以實踐目標為導向的本科生課程教學改革

摘要：針對新形勢下的工科專業培養要求，提出了以實踐目標為導向的給排水科學與工程專業“水的特種處理”課程教學改革方案。在對本課程進行現狀分析并提出課程存在不足的基礎上，開展了以培養學生的工程實踐應用和科技創新能力為目標的課程實踐，將課程進行模塊化分類并注重課程的成果輸出，強化課程團隊建設與過程評價體系，以期為工科專業的課程改革和人才培養提供一定的借鑒。

關鍵詞：實踐目標；水的特種處理；教學改革；給排水科學與工程

Abstract：Accordingtothecultivatingrequirementsofengineeringmajorsunderthenewsituation，theteachingreformschemeof"specialtypewatertreatment"courseorientedtopracticegoalforWaterScienceandEngineeringisputforward.OnthebasisofanalyzingthecurrentsituationofthecourseandpointingoutthJdnp/ZiSpGfIMN7QXcqTStbml1iFcMhYJdk71TpAo44=eshortcomingsofthecourse，thecurriculumpracticeaimedatcultivatingstudents'engineeringpracticeapplicationandscientificandtechnologicalinnovationabilityhasbeencarriedout.Thecourseisclassifiedwithmodularizationandtheoutputofthecourseresultsisemphasized，andmeanwhilethecourseteambuildingandprocessevaluationsystemarestrengthened.Alloftheseprovidecertainreferencesforthecurriculumreformandtalenttrainingofengineeringmajors.

Keywords：practicegoal；specialtypewatertreatment；teachingreform；WaterScienceandTechnology

隨著我國水環境保護標準的不斷提高以及給水排水領域所承擔的任務不斷增加，給排水科學與工程專業面臨著新的挑戰。2010年，教育部實施的“卓越工程師教育培養計劃”（即“卓越計劃”），其主要目標是培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才［1］。2015年，國務院發布了“水污染防治行動計劃”（水十條），對水環境的改善和治理提出了新的目標，也對給排水科學與工程專業的人才培養提出了新的要求，在此背景下，給排水科學與工程專業培養創新能力強的復合型工程技術人才已迫在眉睫［2］。

新形勢下，全國給排水科學與工程專業指導委員會就本專業教學體系與教學方法的改革進行了探討，確定了人才培養應根據“用人需求”和“培養需求”從戰略高度構建分層次、多模式、多規格的體系［3］。同時，《注冊公用設備工程師執業資格制度暫行規定》指出，給水排水專業將逐步執行執業注冊制度。鑒于此，給排水科學與工程的專業課程教學必須與上述要求相適應，在“厚基礎”的本科培養模式基礎上，注重實踐應用能力，進而培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的卓越工程師［4］。要達到這一目標，本專業課程的教學改革是必不可少的。“水的特種處理”是給排水科學與工程專業的核心課程之一，通過本課程的學習，使學生具備針對水處理面臨的相關問題提出相應的解決方案，進而解決工程實際問題的能力，并具有一定的創新能力，從而為后續畢業實習、畢業設計以及就業及研究生階段等打下堅實基礎。因而，如何在厚基礎的前提下，提高工程實踐能力并強化成果輸出，是本課程的培養目標，也是教學方法需不斷完善的動力。鑒于此，以“水的特種處理”課程為例，圍繞工程實踐能力培養及強化成果輸出的實踐目標導向，從課程的教學組織、教學方法及手段、師資隊伍等方面，提出課程教學改革的一些思路，以期為新形勢下給排水科學與工程專業課程教學的完善與發展提供一定的借鑒。

一、課程現狀分析

（一）課程設置有待優化

“水的特種處理”課程主要內容包括飲用水的預處理、深度處理工藝以及特種水的處理技術，是水質工程的重要組成部分，涉及的內容較為廣泛，在專業中的重要性也不言而喻。本課程的目標是使學生在掌握基本工藝理論及方法的基礎上，能將工藝技術應用到工程實踐中去，這就要求課程設置不僅注重理論知識的傳授，還應加強工程實踐能力的培養。當前，“水的特種處理”課程的設置仍是以水處理工藝技術分章講授為主，這些內容已基本占據全部的課程學時，在學生實踐應用能力培養方面則涉及較少，從而使課程的理論與實際的有機結合弱化，進而影響了課程的有效性和目的性。因而，在當前教學計劃設置的情況下，如何有效利用有限的學時，優化課程設置，使課程教學能發揮其應有的作用，是本課程亟須解決的問題之一。

