劉玉+程鵬

摘 要 水質(zhì)工程學(xué)課程是給排水科學(xué)與工程專業(yè)本科生的一門專業(yè)核心必修課程。針對該課程目前教學(xué)過程中存在的問題，我們根據(jù)自身教學(xué)實踐，從課堂教學(xué)方法、實踐教學(xué)、實驗教學(xué)和課程考核方式上進行改革與實踐探索，以提高課程的教學(xué)效果，使學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論知識的同時，培養(yǎng)鍛煉學(xué)生的工程實踐意識、能力和發(fā)現(xiàn)解決實際問題的能力，受到學(xué)生的良好評價。

關(guān)鍵詞 水質(zhì)工程學(xué) 教學(xué)方法 教學(xué)改革 實踐教學(xué)

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.07.053

Water Engineering Course Teaching Reform

Research and Practice Exploration

LIU Yu， CHENG Peng

（Civil Engineering Department， Nanyang Institute of Technology， Nanyang， He'nan 473000）

Abstract Water supply and drainage engineering courses are science and engineering majors professional core required courses. The course for the current problems in the teaching process， according to their own teaching practice， reform and practice from the classroom teaching methods， practice teaching， laboratory teaching and curriculum assessment methods to improve teaching effectiveness courses， so that students master the basic theory knowledge， cultivate students' engineering practice exercise awareness， the ability to solve practical problems and found that， by a good evaluation of students.

Key words water quality engineering; teaching methods; teaching reform; practice teaching

水質(zhì)工程學(xué)是高等學(xué)校給排水科學(xué)與工程專業(yè)本科學(xué)生的專業(yè)核心課程之一，是一門理論性與實踐性緊密結(jié)合的課程，它包含很多專業(yè)課內(nèi)容，涉及水分析化學(xué)、水泵與水泵站、水文地質(zhì)學(xué)、水工藝設(shè)備、水處理微生物學(xué)、水工藝儀表與控制等，有很強的綜合性。①其教學(xué)效果直接關(guān)系到本專業(yè)學(xué)生的專業(yè)理論知識水平和實踐技能。同時考慮到目前水資源短缺和水體污染的嚴(yán)峻形勢，社會對水處理方面的人才需求日益迫切，水質(zhì)工程學(xué)的授課效果越發(fā)重要。

我校給排水科學(xué)與工程專業(yè)開設(shè)于2009年，其中水質(zhì)工程學(xué)作為主干必修課程之一，教學(xué)內(nèi)容較多，分為總論、給水處理和污水處理3篇，共25個章節(jié)。根據(jù)近幾年的教學(xué)實踐經(jīng)驗，我們對水質(zhì)工程學(xué)的課堂教學(xué)方法、實踐教學(xué)、實驗教學(xué)以及考核方式等問題進行分析，提出相應(yīng)的教學(xué)改革措施并進行初步的實踐探索，以適應(yīng)水質(zhì)工程技術(shù)的迅速發(fā)展對人才的更高要求，培養(yǎng)出理論基礎(chǔ)知識過硬、工程實踐經(jīng)驗豐富和具有一定實驗?zāi)芰Φ膽?yīng)用型水處理技術(shù)人才。

1 存在的問題

1.1 課堂教學(xué)方法存在的問題

水質(zhì)工程學(xué)的教學(xué)目的是讓學(xué)生掌握水處理方面的基本理論知識和工藝設(shè)計方法，為其將來從事水處理方面的設(shè)計、施工及運行管理方面的工作奠定基礎(chǔ)。因課程內(nèi)容較多，又以傳統(tǒng)課堂板書講授式方法為主，教學(xué)過程中容易形成“以教師為中心”的教學(xué)模式。這種模式容易忽略師生互動、課外實踐甚至是課堂實踐，結(jié)果造成不少課堂時間上出現(xiàn)“教師激情澎湃、滔滔不絕，學(xué)生乏味難陳、昏昏欲睡”的場面，并最終導(dǎo)致學(xué)生僅在考前集中突擊背誦知識點，以應(yīng)付期末考試，而自身理論應(yīng)用能力未能得到加強，嚴(yán)重影響了課程想要達(dá)到的教學(xué)效果。

1.2 實踐教學(xué)存在的問題

與水質(zhì)工程學(xué)有關(guān)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計。②我校認(rèn)識實習(xí)在大二上學(xué)期進行，生產(chǎn)實習(xí)在大三下學(xué)期進行，而水質(zhì)工程學(xué)課程在大三下學(xué)期開設(shè)。認(rèn)識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)過程中，實習(xí)內(nèi)容講解除任課教師外，主要依靠實習(xí)地點的技術(shù)人員，而技術(shù)人員不能把控講解的重點和時間安排，同時由于學(xué)生缺乏專業(yè)基礎(chǔ)知識和積極性不強，使認(rèn)識實習(xí)過程流于走馬觀花的形式，生產(chǎn)實習(xí)過程中學(xué)生雖然已有一定的基礎(chǔ)知識，但很難詳細(xì)了解實習(xí)中接觸的水處理構(gòu)筑物的內(nèi)部構(gòu)造和運行方式。

