翟 建，姜春華

（1．上海城建職業(yè)學(xué)院，上海 200438；2．南京科技職業(yè)學(xué)院，江蘇 南京 210048）

《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案的通知》[1]明確提出，職業(yè)教育與普通教育是兩種不同教育類型，具有同等重要的地位，具有不同的培養(yǎng)目標(biāo)。高職教育環(huán)境工程技術(shù)專業(yè)主要培養(yǎng)理想信念堅(jiān)定，德、智、體、美、勞全面發(fā)展，具有一定的科學(xué)文化水平，良好的人文素養(yǎng)、職業(yè)道德和創(chuàng)新意識，精益求精的工匠精神，較強(qiáng)的就業(yè)能力和可持續(xù)發(fā)展能力，掌握本專業(yè)知識和技術(shù)技能，從事環(huán)境工程工藝設(shè)計(jì)、環(huán)境治理工程實(shí)施及環(huán)境監(jiān)測服務(wù)等工作的高素質(zhì)技術(shù)技能人才[2]。這些人才作為新時(shí)代中國特色社會(huì)主義建設(shè)者和接班人，將肩負(fù)著我國生態(tài)文明建設(shè)的重任。但鑒于目前高等職業(yè)學(xué)校培養(yǎng)年限以及各個(gè)學(xué)校培養(yǎng)體系所限，環(huán)境工程技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生動(dòng)手能力還有所欠缺[3]，與社會(huì)需求還存在一定的差距。本文采用信息化耦合項(xiàng)目化教學(xué)方法[4-10]，線上學(xué)理論，線下練實(shí)踐，克服了培養(yǎng)時(shí)間不足、理論基礎(chǔ)不扎實(shí)、動(dòng)手能力不強(qiáng)的頑疾痼瘴。

一、課程概述

水污染治理與資源化技術(shù)課程是高職環(huán)境工程技術(shù)專業(yè)核心課程之一，在廣泛、深入的企業(yè)基層工作崗位調(diào)研的基礎(chǔ)上，我們確定了本門課的培養(yǎng)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生污水處理與資源化工藝輔助研發(fā)的基本技能，在環(huán)境工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)體系中承擔(dān)污水處理與資源化能力的培養(yǎng)。該門課程的先修課程主要有基礎(chǔ)化學(xué)、化工單元操作技術(shù)、環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用技術(shù)、環(huán)境微生物技術(shù)，后續(xù)課程主要包括環(huán)境工程設(shè)計(jì)和污染治理設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)?；A(chǔ)化學(xué)課程、化工單元操作技術(shù)課程、環(huán)境微生物技術(shù)課程是基礎(chǔ)，環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用技術(shù)課程是手段。學(xué)生在學(xué)習(xí)本門課時(shí)，需要利用先修課程的基本技能來評價(jià)研發(fā)的污水處理與資源化工藝實(shí)施效果是否達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo)。在掌握污水處理與資源化工藝研發(fā)的基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)污水處理與資源化工藝的設(shè)計(jì)、設(shè)備的選型以及后續(xù)的運(yùn)行、管理與維護(hù)。

二、課程教學(xué)目標(biāo)分析

基于課程的內(nèi)容及其在課程體系中的地位，該門課程主要培養(yǎng)學(xué)生污水處理與資源化工藝輔助研發(fā)的基本技能，使學(xué)生能勝任環(huán)保企事業(yè)單位污水處理與資源化工藝研發(fā)崗位。具體的能力、知識與素質(zhì)目標(biāo)如下。

（一）能力目標(biāo)

在工藝研發(fā)主管的指導(dǎo)下，能查閱、收集、分析污水處理與資源化工藝資料；能根據(jù)污水水質(zhì)、水量特點(diǎn)進(jìn)行治理與資源化技術(shù)小試實(shí)驗(yàn)；能根據(jù)小試結(jié)果集成創(chuàng)新污水處理與資源化工藝。

（二）知識目標(biāo)

掌握污水處理與資源化工藝國內(nèi)外文獻(xiàn)的查閱、收集與分析方法；掌握污水處理與資源化常規(guī)技術(shù)；掌握污水處理與資源化集成技術(shù)。

