［摘 要］ 新工科建設(shè)對(duì)高校各類課程建設(shè)及教學(xué)改革提出了新的要求，在新工科建設(shè)背景之下，以環(huán)境工程專業(yè)“水污染控制工程”核心課程為例，以培養(yǎng)學(xué)生核心能力為導(dǎo)向，從“水污染控制工程”課程目標(biāo)出發(fā)，圍繞課程體系模塊化建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容模塊化劃分、教學(xué)方法模塊化實(shí)施3個(gè)方面闡述了課程建設(shè)及教學(xué)改革，以期培養(yǎng)學(xué)生滿足新工科建設(shè)需求的工程實(shí)踐能力和解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，實(shí)現(xiàn)“水污染控制工程”課程教學(xué)的長(zhǎng)效改革，也可為相關(guān)專業(yè)課程的教學(xué)改革提供參考。

［關(guān)鍵詞］ 新工科建設(shè)；水污染控制工程；能力導(dǎo)向；模塊化教學(xué)

［中圖分類號(hào)］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1674-9324（2025）05-0137-04

2017年教育部正式提出新工科概念，在新工科建設(shè)背景下，各類高校在不同層次、不同領(lǐng)域以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，定位相應(yīng)的新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)，這為課程教學(xué)提出了新的挑戰(zhàn)［1-2］。需要廣大教師在課程教學(xué)中，以新工科人才需要具備的能力為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)行教學(xué)模式、教學(xué)方法、管理手段等的改革實(shí)施，面向國(guó)家戰(zhàn)略需求的新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)才能達(dá)成［3］。

能力導(dǎo)向教育認(rèn)為核心能力是學(xué)生成功就業(yè)和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素，模塊化教學(xué)是以技能培養(yǎng)為核心的一種教學(xué)模式，這兩種教學(xué)模式均強(qiáng)調(diào)實(shí)用性和能力化，與新工科建設(shè)的根本需求相一致［4-5］。盡管新工科現(xiàn)在對(duì)學(xué)生核心能力的界定和分類還有爭(zhēng)議，但隨著新工科建設(shè)的進(jìn)一步推進(jìn)，各高校根據(jù)自身的特點(diǎn)及地方需求，對(duì)培養(yǎng)的學(xué)生所應(yīng)具備的核心能力也越來(lái)越明確化。“水污染控制工程”是我校環(huán)境工程專業(yè)核心課程，支撐3個(gè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，在強(qiáng)化學(xué)生工程實(shí)踐能力和培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力方面具有重要作用。我校經(jīng)過(guò)多年建設(shè)已形成以“水污染控制工程”為中心的課程群體系，且教師在課程教學(xué)過(guò)程中將課程培養(yǎng)能力目標(biāo)模塊化，采用能力導(dǎo)向模塊化教學(xué)模式，結(jié)合知識(shí)點(diǎn)的講解、應(yīng)用訓(xùn)練、問(wèn)題解決等教學(xué)環(huán)節(jié)，這一體系是課程目標(biāo)達(dá)成的有力保證。

一、課程目標(biāo)

結(jié)合學(xué)校辦學(xué)定位和人才培養(yǎng)總目標(biāo)，環(huán)境工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)符合國(guó)家及地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展所需要的必要人才，具備良好的思想品德、人文素養(yǎng)、職業(yè)道德和敬業(yè)精神，系統(tǒng)掌握環(huán)境工程專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和污染控制工程、資源利用及環(huán)境修復(fù)等方面的理論與實(shí)踐技能，具備創(chuàng)新意識(shí)和持續(xù)學(xué)習(xí)能力，不斷適應(yīng)行業(yè)科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步，能夠從事環(huán)境污染控制工程的設(shè)計(jì)及運(yùn)營(yíng)、環(huán)境管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)和水土環(huán)境保護(hù)及修復(fù)技術(shù)研發(fā)等應(yīng)用能力的環(huán)境保護(hù)高級(jí)專門人才，進(jìn)一步成長(zhǎng)為扎根地方從事環(huán)境保護(hù)的骨干人才。

“水污染控制工程”是環(huán)境工程專業(yè)的一門核心專業(yè)課程，其教學(xué)目標(biāo)為：能夠理解污水處理技術(shù)的基本原理，并結(jié)合污水處理設(shè)備、構(gòu)筑物、工藝的性能，將污水處理技術(shù)用于污水處理及水污染防治的工藝設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理、技術(shù)改進(jìn)中；能夠運(yùn)用相關(guān)的理論知識(shí)，深入理解污水處理技術(shù)、工藝的特點(diǎn)，結(jié)合污水處理技術(shù)的進(jìn)展，分析污水處理技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中的影響因素并提出有效的改進(jìn)措施；能夠根據(jù)污水特征及處理要求，運(yùn)用污水處理技術(shù)的基本原理及相關(guān)專業(yè)知識(shí)，選擇適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ㄅc工藝，為水污染防治提出解決方案。該課程的三個(gè)教學(xué)目標(biāo)分別支撐該專業(yè)畢業(yè)要求中的工程知識(shí)、問(wèn)題分析和設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案指標(biāo)點(diǎn)。