1.3 實驗教學(xué)存在的問題

因?qū)W校實驗教學(xué)條件限制，本課程建設(shè)之初，未配備相應(yīng)的水質(zhì)工程學(xué)實驗室，本課程涉及的個別試驗是在其他教學(xué)院系的實驗室內(nèi)配合完成的。這一現(xiàn)實情況限制了部分試驗環(huán)節(jié)的開設(shè)，不利于學(xué)生將所學(xué)理論知識與試驗過程、結(jié)果結(jié)合起來。

1.4 考核方式存在的問題

水質(zhì)工程學(xué)的考核方式以期末閉卷考試成績?yōu)橹?，平時成績所占綜合成績比重較小，使學(xué)生容易集中于期末前兩周的突擊復(fù)習(xí)考試，而忽視平時的課堂參與、互動，不利于學(xué)生理論學(xué)習(xí)能力、問題思考能力、知識應(yīng)用能力的鍛煉和提升。

2 課程教學(xué)的改革與實踐

2.1 課堂教學(xué)方法的改革與實踐

（1）傳統(tǒng)板書教學(xué)方法與多媒體課件教學(xué)方法相結(jié)合。多媒體教學(xué)具有內(nèi)容豐富，圖片、視頻形象直觀生動的優(yōu)點，本課程將采取多媒體教學(xué)為主，板書教學(xué)為輔的方式授課，將多媒體教學(xué)優(yōu)勢最大化發(fā)揮。根據(jù)水質(zhì)工程學(xué)的授課內(nèi)容順序：水質(zhì)指標(biāo)、物理處理法、生物處理法、深度處理以及污泥的處理與處置，如果采用傳統(tǒng)教學(xué)方法顯得枯燥乏味，而采用多媒體授課后，將相應(yīng)構(gòu)筑物及設(shè)備，通過拍攝的施工現(xiàn)場照片、仿真圖片、動畫、CAD圖以及視頻等方式展示給學(xué)生，使學(xué)生在接受理論教學(xué)內(nèi)容的同時，對實際構(gòu)筑物的內(nèi)外部構(gòu)造、運行方式一目了然，從而形成直觀印象并進入深度認(rèn)識階段。針對這一教學(xué)方法改革，通過課下調(diào)查學(xué)生意見，學(xué)生普遍反映多媒體教學(xué)方法更能適應(yīng)他們的學(xué)習(xí)要求，尤其是一些構(gòu)筑物的形象展示，有助于他們理解書本文字意思，提高了教學(xué)效果，激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣。

（2）教學(xué)方法中增加案例式教學(xué)法?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展很快，水質(zhì)工程學(xué)涉及的新理論、新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝、新材料不斷涌現(xiàn)，并快速應(yīng)用到工程實際中。但這些新技術(shù)從開始應(yīng)用，到大家普遍認(rèn)可，再到寫入教材，編入教學(xué)大綱，常常有一定的滯后。所以學(xué)生通過課本學(xué)習(xí)到的都是一些傳統(tǒng)經(jīng)典的知識與理論。采用案例式教學(xué)法，③給學(xué)生講述相應(yīng)的經(jīng)典的設(shè)計案例，同時補充最新的工程案例，以對比新、老工藝，將不同水廠運行中出現(xiàn)的問題作為討論主題，以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。與此同時，將當(dāng)今較熱的注冊公用設(shè)備工程師執(zhí)業(yè)資格考試試題，專業(yè)涉及的相應(yīng)設(shè)計規(guī)范，以及近期出現(xiàn)的水資源和水體污染熱點事件通過相應(yīng)案例介紹給學(xué)生，引發(fā)他們積極討論，并積極查閱相關(guān)設(shè)計手冊，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)了學(xué)生自主查閱資料的能力，增強了理論結(jié)合實踐的工程應(yīng)用能力。

（3）增加課堂實踐，個別章節(jié)采用學(xué)生授課的方式。為避免學(xué)生長時間以接受為主形成聽課疲勞，采取對某些容易理解的章節(jié)，由學(xué)生自行安排教學(xué)內(nèi)容、自行準(zhǔn)備設(shè)計PPT、自行課堂授課，教師與其他學(xué)生一起聽課的方法。

