裴炎炎，汪巖渠，蔣柱武

（福建工程學(xué)院，福建 福州 350118）

給排水科學(xué)與工程（以下簡稱給排水）專業(yè)人才肩負(fù)著保障人們生產(chǎn)生活用水安全、踐行生態(tài)文明建設(shè)、實(shí)現(xiàn)水的良性社會(huì)循環(huán)的初心使命。隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，給排水行業(yè)引發(fā)了一場由“以水量為主”到“水質(zhì)水量并重，以水質(zhì)為核心”的變革[1]。作為給排水專業(yè)的核心課程，“水質(zhì)工程學(xué)”是一門與水分析化學(xué)、普通化學(xué)和水處理微生物學(xué)等有著密切聯(lián)系的交叉學(xué)科，對其進(jìn)行持續(xù)改革，是給排水專業(yè)建設(shè)的重要內(nèi)容[2]。因此，全面掌握并系統(tǒng)應(yīng)用“水質(zhì)工程學(xué)”課程的知識(shí)及其技術(shù)是促進(jìn)水的良性循環(huán)的重要一環(huán)，也有利于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型本科院校的培養(yǎng)目標(biāo)。

一、國內(nèi)外“水質(zhì)工程學(xué)”課程的教學(xué)情況

目前，各高校按照給排水科學(xué)與工程專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)提出的加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)、重構(gòu)專業(yè)平臺(tái)，以及與市場、國際接軌的改革思路，整合了原來給水工程、排水工程的教學(xué)內(nèi)容，開設(shè)了“水質(zhì)工程學(xué)I”和“水質(zhì)工程學(xué)II”課程，分別完成給水處理和污水處理兩方面的教學(xué)內(nèi)容。部分高?！八|(zhì)工程學(xué)”課程的教學(xué)安排要求教師在兩個(gè)學(xué)期內(nèi)完成教學(xué)內(nèi)容，但由于師資力量的不足，一般只有兩位教師授課，每學(xué)期在課堂講授完“水質(zhì)工程學(xué)”（給水處理、污水處理）基礎(chǔ)知識(shí)后，還要安排兩周左右的課程進(jìn)行設(shè)計(jì)作業(yè)?？v觀各高?！八|(zhì)工程學(xué)”的教學(xué)安排，該課程一般只有56學(xué)時(shí)，而且工業(yè)污水可生化性等水處理技術(shù)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)不足，只能按部就班進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，缺少創(chuàng)新意識(shí)，導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手、創(chuàng)新能力不足。

在國外，高校很少單獨(dú)開設(shè)“水質(zhì)工程學(xué)”這樣一門涵蓋如此多教學(xué)內(nèi)容的課程。美國高校一般將“水質(zhì)工程學(xué)”的內(nèi)容分散在“廢水處理和回用”“飲用水處理”“水的物理化學(xué)處理”等課程中，并在上述的課程講授過程中穿插幾次實(shí)地參觀實(shí)習(xí)。在德國高等院校中，給排水工程一般是在水利學(xué)科或者土木工程專業(yè)中設(shè)置的一個(gè)方向，并且還會(huì)聘請實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)豐富的人才兼職講解“水處理”“水資源保護(hù)”“環(huán)境法”“水工程經(jīng)濟(jì)”等課程，充分利用社會(huì)力量，同時(shí)注重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力，安排學(xué)生到實(shí)際生產(chǎn)第一線實(shí)習(xí)，實(shí)習(xí)的內(nèi)容和要求也有明確的規(guī)定。

二、“水質(zhì)工程學(xué)”應(yīng)用型本科課程教學(xué)改革

近年來，水污染問題得到了國家和社會(huì)的廣泛重視，國家對環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)提出了更嚴(yán)格的要求，出臺(tái)了《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，各地區(qū)都以此為基礎(chǔ)制定了環(huán)境保護(hù)法案[3]。福建工程學(xué)院給排水專業(yè)作為省內(nèi)辦學(xué)歷史最悠久、從業(yè)校友最多的專業(yè)點(diǎn)，是福建省給排水行業(yè)人才的主要培養(yǎng)基地。近年來，其在開展“水質(zhì)工程學(xué)”課程理論與實(shí)踐融合的教學(xué)質(zhì)量提升改革方面的主要工作如下。