二、課程群體系模塊化設(shè)置

“水污染控制工程”是環(huán)境工程專業(yè)課程中一門綜合性強(qiáng)、涉及多門學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)的專業(yè)核心課程，經(jīng)過(guò)多年建設(shè)已形成以“水污染控制工程”為中心，包括基礎(chǔ)課程模塊、實(shí)驗(yàn)?zāi)K、實(shí)習(xí)模塊、設(shè)計(jì)模塊的課程群體系（見圖1）?；A(chǔ)課程模塊包括：技術(shù)基礎(chǔ)課程模塊、專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊、工程基礎(chǔ)課程模塊和工程設(shè)計(jì)課程模塊，分別為學(xué)生在學(xué)習(xí)“水污染控制工程”課程中相關(guān)廢水處理技術(shù)的理論知識(shí)、廢水處理方法的選擇及應(yīng)用、廢水處理工程構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算、廢水處理工藝選擇及工程設(shè)計(jì)提供所需的基礎(chǔ)知識(shí)。實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、設(shè)計(jì)三大模塊是“水污染控制工程”課程教學(xué)內(nèi)容的補(bǔ)充、強(qiáng)化及實(shí)踐。實(shí)驗(yàn)?zāi)K開設(shè)包括物理法、化學(xué)法、生物法及生化法等在內(nèi)的32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)課程中所學(xué)的污水處理技術(shù)、工藝等的理解，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的研究路線、處理及分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、應(yīng)用研究結(jié)果解決實(shí)際問(wèn)題的能力。實(shí)習(xí)模塊包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)，認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)一般在開課之前進(jìn)行，通過(guò)參觀污水處理廠讓學(xué)生對(duì)廢水處理工藝和設(shè)施有感性及整體的認(rèn)識(shí)。設(shè)計(jì)模塊包括“水污染控制工程課程設(shè)計(jì)”及“畢業(yè)設(shè)計(jì)”，分別與生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)交叉進(jìn)行，是連接“水污染控制工程”中廢水處理技術(shù)、方法、工藝等內(nèi)容和實(shí)際應(yīng)用之間的紐帶和橋梁。設(shè)計(jì)模塊與實(shí)習(xí)模塊的融合交叉使學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)踐中遇到的問(wèn)題在現(xiàn)場(chǎng)得以解決，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，實(shí)現(xiàn)理性到感性再到理性的升華［6］。

三、課程內(nèi)容模塊化劃分

課程選用高廷耀等主編的《水污染控制工程》（高等教育出版社，第四版）作為教材，教師在教學(xué)中以培養(yǎng)學(xué)生能力為導(dǎo)向?qū)⒔虒W(xué)內(nèi)容分為污水處理技術(shù)、設(shè)備及構(gòu)筑物、污水處理工藝及污水處理廠運(yùn)行管理四個(gè)模塊（見圖2）。其中，污水處理技術(shù)模塊和設(shè)備及構(gòu)筑物模塊共同支撐課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)2，也是學(xué)生學(xué)習(xí)污水處理工藝模塊的基礎(chǔ)。污水處理工藝模塊主要支撐課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)3，污水處理廠運(yùn)行管理模塊主要支撐課程目標(biāo)3。