2.2 實踐教學(xué)的改革與實踐

水質(zhì)工程學(xué)是工程實踐性很強的課程，將課堂授課與課外實習(xí)緊密結(jié)合起來能有事半功倍的效果。我校認(rèn)識實習(xí)是在理論授課之前開展，學(xué)生沒有相應(yīng)的理論知識支撐，不知道需要認(rèn)識哪些內(nèi)容，參觀時目的性不強。為此我們在認(rèn)識實習(xí)之前，首先動員學(xué)生查找相關(guān)水廠的設(shè)計資料，再邀請實習(xí)地點的專家開設(shè)專題講座，對水廠的工藝流程、構(gòu)筑物、設(shè)備及運行中常見問題進行詳細(xì)講解，最后結(jié)合現(xiàn)場參觀、現(xiàn)場咨詢，提高了認(rèn)識實習(xí)的效率。生產(chǎn)實習(xí)是在理論授課之后進行，在理論知識學(xué)習(xí)和認(rèn)識實習(xí)的基礎(chǔ)上，此次實習(xí)效果相對較好。為進一步提高實習(xí)效果，在授課之后、生產(chǎn)實習(xí)之前，將實習(xí)水廠的設(shè)計圖紙分發(fā)給學(xué)生，提醒學(xué)生利用課余時間，研究每個構(gòu)筑物的設(shè)計圖，爭取弄懂每個構(gòu)筑物的內(nèi)部構(gòu)造。同時在生產(chǎn)實習(xí)過程中要求學(xué)生每天記錄實習(xí)日記，繪制當(dāng)天所見構(gòu)筑物的流程圖。通過這種方式在提高本次實習(xí)效果的同時，鍛煉提高了學(xué)生的識圖、繪圖能力，更激發(fā)了他們對設(shè)計工作的熱情。課程設(shè)計是實踐教學(xué)的主要環(huán)節(jié)，嘗試將課程設(shè)計任務(wù)提前到課堂教學(xué)過程中布置，按教學(xué)內(nèi)容進度講解課程設(shè)計計算過程，二者有機結(jié)合，有利于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，提高實踐水平，課程設(shè)計的水平體現(xiàn)了學(xué)生運用理論知識的能力與水平。④畢業(yè)設(shè)計是實踐教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是對專業(yè)課知識的總結(jié)和實踐。首先引導(dǎo)學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計的重要性有充分認(rèn)識，不能過分?jǐn)D壓設(shè)計時間;其次畢業(yè)設(shè)計命題采用真題形式，個人獨立完成，相當(dāng)于使學(xué)生提前熟悉未來的設(shè)計工作程序和環(huán)境，有利于提高其未來就業(yè)競爭力。

2.3 實驗教學(xué)的改革與實踐

目前我專業(yè)水質(zhì)工程學(xué)實驗室已建成并于2014年底通過驗收。實驗室配置了操作性和驗證性試驗如自由沉淀試驗、混凝試驗、充氧試驗等;演示性試驗如氧化溝構(gòu)筑物、A2O構(gòu)筑物。操作性試驗?zāi)苡?xùn)練學(xué)生的動手能力，驗證性試驗可加深學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識的理解，演示性試驗有利于幫助學(xué)生理解構(gòu)筑物內(nèi)外部構(gòu)造及運行方式，增強教學(xué)效果。通過實驗教學(xué)，激發(fā)學(xué)生對水處理實驗的興趣，同時鍛煉了學(xué)生的實驗技能，增強了學(xué)生的綜合能力。

2.4 課程考核方式的改革與實踐

課程的考核對于學(xué)生的學(xué)習(xí)具有較大的引導(dǎo)作用。水質(zhì)工程學(xué)課程考核應(yīng)加大平時成績所占比重，平時成績包括考勤、課堂提問、課堂討論、課堂實踐等，通過這一改革措施的實施，有利于督促學(xué)生平時積極參與課堂教學(xué)過程，提高主動學(xué)習(xí)的積極性，考查了學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。

另外期末考試開、閉卷形式上也進行了一些調(diào)整。對于一些常識性、基礎(chǔ)性的內(nèi)容，采用閉卷考試測試學(xué)生掌握程度;對于一些涉及復(fù)雜公式計算、設(shè)計參數(shù)選擇等綜合應(yīng)用性的內(nèi)容，采用開卷考試考查學(xué)生解決問題的能力。總之，開、閉卷考試相結(jié)合，更符合對教學(xué)內(nèi)容考察的實際需要，理論測試的同時，鍛煉學(xué)生將理論應(yīng)用于實際計算的能力。

3 總結(jié)

水質(zhì)工程學(xué)是應(yīng)用性很強的課程，課程特點決定其教學(xué)方式方法具有獨特性。為此，我們從課堂教學(xué)方法、實踐教學(xué)、實驗教學(xué)和考核方式上等多方面進行改革嘗試，以提高教學(xué)質(zhì)量，取得了較好的教學(xué)效果，受到學(xué)生良好評價。

注釋

① 高等學(xué)校給水排水工程專業(yè)指導(dǎo)委員會.高等學(xué)校給水排水工程專業(yè)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案及教學(xué)大綱[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

② 樊建軍，張朝升，等.水質(zhì)工程學(xué)國家級精品課程建設(shè)的實踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2011（1）：106-108.

③ 姚宏，李德生，于曉華，等.水質(zhì)工程學(xué)研究型案例型教學(xué)模式改革研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2012（7）：66-68.

④ 郭永福，徐樂中，提高水質(zhì)工程學(xué)教學(xué)質(zhì)量的研究與實踐[J].現(xiàn)代企業(yè)教育，2009（20）：201-202.