工程教育专业认证视域下“四性五度”课程教学改革--以“水质工程学”为例.pdf
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1、西部素质教育2023 年 10 月第 9 卷第 19 期工程教育专业认证视域下“四性五度”课程教学改革以“水质工程学”为例戴红玲,丰桂珍,胡锋平,兰蔚,魏杨(华东交通大学土木建筑学院,江西 南昌,330013)2016 年 6 月,我国正式成为华盛顿协议 第18 个成员国,这标志着我国工程教育融入世界工程教育,人才培养开始达到了与其他成员国的实质等效1-2。2020 年,工程教育认证标准 为我国高校开展工程教育专业认证提供了系统化的要求及科学化的标准,全方位地指导工程教育的高质量发展3。课程建设水平是工科教育认证的基础,是实现工程教育认证人才培养目标的关键4-5。课程和课堂教学一直是工程教育认
2、证的核心和基石6。不进入课程改革的层面,任何教育改革都难以取得实质性成效。“改到深处是课程,改到难处是课堂”,OBE 进课程和课堂教学,既是当前工程教育改革的难点、痛点,也是重点和突破点。教育部高等教育司司长吴岩指出7,要以内容的前沿性、互动的高效性、方法技术的创新性、知识能力素质相结合的有效性“四性”要求建设在线平台及课程,要以培养目标的达成度、社会需求的适应度、技术条件的支撑度、质量保障运行的有效度、学生学习的满意度“五度”标准推动高等教育质量革命。一、“水质工程学”课程教学现状给排水科学与工程专业承担着解决水危机和建设生态文明的历史责任和使命。“水质工程学”是给排水科学与工程专业的核心课
3、程之一,研究对象是水的社会循环过程中水质的运动变化规律和相关的工程技术问题,旨在通过科学的方法来控制和改善水质,以实现水的良性社会循环和水资源的可持续利用。“水质工程学”是一门多学科交叉融合的课程,是新时代给排水高层次人才培养的主战场,对其知识体系、教学组织和教学方法的持续革新,是给排水科学与工程专业建设的重要内容8。“水质工程学”具有较强的理论性、实践性和系统性9,课程在传统授课中存在一些不足,主要体现为以下四个方面。第一,知识点多而零散,课程学时不够。“水质工程学”主要包括典型给水处理工艺、典型城市污水处理工艺和工业废水处理工艺三大方面,共 85个知识点,学时一般为 6488 学时,传统教
4、学均存在学时少、内容多的问题。第二,教学手段单一。教学中存在教师“满堂灌”、学生“满堂听”的问题,教学环节中教师给予学生个性化思考的空间不足,导致学生不够主动、深入学习,课堂“抬头率”低。第三,实践教学环节与综合能力培养脱轨。实验与实践教学多偏重基础知识点,缺少与前沿及新技术应用的结合,不利于学生综合能力的培养。第四,课程考核评价方式单一。往往采用“一卷定成绩”的期末考评方式,缺乏全方位、全过程持续改进的评价体系。二、工程教育专业认证视域下“四性五度”课程教学改革华东交通大学(以下简称“我校”)以给排水科学与工程专业工程教育认证为契机,以国家级特色专业建设为抓手,开展了专业核心课程“水质工程学
5、”的教学改革与实践,明确了“学生中心、产出导向、持续改进”的工程教育理念,以“四性五度”的要求和标准来建设和完善课程,开展了以课程教学内容为核心、教学方法为杠杆、课程团队为保障、教学条件为支撑、课程教学评价为机制的课程教学改革,如图 1 所示。(一)突出知识的实用性和前沿性,深化教学内容改革“水质工程学”是给排水科学与工程专业的专业主干课程,主要包括给水处理、污水处理和工业废水DOI:10.16681/ki.wcqe.202319039作者简介:戴红玲(1980),女,副教授,博士,华东交通大学土木建筑学院实验中心主任。研究方向:实验室管理,水处理技术教学。注:本文系江西省教学改革研究重点资助
