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

　　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、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 64— 88 学时，传统教学均存在学时少、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”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。

　　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(2019—2021 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》《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管理”调研等，促使学生建立“ 绿水青山就是金山银 山”的可持续发展生态文明观，激发学生科技报国的 家国情怀和使命担当;课后利用“雨课堂”同步保留的 PPT 与 MOOC 资源有效帮助学生实时复习，推送课后 作业、发布章节测试，最后进行反馈评价，促进前、中、 后“三堂互融”，如图 2 所示。课堂的组织上，采用传统 课堂与翻转课堂相结合的方式，对于理论性强的知识 点，如双膜理论、泥量计算、曝气理论等，采用传统课 堂教学方式;而对于应用性强的知识点，则在小班化教学的基础上，以小组的形式进行讨论学习和协作学 习，如采用分组讨论的方式引导学生学习膜滤技术、海 绵城市、智慧水务、黑臭水体处理等专业热点问题，并 有机融入水质工程学课程专业知识与水生态文明建 设，如此不仅让学生扎实地掌握了水处理专业知识，还 能够深刻地意识到新时代赋予给排水人的责任与使 命，树立正确的价值导向。此外，课外时间教师要指导 学生参加创新项目拓展、专业竞赛实战等实践活动，从 单纯的知识传递向知识、能力、素质的全面培养转变。

　　(三)实验内容“项目化”，建立实践教学基地

　　与本科教学工作水平评估相比 ， 工程教育认证 具有国际等效、目标定位、能力导向与持续改进等特 征[11]。其强调能力导向，聚焦学生解决复杂工程问题能 力的提高，要求强化实践教学条件支撑，注重知识能 力素质相结合。“水质工程学”教学实验项目主要包 括自由沉淀与过滤、折点加氯 、曝气充氧、污泥沉降 比测定等，其中验证性实验项目较多，操作简单、枯燥 无味[12]。对此，我校以提高学生解决复杂工程问题的能 力为目标，基于科研课题“微涡流絮凝净水处理”“微 涡流复杂流态下的低温低浊水处理絮凝工艺优化研 究”等，将科研反哺教学，以教师科研项目为引导，以 项目驱动为载体，建设和完善了富有特色且涵盖污水 处理、中水处理和给水处理的校内实践教学基地 。 同 时，开设了“ 膜前预处理对缓解超滤膜污染的研究 ” “ZnO/P-mg-C3N4 光催化剂去除水中的四环素的研究 ” 等诸多相关水处理方面的开放创新实验项目，在实验 室开展“ 引着走”的探究式、研讨式、案例式教学，实现 实验内容的综合化和项目化，注重学与思的结合 。另 外，以国家创新创业训练计划项目等为契机，做到实 验训练实战化，组织开展了“ 复合磁性材料的制备及其对鄱阳湖水体中总磷去除研究 ”等 20 余项国家级 大学生创新创业训练计划项目及全国大学生节能减 排社会实践与科技竞赛、全国大学生市政环境类创新 实践能力大赛等各层次的课外实践活动、学科竞赛项 目等，突出学生深度参与，并在国家级实验教学示范 中心、国家环境保护培训基地、江西省专业技术人才 知识更新工程高级研修计划培训基地等质量工程建 设上，加强实践育人平台建设，与江西金达莱环保股 份有限公司等 8 家企业联合，建设江西省水污染控制 技术“产学研”合作示范基地、江西省饮用水安全重点 实验室，与南昌青云水厂、德安县污水处理厂等 9 家水 厂联合，建设给排水科学与工程专业卓越人才培养基 地，深化学生的工程实践和创新能力培养。

　　( 四)以达成度评价为准绳，细化课程教学评价

　　依据“ 学生中心、产出导向、持续改进”的教育理 念，以达成度评价为准绳，重构了“ 水质工程学”课程 评价体系，实现了教学过程评价规则化，明确了达成 途径和评分依据，如表 2 所示。

　　依据线上和线下相结合的原则，学生在线上进行 自主学习，完成学习各环节，除此之外还须参加学校组 织的线下考试。最终成绩由平时成绩(占比 40%，其中实验占 10%)和考试成绩(占比 60%)两部分构成，具体 包括线上讨论、线上测试，以及线下讨论、实验操作与 报告等过程性评价指标。针对“水质工程学”课程教学 和育人目标达成度，采用校外(企业专家、用人单位、校友等)座谈反馈、校内(校领导、校督导组、院领导、院督 导组、同行、学生)多方协同参与的评价方式，并据此及 时调整教学方案，改进教学方法，完善教学设计，从而 实现“ 以学生为中心，以教师为引导”的教学理念。

　　(五)教学团队建设，强化教学支撑

　　课程教学团队立足实践教学，扎根理实融合，团队 教师参加“水质工程学”教学研讨、给排水科学与工程 专业教学指导委员会议和专业学术会议及教学比赛等 教研活动，确保及时了解和共享本学科发展前沿动态， 提高教学、科研水平，并坚持定期到江西洪城水业环保 有限公司、江西省金达莱环保有限公司等校外实习基 地现场参与实践学习，培养工程实践能力，提高自身专 业素质。成员架构有学科带头人、专业负责人、实验中 心主任等，主讲教师为国家“万人计划”教学名师候选 人、江西省教学名师、江西省研究生金牌导师、校优秀 主讲教师、天佑主讲教师。课程教学团队于 2020 年获 评为江西省高水平本科教学团队， 同时团队牵头申报 的“给排水科学与工程专业实践教学改革虚拟教研室” 入选全国第二批虚拟教研室建设试点。

　　课程教学团队推进教学资源建设， 该课程已在 中国大学 MOOC 运行 3 期，2021 年获批江西省一流 本科课程(线上课程)，被华中科技大学、广东工业大 学、云南农业大学、新疆大学、南昌大学和南昌工程学 院等院校及众多社会人士使用，使用 SPOC 课程的学 校近 30 所 ，在中国大学 MOOC 平台累计选课人数达 3 000 余人，得到校外同行和师生的好评。

　　课程教学团队注重价值塑造、知识传授与能力培 养相统一，近年来指导学生获“挑战杯”国赛三等奖， 省赛一、二等奖多次。在全国环境友好科技竞赛、全国 大学生节能减排社会实践与科技竞赛及“ 深水杯”全 国大学生给排水科技创新大赛、第三届“北控水务杯”全 国大学生市政环境类创新实践能力大赛中屡获佳绩。

　　三、结语

　　课程是人才培养的核心要素， 教学改革改到深处是课程 。我校依托国家实验教学示范中心，明确工 程教育理念，通过深化教学内容、优化教学方法、系 统化开展实践教学、细化教学评价和强化教学团队等 举措，开展了“ 水质工程学”课程教学改革与实践，并 取得了一定成效。课程建设的实施大力提升了专业建 设水平，为本专业获批为江西省一流专业建设点(优 势专业)、国家级一流本科专业建设点等奠定了坚实 基础。

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