（一）貫徹成果導(dǎo)向理念，制定教學(xué)目標(biāo)

2003年，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部啟動(dòng)全國給排水專業(yè)評(píng)估；2016年，我國正式加入《華盛頓協(xié)議》；2017年，給排水專業(yè)由評(píng)估改為評(píng)估認(rèn)證，其中主要強(qiáng)調(diào)“以成果為導(dǎo)向”“以學(xué)生為中心”“持續(xù)改進(jìn)”的OBE理念是評(píng)估認(rèn)證工作的核心思想[4]。給排水專業(yè)人才培養(yǎng)方案的頂層設(shè)計(jì)，必須依據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)制定畢業(yè)要求、設(shè)計(jì)課程體系，在每門課程中制定科學(xué)的教學(xué)目標(biāo)，通過每門課程教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，達(dá)成該門課程支撐的畢業(yè)要求。在已經(jīng)制定的符合工程教育評(píng)估認(rèn)證要求的教學(xué)大綱中，“水質(zhì)工程學(xué)”課程目標(biāo)及其形成過程如圖1所示。

圖1 “水質(zhì)工程學(xué)”課程目標(biāo)及其形成過程

（二）理論與實(shí)踐結(jié)合，建設(shè)應(yīng)用型特色教材

培養(yǎng)高素質(zhì)的給排水工程應(yīng)用型人才，進(jìn)一步發(fā)展水處理技術(shù)，已成為我國高等教育給排水工程學(xué)科教育教學(xué)改革的重任[5]。根據(jù)應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)定位，“水質(zhì)工程學(xué)”課程教學(xué)目標(biāo)要求本科畢業(yè)生掌握污水處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)算和運(yùn)行管理的理論與方法，課程的重點(diǎn)教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生全面、系統(tǒng)地了解污水的性質(zhì)和特征，為將來的工作提供知識(shí)和能力儲(chǔ)備。

為了達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)，建設(shè)理實(shí)結(jié)合的應(yīng)用型特色教材是課程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。目前，高?！八|(zhì)工程學(xué)”課程的教學(xué)團(tuán)隊(duì)來自高等院校、設(shè)計(jì)院所和工程單位的一線人員，其結(jié)合各自的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，引用最新的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，將水處理工程的設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理領(lǐng)域的知識(shí)融為一體，通過例題、設(shè)計(jì)題目、工程案例和課后習(xí)題，將理論與工程實(shí)際緊密結(jié)合，不僅注重理論基礎(chǔ)，更強(qiáng)調(diào)實(shí)踐應(yīng)用。例如，對于CASS工藝、AAO工藝等常規(guī)污水處理工藝，普通教材只是簡單地闡述其優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，并沒有實(shí)際的設(shè)計(jì)計(jì)算，學(xué)生僅停留在理論階段，無法根據(jù)實(shí)際選出最佳的污水處理方法。而福建工程學(xué)院使用的應(yīng)用型特色“水質(zhì)工程學(xué)”教材在第九章中，在原有的基礎(chǔ)上增加了相關(guān)的實(shí)際運(yùn)用，對各個(gè)池子的水力停留時(shí)間、容積和所需供氣量進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，并且對污泥膨脹、污泥解體和成團(tuán)氣泡上升等實(shí)際中常見的問題進(jìn)行介紹并提出相對應(yīng)的解決辦法，讓學(xué)生了解實(shí)際運(yùn)行和理論的差別，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和思考，使其對污水處理有更深的理解。

（三）理論和實(shí)踐教學(xué)相互融合、穿插促進(jìn)

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)對培養(yǎng)工科學(xué)生的工程實(shí)踐能力、綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)具有重要作用，有助于學(xué)生從課堂到社會(huì)的順利過渡[6]。在“水質(zhì)工程學(xué)”課程開始教學(xué)之前，學(xué)生會(huì)在教師的帶領(lǐng)下，到給水廠和污水廠進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)，完成實(shí)習(xí)報(bào)告。學(xué)生對各種水處理構(gòu)筑物和水處理工藝流程獲得直觀的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)了理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐教學(xué)的融合。