6、项目(编号:JXJG-20-5-5);江西省教学改革研究资助项目(编号:JXJG-21-5-18);教育部高等学校给排水科学与工程专业教学指导分委员会教育教学改革研究项目(编号:GPSJZW2022-01);教育部给排水科学与工程专业课程群虚拟教研室资助项目。摘要:为了提高课程教学效率和质量,培养德智体美劳全面发展的工程人才,文章首先分析了“水质工程学”课程教学现状,然后论述了工程教育专业认证视域下“四性五度”课程教学改革。关键词:“四性五度”;“水质工程学”课程;工程教育专业认证中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:2095-6401(2023)19-0161-04西部素质教育20
7、23 年 10 月第 9 卷第 19 期处理等方面的内容,教学过程涉及理论教学、实验、设计和实习等教学环节。教学过程紧紧围绕课程目标的达成开展,根据对给排水科学与工程专业人才社会需求的调研,以产出为导向制定培养目标与毕业要求,细化毕业指标点,明确了课程目标与要求,如表 1 所示。图 1 课程教学改革框架表 1“水质工程学”课程目标与要求结合工程教育认证,紧密围绕七个一级指标和三大核心理念,确立课程教学目标及其二级指标点,进行课程教学内容的顶层设计和优化,对涉及的水质工程导论、水质与水质标准、水处理方法与原则、凝聚与絮凝、沉淀、过滤、吸附、氧化还原与消毒、离子交换、滤膜技术、其他处理方法、活性污
8、泥法、生物膜法、厌氧生物处理、污泥处理处置与应用、典型给水处理系统及城市污水处理系统共 17 个知识单元、85 个知识点进行梳理,同时紧跟行业发展前沿,将新标准、新工艺、新技术、新设备融入课程内容;密切结合 城镇污水处理提质增效三年行动方案(20192021 年),梳理管网提质增效、水厂提标改造、污水再生利用等最新工程案例、时政新闻热点、工程技术创新知识,融入社会主义核心价值观,讲好专业故事;特邀工程院院士、行业专家、优秀校友,开展赣江学术论坛、城市水务发展研讨、专业课程思政等专题讲座,培养学生责任感、使命感、民族自豪感和自信心,使其知识、技能和素质得到提升,既培养他们扎实的“三基”能力,同时
9、注重提高他们运用知识解决实际问题的能力,并在此基础上厚植学生的科学精神与家国情怀。(二)“单声道”向互动式“双声道”高效转变,优化组合教学方法课堂教学是实现培养目标和达成毕业要求的重要载体,工程教育专业认证要求更加关注学生的学习成果,形成学生主动学习模式10。“水质工程学”课程在江西省精品资源共享课和校级在线开放课程的基础上,进一步完善了课程资源和网络教学平台建设,建成了江西省精品在线开放课程,并在中国大学 MOOC 平台运行了 3 期。通过采用“线上+线下”混合教学方式,即课前推送 MOOC 预习资源及自测题目等,如推送最新版 生活饮用水卫生标准 城镇污水厂污染物排放标准 室外排水设计标准
10、新型城市污水处理构筑物图集 等学习参考及拓展资料,引导学生自主学习;课中通过课堂反馈、弹幕互动、生讲生评等,如设置“家乡/校园水环境质量状况及其分析”专题讨论、开展“鄱阳湖区域水污染防治与课程目标要求目标 1目标 2目标 3目标 4目标 5能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,分析水处理工程问题能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决给水和污水水处理工程的问题培养设计、计算水质工程中的各构筑物、工艺系统的能力,为将来从事本专业的工程设计、科研及运行管理工作等奠定理论和应用基础能够基于科学原理,针对复杂给排水工程问题进行比较,选择合理的处理方法、实验方法,并通过信息综合得到合理有效
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