[摘要]水污染控制工程是高等院校环境工程本科专业的核心课程，也是学生就业的首选方向之一。本文以扬州大学环境工程专业为例，结合“水污染控制工程”课程特点，以学生就业和继续深造为导向从教学内容、教学方式、课程实践及课程考核等角度分析本校水污染控制工程教学现状及存在的问题，并对教学改革的方法进行探讨，目的是提高课程的教学成效和学生的专业技能及前沿知识掌握，最终达到提升学生就业能力或继续深造知识水平的目的。
[关键词]水污染控制工程；就业导向；继续深造导向；课程体系；教学改革
当前我国呈现出来在经济发展的同时环境遭受极大破坏的现实，环境问题已成为制约经济发展的瓶颈，逐渐演变为我国当前社会发展中存在的主要社会问题[1]。环境保护工作与可持续发展任务和专业人才的培养密不可分，专业环保人才的输出是国家环保工作持续、高效和稳定开展的关键保障，高等院校作为环境保护教育与专业环保人才培养的主要基地，开设了涵盖水、气、固、声等多个环境领域的专业基础课程，旨在传授学生有关环境学科的基础理论知识和工程操作技术，合理利用环境资源，防治各类环境污染问题，改善环境现状，保证社会的可持续发展[2]。其中，“水污染控制工程”是环境工程专业十分重要的专业核心课程，属于水污染控制理论基础知识与工程实践技术相结合的体系课程，涉及数学、物理、化学、生物、力学等多个学科内容，是应用性极强的交叉课程。扬州大学环境工程专业“水污染控制工程”的课程建设目标是培养学生的水污染防治方面的专业知识，将知识应用于污染控制工程研究、设计、施工、运行等领域，具备解决复杂环境工程问题的能力，该课程的培养过程强调基础理论知识教学与工程实践教学并重，强调创新意识和工程实践能力的培养，目标是培养应用型环保人才[3]。以现代社会需求为导向是我国本科高校人才培养的主流模式。现阶段，环境工程专业学生本科毕业后的去向包括直接就业和继续深造，其中，毕业生的就业方向主要有工程、咨询和监测，而水污染控制工程(即水处理)就是工程方面的一个重要分支[4]。据了解，目前超半数的环境专业本科毕业生的首份工作均与水污染控制工程有关，而且工作若通过注册环保工程师资格考试，其收入和社会地位均会得到明显的提升，因此水污染控制工程的课程设置对职业选择与发展、技术经验的积累和工程实践能力的培养十分重要。扬州大学环境工程专业在2018年通过了国家工程教育专业认证，专业认证过程中提高了“水污染控制工程”的实践教学比重，丰富了实践教学的形式(实验教学、实习实训、毕业设计和毕业论文)[3]，但目前“水污染控制工程”教学活动中的理论教学和实践教学仍处于理-实分离状态，基础知识教学与实践技术教学尚未达到理想的融合状态。此外，由于近些年全国研究生扩招，绝大数环境工程专业的本科毕业生会选择继续升学深造，水污染防治技术(新材料、新工艺等)是其研究生阶段的主要研究课题[5]，然而目前的水污染控制工程课程教学忽略了学生对水污染防治领域前沿科学研究的掌握，忽略了对学生初步科研能力与科研思维的培养，这对于毕业生的继续升学深造是不利的。作为环境工程专业的主干专业课程，“水污染控制工程”课程涉及面广，科学研究性与实践应用性均较强，学生很难在传统的教学过程中完全掌握水污染控制工程各环节的技能，目前的课程建设无法完全满足环工专业毕业生(就业、继续升学深造)的需求，因此对“水污染控制工程”课程进行教学改革有着一定的实际意义。本文以学生就业和继续深造为导向，结合学校实际情况从教学内容、教学方式、课程实践及课程考核等方面进行改革和探索，以提高课程的教学效果和学生的专业素质，为就业和继续升学深造打基础。
1《水污染控制工程》课程教学过程存在的问题
1.1教材和教学内容相对滞后，授课内容过于侧重
