“水污染控制工程”課程設計教學改革

周笑綠， 鄭紅艾， 胡晨燕

(上海電力學院環(huán)境與化學工程學院，上海200090)

0 引言

“水污染控制工程”課程設計是環(huán)境工程專業(yè)的重要實踐環(huán)節(jié)［1-2］，其目的是進一步鞏固和加深學生對所學“水污染控制工程”等課程知識的認識和理解;加強工程設計能力的訓練，提高綜合運用“水污染控制工程”以及其他課程所學的知識，解決污水處理工程實際問題的能力［3-7］。該環(huán)節(jié)一般安排在“水污染控制工程”課程之后進行，構(gòu)成統(tǒng)一配套的理論和實踐教學體系。

“水污染控制工程”課程設計的任務是完成對一個城市污水廠的工藝設計［8-10］，包括:工藝選擇和計算、平面布置、高程布置等，需要遞交手繪的平面布置圖1張、CAD繪制的高程布置圖1張和說明書1份［11-12］。這些工作量我校的設計時間安排是在2周內(nèi)完成。由于時間緊、內(nèi)容多、涉及的知識面廣，計算和繪圖工作量均較大，為了在有限的時間內(nèi)獲得較好的效果，達到既定目標，我們教學小組成員在實踐中不斷進行研究和摸索，在許多方面進行了改革嘗試。

1 設計任務:每人一題、列表求證

課程設計是訓練學生實際應用能力的環(huán)節(jié)，但以往經(jīng)驗表明，由于這種教學方式具有松散式教學管理的特點，教師不容易全程跟蹤，學生抄襲的現(xiàn)象比較嚴重，難以達到實際鍛煉的目的，為了減少這種現(xiàn)象發(fā)生，課題組設計了讓每個學生的設計任務均有所不同的方法，即1人一題的方法。

通過對設計任務的分析，我們采取了在設計任務中將用于計算總污水量和水質(zhì)的居民人口數(shù)量、排污水量和排BOD5量進行改變的方法來處理;即在任務書中將小區(qū)的居民人口數(shù)量、排污水量和排BOD5量預留出空缺(圖1中斜體字部分)，待任務書印刷完成后，再手工填入數(shù)據(jù)。這是一種相對簡便、操作性較強和效果顯著的方式。首先它既能達到每人一題的目的，也不會因過多的工作量給教師增加太大的負擔;其次因為污水廠設計中，污水量和水質(zhì)是貫穿始終的重要的設計數(shù)據(jù)［13-15］，決定著整個設計計算的結(jié)果。

圖1 課程設計任務書1人一題設計示意

在對每份任務書填入數(shù)據(jù)前，教師需事先做一張表格，對每個學生任務中的居民人口數(shù)量、排污水量和排BOD5量進行列表，不能有重復，保持唯一性;同時進行總水量和水質(zhì)的計算和記錄(見表1)。以便日后對學生的設計和計算結(jié)果進行檢查和核對。這種方法雖然會給教師增加一定的工作量，但磨刀不誤砍柴工，經(jīng)實踐證實，這樣做對后續(xù)的管理起到了事半功倍的效果。由于設計題中涉及的人口數(shù)量和每人每天排放的污水量和BOD5量均不同，每個學生從一開始拿到任務書就明確了這一點，保證了每個學生必須自始至終獨立完成設計計算任務。

表1 每位學生任務及水量、水質(zhì)計算結(jié)果核查表

經(jīng)過設計過程中對學生進行的答疑、質(zhì)疑、觀察、檢查和調(diào)查證實，這一措施確實是很有效的，尤其是對于那部分學習自覺性較差的學生效果更為明顯。

2 參考資料:變教材為參考書

以往的“水污染控制工程課程設計”是教師為學生訂購統(tǒng)一的教科書，學生以其為參考進行設計，它的優(yōu)點是便于學生學習參考，也便于教師的輔導;缺點是教科書的存在，容易成為學生的一種依賴或框框，限制了學生在工藝選擇方面的自主性;還容易導致全班同學設計工藝趨于一致，千篇一律，缺乏個性，不容易培養(yǎng)學生的獨立思考能力，同時也愈加方便了學生的抄襲。為了改變這種狀況，我們嘗試不設統(tǒng)一教科書的方式，而是讓學生去圖書館借參考書和資料，倡導學生自主選擇工藝方法。當然，這樣做的前提是教師事先了解圖書館的參考書能夠滿足要求，或提前向圖書館推薦和采購一部分參考書目。在這過程中，教師可以采用啟發(fā)的方式、與學生討論的方式，協(xié)助學生自主確定工藝方法。這樣做的結(jié)果是大大發(fā)揮了同學們的主觀能動性，同學們通過自己查閱書籍資料，選擇的工藝花樣出新、特色鮮明、百花齊放。既激發(fā)了同學們的主動學習熱情，避免盲目照抄課本，同時在這個過程中也鍛煉了學生查閱文獻資料、設計手冊和設計規(guī)范的能力，使他們綜合運用所學知識來分析解決實際問題的能力得到了加強。

3 質(zhì)量監(jiān)控措施:答疑、質(zhì)疑和中期檢查

課程設計環(huán)節(jié)與課堂授課不同，對學生的管理相對比較松散。為了使學生在這一環(huán)節(jié)能夠得到充分的訓練，深化對“水污染控制工程”課程知識的理解，我們設計了一套質(zhì)量監(jiān)控方案，包括:答疑—質(zhì)疑—中期檢查。

(1)“答疑”。是課程設計的重要教學方式。教師每天在設計室內(nèi)坐堂，針對學生的設計進行現(xiàn)場解答，及時輔導學生進行設計，糾正學生設計中出現(xiàn)的偏差，同時了解每個學生設計進度。應該說，課程設計的答題是質(zhì)量保證的關(guān)鍵。

