水質(zhì)工程學(xué)課程教學(xué)改革分析
時間:2022-02-11 03:16:48
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摘要:基于專業(yè)認(rèn)證的“成果導(dǎo)向”“以學(xué)生為中心”“持續(xù)改進(jìn)”理念,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核評價等方面對南陽理工學(xué)院給排水科學(xué)與工程專業(yè)核心課程《水質(zhì)工程學(xué)》進(jìn)行了改革。重組教學(xué)內(nèi)容,服務(wù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求,在教學(xué)活動中,以項(xiàng)目案例為載體,反向設(shè)計課堂教學(xué),以小組為單元,開展交互式、探討式和啟發(fā)式等多元化教學(xué)方法,并根據(jù)反饋意見持續(xù)改進(jìn)課堂教學(xué),提高了學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力,為學(xué)生畢業(yè)要求與培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:工程教育,專業(yè)認(rèn)證,水質(zhì)工程學(xué)
1989年,美國、加拿大、英國、愛爾蘭、澳大利亞和新西蘭等六國的民間工程團(tuán)體簽訂了《華盛頓協(xié)議》,旨在通過對工程教育本科專業(yè)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)證,達(dá)到提高高等工程教育質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)工程師資格國際互認(rèn)的目的[1]。我國自2006年開始啟動專業(yè)認(rèn)證試點(diǎn)工作,2016年6月,成功加入《華盛頓協(xié)議》成為正式會員,標(biāo)志著我國工程教育質(zhì)量得到了國際認(rèn)可,進(jìn)入了新的發(fā)展階段。工程教育認(rèn)證采用成果導(dǎo)向的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),它實(shí)施的核心理念是“成果導(dǎo)向”“以學(xué)生為中心”“持續(xù)改進(jìn)”[2,3]。作為給排水科學(xué)與工程專業(yè)的核心課程,水質(zhì)工程學(xué)課程的教學(xué)效果直接關(guān)系到學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求達(dá)成度的實(shí)現(xiàn),為此,我們在課程教學(xué)中貫徹工程教育認(rèn)證的理念,以畢業(yè)要求達(dá)成度和學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向,制定了水質(zhì)工程學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo),重組教學(xué)內(nèi)容,在課堂教學(xué)中貫徹“以學(xué)生為中心”的理念,通過教學(xué)過程中的不斷反饋,發(fā)現(xiàn)問題,持續(xù)改進(jìn),提高了課堂教學(xué)效果。
1課程教學(xué)內(nèi)容以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求為導(dǎo)向
按照《高等學(xué)校給排水科學(xué)與工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于素質(zhì)、知識與能力的要求,水質(zhì)工程學(xué)課程屬于水質(zhì)控制核心知識領(lǐng)域,共有水質(zhì)工程導(dǎo)論、水質(zhì)與水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、水處理方法與原則、凝聚與絮凝、沉淀、過濾、吸附、氧化還原與消毒、離子交換、濾膜技術(shù)、其他處理方法、活性污泥法、生物膜法、厭氧生物處理、污泥處理處置與應(yīng)用、典型給水處理系統(tǒng)及城市污水處理系統(tǒng)共17個知識單元,85個知識點(diǎn),作為給排水科學(xué)與工程專業(yè)的必備知識[4]。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合我國注冊給排水工程師考試大綱及最近幾年水處理工藝的技術(shù)發(fā)展,增加了強(qiáng)化混凝、臭氧—生物活性炭、好氧顆粒污泥等反映水質(zhì)控制進(jìn)展的前沿技術(shù)等知識點(diǎn)[5,6]。
2以學(xué)生為中心,推進(jìn)課堂教學(xué)模式改革
2.1以學(xué)生為中心教學(xué)模式的內(nèi)涵。傳統(tǒng)的教學(xué)模式重在教,教師是課堂教學(xué)的主導(dǎo)者,學(xué)生被動接受教師的灌輸,教師按照教學(xué)大綱及教學(xué)進(jìn)度講授教學(xué)內(nèi)容,知識講授過于強(qiáng)調(diào)整個知識體系的內(nèi)在邏輯和系統(tǒng)完整性,脫離工程實(shí)際問題[7],學(xué)生不知為何而學(xué),學(xué)習(xí)興趣提不起來,教師對學(xué)生的接受能力及學(xué)習(xí)興趣點(diǎn)關(guān)注不夠,課堂上往往出現(xiàn)教師講得滔滔不絕,學(xué)生聽得朦朦朧朧的現(xiàn)象。以學(xué)生為中心的教學(xué)理念要求教師尊重學(xué)生的主體地位,尊重學(xué)生的個體差異,給學(xué)生提供足夠的學(xué)習(xí)空間,課堂教學(xué)以項(xiàng)目案例為載體,引導(dǎo)學(xué)生參與課堂教學(xué),形成良好的互動,鼓勵學(xué)生課下查找資料,認(rèn)真準(zhǔn)備,自主學(xué)習(xí),課堂分組討論,積極思考,踴躍發(fā)言,師生通過交流、探討、質(zhì)疑等互動教學(xué)模式,對復(fù)雜的工程問題提出解決方案,從而完成教學(xué)目標(biāo),使學(xué)生獲得畢業(yè)要求所需的學(xué)習(xí)成果[8]。2.2培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。為使課堂生動活潑,可搜集一些有關(guān)水處理工藝的趣聞軼事,歷史典故及熱點(diǎn)話題作為課堂教學(xué)的切入點(diǎn),通過生動講授,達(dá)到歷史故事、當(dāng)前熱點(diǎn)與理論知識有效結(jié)合的目的。如在講述濾池時,很多同學(xué)認(rèn)為沉淀池沉淀處理之后,水的濁度已經(jīng)很低,不理解為什么還要進(jìn)行過濾處理,為了說明濾池過濾的重要性,可講述一個歷史故事,19世紀(jì)德國漢堡曾爆發(fā)霍亂流行病,很多人感染死亡,但一些區(qū)域的人并沒有感染,經(jīng)過科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),沒有感染霍亂的人居住區(qū)域的飲用水是經(jīng)過岸邊砂層慢濾處理而得到的,正是由于霍亂病菌是以水為媒介進(jìn)行傳播的,慢濾去除了水中的霍亂病菌,從而保證了慢濾處理水的衛(wèi)生安全,從這個角度也說明了過濾在水處理工藝中的重要性。