“水污染控制工程”產教融合一流課程研究

楊文文，李 潛，沈軍艦，張有倉，吳向陽

（1.江蘇大學 環境與安全工程學院，江蘇 鎮江 212013；2.鎮江市水業有限責任公司，江蘇 鎮江 212002）

“水污染控制工程”是面向本科環境工程及相關專業的主干課程，是該專業學生必修的一門核心專業課程，在專業培養目標中具有十分重要地位[1-2]。本課程系統地介紹了國家有關水污染防治的技術政策和法規，污染控制技術的分類、方法和原理，污染控制設備的設計、計算和繪制等[1]。通過此課程，學生能夠系統地掌握水污染控制的基本理論和工程技術知識，為其將來從事水污染控制領域工程設計、運行管理、科學研究，以及新理論、新技術、新設備的研發工作打下基礎。

我校“水污染控制工程”經歷了三個階段，從傳統課程建設階段（1997—2004 年）到精品課程（企業參與）建設階段（2005—2013年）再到一流課程建設階段（2014年至今）。此期間課程一直在不斷探索和突破。如在第一階段進行課程各類教學文件的完善、實驗室建設和教材建設等，如“水污染控制工程及課程群的建設”獲2004年江蘇省教學成果二等獎；第二階段積極開展課程建設，更新完善課程內容體系，如2010年獲批校首批“842T”課程；第三階段按照國際工程教育專業認證的理念和要求，認真做好環境工程專業認證和一流課程建設工作，不斷推進教學內容和方法的改革，如2015年主編出版了特色教材《水污染控制工程及設備》（江蘇省重點教材），2019年獲校線下一流課程，2021年獲江蘇省線下一流本科課程，2023年獲國家一流線下本科課程。雖然我校“水污染控制工程”在課程建設方面取得了階段性的成果，但是課程改革和創新還在繼續。為了更好地適應時代的發展，培養出具有創新意識和國際視野，綜合素質高、工程實踐能力強的環境工程技術人才，探索新形勢下的教學方式和方法尤為必要[3-6]。

1 現狀與問題

本課程服務于環保產業需要的環境工程專業人才培養，主要是使學生獲得服務環保領域的水污染控制技術，以及設備的設計、開發、運行與管理等方面的知識和能力，課程的特點是學科交叉，內容多而且難，且水污染控制新技術層出不窮，因此，課程在教育教學中迫切需要解決以下問題。

1）如何使學生掌握好重點和難點知識？

2）如何增強學生污水處理單體設備和前沿新技術知識，以滿足用人單位的需求？

3）如何培養學生解決復雜環境工程問題的能力？

2 課程建設改革思路

1）充分發揮高校“主陣地”，企業“第二戰場”的作用。充分利用高校教師在水污染控制理論和前沿技術方面科學研究的優勢，提升課程的高階性和前沿性。充分融入企業兼職教師在工程實踐方面的優勢，提高學生解決復雜環境工程問題的能力。

2）產教融合、校企合作。高校教師與企業兼職教師共同制定課程內容，并結合企業實際污水處理問題，積極推進教育教學進程，使學生充分理解重、難點知識，著力培養學生分析和解決問題的能力，切實提升學生解決復雜環境工程問題的能力。

3）改革教學方法與考核方式。教學方法與手段靈活多樣，課程考核方式多元化，強調企業教師的作用，強化對過程的考核，突出學生綜合能力培養，形成體現OBE 教學理念的課程考核評價體系。

3 課程建設改革情況

3.1 構建多效教學團隊

3.1.1 建立校企人力資源共建共享機制

專門出臺文件設立“產業教授”和“企業兼職教授”，完善“雙師雙能型”專兼職教師引進、認證與使用機制，引進行業企業資深專家、技術骨干和管理專家擔任產業教授、專兼職教師，聘請企業工程師和技術人員為兼職教師。同時，定期選派專任教師到企業掛職、培訓和實踐。

3.1.2 合力打造“雙師雙能型”課程教學團隊

引導教師向“雙師雙能型”轉變，校企共同打造教師培訓基地，聘請校外具有環境工程背景的企業或行業專家擔任兼職教師，構建“雙師雙能型”教學團隊。并為青年教師配備指導老師，定向培養，切實做好傳、幫、帶，形成一支高水平的老中青教學團隊。