《水污染控制工程》主要内容包括：总论，城镇污水收集系统，污染物的物理处理技术，污染物的生物化学处理技术，污染物的化学处理技术，溶解态污染物的物理化学分离技术，废水的再生利用与排放，污泥处理与处置技术，污水处理厂(站)设计与水环境区域综合防治等[6]，目前科研领域关于水处理工艺与技术的新兴研究较多，更新迭代较快，显露出很多新型的水处理方法与工艺。然而，环工专业常用的《水污染控制工程》教材主要是张自杰《排水工程》(第五版，2015年)、高廷耀《水污染控制工程》(第四版，2014年)和蒋展鹏《环境工程学》(第三版，2013年)，教材更新较慢，很多水污染防治领域的前沿研究成果尚未纳入教材；此外，由于专业教材需求量相对较低，利润少，教材修订需要一定周期等原因，多数教材存在滞后性，无法做到与科学研究同步更新，导致学生学到的知识过于陈旧，无法了解到水污染控制技术的前沿研究进展情况。扬州大学环境工程专业的《水污染控制工程》的授课内容主要偏重目前污水厂的各水处理单元展开，着重阐述了格栅→沉砂→活性污泥/生物膜法→沉淀→消毒等处理单元的内容，而关于膜分离技术、高级氧化技术等新兴水污染防治技术的授课内容偏少，不满足部分毕业生的继续升学深造的知识储备需求。
1.2实践教学流于形式，未能真正发挥实践教学的作用
《水污染控制工程》的实验实践环节所讲授的实验过于简单，大多属于某些理论知识的验证性实验，如混凝沉淀、活性炭吸附、污泥比阻等实验，缺乏水处理模拟设备单元的中试实验操作，使得学生缺乏对水处理工艺及处理流程的整体把握，对水处理工艺的运营过程缺乏实践经验。此外，实习实践环节主要是以班级为单位进入污水处理厂进行实地参观，按照水处理流程顺序依次参观各处理单元设备，听从污水厂讲解员大致讲述各个单元的处理目的及作用，这一实习实践环节过于流水线，学生很难真正掌握各处理单元的工程设计方法与运营要点，比如各处理单元可能出现的运行问题、工况判断技巧与处理方法等实际问题，这种流水线式的实践环节只是让学生了解各种水处理单元的具体形貌与水处理方式，而关于工程设计与运营管理方面的知识有待进一步深入了解与学习。
1.3教学各环节的时间安排有待优化
《水污染控制工程》的课堂教学、实验教学、认识实习和毕业实习环节设置有待优化与调整，目前扬州大学环境工程专业的《水污染控制工程》的4个教学环节是分段进行的，一般是课堂教学完毕再进行实践教学环节，课堂教学与实验教学、认识实习的时段设置存在不合理性，没有遵循学生接触新知识→学习新知识→巩固知识的学习规律来合理安排各教学环节。此外，扬州大学环工专业为增强学生的工程设计能力，毕业设计(论文)环节强制按照毕业设计来进行，要求每个本科毕业生完成毕业设计(即污水厂工程设计)，针对毕业后就业的本科生而言，毕业设计环节可以显著提升其工程实践与设计能力；然而，对于大部分本科毕业后继续升学深造的学生而言，科学实验研究将是其今后学习工作的重点，不同于毕业设计，毕业论文环节旨在培养学生开展水污染控制技术研究的科研能力与科研思维，为其今后研究生阶段的研究工作奠定一定的实验基础与研究素养，由此可见，“一刀切”的毕业设计(论文)培养模式不利于以本科生毕业去向为导向给予学生最佳且最合理的知识传授与能力培养。
1.4对学生初步科研能力的培养力度不够
环工专业的《水污染控制工程》课程教学偏重于工程实践经验的培养，开设了大量的污水厂实践环节，包括认识实习和毕业实习，同时课堂教学也主要针对污水厂常见的水处理单元展开详细的阐述与教学，关于水污染控制技术的前沿研究成果(新材料如催化剂等、新工艺如膜分离技术、高级氧化技术等)的讲授内容较少，同时环工专业侧重工程设计环节，例如污水厂的设计计算，对学生动手进行实验操作能力的培养不够，使得学生对于水污染控制技术的前沿研究了解不够深入且缺乏开展水污染防治技术研究实验的能力与思维，导致部分学生在本科与研究生两个阶段的衔接不够，缺少初步的科研实验能力与素养，研究生阶段课题开展缓慢，不利于学生专业的深入发展。