教師課前精心準(zhǔn)備這些素材,可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生認(rèn)識到所學(xué)知識的價值,提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。2.3充分利用教學(xué)資源,留給學(xué)生自主學(xué)習(xí)空間水質(zhì)工程課程理論性和實(shí)踐性較強(qiáng),涉及大量的水處理工藝及水處理構(gòu)筑物、機(jī)械設(shè)備,一些工藝流程及構(gòu)筑物構(gòu)造很難用文字描述清楚[9],在教學(xué)中通過演示東方仿真公司制作的動畫,使知識點(diǎn)生動形象地表達(dá)出來,可取得事半功倍的教學(xué)效果;也可利用實(shí)際的產(chǎn)品作為教學(xué)道具課堂演示,比如V型濾池的長柄濾頭,單純看教材文字描述及示意圖難以理解它的構(gòu)造及工作原理,把實(shí)際的長柄濾頭拿到課堂上一講,學(xué)生就很容易理解長柄濾頭均勻布水布?xì)獾脑?,還可以播放前期生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中拍攝的照片及微視頻,幫助學(xué)生理解構(gòu)筑物的內(nèi)部構(gòu)造,起到一圖勝千言的效果。2.4以小組為單元,充分開展課堂討論。以學(xué)生為中心的教學(xué)模式,要求教師做好課堂教學(xué)活動的導(dǎo)演角色,進(jìn)行劇本設(shè)計、場景組織、引導(dǎo)學(xué)生課堂交流討論,開展交互式、探討式和啟發(fā)式等多元化教學(xué)方法[10]。為保證討論效果,使討論有針對性,學(xué)生課下需要充分的準(zhǔn)備。教師每次上課需留出時間布置下次課要討論的內(nèi)容及問題,學(xué)生課下預(yù)習(xí)需要達(dá)到的要求,下次上課發(fā)言的主題,同時提供優(yōu)秀的教學(xué)資源供學(xué)生課下預(yù)習(xí)用,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。為鼓勵學(xué)生發(fā)言,在課程考核中,加大了課堂表現(xiàn)成績比重,對于教師沒有指定的、學(xué)生積極爭取的發(fā)言可另外給學(xué)生個人加分,實(shí)踐證明,這些措施的實(shí)施,活躍了課堂氣氛,鍛煉了學(xué)生的溝通表達(dá)能力及團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。2.5強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力根據(jù)給排水專業(yè)認(rèn)證規(guī)范,水質(zhì)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)需開展混凝、自由沉淀、過濾及反沖洗、活性炭吸附、樹脂交換容量測定、污泥沉降比及污泥指數(shù)測定、曝氣充氧、溶氣氣浮等8個實(shí)驗(yàn)16個學(xué)時,在此基礎(chǔ)上,我們又增加了水處理構(gòu)筑物演示實(shí)驗(yàn),構(gòu)建了集驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計性于一體的水質(zhì)工程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。根據(jù)教研室老師研究方向及我校實(shí)驗(yàn)裝備,開展了如污泥脫水、強(qiáng)化混凝等開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,供學(xué)生自主選擇,學(xué)生也可以根據(jù)自己的想法查找資料,制定實(shí)驗(yàn)方案,擬定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,在教師的指導(dǎo)下開展實(shí)驗(yàn)研究,開放實(shí)驗(yàn)的開展開拓了學(xué)生的視野,鍛煉了學(xué)生的動手能力,培養(yǎng)了學(xué)生初步的創(chuàng)新意識[11]。
3持續(xù)改進(jìn),關(guān)注學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求的達(dá)成度
工程教育專業(yè)認(rèn)證中,畢業(yè)要求達(dá)成度評價是課程教育質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)的重要依據(jù),是工程教育專業(yè)認(rèn)證工作的重要指標(biāo)。在水質(zhì)工程學(xué)課程教學(xué)中,建立了執(zhí)行→評價→反饋→改進(jìn)→執(zhí)行的循環(huán)機(jī)制,建立了學(xué)院教學(xué)督導(dǎo)組、專業(yè)負(fù)責(zé)人、在校學(xué)生等多個層面對課程教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行評價的教學(xué)質(zhì)量評價機(jī)制,主要對課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行評價,評價結(jié)論反饋給教師本人,教師針對反饋意見,對教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式等采取改進(jìn)措施,持續(xù)不斷改進(jìn)課程教學(xué)質(zhì)量,使其滿足畢業(yè)要求的達(dá)成,以符合工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。
4結(jié)語
基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的“成果導(dǎo)向”“以學(xué)生為中心”“持續(xù)改進(jìn)”等核心理念,結(jié)合南陽理工學(xué)院給排水科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)際情況,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核評價等方面開展了水質(zhì)工程學(xué)課程教學(xué)改革,在教學(xué)活動中,以項(xiàng)目案例為載體,以小組為單元,開展交互式、探討式和啟發(fā)式等多元化教學(xué)方法,提高了學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力,為學(xué)生畢業(yè)要求與培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
作者:黃雪征 任朝斌 臺明青 單位:南陽理工學(xué)院土木工程學(xué)院
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