3.2 課程教學內容改革

本課程大力進行產教融合課程教學改革，通過引企入校，產教研學相結合，充分發揮高校“主陣地”和企業“第二戰場”的作用，形成了“引企入校-產教研學-多效協同”的產教融合教學改革思路，并圍繞產教融合課程教學中需要重點解決的三個問題，進行具體的教學實施。

（1）如何使學生掌握好重點和難點知識？

第一，運用線下翻轉課堂模式進行教學，如圖1所示。

圖1 翻轉課堂教學設計

第二，開展虛擬仿真教學，運用仿真軟件幫助學生掌握重點、難點知識。

第三，校內現場教學，利用學院現有的小型水處理演示裝置進行現場講解。

第四，合作企業污水處理廠現場教學，通過實際污水處理系統和設施進行講解。

（2）如何增強學生污水處理單體設備和前沿新技術知識，以滿足用人單位的需求？

第一，2015年主編出版了《水污染控制工程及設備》教材，增加了污水處理技術單體設備教學內容。

第二，開展虛擬仿真教學，補充學習單體設備知識。

第三，進行企業現場教學，由企業教師負責講解實際污水處理構筑物和單體設備的結構、工作原理及運行管理，提升學生對單體設備設計、運行與管理的能力。

第四，采用“學生課前5 min 新技術匯報” 方式，即課前學生做匯報，教師點評、補充，使學生及時了解污水處理新技術。

（3）如何培養學生解決復雜環境工程問題的能力？

第一，以“學生為中心”教學模式，突出對學生能力的培養。

第二，以企業現場教學、企業專家授課及講座等方式，理論與實踐相結合。

第三，以大作業（項目方案設計）形式，通過水污染問題的調研、項目主題選取、方案研究、工藝設計等各環節進行綜合鍛煉。

第四，進行產教融合、校企合作，以企業實際運行污水處理問題設置校企課程研究課題，以學生為主體完成課題，切實提升學生解決復雜環境工程問題的能力。

3.3 課程資源改革

（1）整合校內和校外數字教學資源，建設線上微課、微視頻資源

校內資源：先后主編出版了3 本教材，不斷更新教材內容，補充最新理論和前沿技術，得到了有效使用；建成了校內課程網站（http：//kc.ujs.edu.cn/site47/），并且進一步優化和完善校內課程網站，并將其作為課程線上學習平臺（輔助教學）。

校外資源：與共建企業合作開發課程教學視頻（https：//mooc1.chaoxing.com/course/224291780.html），其可作為課程線上案例學習平臺。通過此平臺可以學習到污水廠（鎮江市水業總公司水污染控制工程案例）實際內容、技術應用、設備結構和運行管理等知識。

（2）結合虛擬仿真構建三維線上平臺

建成了水處理虛擬仿真實驗室和開放實驗室，將水處理虛擬仿真實驗室和開放實驗室教學視頻整合與課程里的單體設備或者整體設備相關聯，構建三維動畫平臺供學生學習，增加學生對知識點的直觀印象，有助于對課程重點和難點的吸收和消化。

4 結束語

本課程在建設過程中能夠主動適應時代和社會的需要，根據環境工程專業培養目標，明確課程目標和定位，構建課程的創新特色。

1）與時俱進，充分體現OBE 和以學生為中心的教學理念，針對該課程的重難點知識，根據課程教學定位和目標，采用翻轉課堂模式、虛擬仿真教學和企業現場教學等多種方式，教學成效明顯。

2）構建“引企入校-產教研學-多效協同”的產教融合模式，充分發揮高校“主陣地”和企業“第二戰場”的作用，以學校資源為基石，以企業工程案例為主體推進協同創新和成果轉化，為學生理論知識的學習及實際案例分析和解決提供平臺和創新窗口。

3）教學方法與手段靈活多樣，考核評價體系多元化。根據課程教學內容的特點，采用案例式、討論式、引導式、問題式等多種教學方法，并融合企業生產現場教學、企業教師授課、虛擬仿真教學等，提高學生解決實際問題和創新創業能力，提升人才培養質量。同時，突出了學生綜合能力培養和課程育人，形成了體現OBE 教學理念的課程考核評價體系。