（二）實踐應用環節有待加強

“水的特種處理”是工科專業課程，在新形勢下，其培養目標是創新強能力型的復合工程人才，因而，課程的設置應緊緊圍繞學生的畢業輸出導向［5］，強調學以致用，用以促學，形成理論與實踐有機結合的教學模式。同時，本課程主要內容皆為水處理工藝技術，學生在掌握工藝技術基本理論的同時，更應側重工藝技術的實際應用，目前，盡管在課程教學過程中將工程實例穿插于不同章節，但仍以教師講授為主，學生對工程實際的內容接觸得較少，缺乏對具體的工程案例分析及解決問題方面的訓練，并不能很好地將理論知識應用于工程實踐。此外，本專業的畢業生畢業后的去向之一是從事工程設計或施工，針對這一需求，在課程的實踐應用能力培養基礎上，對給排水專業執業資格考試內容有所涉及也是必要的。給排水執業資格考試分為基礎部分和專業部分，其中專業部分是考試的難點，而學生在畢業幾年后的考試中要取得好的成績，前期在校期間的專業儲備是必不可少的，且如果在校期間能對專業考試部分的內容進行集中強化學習，則可為后續的考試打下堅實的基礎。因而，在強化實踐應用的過程中，如何將執業資格考試涉及的內容與之有機融合，也是本課程教學改革應探討的問題。

（三）課程成果輸出不夠重視

課程內容設置應著重強調工程實踐能力與創新能力的培養，這也與新形勢下的專業培養目標相契合。當前，針對工程實踐能力的培養已獲得一定的重視，但本科生課程創新能力培養方面則涉及較少，課程成果輸出也難有突破。如以“水的特種處理”課程為例，本課程所涉及的工藝是現行世界范圍內較流行且較新型的技術，其內容既包括水質處理工藝技術的實際應用、工藝技術的改進及創新發展，這兩方面都將為培養學生的創新能力提供良好的平臺基礎。盡管在前期教學過程中，也涉及對學生競賽及項目立項等進行引導，但并沒有形成系統可持續性的實施機制，也使這一平臺并沒有充分發揮作用。主要的原因在于一方面對本科生的創新能力培養不夠重視，另一方面創新能力培養進而實現課程的成果輸出涉及的范圍比較廣，對現有的課程設置以及教學方式需做較大的調整，這也不是一蹴而就的。

二、課程改革實踐探索

（一）圍繞教學大綱，建立課程分類模塊

依照課程教學大綱，調整課程內容設置，強調重點突出并與實際應用相契合，對理論知識、專業案例以及成果輸出等涉及的內容進行歸類，形成不同功能模塊，主要包括水處理技術模塊、工程案例模塊（包括執業資格考試部分）、創新成果輸出模塊。圍繞上述三個功能模塊，對課程內容進行分類調整，如水處理技術模塊部分可分為氧化技術、吸附技術以及特種水處理技術三部分，每一部分中的各工藝技術進行穿插整合，以專題的形式加以講授，每一專題結束后，對本專題涉及的工程案例進行分析討論，并對當前本專題涉及的國內外工藝技術現狀及發展進行拓展，為后續的創新成果輸出打下基礎。其中，水處理技術模塊的實施以課上為主，課后為輔，工程案例和創新成果輸出模塊則以課上為輔，課后為主，實行課內課外有機聯動，這樣也解決了課程課時不足的問題。此外，三個功能模塊的有效實施離不開課程資源庫的支撐，尤其是工程案例和創新成果輸出模塊，這也是本課程教學改革需重點關注的問題。針對工程案例的實施，應建立理論與實踐相結合的多案例資源數據庫并進行逐年更新，同時，針對執業資格考試的試題庫也應不斷完善。在此基礎上，借助信息化網絡，引導學生利用網絡信息平臺和數據庫等資源，了解國內外水處理工藝的現狀和發展以及工藝技術的應用，使學生進一步鞏固所學知識并加以拓展，為后續的課程成果輸出打下堅實的基礎。

（二）注重能力培養，強化課程的應用實踐

以典型的工程案例為切入點，結合資源庫，探討解決相應工程問題的可行性方案，形成理論與實際應用相結合的模塊化教學。具體實施主要采取課前預習以及任務布置，課上教師將理論知識引入并進行重點講解，同時結合典型工程實例，將理論與工程應用相結合，而后拋出工程案例及問題，進行課后小組分析討論，并充分利用資源庫以及網絡平臺，最終形成小組書面報告，使學生獲得理論聯系實際并解決工程實際問題的訓練。同時，鑒于本專業工程執業資格實施這一大趨勢，執業資格考試對學生未來的職業發展影響較大。因而，課程實施過程中，應兼顧專業執業資格考試，在授課過程中，有針對性地對這部分內容進行擴展，并在工程實踐資源庫里加入執業資格考試試題庫。由于課程課時有限，這部分內容的實施以課后為主，課上為輔，并開通教師與學生間的線上互動。課上選取典型案例進行分析、講解，課后布置練習題目并設有教師的在線答疑環節，使學生能夠對執業資格考試的考點、難度、解題方式有較全面地了解和把握。

