以工作過程為導向的線上線下混合式課程建設的探索
——以水污染控制工程為例

沈陽工學院 付堯 王丹丹 劉一男

環保產業是國家確定的七大戰略性新興產業之一，水污染控制是我國環保產業的重要組成部分，各高校環境工程專業為我國環保產業高端人才的持續輸入起到了根本性作用。水污染控制工程作為我國高校環境工程專業的必修課程，也是核心課程，對環境工程專業人才的培養起到了重要的作用。我校作為遼寧省普通本科高等學校應用型轉變師范高校，針對以工作過程為導向的應用型本科課程體系的研究和探索進行了一系列課程改革的研究。筆者作為環境工程專業的教師，對我校水污染控制工程進行了工作過程系統化的課程體系改革[1]，同時嘗試應用線上線下混合式教學方式對授課形式進行改革，力求得到更好的授課效果和教學質量。

1 課程體系改革

環境工程專業的課程體系組成具有明顯的地域特點，在英國，高校的“通才”教育模式更加強調傳統學科的廣泛基礎理論教育。例如，英國的雷丁大學[2]環境科學專業水資源及污染控制相關課程的設置，將課程內容分散為以各類化學課程為基礎的水循環、大氣與海洋、水文地質學等幾門課程的若干部分，實踐教學方面雖然也強調分析、操作能力，但更多地體現在校內導師的一對一輔導，而與企業工作及崗位能力的聯系則不多；在德國，職業教育以“雙元制”為特色，基于《框架教學計劃》構建理論課程體系[3],德國高校各專業大量的實踐教學、企業崗位輪換訓練教學時間,以及企業監督和職業資格考試的評價模式,為培養學生的專業能力、社會能力和方法能力提供了保障；在美國排名前十位的部分高校中，水污染治理相關課程[4]主要由水體質量、廢棄物管理和地下與地表水文學三門課程的部分內容組成，而在廢棄物管理中更多強調的生態處理技術，對互聯網及計算機技術在教學方面的應用則更加具有多樣性及靈活性。在我國，本次課程的體系構成基本呈現實踐與理論課程界限明顯、教學方法老舊的特點，但近幾年也出現一小部分高校提出以注冊環境工程師考試或國際工程認證為依托[5]進行教學改革。

本次課程體系的重新構建就是基于國內外優秀的改革案例和經驗為參考進行的。水污染控制課程包括理論課程（56學時）、實驗課（24學時）及實訓課程（2周）。課程的教學目標是使學生能夠了解水污染控制技術的工作原理，掌握運行和調試各種污水處理設施及構筑物，能夠提出水污染治理工藝的流程設計方案，能根據分析和現場情況處理工藝運行中出現的問題。針對這些能力目標，以工作過程為導向建構學習領域，設計課程的學習情景[5]，具體的步驟為：①在水處理行業進行廣泛的社會需求調查，確定工作崗位及對應的典型工作任務；②根據工作任務所需專業能力，確定職業行動能力和行動領域；③根據崗位行動能力歸納出對應的水處理知識，整合課程內容，確定學習領域；④根據學習領域涉及學習情境，重新整合教學模塊，并將其分解為若干教學任務；⑤按照以上模塊開始教學。

根據多次企業調研及專業教學指導委員會課程建設會議研討，總結出水污染控制工程課程所對應的3大類崗位、10個典型工作任務及其相關職業行動能力和學習領域，結合目前環保行業的發展趨勢及未來崗位需求預測，擬將水污染控制課程的課程體系拆分并重組，最終形成了5個學習單元，分別是水質指標的表達、某生活區污水處理工藝設計、某造紙廠廢水處理的工藝設計、某工業園區中水回用方案的初步制定以及小型衛星城市污水處理廠設計。

2 教學模式和教學方法改革

“互聯網+教育”模式打破常規教學方法。2015年7月，國務院印發《國務院關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》。“互聯網+”就是“互聯網+各個傳統行業”，但這并不是簡單的兩者相加，而是利用信息通信技術以及互聯網平臺，讓互聯網與傳統行業進行深度融合，創造新的發展生態。“互聯網+”技術應用于教育使教學在教學場景、教師角色和學生學習特點等方面發生巨大變化。為適應“互聯網+”時代的教學特點以及學生個性化學習和創新能力培養的需要，研究嘗試將信息平臺教育直播（提高課堂教學互動方式的多樣性）、微課慕課（提高學生課下學習積極性）、線上考核平臺等方式應用于課程的各個教學環節中，已達到刺激學生學習激情，提高教學效果的目的。

