，如工程案例组、执业资格考试组、创新竞赛组等。学生可根据自身需求选择组别，教师在指导过程中可有的放矢，也兼顾了学生本科毕业后直接就业或继续深造的需求。实施过程中，将实践内容形成具体的阶段性方案，教师根据学生实施进度和成效进行阶段性评价与打分，并把实践成果作为评价的主要依据，如工程案例模块的评价包括工程案例分析报告或执业资格专业考试精选题目作业，而创新成果模块则以创新竞赛申请书或创新科研实施方案等。课程考核成绩分为课内考核与实践考核两部分（见下表），其中，课内考核占课程总成绩的60%，实践考核占40%，突出了以实践为导向这一课程教学改革的目标。

结语

“水的特种处理”是给水排水科学与工程专业的主干课程之一，对该课程教学改革与实践是专业发展的需要，也是卓越工程师培养的需要。本文在对现有课程存在的问题予以归纳和总结的基础上，针对性地提出了以实践目标为导向的课程改革方案，改变了原有的以单纯教师授课为主向工程实际应用、执业资格考试以及创新竞赛成果输出等实践目标侧重，强化了学生工程实践应用的水平以及创新思维能力的培养，并强调课程的成果输出，充分调动了学生课程学习的主观能动性，使学生具有课程获得感，也为后续的专业毕业实习和毕业设计打下坚实基础。

参考文献：

［1］教育部中国工程院关于印发《卓越工程师教育培养计划通用标准》的通知［Z］.教高函〔2013〕15号.

［2］王荣德，王培良，王智群，等.应用型高校工程实践与创新能力培养模式探索［J］.中国高校科技，2019（10）：5962.

［3］高等学校土建学科教学指导委员会给水排水工程专业指导委员会.全国高等学校土建类专业本科教育培养目标和培养方案及主干课程教学基本要求——给水排水工程专业［M］.北京：中国建筑工业出版社，2004.

［4］黄廷林，崔福义.给排水科学与工程专业“卓越工程师教育培养计划”实施实践［J］.给水排水，2017，43（12）：126129.

［5］覃晶晶.基于OBE的毕业要求和培养目标持续改进［J］.教育教学论坛，2022（27）：2528.

基金项目：浙江科技学院教学研究与改革一般项目（2022jg39）；浙江科技学院研究生教学改革研究项目（2021yjsjg02）；2022年省级线上线下混合式一流课程认定《建筑给排水工程》浙教办函〔2022〕352号

作者简介：宋亚丽（1974—），女，吉林公主岭人，博士研究生，教授，主要从事水处理的教学与科研工作。