（三）素質(zhì)目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、綜合運(yùn)用知識的能力；培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)；培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、開拓創(chuàng)新的精神；讓學(xué)生樹立安全生產(chǎn)、清潔生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的意識；讓學(xué)生樹立崗位責(zé)任意識、競爭意識與生態(tài)文明理念。

三、基于項(xiàng)目化教學(xué)的課程內(nèi)容改革

教學(xué)情境：某化學(xué)工業(yè)園區(qū)，為達(dá)到環(huán)保部門的要求，擬委托我單位進(jìn)行該園區(qū)污水處理與資源化工藝研發(fā)。

基本思路：先企業(yè)預(yù)處理，后接管網(wǎng)集中處理。

基本理念：源頭控制、資源化，與末端處理相結(jié)合。

本門課程摒棄了傳統(tǒng)的“先理論后實(shí)踐”的授課模式，而是通過“分析水質(zhì)、總結(jié)特點(diǎn)、匹配技術(shù)”的方法，引出污水處理技術(shù)。線上重點(diǎn)講授基本原理、主要影響因素；線下通過實(shí)際污水處理小試實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能。本門課程在充分調(diào)研的基礎(chǔ)之上，篩選出了14項(xiàng)典型工作任務(wù)（如圖1所示），涵蓋了目前常用污水處理技術(shù)。結(jié)合學(xué)習(xí)情境，將14項(xiàng)典型工作任務(wù)按照污水處理工藝流程對授課內(nèi)容進(jìn)行重新整合，即先講授預(yù)處理技術(shù)，隨后是主體處理技術(shù)，最后則為深度處理技術(shù)，使教學(xué)既符合工程實(shí)際，又滿足由淺入深、循序漸進(jìn)的理念。

圖1 課程內(nèi)容圖

四、基于信息化教學(xué)背景下的教學(xué)方法改革與實(shí)踐

（一）教學(xué)策略改革

授課地點(diǎn)由傳統(tǒng)教室轉(zhuǎn)移至信息化平臺(tái)支撐下的理實(shí)一體化實(shí)訓(xùn)室，采用“虛實(shí)有機(jī)結(jié)合”“線上線下融合互補(bǔ)”教學(xué)方法、“做中學(xué)-教師指導(dǎo)-學(xué)中做”模式，以學(xué)生做為主、教師教為輔，依托理實(shí)一體化實(shí)訓(xùn)室，借助信息化的教學(xué)手段，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題并積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生實(shí)踐技能的培養(yǎng)。

（二）授課組織模式設(shè)計(jì)

本門課的授課組織模式包括課前學(xué)習(xí)、課堂實(shí)施與課后拓展三個(gè)部分（如圖2所示）。

圖2 課程組織模式圖

1．課前學(xué)習(xí)

首先，由企業(yè)教師依據(jù)實(shí)際工況發(fā)布本堂課的工作任務(wù)；其次，學(xué)生登錄藍(lán)墨云平臺(tái)，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)并制定實(shí)踐方案；再次，由專業(yè)教師進(jìn)行課前答疑。

2．課堂實(shí)施

首先，進(jìn)行課前學(xué)習(xí)效果評價(jià)；其次，學(xué)生按照擬定的方案分組實(shí)踐、發(fā)現(xiàn)問題、師生交流、解決問題；再次，進(jìn)行小組匯報(bào)與教師點(diǎn)評。

3．課后拓展

鼓勵(lì)學(xué)生嘗試運(yùn)用所學(xué)知識解決生活中的實(shí)際問題，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用，幫助學(xué)生在實(shí)踐過程中不斷獲得成就感。

五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)

本文以混凝技術(shù)預(yù)處理高濁度廢水內(nèi)容為例。課前學(xué)習(xí)、課堂實(shí)施、課后拓展的時(shí)間分配為1:3:1。其中課堂實(shí)施其4節(jié)課，共計(jì)180 min，包括課前學(xué)習(xí)效果評價(jià)（30 min）、分組實(shí)訓(xùn)（45 min）、教師指導(dǎo)（30 min）、分組再實(shí)訓(xùn)（45 min）以及小組匯報(bào)與教師點(diǎn)評（30 min）5個(gè)環(huán)節(jié)（如圖3所示）。

