水質(zhì)工程學課程教學改革分析
時間:2022-02-11 03:16:48
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摘要:基于專業(yè)認證的“成果導(dǎo)向”“以學生為中心”“持續(xù)改進”理念,從教學內(nèi)容、教學模式、考核評價等方面對南陽理工學院給排水科學與工程專業(yè)核心課程《水質(zhì)工程學》進行了改革。重組教學內(nèi)容,服務(wù)專業(yè)培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求,在教學活動中,以項目案例為載體,反向設(shè)計課堂教學,以小組為單元,開展交互式、探討式和啟發(fā)式等多元化教學方法,并根據(jù)反饋意見持續(xù)改進課堂教學,提高了學生解決復(fù)雜工程問題的能力,為學生畢業(yè)要求與培養(yǎng)目標達成奠定了堅實的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:工程教育,專業(yè)認證,水質(zhì)工程學
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)進行標準化認證,達到提高高等工程教育質(zhì)量、實現(xiàn)工程師資格國際互認的目的[1]。我國自2006年開始啟動專業(yè)認證試點工作,2016年6月,成功加入《華盛頓協(xié)議》成為正式會員,標志著我國工程教育質(zhì)量得到了國際認可,進入了新的發(fā)展階段。工程教育認證采用成果導(dǎo)向的認證標準,它實施的核心理念是“成果導(dǎo)向”“以學生為中心”“持續(xù)改進”[2,3]。作為給排水科學與工程專業(yè)的核心課程,水質(zhì)工程學課程的教學效果直接關(guān)系到學生培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求達成度的實現(xiàn),為此,我們在課程教學中貫徹工程教育認證的理念,以畢業(yè)要求達成度和學生培養(yǎng)目標為導(dǎo)向,制定了水質(zhì)工程學課程的教學目標,重組教學內(nèi)容,在課堂教學中貫徹“以學生為中心”的理念,通過教學過程中的不斷反饋,發(fā)現(xiàn)問題,持續(xù)改進,提高了課堂教學效果。
1課程教學內(nèi)容以培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求為導(dǎo)向
按照《高等學校給排水科學與工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》認證標準中關(guān)于素質(zhì)、知識與能力的要求,水質(zhì)工程學課程屬于水質(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)標準、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,作為給排水科學與工程專業(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)控制進展的前沿技術(shù)等知識點[5,6]。
2以學生為中心,推進課堂教學模式改革
2.1以學生為中心教學模式的內(nèi)涵。傳統(tǒng)的教學模式重在教,教師是課堂教學的主導(dǎo)者,學生被動接受教師的灌輸,教師按照教學大綱及教學進度講授教學內(nèi)容,知識講授過于強調(diào)整個知識體系的內(nèi)在邏輯和系統(tǒng)完整性,脫離工程實際問題[7],學生不知為何而學,學習興趣提不起來,教師對學生的接受能力及學習興趣點關(guān)注不夠,課堂上往往出現(xiàn)教師講得滔滔不絕,學生聽得朦朦朧朧的現(xiàn)象。以學生為中心的教學理念要求教師尊重學生的主體地位,尊重學生的個體差異,給學生提供足夠的學習空間,課堂教學以項目案例為載體,引導(dǎo)學生參與課堂教學,形成良好的互動,鼓勵學生課下查找資料,認真準備,自主學習,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)疑等互動教學模式,對復(fù)雜的工程問題提出解決方案,從而完成教學目標,使學生獲得畢業(yè)要求所需的學習成果[8]。2.2培養(yǎng)學生學習興趣,提高學生學習積極性。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,歷史典故及熱點話題作為課堂教學的切入點,通過生動講授,達到歷史故事、當前熱點與理論知識有效結(jié)合的目的。