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(duì)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(shí)踐，從課堂教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程考核方式上進(jìn)行改革與實(shí)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(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)鍛煉學(xué)生的工程實(shí)踐意識(shí)、能力和發(fā)現(xiàn)解決實(shí)際問題的能力，受到學(xué)生的良好評(píng)價(jià)。

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

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(shí)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(qiáng)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(shí)水平和實(shí)踐技能。同時(shí)考慮到目前水資源短缺和水體污染的嚴(yán)峻形勢(shì)，社會(huì)對(duì)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(gè)章節(jié)。根據(jù)近幾年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們對(duì)水質(zhì)工程學(xué)的課堂教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及考核方式等問題進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的教學(xué)改革措施并進(jìn)行初步的實(shí)踐探索，以適應(yīng)水質(zhì)工程技術(shù)的迅速發(fā)展對(duì)人才的更高要求，培養(yǎng)出理論基礎(chǔ)知識(shí)過硬、工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富和具有一定實(shí)驗(yàn)?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(shí)和工藝設(shè)計(jì)方法，為其將來從事水處理方面的設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)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(dòng)、課外實(shí)踐甚至是課堂實(shí)踐，結(jié)果造成不少課堂時(shí)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(chǎng)面，并最終導(dǎo)致學(xué)生僅在考前集中突擊背誦知識(shí)點(diǎn)，以應(yīng)付期末考試，而自身理論應(yīng)用能力未能得到加強(qiáng)，嚴(yán)重影響了課程想要達(dá)到的教學(xué)效果。

1.2 實(shí)踐教學(xué)存在的問題

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

1.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

因?qū)W校實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室，本課程涉及的個(gè)別試驗(yàn)是在其他教學(xué)院系的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)配合完成的。這一現(xiàn)實(shí)情況限制了部分試驗(yàn)環(huán)節(jié)的開設(shè)，不利于學(xué)生將所學(xué)理論知識(shí)與試驗(yàn)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(jī)?yōu)橹?，平時(shí)成績(jī)所占綜合成績(jī)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(shí)的課堂參與、互動(dòng)，不利于學(xué)生理論學(xué)習(xí)能力、問題思考能力、知識(shí)應(yīng)用能力的鍛煉和提升。

2 課程教學(xué)的改革與實(shí)踐

2.1 課堂教學(xué)方法的改革與實(shí)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(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，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(shì)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(chǎng)照片、仿真圖片、動(dòng)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(shí)，對(duì)實(shí)際構(gòu)筑物的內(nèi)外部構(gòu)造、運(yùn)行方式一目了然，從而形成直觀印象并進(jìn)入深度認(rèn)識(shí)階段。針對(duì)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(shí)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(shí)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(jì)案例，同時(shí)補(bǔ)充最新的工程案例，以對(duì)比新、老工藝，將不同水廠運(yùn)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(shí)，將當(dāng)今較熱的注冊(cè)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(jì)規(guī)范，以及近期出現(xiàn)的水資源和水體污染熱點(diǎn)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(jì)手冊(cè)，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(qiáng)了理論結(jié)合實(shí)踐的工程應(yīng)用能力。

（3）增加課堂實(shí)踐，個(gè)別章節(jié)采用學(xué)生授課的方式。為避免學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間以接受為主形成聽課疲勞，采取對(duì)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(jì)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(shí)踐教學(xué)的改革與實(shí)踐