1.5考核方式不全面
目前的《水污染控制工程》课程考核方式还是以闭卷考试为主，辅以实习报告的评分考核，闭卷考试的考核方式主要侧重学生对于基础理论知识和大纲要点的考察，多数学生都是采用考前临时突击及强化记忆的方式应付期末考核，这样无法达到以考试促进学生理论知识升华、工程设计能力与自主学习能力同步提高、实验研究能力提升的目标。
2《水污染控制工程》课程教学改革内容
2.1丰富教学内容
注册环保工程师资格证是环境工程专业含金量非常高的证书，取得该证书对学生长期的职业发展有重要的意义。在当前教材更新较慢的情况下，需要教师有意识地对理论知识体系和教材内容及时更新，满足学生的需求。一是教师以学术报告形式，定期给学生适当补充国内外研发的污水处理新工艺，让学生把握最新的研究动态，与前沿研究接轨。例如讲解到膜分离工艺水处理时，除常规的超滤、反渗透技术外，还可以给学生补充几种新兴的膜法水处理工艺(如膜蒸馏、膜电容去离子技术等)。二是利用丰富的多媒体教学手段(视频动画、仿真模拟)，直观形象地给学生演示污水处理厂各单元的设计、施工、运行、调控过程的具体操作步骤。例如讲解到活性污泥法处理单元时，通过视频动画给学生直观展示不同活性污泥处理单元(如SBR、氧化沟、MBR工艺等)的构造区别及选用原则，使得学生深入了解各处理单元的区别与具体工程设计时的设计原则与方法。三是课堂教学讲解到某一章节时，给学生介绍几个典型的实际工程案例，辅助学生掌握课堂知识，比如讲解到水的自然生态处理环节时，可以给学生讲授几个关于水生态修复的实际工程案例，帮助学生深入了解自然生态水处理的具体操作方法。四是随堂练习和课后作业选择历年注册环保工程师的考试真题和各处理工艺的设计计算题，让学生平时学习中熟悉环保工程师的考试题型、热点问题、难点问题，为将来参加注册环保工程师考试打下良好的基础；同时，让学生掌握各处理单元的设计计算方法，巩固所学知识，融会贯通，学以致用，为毕业后从事工程设计工作打下扎实的实践经验和工程设计基础。五是在教学过程中有意识地增加水污染控制工程专业软件的培训，例如CAD、GIS、3D水污染控制设计虚拟仿真软件等，通过专门的软件使用培训使得学生掌握水污染控制工程设计与运营的软件，加强学生的工程设计能力和岗位实践能力[7]。
2.2合理安排教学各个环节的时段设置
严格按照学生接受新知识→学习新知识→巩固新知识的学习规律，合理安排课堂教学、实验实践、认识实习、毕业实习和毕业设计(论文)等教学环节。《水污染控制工程》课程开始之前，先组织学生前往污水厂进行认识实习，实地参观污水厂的各处理单元，让学生从宏观角度整体把握污水厂的水处理流程以及各单元的作用及大致构造。认识实习完毕，课程尽快进入课堂教学环节，以免学生对污水处理流程的认识了解衰减消失，在学生大致了解污水厂处理环节的基础上开始课堂基础知识的讲授，课堂教学环节除讲授课本基础理论知识外，还需要穿插讲授与各章节内容相关的前沿研究进展、实际工程案例，同时鼓励学生以自己感兴趣的水污染治理内容为主题，开展汇报展示，课堂上相互讨论，教师进行评审，以提高学生的学习积极性与兴趣。课堂教学要与实验实践穿插进行，每一章节的课堂教学完成之后，组织学生进行各章节的实验课学习，实验课环节不仅让学生动手完成各种理论性的验证实验，还安排学生完成污水处理的中试实验研究，辅以3D水污染控制设计虚拟仿真软件的学习操作，让学生置身于案例场景，模拟实际的水污染防治场景，组织学生讨论、互动、交流学习，以小组形式最终给出一个具体水污染问题的治理方案或污水厂处理流程的设计规划，调动学生的积极性，使得学生在案例问题的探索过程中加深对专业基础知识的掌握和理解，提升学生的实践操作能力。