加大實驗室及校內外實踐基地建設，確保實踐條件與課程學習單元的匹配度。應用型本科的環境工程專業以提高學生專業的綜合應用素質為目標，水污染控制工程課程更加強調學生工藝設計能力和動手能力的提升。根據前期將該課程體系拆分重構后歸納為六個課程學習單元，這六個學習單元對實踐條件的要求包括水質監測及分析設備、造紙廠廢水的處理單元、造紙廠污泥處理單元、工業園區中水回用單元及污水處理廠的實地操作。項目研究期間將以校內實驗室建設、校外實踐基地拓展、相關企業資源共享的形式提升學生的實踐條件。同時將適當增加實踐環節學時比例，鼓勵實驗教師積極開發設計性實驗、實訓環節，為學生鍛煉創新能力和實踐技能搭建更好的平臺。

以創新創業活動及大賽驅動學生積極創新。通過鼓勵學生積極參加各級大學生創新訓練項目及創新創業大賽，讓學生利用所學知識親自動手改善處理工藝、優化處理設備、研究新型環保材料，做到所學即所用，幫助學生進一步提高行業創新能力及實踐操作技能。結合校內環保社團、化學社團等團體積極開展第二課堂，通過參加環保公益活動、參與企業水處理技術咨詢等方式，激發學生的創新思維和對課程學習的社會使命感。

3 學生成績分析

本次課程改革在2017級環境工程專業中進行實踐，并對學生期末成績進行分析。

學生卷面成績分布總體比較合理，其中2017級1班成績：90～100分的學生人數為1人，占總人數的3.57%；80～89分的學生人數為5人，占總人數的17.86%；70～79分的學生人數為14人，占總人數的50%；60～69分的學生人數為8人，占總人數的28.57%，0人卷面不及格。2017級2班成績：90～100分的學生人數為0人，占總人數的3.57%；80～89分的學生人數為6人，占總人數的20%；70～79分的學生人數為11人，占總人數的36.67%；60～69分的學生人數為9人，占總人數的30%，4人卷面不及格，占總人數的13.33%。

總體來說，參加考試的58名學生多數卷面成績居于60～80分，總體成績呈正態分布。對比該課程學生的平時成績發現，平時成績與期末考試卷面成績分布基本一致，沒有發現卷面分數很低但平時成績很高等不合理情況，證明此成績基本能夠真實反映學生掌握該課程的情況。

本輪課程是第二輪采用工作過程系統化的授課方式，課程中把所有主要知識點串聯成6個項目，以成果為導向引導學生掌握課程內容。由于授課方式的最新嘗試，有的學生存在聽課不太適應的情況。從成績分布及平時成績和考試成績的對比發現，以往更適應以背書為主的學生本次考試成績多數有所下滑，尤其是綜合分析題、選擇題得分率較低，而上課積極參與老師所給項目設計、思維比較靈活的學生，本次考試卷面成績大多有所提升。與上一年試卷難度和知識點比較，本次試卷比上一次在重視對知識點靈活運用以及初步工藝設計的能力的同時，尤其強調了對廢水處理工藝日常運行出現問題的應急解決方案，卷面成績表現為高分和低分都減少了，更多同學分數分布于70～80分，從分數變化發現，對于學生專業的技能方面，不僅要通過增加實踐教學比例方面入手思考，如何通過教學改革提高學生的專業問題的應變能力也是很重要的。

針對以上分析，提出了以下改進措施：①從學生丟分的知識點來看，發現學生的首要問題是，很多學生對于專業問題了解的已經比較全面了，答題的時候也有自己的思路，但是文字表達能力比較差，這就直接導致綜合分析題不必要的失分；另外仍然有些學生對于傳統廢水處理工藝的設計中不是很明確每個構筑物的作用，造成工藝中幾個構筑物作用相互抵觸和個別構筑物無用的情況，在今后的教學中也要增加更多讓學生設計項目處理工藝的機會，多做練習。②本次考試發現選擇題是學生失分比例最高的題目，總結發現，本次考核的選擇題知識點比較零散，有些題并不是上課強調的重點，因此考慮在以后的課程中多結合第二課堂，讓學生走進圖書館、走進工廠，多進行課外專業訓練，作為課上學習的補充，教學效果將會更好。

4 結語

工作過程系統化課程體系的改革是應用型人才培養模式的探索，線上線下混合式教學則是近幾年在高校教學水平、教學環境不斷提高要求下的全新嘗試。水污染控制工程作為環境工程專業的核心課程，對學生實踐能力、工程思維的培養要求很高，因此采用以工作過程為導向的線上線下混合式課程建設為該課程的授課質量提升起到了積極的促進作用。