（三）強化創新培養，聚焦課程的成果輸出

本課程的主要內容為當前世界范圍內較為成熟、先進的水處理工藝技術，以課程為依托，充分利用課程的前沿性特點，通過課前任務布置以及課上的前沿工藝技術拓展教學，引導學生查閱水處理前沿資料并進行有效篩選，而后以小組形式針對某一研究點總結研究現狀以及存在的問題，并提出可能的研究發展方向。如以氧化技術這一專題為例，學生在了解氧化技術的基本原理及主要工藝后，可在教師指導下，圍繞現行的主要氧化技術查閱相關資料，了解氧化技術的研究方向及存在的問題，并提出可能的解決思路及研究設想并將其形成創新競賽申報書。通過上述訓練，培養學生提出問題能力以及創新思維能力，為后續學生參與校內外創新競賽以及申請創新項目提供有效的保障。

（四）強化課程團隊建設，加強過程控制與評價

本課程不同模塊的有效實施離不開課程教學團隊，因而，建立一個結構合理、專業能力強的課程團隊是課程順利開展的有效保障。根據課程模塊性質及要求，本課程建立了由5人組成的中青年課程教學團隊，團隊成員多年來從事水處理的教學和科研，積累了較為豐富的經驗。其中，具有給水排水執業資格的教師3人次，具有豐富的社會服務工程設計經驗的教師2人次，碩士研究生導師3人次。課程團隊在課程實施過程中，根據每位教師的專業特長進行模塊分工，并對模塊化教學進行全過程質量控制。由于課程課內學時的限制，具體實施過程是以課外指導為主，課內涉及模塊的教師則參與到相應專題的教學中去，其間過程及結果控制由相應的教師來把握，并給予恰當的結果評價。

課程教學改革的有效實施也離不開過程控制及結果評價，以實踐目標為導向的課程教學改革過程中，將實踐部分的過程及成果納為課程評價指標體系是必要的。前已述及，實踐部分的實施主要是在課外完成，鑒于課外各因素的不確定性，實踐部分內容主要采用教師線上線下集中指導，學生分組的形式進行。所分的組別涵蓋兩個模塊的所有內容且每組各有側重，如工程案例組、執業資格考試組、創新競賽組等。學生可根據自身需求選擇組別，教師在指導過程中可有的放矢，也兼顧了學生本科畢業后直接就業或繼續深造的需求。實施過程中，將實踐內容形成具體的階段性方案，教師根據學生實施進度和成效進行階段性評價與打分，并把實踐成果作為評價的主要依據，如工程案例模塊的評價包括工程案例分析報告或執業資格專業考試精選題目作業，而創新成果模塊則以創新競賽申請書或創新科研實施方案等。課程考核成績分為課內考核與實踐考核兩部分（見下表），其中，課內考核占課程總成績的60%，實踐考核占40%，突出了以實踐為導向這一課程教學改革的目標。

結語

“水的特種處理”是給水排水科學與工程專業的主干課程之一，對該課程教學改革與實踐是專業發展的需要，也是卓越工程師培養的需要。本文在對現有課程存在的問題予以歸納和總結的基礎上，針對性地提出了以實踐目標為導向的課程改革方案，改變了原有的以單純教師授課為主向工程實際應用、執業資格考試以及創新競賽成果輸出等實踐目標側重，強化了學生工程實踐應用的水平以及創新思維能力的培養，并強調課程的成果輸出，充分調動了學生課程學習的主觀能動性，使學生具有課程獲得感，也為后續的專業畢業實習和畢業設計打下堅實基礎。

參考文獻：

［1］教育部中國工程院關于印發《卓越工程師教育培養計劃通用標準》的通知［Z］.教高函〔2013〕15號.

［2］王榮德，王培良，王智群，等.應用型高校工程實踐與創新能力培養模式探索［J］.中國高校科技，2019（10）：5962.

［3］高等學校土建學科教學指導委員會給水排水工程專業指導委員會.全國高等學校土建類專業本科教育培養目標和培養方案及主干課程教學基本要求——給水排水工程專業［M］.北京：中國建筑工業出版社，2004.

［4］黃廷林，崔福義.給排水科學與工程專業“卓越工程師教育培養計劃”實施實踐［J］.給水排水，2017，43（12）：126129.

［5］覃晶晶.基于OBE的畢業要求和培養目標持續改進［J］.教育教學論壇，2022（27）：2528.

基金項目：浙江科技學院教學研究與改革一般項目（2022jg39）；浙江科技學院研究生教學改革研究項目（2021yjsjg02）；2022年省級線上線下混合式一流課程認定《建筑給排水工程》浙教辦函〔2022〕352號

作者簡介：宋亞麗（1974—），女，吉林公主嶺人，博士研究生，教授，主要從事水處理的教學與科研工作。