在“水質(zhì)工程學(xué)”課程教學(xué)中，為了讓學(xué)生更好地掌握理論知識(shí)，教師必須將實(shí)驗(yàn)教學(xué)放在重要位置。目前，實(shí)驗(yàn)課堂主要是以“教師講授、學(xué)生依照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的步驟動(dòng)手操作”為主，仍存在內(nèi)容乏味無聊、教學(xué)模式呆板等問題，很難調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，不利于學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)[7]。目前，高校開展“水質(zhì)工程學(xué)”課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)主要有活性炭吸附、曝氣充氧、活性污泥去除有機(jī)物污染物設(shè)計(jì)參數(shù)的測定等項(xiàng)目，然而這些項(xiàng)目都是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，存在操作簡單、枯燥無味等問題。因此，為了提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和加深對知識(shí)的理解，高校應(yīng)開展實(shí)驗(yàn)改革和創(chuàng)新，多做創(chuàng)新性、開放性實(shí)驗(yàn)。例如，高校應(yīng)要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)混凝實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自主選擇混凝劑和相關(guān)的混凝條件，如PH和投藥量，通過對照實(shí)驗(yàn)來獲得最佳的混凝劑和混凝條件，這樣的實(shí)驗(yàn)方式可以全面考核學(xué)生分析問題和解決問題的能力，同時(shí)可以為其進(jìn)一步的深造打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

（四）科學(xué)評(píng)價(jià)教學(xué)質(zhì)量，持續(xù)改進(jìn)教學(xué)方法

“水質(zhì)工程學(xué)”課程的教學(xué)質(zhì)量提升改革，重點(diǎn)需要改革教學(xué)評(píng)價(jià)體系：以教師評(píng)議為重點(diǎn)，以學(xué)生評(píng)價(jià)為核心，加強(qiáng)督導(dǎo)與社會(huì)反饋[8]?！八|(zhì)工程學(xué)”課程在教學(xué)目標(biāo)的制定、理論教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的構(gòu)建、考核方式方法的優(yōu)化等方面，應(yīng)堅(jiān)守教學(xué)傳統(tǒng)，注重學(xué)生學(xué)習(xí)成果的過程管理和形成性評(píng)價(jià)。該課程基于學(xué)生學(xué)習(xí)成果，評(píng)價(jià)、診斷和改進(jìn)課程教學(xué)質(zhì)量，采用多環(huán)節(jié)累加積分式考試方法，使考試評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)不局限于教材基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握程度，不只依賴于卷面考試和考勤成績。

福建工程學(xué)院在“水質(zhì)工程學(xué)”課程評(píng)價(jià)中，主要從教師主體責(zé)任和學(xué)生掌握及應(yīng)用課程知識(shí)的能力兩個(gè)角度，構(gòu)建學(xué)習(xí)成果舉證、在校生評(píng)教、教學(xué)督導(dǎo)評(píng)價(jià)、畢業(yè)生調(diào)查反饋“四維”評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)，形成相互證明的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，確保評(píng)價(jià)客觀、公正、有效。每學(xué)期開始，專業(yè)課教師對上學(xué)期的課程開展自評(píng)和自我舉證，主要包括課程大綱、學(xué)生學(xué)習(xí)成果、教學(xué)資源建設(shè)和學(xué)習(xí)指導(dǎo)等。同時(shí)，通過問卷調(diào)查開展學(xué)生評(píng)教和校友反饋，以評(píng)價(jià)教師主體責(zé)任深耕課程教學(xué)的成效。另外，通過校院兩級(jí)督導(dǎo)，對教學(xué)大綱的執(zhí)行情況、考核方式的合理性開展評(píng)價(jià)。

三、“水質(zhì)工程學(xué)”課程教學(xué)質(zhì)量提升改革的成效

（一）教學(xué)質(zhì)量調(diào)查分析報(bào)告

采用問卷調(diào)查的方式，對福建工程學(xué)院給排水專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)。問卷調(diào)查分為學(xué)習(xí)成效評(píng)價(jià)和課程目標(biāo)評(píng)價(jià)兩部分內(nèi)容。