(2)“質(zhì)疑”。“質(zhì)疑”是針對很少答疑的同學進行的檢查。在設計過程中，絕大多數(shù)學生都會主動地找教師進行答疑，詢問設計中遇到的種種問題，但也有一小部分學生很少與教師交流。這些學生一部分是性格內(nèi)向，平時就不喜歡問問題、喜歡自學的學生;另一部分是不愿獨立思考，跟在別的同學后面模仿，生搬硬套別人的設計思路的學生。前者很容易走彎路、出偏，直到設計結(jié)束交圖紙報告時，才被老師發(fā)現(xiàn)問題，再糾正已經(jīng)沒時間了;所以要對這部分同學進行質(zhì)疑，及時了解情況。而對于后者，這部分學生往往沒有真正理解所采用的設計思路的意思，他們僅僅將別人的設計方案拿來，照葫蘆畫瓢地進行方案設計、畫圖，但根本不清楚為什么這樣設計，結(jié)果設計做完后，一問三不知，浪費了時間，還是什么也沒搞懂。所以說，對這些不來答題的學生進行質(zhì)疑是非常必要的，是了解學生設計情況的必要環(huán)節(jié)。

(3)“中期檢查”。我校“水污染控制工程”課程設計安排2周時間，一般第1周主要是進行工藝選擇、構(gòu)筑物選擇、設計計算和設計說明書的撰寫，第2周一般是進行平面圖和CAD高程圖的繪制。由于內(nèi)容較多、時間較緊，為了保證設計進度能夠正常進行，必須及時完成各階段的任務，才能按時保質(zhì)保量完成設計。曾經(jīng)有一次，一位同學在最后1天等待答辯的時候睡著了，一問才知道前面沒有抓緊，最后時間來不及了就熬了2個通宵將設計圖完成;可是當老師詢問設計中的問題時，他還是回答不上老師的問題，光照抄別人的，沒有真正搞清楚，最后還是沒有通過。為此，在及時總結(jié)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，將第1周最后1天安排進行中期檢查，每個學生將1周以來完成的內(nèi)容交與老師檢查，老師將每個學生的進度進行注冊登記，同時檢查設計過程和存在的問題，一般來說，只要提前將這些環(huán)節(jié)告知學生，并且組織實施，都會收到較好的效果。中期檢查階段按時完成率一般可達90%以上。對于沒能按時完成設計任務的同學，及時給予提醒或督促其加快進度。

通過答疑、質(zhì)疑和中期檢查等過程，也可以及時發(fā)現(xiàn)設計中出現(xiàn)的一些問題、問題跡象或一些有代表性的容易出錯的地方，可及時召集全班學生集中上課給予講解，把問題扼殺在萌芽狀態(tài)，保證課程設計穩(wěn)中有序，按時、保質(zhì)地完成。

4 考核方式:筆試加口試，綜合評定

以往我校“水污染控制工程”課程設計考核均采取面試、口試的方式。這種方式的好處是教師可以與學生面對面，了解學生對課程設計的掌握情況，問題也比較靈活;缺點是學生數(shù)量較多，考試時間和教師數(shù)量有限，所以考題數(shù)量對每個學生也是有限量的，不一定能夠真正反映出學生對設計的掌握程度，容易帶來小概率事件，也即有些同學抽到的題目相對容易，有些則相對較難，常會帶來成績上的不合理;再則考試時間不統(tǒng)一，后考的學生可以根據(jù)先考的學生獲得部分考題，進行準備，使得前者的成績與后者相比有失公平。面對眾多學生考題不可能不重復，也不可能難易絕對均衡。因此為了避免這些問題，我們嘗試采用筆試+口試的方式進行課程設計測試，即在筆試的基礎(chǔ)上，對一部分平時答疑較少、成績較差的學生加試口試，了解他們對整個課程設計的掌握情況，綜合確定成績。這樣既可以避免測試題難易不均的問題，也可以使考題數(shù)量多一些，考題面廣一些，測試效果更客觀、公正、公平。經(jīng)過我們對3屆學生的使用證明，這種綜合考試方法，確實能更客觀的反映學生的掌握情況，確定的成績也更合理，學生心服口服。需要說明的是，關(guān)于課程設計的考試題則需要教學組老師給予認真的研討和設計，同時在實踐中不斷地加以補充、修改和完善。

5 加強交流和研討，不斷總結(jié)和完善

為了使“水污染控制工程”課程設計的教學可操作性更強，課程設計過程中教師之間經(jīng)常性的交流和教學研討是非常必要的，通過討論，有時甚至是爭論和求證都有助于“水污染控制工程”課程設計的教學向更規(guī)范、更準確的方向發(fā)展。此外，每次答疑時注意記錄學生容易疑惑的知識點，記錄任務書和指導書中表示尚不夠明晰或需要補充和修改的點點滴滴不適宜方面，及時進行修改，也是很有必要的，可以使設計資料逐步得到改進、充實和完善。

6 結(jié)語

通過設計任務、參考資料、質(zhì)量監(jiān)控和考核方式等幾個方面對“水污染控制工程”課程設計的教學改革和實踐，收到了明顯的效果。大大激發(fā)了學生的設計熱情、主動性和積極性;課程設計中的抄襲現(xiàn)象大大減少。改革實踐兩年來的成效顯著，學生課程設計的成績明顯提高。改革也為教師有序地進行課程設計教學提供了系統(tǒng)地管理方法;為教師更客觀、科學、公平地進行課程設計成績評定摸索了一套有效的模式。

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