圖3 教學(xué)過程設(shè)計(jì)圖

（一）課前學(xué)習(xí)

企業(yè)教師下達(dá)“采用混凝技術(shù)預(yù)處理火力發(fā)電廠高濁度廢水”工作任務(wù)。學(xué)生登錄“藍(lán)墨云平臺(tái)”水污染治理與資源化技術(shù)課，自主學(xué)習(xí)混凝技術(shù)的基本原理、影響因素等理論基礎(chǔ)知識，觀看混凝技術(shù)預(yù)處理高濁度廢水演示視頻，開展混凝技術(shù)的仿真訓(xùn)練。并通過“藍(lán)墨云平臺(tái)”，向教師請教知識盲點(diǎn)，制定本組實(shí)踐方案。教學(xué)團(tuán)隊(duì)會(huì)在課前及時(shí)解答，幫助學(xué)生初步掌握該項(xiàng)污水處理技術(shù)所涉及的基本操作步驟與設(shè)備使用方法。

（二）課堂實(shí)施

課堂實(shí)施以學(xué)生的“學(xué)”為中心，采用“實(shí)踐—指導(dǎo)—再實(shí)踐”的課堂組織模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題與解決問題的能力（如圖4所示）。

圖4 課堂實(shí)施圖

1．課前學(xué)習(xí)效果評價(jià)

教師提問，隨機(jī)選擇學(xué)生進(jìn)行回答。教師整理歸納在“藍(lán)墨云平臺(tái)”里學(xué)生提出的問題，并給予重點(diǎn)講解。

2．分組實(shí)踐

主要任務(wù)為確定最佳混凝劑投加量。分組要堅(jiān)持男女生搭配、文科理科生搭配的原則，并在實(shí)踐過程中反復(fù)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)安全事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)規(guī)范、團(tuán)隊(duì)協(xié)作與創(chuàng)新。所用儀器包括六聯(lián)程控混凝實(shí)驗(yàn)攪拌儀；使用的方法為“藍(lán)墨云班課”視頻提供的操作方法；所用試劑包括聚合氯化鋁（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）與高濁度廢水。補(bǔ)充內(nèi)容是，如何判斷聚合氯化鋁品質(zhì)好壞？通過顏色判斷：顏色越黃越好；顏色越紅說明含鐵量越高，品質(zhì)越差。

學(xué)生分組進(jìn)行小試實(shí)驗(yàn)，在實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)“形成的絮體較小與藍(lán)墨云班課視頻中呈現(xiàn)的結(jié)果不一致”，組內(nèi)討論，無法找到原因，則將遇到的問題上傳至“藍(lán)墨云班課”，咨詢教師。

3．教師指導(dǎo)

教師帶領(lǐng)小組成員梳理實(shí)訓(xùn)過程的每個(gè)環(huán)節(jié)，查找問題根源，然后指導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)知識解決實(shí)際問題，并將解決方案上傳至“藍(lán)墨云平臺(tái)”，做好實(shí)踐案例的積累，以備學(xué)生后期自主學(xué)習(xí)之用（如圖5所示）。

圖5 基于信息化平臺(tái)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)圖

4．分組再實(shí)踐

學(xué)生根據(jù)教師的指導(dǎo)意見，解決未調(diào)節(jié)pH值至中性和攪拌過快等問題，完成工作任務(wù)。

5．分組匯報(bào)與教師點(diǎn)評

整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行小組匯報(bào)。教師根據(jù)授課過程中存在的共性問題，再次強(qiáng)調(diào)：pH值未調(diào)節(jié)到中性，會(huì)導(dǎo)致混凝劑水解不充分，影響混凝效果；攪拌速度過快，且沒有進(jìn)行快攪和慢攪，使得形成的絮體被打碎，影響混凝效果；等等一些知識與技能要點(diǎn)。