（1）學(xué)習(xí)成效評(píng)價(jià)。如圖2所示，大部分學(xué)生選擇了“好”和“一般”，表明學(xué)生能夠?qū)φ照n程學(xué)習(xí)目標(biāo)和要求，掌握課程知識(shí)，并且可以根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容分析、解決課程及專業(yè)相關(guān)問題。學(xué)生在學(xué)習(xí)完“水質(zhì)工程學(xué)”課程后，具備了相關(guān)污水處理的能力，為后續(xù)污水廠課程設(shè)計(jì)提供了一定的知識(shí)儲(chǔ)備，達(dá)到了預(yù)期的學(xué)習(xí)效果。

圖2

（2）課程目標(biāo)評(píng)價(jià)。如圖3（a）所示，超過一半的學(xué)生對“水質(zhì)工程學(xué)”課程目標(biāo)感到滿意，知曉課程學(xué)習(xí)要求，明確學(xué)習(xí)內(nèi)容，系統(tǒng)掌握污水處理的原理和流程，為以后的就業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。圖3（b）表明，近年來給排水專業(yè)的教學(xué)滿意度逐年提升，2017級(jí)滿意度高達(dá)94%。根據(jù)“水質(zhì)工程學(xué)”課程大綱關(guān)于課程目標(biāo)對畢業(yè)要求二級(jí)指標(biāo)點(diǎn)的支撐矩陣、課程檔案記錄，以及2014級(jí)、2015級(jí)、2016級(jí)的考核成績等，對課程目標(biāo)及其支撐的畢業(yè)要求和二級(jí)指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明，“水質(zhì)工程學(xué)”課程對畢業(yè)要求的支撐程度逐年遞增，分別為0.67、0.71、0.73。這表明，隨著給排水專業(yè)的教學(xué)改革，教學(xué)質(zhì)量不斷提升，學(xué)生對課程的滿意度越來越高，實(shí)踐能力也在不斷加強(qiáng)。

圖3

（二）畢業(yè)生就業(yè)和職業(yè)發(fā)展情況

畢業(yè)生就業(yè)和職業(yè)發(fā)展情況是檢驗(yàn)教學(xué)效果的終極手段，是工程教育“成果導(dǎo)向”理念的核心內(nèi)涵。根據(jù)麥可思發(fā)布的“中國大學(xué)生就業(yè)報(bào)告”，面對福建省實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)跨越式趕超發(fā)展，而需要大量高水平人才的現(xiàn)狀，福建工程學(xué)院應(yīng)用型給排水專業(yè)的畢業(yè)生供不應(yīng)求。對畢業(yè)生和用人單位的跟蹤調(diào)查分析表明，經(jīng)過5年左右的發(fā)展，大部分給排水專業(yè)畢業(yè)生可成長為工程一線的技術(shù)骨干和管理骨干，40.8%的畢業(yè)生晉升至中級(jí)職稱；用人單位對畢業(yè)生培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成情況“非常滿意”的比例為44.9%～55.1%，“基本滿意”的比例為40.8%～53.1%，“一般滿意”的比例為3.0%～8.2%。給排水專業(yè)學(xué)生畢業(yè)5年左右在社會(huì)與專業(yè)領(lǐng)域取得的成就與培養(yǎng)預(yù)期相符合。

課程是人才培養(yǎng)的核心要素，教學(xué)改革改到深處是課程。對應(yīng)用型本科院校而言，應(yīng)瞄準(zhǔn)人才培養(yǎng)定位，將理論和實(shí)踐相結(jié)合，貫徹現(xiàn)代工程教育“成果導(dǎo)向”的先進(jìn)理念，聚焦學(xué)生學(xué)習(xí)成果，持續(xù)提升學(xué)生學(xué)識(shí)、素養(yǎng)和能力水平，持續(xù)開展“水質(zhì)工程學(xué)”課程教學(xué)質(zhì)量提升改革，帶領(lǐng)專業(yè)課程開展全方位的質(zhì)量提升實(shí)踐，助力教師解決普遍性的短板、瓶頸問題，打通“以學(xué)生發(fā)展為中心”理念的“最后一公里”，這樣才能源源不斷地輸送高質(zhì)量的給排水專業(yè)人才，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。