水質(zhì)工程學(xué)是工程實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，將課堂授課與課外實(shí)習(xí)緊密結(jié)合起來能有事半功倍的效果。我校認(rèn)識(shí)實(shí)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(shí)支撐，不知道需要認(rèn)識(shí)哪些內(nèi)容，參觀時(shí)目的性不強(qiáng)。為此我們?cè)谡J(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)之前，首先動(dòng)員學(xué)生查找相關(guān)水廠的設(shè)計(jì)資料，再邀請(qǐng)實(shí)習(xí)地點(diǎn)的專家開設(shè)專題講座，對(duì)水廠的工藝流程、構(gòu)筑物、設(shè)備及運(yùn)行中常見問題進(jìn)行詳細(xì)講解，最后結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)參觀、現(xiàn)場(chǎng)咨詢，提高了認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的效率。生產(chǎn)實(shí)習(xí)是在理論授課之后進(jìn)行，在理論知識(shí)學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，此次實(shí)習(xí)效果相對(duì)較好。為進(jìn)一步提高實(shí)習(xí)效果，在授課之后、生產(chǎn)實(shí)習(xí)之前，將實(shí)習(xí)水廠的設(shè)計(jì)圖紙分發(fā)給學(xué)生，提醒學(xué)生利用課余時(shí)間，研究每個(gè)構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)圖，爭(zhēng)取弄懂每個(gè)構(gòu)筑物的內(nèi)部構(gòu)造。同時(shí)在生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中要求學(xué)生每天記錄實(shí)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(shí)習(xí)效果的同時(shí)，鍛煉提高了學(xué)生的識(shí)圖、繪圖能力，更激發(fā)了他們對(duì)設(shè)計(jì)工作的熱情。課程設(shè)計(jì)是實(shí)踐教學(xué)的主要環(huán)節(jié)，嘗試將課程設(shè)計(jì)任務(wù)提前到課堂教學(xué)過程中布置，按教學(xué)內(nèi)容進(jìn)度講解課程設(shè)計(jì)計(jì)算過程，二者有機(jī)結(jié)合，有利于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高實(shí)踐水平，課程設(shè)計(jì)的水平體現(xiàn)了學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)的能力與水平。④畢業(yè)設(shè)計(jì)是實(shí)踐教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是對(duì)專業(yè)課知識(shí)的總結(jié)和實(shí)踐。首先引導(dǎo)學(xué)生對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要性有充分認(rèn)識(shí)，不能過分?jǐn)D壓設(shè)計(jì)時(shí)間;其次畢業(yè)設(shè)計(jì)命題采用真題形式，個(gè)人獨(dú)立完成，相當(dāng)于使學(xué)生提前熟悉未來的設(shè)計(jì)工作程序和環(huán)境，有利于提高其未來就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與實(shí)踐

目前我專業(yè)水質(zhì)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)室已建成并于2014年底通過驗(yàn)收。實(shí)驗(yàn)室配置了操作性和驗(yàn)證性試驗(yàn)如自由沉淀試驗(yàn)、混凝試驗(yàn)、充氧試驗(yàn)等;演示性試驗(yàn)如氧化溝構(gòu)筑物、A2O構(gòu)筑物。操作性試驗(yàn)?zāi)苡?xùn)練學(xué)生的動(dòng)手能力，驗(yàn)證性試驗(yàn)可加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解，演示性試驗(yàn)有利于幫助學(xué)生理解構(gòu)筑物內(nèi)外部構(gòu)造及運(yùn)行方式，增強(qiáng)教學(xué)效果。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生對(duì)水處理實(shí)驗(yàn)的興趣，同時(shí)鍛煉了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，增強(qiáng)了學(xué)生的綜合能力。

2.4 課程考核方式的改革與實(shí)踐

課程的考核對(duì)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(shí)成績(jī)所占比重，平時(shí)成績(jī)包括考勤、課堂提問、課堂討論、課堂實(shí)踐等，通過這一改革措施的實(shí)施，有利于督促學(xué)生平時(shí)積極參與課堂教學(xué)過程，提高主動(dòng)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(jìn)行了一些調(diào)整。對(duì)于一些常識(shí)性、基礎(chǔ)性的內(nèi)容，采用閉卷考試測(cè)試學(xué)生掌握程度;對(duì)于一些涉及復(fù)雜公式計(jì)算、設(shè)計(jì)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(duì)教學(xué)內(nèi)容考察的實(shí)際需要，理論測(cè)試的同時(shí)，鍛煉學(xué)生將理論應(yīng)用于實(shí)際計(jì)算的能力。

3 總結(jié)

水質(zhì)工程學(xué)是應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，課程特點(diǎn)決定其教學(xué)方式方法具有獨(dú)特性。為此，我們從課堂教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和考核方式上等多方面進(jìn)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(píng)價(jià)。

注釋

① 高等學(xué)校給水排水工程專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì).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(jí)精品課程建設(shè)的實(shí)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(shí)踐[J].現(xiàn)代企業(yè)教育，2009（20）：201-202.