《水质工程学II》课程教学体系改革探索

发表时间:2021/7/30   来源:《中国教师》2021年第4月第10期   作者:张颖,李建操
[导读] 《水质工程学II》课程是给排水科学与工程专业重要的专业核心课程,
        张颖,李建操
        (滁州学院土木与建筑工程学院,安徽 滁州 239000)

        摘要:《水质工程学II》课程是给排水科学与工程专业重要的专业核心课程,是学生未来就业与考研不可或缺的内容。然而,传统的以教师讲授为主的教学方式存在学生学习兴趣低、效率低的问题,为了提高课堂的教学水平、保证人才培养质量,有针对性地从理论教学方面提出课程的改进措施,着重培养学生的专业素质、实践能力和创新能力。
关键词:水质工程学;改革;创新能力
        《水质工程学II》课程主要围绕污水处理的原理、方法及工艺进行介绍,课程内容涉及面广,理论性和实践性都较强,涉及《水力学》、《水处理微生物学》、《泵与泵站》、《水质工程学I》、《给排水管网工程》等专业内容[1-3]。目前,随着城市化进程的加快,水资源可持续利用的规范化,城市水厂和污水处理厂运行控制自动化程度的提高,对给排水科学与工程专业人才素质的要求也越来越高[4]。为了培养更多适应新时代需求的高质量给排水科学与专业方向的优秀毕业生,有必要结合实际情况对给排水科学与工程专业的教学和人才培养模式进行改革,作为
一门重要的专业必修课,《水质工程学II》的教学必须紧抓教学质量,注重对学生专业素质、实践能力和创新能力的培养。
1 现有教学模式存在的问题
(1)授课内容多且杂,听起来枯燥乏味
《水质工程学II》课程主要围绕污水水质特征与水质指标、水体污染及危害、改善水质的工程学原理、设计计算方法、各种污水处理的理论、方法、技术以及各种污水处理系统而展开的,整本书内容较多,大多数知识点比较抽象,学生理解起来较困难[5]。除此之外,各章节的知识点连贯性较差,传统的讲授式教学模式导致大多数学生上课精力不集中,对前后章节知识点的连贯性掌握较差,导致学生整体积极性不高,成绩不理想。
(2)学生上课积极性不高,学习效率低
由于《水质工程学II》安排在大三下学期授课,此阶段学生对专业课程的重视程度不够,大多数学生都忙于准备考研或者找工作,加之课程内容的繁重与抽象,导致课堂上的学习氛围逐渐减弱,学习的效率较低,期末考试临时抱佛脚,大多数学生没有真正意义上去理解本门课的内容。因此,不但学生的上课积极性差,授课教师的授课热情也受到一定程度的影响,教学质量随之下降。
2 教学模式改革的探索
(1)教学方法的改革
针对传统教学方式存在的问题进行课程改革,旨在克服传统教学方式中学生学习效率低、课堂吸收效果差等弊端[6-7]。将任务驱动式案例教学法引入《水质工程学II》课堂教学中,通过课程资源、图书馆文献、期刊、电子资源的查找,依据水质工程学II的教学目标,建立课程案例库,授课前将核心内容以任务的形式发放给学生,学生课前接受任务并通过查阅相关资料解决任务,锻炼学生的自主学习能力,提高学生的创新思维。
(2)教学手段的革新
        改变传统的教师-黑板-教材为主线的教学模式,利用超星教学平台发布每堂课的知识框架、重要知识点,并结合每堂课的内容在超星教学平台发布练习题目,设置抢答、随机选人回答问题、讨论等环节,使学生积极参与到课堂中,提高其自主学习能力,旨在通过信息化手段激发学生的学习兴趣,提高学生的学习效率。
(3)教学内容的整合
将《水质工程学II》课程的知识体系按任务模块划分为生物处理理论与技术、生活污水处理技术、工业废水处理技术、污泥处理处置与利用组合模块,根据每个任务模块的教学内容给学生布置一定的任务,具体每一模块详情如表1所示。要求学生课前预习,搜集素材,查找资料搜集相关知识解决任务,并依据任务对设定的案例进行分析。旨在通过分模块学习因材施教提高学生的实践能力。


表1 《水质工程学II》任务模块划分
序号    学习  项目    学习内容    对应课程目标    支撑的毕业要求    达成度
1    活性污泥法处理系统    1)活性污泥法的基本原理
2)学习污水的活性污泥处理工艺的设计原则与方法    掌握污水厂处理工艺的生物处理理论与技术    能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决给排水相关领域复杂工程问题    100%
2    生物脱氮除磷工艺设计    1)掌握脱氮除磷的基本原理
2)熟悉污水中氮和磷的存在形式及脱氮除磷工艺设计原则    掌握水处理和运行管理方面的基本技能,在实际中可以针对不同水质进行分析处理    能够基于给排水科学与工程基本理论并采用科学方法对复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、通过信息综合得到合理有效的结论    100%
3    印染废水处理工艺设计    1)熟悉印染废水的水质特性
2)掌握工业废水的处理工艺    学会根据原污水水质情况查阅设计手册,进行污水厂的设计    能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任    100%
4    初沉池污泥的处理处置    1)掌握初沉池污泥量、含水率等计算方法
2)掌握污泥的处理与处置方法    能够用数学、化学和生物学相关知识原理解决给排水专业应用领域复杂工程问题中污水厂相关的问题    能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决给排水相关领域复杂工程问题    100%

3 结语
        针对传统教学方式存在的弊端,对《水质工程学II》课程从教学方法、教学手段、教学内容等方面进行改革。可以很好地实现课程目标、提高学生的学习兴趣、改善学生的学习效率、支撑专业毕业要求,是对该课程教学进行深化改革的有益尝试,为给排水专业学生的综合能力提升构建了新格局。
参考文献:
[1]龚为进,周子振,刘玥,吕晶晶,李扬.慕课视域下《水质工程学》翻转课堂教学实践与探讨[J].创新创业理论研究与实践,2021,4(06):52-53+60.
[2]李若愚,曲丹,孙德智,王毅力.“水质工程学”实验课程教学改革实践——以北京林业大学为例[J].中国林业教育,2021,39(01):69-72.
[3]王雪峰,王淑娜.《水质工程学》课程建设探讨[J].课程教育研究,2020(48):121-122.
[4]梁恒,李伟光,马军,李圭白.新工科背景下《水质工程学》课程建设思考[J].给水排水,2020,56(11):143-146.
[5]程媛媛,朱易春,龙焙,严群.工程教育专业认证引领下的水质工程学实验教学探究[J].科教导刊(上旬刊),2020(31):112-114.
[6]于艳.新时期水质工程学实践教学模式改革探析[J].农业灾害研究,2020,10(07):174-175+180.
[7]李绍秀,李冬梅,杜星,秦雯,蒋树贤.基于OBE理念的水质工程学课程教改与教学大纲设计[J].教育教学论坛,2020(42):119-121.
[作者简介:张颖(1993-),女,辽宁大连人,硕士、助教。研究方向:水污染控制理论与技术。
基金项目:滁州学院教学质量工程项目“任务驱动式案例教学法在《水质工程学II》 课程教学中的应用研究”(2020jyc049);高等学校省级质量工程项目线上线下混合式和社会实践课程“理论力学”(2020xsxxkc311)。
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