如在講述濾池時,很多同學認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。教師課前精心準備這些素材,可以激發(fā)學生學習興趣,使學生認識到所學知識的價值,提高學生學習積極性。2.3充分利用教學資源,留給學生自主學習空間水質(zhì)工程課程理論性和實踐性較強,涉及大量的水處理工藝及水處理構(gòu)筑物、機械設(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],在教學中通過演示東方仿真公司制作的動畫,使知識點生動形象地表達出來,可取得事半功倍的教學效果;也可利用實際的產(chǎn)品作為教學道具課堂演示,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,把實際的長柄濾頭拿到課堂上一講,學生就很容易理解長柄濾頭均勻布水布氣的原理,還可以播放前期生產(chǎn)實習過程中拍攝的照片及微視頻,幫助學生理解構(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。以學生為中心的教學模式,要求教師做好課堂教學活動的導(dǎo)演角色,進行劇本設(shè)計、場景組織、引導(dǎo)學生課堂交流討論,開展交互式、探討式和啟發(fā)式等多元化教學方法[10]。為保證討論效果,使討論有針對性,學生課下需要充分的準備。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,學生課下預(yù)習需要達到的要求,下次上課發(fā)言的主題,同時提供優(yōu)秀的教學資源供學生課下預(yù)習用,引導(dǎo)學生自主學習。為鼓勵學生發(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、學生積極爭取的發(fā)言可另外給學生個人加分,實踐證明,這些措施的實施,活躍了課堂氣氛,鍛煉了學生的溝通表達能力及團結(jié)協(xié)作能力。2.5強化實踐教學,培養(yǎng)學生解決實際工程問題的能力根據(jù)給排水專業(yè)認證規(guī)范,水質(zhì)工程學實驗需開展混凝、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個實驗16個學時,在此基礎(chǔ)上,我們又增加了水處理構(gòu)筑物演示實驗,構(gòu)建了集驗證性、綜合性、設(shè)計性于一體的水質(zhì)工程實驗項目。根據(jù)教研室老師研究方向及我校實驗裝備,開展了如污泥脫水、強化混凝等開放實驗項目,供學生自主選擇,學生也可以根據(jù)自己的想法查找資料,制定實驗方案,擬定實驗項目,在教師的指導(dǎo)下開展實驗研究,開放實驗的開展開拓了學生的視野,鍛煉了學生的動手能力,培養(yǎng)了學生初步的創(chuàng)新意識[11]。
3持續(xù)改進,關(guān)注學生培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求的達成度
工程教育專業(yè)認證中,畢業(yè)要求達成度評價是課程教育質(zhì)量持續(xù)改進的重要依據(jù),是工程教育專業(yè)認證工作的重要指標。在水質(zhì)工程學課程教學中,建立了執(zhí)行→評價→反饋→改進→執(zhí)行的循環(huán)機制,建立了學院教學督導(dǎo)組、專業(yè)負責人、在校學生等多個層面對課程教學質(zhì)量進行評價的教學質(zhì)量評價機制,主要對課程的教學目標、教學手段、教學內(nèi)容進行評價,評價結(jié)論反饋給教師本人,教師針對反饋意見,對教學大綱、教學內(nèi)容、教學方法、教學模式等采取改進措施,持續(xù)不斷改進課程教學質(zhì)量,使其滿足畢業(yè)要求的達成,以符合工程教育認證標準。
4結(jié)語
基于工程教育專業(yè)認證的“成果導(dǎo)向”“以學生為中心”“持續(xù)改進”等核心理念,結(jié)合南陽理工學院給排水科學與工程專業(yè)實際情況,從教學內(nèi)容、教學模式、考核評價等方面開展了水質(zhì)工程學課程教學改革,在教學活動中,以項目案例為載體,以小組為單元,開展交互式、探討式和啟發(fā)式等多元化教學方法,提高了學生解決復(fù)雜工程問題的能力,為學生畢業(yè)要求與培養(yǎng)目標達成奠定了堅實的基礎(chǔ)。
作者:黃雪征 任朝斌 臺明青 單位:南陽理工學院土木工程學院
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