最后，毕业实习和毕业设计(论文)两个环节同时进行，在学生开展毕业设计工作的过程中，组织学生再次前往污水厂进行驻场实习，深入了解、学习污水厂整体处理流程的设计、各处理单元的构造设计计算、处理单元的运行工况监测、分析与调试方法，同步进行污水处理厂的毕业设计作业，毕业设计过程中遇到的技术难点可以现场直接咨询污水厂技术人员，避免学生的污水厂毕业设计呈现流水账形式，提高学生的工程设计能力和解决问题的能力。通过这样合理安排的教学环节，学生能够把《水污染控制工程》分散的理论知识与工程实例结合起来，从而提高学生的分析和解决实际问题的能力，有利于增强其步入社会后的竞争力。
2.3以学生毕业去向为导向，合理安排本科生毕业设计与毕业论文工作
据统计，超过半数的环工专业本科生在毕业后会选择继续升学读研深造，水污染控制工程作为环工专业的核心课程，其相关研究内容也将成为环工专业研究生的科研课题，为培养这部分以升学为毕业去向的本科生的科研思维和实验研究能力基础，《水污染控制工程》教学的实践环节除了需要重视提高学生的工程设计能力之外，还需要注重培养学生独立进行实验研究的能力，培养学生查阅文献→思考科学问题→组织研究方案→动手开展实验研究→数据处理与分析的初步科学研究能力，为有升学打算的学生提前做好衔接本科和研究生的工作。目前扬州大学环工专业强制要求本科生毕业前需完成毕业设计内容(污水处理厂工程设计)，学生不可以按照自身的意愿以及今后的发展需求自主选择做毕业设计还是毕业论文，一定程度限制了学生的积极主动性。基于研究生扩招现状以及大部分本科毕业生的升学去向，环工专业的毕业设计/论文环节应当以学生的毕业去向为导向组织学生分向选择，对于毕业后直接工作的学生可以建议其选择毕业设计，而对于毕业后选择继续升学的学生，可以组织毕业论文选题，提供跟水污染防治有关的毕业论文课题供学生选择，锻炼培养学生的实验动手能力和科研素养。
2.4优化考核方式
为检查学生对《水污染控制工程》的学习效果，课程结束后需要进行必要的期末考核。传统的期末考核为单纯的闭卷考试，考试内容大多考核学生对基础理论知识的掌握情况。为避免出现学生死记硬背应付期末考核的情况，需要对《水污染控制工程》的考核方式进行改革。一是优化调整期末试卷的内容安排，在编写试题时主要选择注册环保工程师的真题、练习题，以工艺设计的计算题和典型案例题为主，注重考查学生知识的应用能力和解决实际问题的能力，让学生在校期间接触注册环保工程师考试内容和形式，反复练习与总结，为今后工作注册环保工程师考试夯实基础。二是优化考核方式。为培养学生综合运用知识和分析解决问题的工程实践能力，《水污染控制工程》课程考核实行期末考核(占70%)+教学过程考核(占30%)，教学过程考核内容包括学生的课题汇报、小组讨论、课后作业情况等，加大教学过程的考查比重，将《水污染控制工程》的课程考核贯穿于整个教学环节，提高学生对水污染控制工程的知识掌握程度以及应用知识进行实际工程设计的实践能力。
3结语
通过对学校水污染控制工程课程教学的初步改革，以学生的毕业去向(就业和升学深造)为导向，实现了教学环节中注册环保工程师考试与传统教学接轨、理论与实践穿插融合、考核模式与工程设计接轨、本科学习内容与工作内容接轨、本科培养与研究生科研内容接轨，提升了学生学习水污染控制工程的积极主动性及兴趣，培养了学生工程设计的实践能力与开展实验研究的科研素养，缩短了学生毕业后进入工作岗位或研究生升学的适应期，提升了学生的就业竞争力及升学深造优势，是一种高效有益的培养应用型人才的教学模式，也可以促进环境工程专业的可持续发展。
作者：刘畅 熊慧欣 纪荣平 杨文澜 陈文静 郑天柱 单位：扬州大学 环境科学与工程学院