四、教學(xué)方法模塊化實(shí)施

在以培養(yǎng)能力為導(dǎo)向的教學(xué)內(nèi)容模塊矩陣中，同一教學(xué)模塊中的教學(xué)內(nèi)容支撐相同能力培養(yǎng)目標(biāo)，具有相似的特點(diǎn)，亦可采用相同的教學(xué)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。教師在教學(xué)過(guò)程中充分考慮各教學(xué)內(nèi)容模塊的特點(diǎn)及能力培養(yǎng)目標(biāo)，從知識(shí)點(diǎn)切入形式、教師教學(xué)方式、教學(xué)手段、學(xué)生參與方式、課堂討論及課后鞏固的重點(diǎn)等方面形成有針對(duì)性的教學(xué)方法，并在教學(xué)中實(shí)施，通過(guò)教學(xué)效果反饋不斷進(jìn)行優(yōu)化。在課程教學(xué)中，各教學(xué)模塊中支持不同教學(xué)目標(biāo)的內(nèi)容所采取的主要教學(xué)方法和手段、教學(xué)效果反饋方式及進(jìn)一步深化鞏固的方法見表1。支撐教學(xué)目標(biāo)1的內(nèi)容教學(xué)以講授法為主，在設(shè)備及構(gòu)筑物模塊教學(xué)中，輔以圖片、動(dòng)畫等過(guò)程演示格柵、篩網(wǎng)、沉淀池等的運(yùn)行過(guò)程，促使學(xué)生更好理解和掌握所學(xué)知識(shí)。支撐教學(xué)目標(biāo)2的內(nèi)容教學(xué)以案例教學(xué)法為主，輔以比較教學(xué)法和模擬教學(xué)法。案例教學(xué)法通過(guò)教師準(zhǔn)備的具有代表性的案例，引導(dǎo)學(xué)生思考、討論，讓學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)入教師進(jìn)行的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)講解中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；比較教學(xué)法通過(guò)將廢水處理中可以用來(lái)去除同種污染物的方法、設(shè)備、構(gòu)筑物、工藝進(jìn)行橫向比較，引導(dǎo)學(xué)生分析總結(jié)其異同，深入理解各技術(shù)、工藝的特點(diǎn)；模擬教學(xué)法通過(guò)讓學(xué)生在仿真實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行仿真實(shí)操，對(duì)污水處理廠各設(shè)備、構(gòu)筑物、工藝運(yùn)行參數(shù)調(diào)整、故障排除等進(jìn)行操作，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，增強(qiáng)教學(xué)的互動(dòng)性［7］。支撐教學(xué)目標(biāo)3的內(nèi)容教學(xué)以任務(wù)驅(qū)動(dòng)法和案例教學(xué)法為主，任務(wù)驅(qū)動(dòng)法是“以任務(wù)為主線，教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的一種教學(xué)方法，在教學(xué)初始階段，教師將任務(wù)、問(wèn)題布置給學(xué)生，例如，在學(xué)習(xí)《活性污泥法》章節(jié)內(nèi)容時(shí)，教師布置“設(shè)計(jì)活性污泥工藝”的任務(wù)，教師引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)工藝比較及選擇、構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算、二沉池設(shè)計(jì)計(jì)算、工藝參數(shù)設(shè)置等方面去學(xué)習(xí)、思考，最后完成這個(gè)任務(wù)，“任務(wù)驅(qū)動(dòng)法”教學(xué)讓學(xué)生帶著任務(wù)深入課堂中，通過(guò)學(xué)習(xí)、思考完成任務(wù)，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力［8］。

結(jié)語(yǔ)

“水污染控制工程”是環(huán)境工程專業(yè)的核心課程之一，在強(qiáng)化學(xué)生工程實(shí)踐能力和培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力方面具有重要作用。在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，通過(guò)課程體系模塊化建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容模塊化劃分、教學(xué)方法模塊化設(shè)置，以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，對(duì)提高學(xué)生的能力、滿足新工科建設(shè)發(fā)展的需求具有重要作用。

參考文獻(xiàn)

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Preliminary Exploration of Ability-oriented Modular Teaching Mode under Emerging Engineering Education： Taking the “Water Pollution Control Engineering” as an Example

WU Gui-ping， ZHAO Yu-feng

（College of Resources and Environment， South-Central Minzu University， Wuhan， Hubei 430074， China）

Abstract： The construction of “emerging engineering education” puts forward new requirements for various curriculum construction and reform of teaching methods in colleges and universities. Under the background of “emerging engineering education” construction， taking the core course of environmental engineering – “Water Pollution Control Engineering” as an example， guided by developing students’ core competence， acting in the course goal of “Water Pollution Control Engineering”， the curriculum construction and teaching methods reformation are expounded on three aspects： modular construction of curriculum systems， modular division of teaching contents and modular implementation of teaching methods. These reforms are conducive to cultivating students’ engineering practice ability and the ability to solve complex engineering problems to meet the needs of “emerging engineering education” construction， and achieving the long-term teaching reform of the “Water Pollution Control Engineering” curriculum. It can also provide a reference for the teaching reform of related courses.

Key words： emerging engineering education; Water Pollution Control Engineering; ability-oriented; modular teaching mode

［基金項(xiàng)目］ 2019年度中南民族大學(xué)重點(diǎn)教研項(xiàng)目“基于新工科建設(shè)下能力導(dǎo)向模塊化教學(xué)模式建立及過(guò)程管理強(qiáng)化與實(shí)踐”（JYZD19062）；2020年度中南民族大學(xué)教師教學(xué)發(fā)展中心課程改革專題研究項(xiàng)目“課程思政理念引領(lǐng)下環(huán)境工程學(xué)教學(xué)改革探討”（JGZX202016）

［作者簡(jiǎn)介］ 吳桂萍（1975—），女，湖北鐘祥人，博士，中南民族大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院教授，主要從事污染控制工程研究；趙玉鳳（1990—），女（蒙古族），黑龍江龍江人，博士，中南民族大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院講師，主要從事污染控制化學(xué)研究。