（三）課后拓展

舉例在今后的實(shí)際生活中遇到渾濁的水源，不適合飲用，可運(yùn)用所學(xué)的混凝技術(shù)，制作簡易凈水器，降低水體濁度，達(dá)到凈化的目的。其凈化過程如圖6所示。

圖6 簡易凈水器凈水過程圖

首先向其中加入適量食用級明礬，然后先進(jìn)行15～20 s的快速攪拌，再進(jìn)行15～20 min的慢速攪拌，靜止10 min。再將上部水倒入用礦泉水瓶自制的簡易過濾器（填充不同粒徑的鵝卵石與石英砂）中，即可實(shí)現(xiàn)混濁污水的凈化。

六、考核方案設(shè)計(jì)

本課程采用形成性考核，學(xué)生的綜合成績由14項(xiàng)工作任務(wù)成績與其對應(yīng)的權(quán)重乘積相加所得。具體計(jì)算方法如式1所示，項(xiàng)目權(quán)重見表1。

工作任務(wù)成績=課前學(xué)習(xí)×30%+課堂實(shí)施×50%+課后拓展×20%

表1 項(xiàng)目權(quán)重表

（一）課前學(xué)習(xí)

登錄藍(lán)墨云信息化教學(xué)平臺(tái)，學(xué)習(xí)六聯(lián)程控混凝攪拌儀與濁度計(jì)的使用方法，進(jìn)行仿真訓(xùn)練，查閱文獻(xiàn)。

（二）課堂實(shí)施

團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)并能在教師指導(dǎo)下解決實(shí)踐過程中出現(xiàn)的問題，能依據(jù)出水濁度曲線圖確定聚合氯化鋁最佳投加量，能整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果并進(jìn)行匯報(bào)；團(tuán)隊(duì)具備良好的課堂紀(jì)律、 實(shí)驗(yàn)安全與衛(wèi)生意識、團(tuán)隊(duì)合作意識、污水處理與資源化理念以及生態(tài)文明理念。

（三）課后拓展

運(yùn)用所學(xué)混凝技術(shù)，解決水源混濁不宜飲用的問題。

綜上，本課程以某化工園污水處理與資源化工藝研發(fā)為項(xiàng)目背景，實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)新。通過分析常見污水的來源與特點(diǎn)，引出對應(yīng)的處理技術(shù)。這一教學(xué)方式擯棄了傳統(tǒng)先理論后案例的授課模式，使工作任務(wù)具有較強(qiáng)的畫面感與故事感，充分激發(fā)了廣大學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，實(shí)現(xiàn)了授課內(nèi)容的創(chuàng)新。整個(gè)授課過程包括課前學(xué)習(xí)、課堂實(shí)施與課后拓展三個(gè)階段。

課前學(xué)習(xí)階段，通過信息化教學(xué)平臺(tái)提供教學(xué)PPT、實(shí)驗(yàn)演示視頻和仿真軟件，便于學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，模擬訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)知識盲點(diǎn)。

課堂實(shí)施過程階段，在理實(shí)一體化實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行，采用“虛實(shí)有機(jī)結(jié)合”“線上線下融合互補(bǔ)”的教學(xué)方法，采用“做中學(xué)—教師指導(dǎo)—學(xué)中做”的教學(xué)模式，讓學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題，師生互動(dòng)解決問題，再實(shí)踐完成工作任務(wù)。學(xué)生借助“藍(lán)墨云平臺(tái)”向指導(dǎo)教師請教實(shí)踐過程中遇到的問題，教師則可通過平臺(tái)進(jìn)行解答。有效破解了人數(shù)偏多，教師不能面面俱到的難題，又積累了大量的實(shí)踐案例，豐富了師生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)還解決了因培養(yǎng)周期短導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手能力不足的問題，實(shí)現(xiàn)了授課方式的創(chuàng)新。

課后素質(zhì)拓展則是鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)污水處理技術(shù)解決實(shí)際問題，實(shí)現(xiàn)了培養(yǎng)方式的創(chuàng)新。