水质工程学课程群研究性教学改革与实践

1、水质工程学课程群研究性教学改革与实践 The advantage of research teaching on students ability training has become increasingly prominent， the reform of research teaching in the course group of Water Quality Engineering needs carrying on. In accordance with the existing problems in the tradi-tional teaching， specific re

2、form measures is put forward from the three aspects of the optimization of the knowledge system， the optimi-zation of teaching methods and teaching means， in order to fully mo-bilize the learning enthusiasm of students ， improve teaching effec-tiveness ， and adapt to the needs for water processing t

3、alents in society. 随着技术和经济的快速发展，人们对水环境问题和饮水安全 问题日益重视，社会对水处理技术人才的培养也提出更高的要 求，与之密切相关的水质工程学课程群的教学改革势在必行。 1 水质工程学课程群开展研究性教学改革的必要性 现代水处理技术人才培养目标的需求 随着水处理对象日趋 复杂，水处理范围不断扩大，相应的水处理技术人才既要有复合 知识结构，又需具备设计、施工和管理等多种能力；既要具有团 队精神，又需有独立工作的能力；既要有理论知识，又需有实践 能力；既要基础扎实，又需有创新能力 1 。传统的教学模式侧 重于单向灌输知识， 忽视能力的教育和培养。 研究性教学旨在激

4、 发学生学习的积极性， 提高学生的学习兴趣， 培养学生自主获取 知识的能力及团队合作能力。 开展水质工程学课程群研究性教学 改革，有助于现代水处理技术人才培养目标的实现。 工程教育专业认证的需求 水质工程学课程群是给排水科学 与工程专业的主干课程，对于工科类的专业，为保证培养质量、 与国际接轨， 需要进行工程教育专业认证。 专业认证对课程体系 的设置、 对学生能力的培养都提出更高的要求， 研究性教学强调 以学生为主体， 侧重学生能力的培养， 所以对水质工程学进行研 究性教学改革，也是国际化专业认证的需求。 课程教学自身发展的需求 水质工程学课程群具有内容丰 富、涉及面广、知识更新较快等特点 2

5、 ，传统的教学模式单纯 依靠教师、教材和课堂， 有限的课程学时内所能讲授的内容极为 有限，教师无法传授更多的知识， 学生缺乏了解知识更新和发展 的途径和动力， 已不适应现代教学的需求。 研究性教学能充分调 动学生学习的积极性， 以学生自主学习与教师导学相结合， 课堂 内外相结合，可以适应课程教学自身发展的需要。 2 水质工程学课程群研究性教学改革思路 适应水处理技术的发展 随着水处理面临的形势越来越严 峻，水处理对象日趋复杂， 水处理方法已打破原先按用水对象划 分的界限， 不再拘泥于给水处理还是排水处理方法。 如部分饮用 水源中有机污染物超标， 水厂常规的混凝沉淀过滤技术无法有效 去除有机污染

6、物， 就需要增设其他方法， 如采用原归属于排水处 理的生物氧化法， 及归属于工业水处理的膜分离方法等； 而在污 水的三级处理中混凝沉淀过滤已成常用工艺。 水处理技术的变化 要求课程体系与之适应， 进行相应的调整。 研究性教学改革应对 现有的课程知识体系进行整合优化，使之适应技术的发展。 适应社会对水处理人才的需求 社会需要具有一定实践能力 和创新能力的专业技术人才， 研究性教学改革应以此为目标， 转 变教学观念，改变教学方式，加强实践能力和创新能力的训练， 以适应社会对水处理人才的需求。 适应现代教育技术的发展 随着计算机技术、网络技术的快 速发展， 现代化的教学手段已逐渐渗入日常教学过程中。

7、 研究性 教学改革应结合现代教育技术的发展， 融入先进的教学理念， 优 化教学手段，增强教学效果。 适应学生的认知规律 在教学中，每个个体都有差异，学生 对于知识的理解有其各自的规律。 研究性教学改革应基于学生的 认知规律，兼顾学生的差异性，合理安排教学内容和教学任务， 调动不同类型学生学习的积极性， 因材施教， 切实提高学生的学 习效率，保障教学效果。 3 水质工程学课程群研究性教学改革内容 知识体系的优化 1）采用模块化结构，调整课程体系。水质工程学课程群涵 盖了与水处理相关的所有知识，知识量大、覆盖面广，需要分成 多门课程讲授。 最早的划分方法分为给水处理和排水处理， 但早 已不适应技术

8、的发展。 水处理技术实质就是各种单元方法组合而 成的，为有效分割课程群，使之适应水处理现状的要求，划分时 应根据各单元方法的特点、 应用范围等调整原有课程体系， 可分 为 3 个模块，即物化处理模块、 生物处理模块和工业水处理模块。 各教学模块既相互联系又互相独立， 同时整体结构按照从易到难 的顺序分学期授课，更易于学生学习和接受。2）理论与 实践相结合， 加大实践环节比重。 实践能力的训练在教学中主要 是通过设计、 实习和实验等环节来进行开展的。 所以在水质工程 学研究性教学改革中通过缩减理论课时，加大课程设计所占比 例；在实验课中增设综合型实验； 加强实习环节的过程评价和考 核等。通过这些

9、调 整，利于促进学生实践能力和创新能力的提高。 3）教学内容上突出时代性、先进性。随着各行各业的快速 发展，水处理技术日新月异， 水质工程学教学内容的选择也应与 时俱进、合理设计，既要体现知识的前沿和发展，又离不开传统 技术；既要基于理论原理，又要突出技术应用；既要源于教材， 又要结合实际。 这些都对教师和学生提出更高的要求， 教师首先 要提高自身专业水平，才能运筹帷 幄；而学生则要具有自主学习的能力， 才会主动探寻科学前 沿。 教学方式的优化 1）教学主体多样化。教师和学生是教学两大基本要素，传 统的教学方式以教师为主体， 研究性教学则以调动学生学习积极 性为着眼点，既侧重教师的主导作用，又

10、突出学生的主体位置。 教师应转变教学观念，充当导演角色，侧重学习方法的引导，引 导学生主动探寻相关知识。 2）互动模式多样化。传统的课堂教学，教师往往采用满堂 灌的方式， 讲授模式单一， 虽然多媒体的应用提高了课堂知识的 容量，但学生由于被动接受，消化有限，效果不尽如人意。在水 质工程学研究性教学改革中可采取讲授、辩论、汇报、讨论、提 问等多种授课方式 4 ，根据教学进度安排及教学内容合理选择， 采取多种互动模式， 激起学生参与的积极性， 既可活跃课堂气氛， 又可锻炼学生自主学习的能力，增强学习效果。 3）教学地点多样化。水质工程学需要学生对实验现象、水 处理构筑物等有感性认识， 教学地点可不

11、拘泥于教室， 采用多点 教学，教室内外相结合。部分内容可先通过实验模拟，让大家对 之有感性的认识。如混凝过程，通过烧杯搅拌模拟实验，大家就 会对混凝不同阶段的作用和要求等有清晰的认识， 从而更好地掌 握相应的理论知识及设计参数的选择。 在讲各构筑物结构特点的时候， 可以将学生带到实验室参观 构筑物模型，结合实物，让学生自己先探索工艺过程，再进行引 导、补充、深入，最终学生能很好地掌握具体构筑物各部分的作 用、特点和原理。甚至上课地点可结合实习移到生产现场，直观 地了解施工、安装、运行过程，对掌握课程知识及提高设计能力 有很好的帮助作用。 4）考核方式多样化。 传统的考核方式基本以期末考试为主，

12、 平时成绩所占比例较少， 且平时成绩主要由考勤、 提问和作业组 成，部分学生往往采取考前突击的方式应付课程学习。 水质工程学三大模块各有特点，可分别采取不同的考试方 式，可开卷或闭卷；针对研究性教学侧重过程控制的特点，可采 取多种形式的平时考核方式，如课程小论文、实验设计、小组汇 报、课堂讨论等，并可适当增大研究性学习过程考核比例；评价 主体可师生结合， 采取学生互评、 组长评价与教师评价相结合的 方式， 更易激励学生平时学习的主动性， 并能有效督促学生对于 课程的学习。 教学手段的优化 1）利用多种网络工具，优化教学环境。研究性教学需要创 造开放的教学环境， 如可充分利用专业的网络辅助教学平

13、台， 也 可采用人们日常交流平台如微信群和 QC群，以提供师生课外互 动的场所 3 。网络辅助教学平台是专门用来进行网络课程建设 的，功能齐全，模块化结构，教师可以在上面直接上传各种教学 素材；可以教师抛出话题，师生共同讨论；可以进行研究性教学 活动；教师可以上传作业和测试，平台的点击、进入和参与情况 均能自动统计，对于学生的评价较为客观、符合实际。但平台受 到用户数的限制，部分时段速度较慢，且进入步骤较为烦琐。 微信群和QC群则更利于师生交流讨论。微信群作为日常交 流平台，相对而言使用更为方便，但不便于资料的上传。QC群 作为日常聊天的专用工具， 有消息能及时提醒， 既可以点对点交 流，又可以多人参与交流， 同时可传输文件， 更适用于即时交流， 其中的讨论组功能可用来进行分组讨论或专题讨论。 2）结合多媒体视频技术，优化教学资源。随着多媒体技术 的发展， 各种视频制作工具简单易学， 为多媒体进入教学提供了 有利条件。如近几年兴起的微课，实质上就是一段短小的视频， 通常针对某一知识点，