任务型教学法在《水污染控制工程》课程中的应用

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　　摘   要：《水污染控制工程》是环境工程专业的核心课程，以提高学生综合运用专业知识分析问题和解决问题的能力为目标。针对目前以传统的讲授法为主的教学现状，将任务型教学法应用于课程教学过程中，让学生在多个任务的驱动下进行学习和获取知识。通过自主、合作、探究式的学习过程，调动学生学习水污染控制工程知识的主观能动性，以达到提高课程教学质量、培養应用型人才的目的。
　　关键词：任务型教学  水污染控制工程  脱氮除磷工艺
　　中图分类号：G642.0                                文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）09（c）-0236-03
　　Abstract： Water pollution control engineering is the core curriculum in the environment engineering， aiming at increasing the students' ability to analyze and solve problems by using professional knowledge comprehensively. In response to the current teaching situation mostly in lecture method， the task-based approach was used in teaching process. Students could learn and acquire knowledge based on task driven. Through self-dominated， cooperative and exploratory study process， students will be inspired to learn knowledge positively， thus improving the teaching quality and training practical personnel.
　　Key Words： Task-based approach; Water pollution control engineering; Nitrogen and phosphorus removal technology
　　《水污染控制工程》是高等学校环境工程专业的核心课程之一，涉及物理、力学、化学、数学和生物学等多学科的知识，具有理论性、实践性和前沿性强的特点[1]。课程教学的目的不仅要求学生掌握水处理的基础理论和相关工程技术知识，并能够提出较合理的水处理工艺技术方案，具有进行水污染防治的基本能力。目前，《水污染控制工程》课程还采用传统的教学模式，教师上课一般采用 PPT 和板书进行讲授，这种以教师为主的教学方式虽然有其自身的优点，但是整个课堂都是“满堂灌”，学生只是被动地接受知识。互动以教师随机提问，学生被动回答问题的方式为主，不利于学生的主观能动性、创新能力的培养。近年来，水污染处理工艺与技术迅速发展，这就需要对该课程的教学方法和手段不断创新和改革，以培养和提高学生运用水污染控制工程的专业知识解决实际问题的能力。
　　针对《水污染控制工程》课程教学模式的现状，笔者在课堂教学过程中引入任务型教学的理念，采用任务布置-内容讲授-任务完成-及时点评的教学方式，让学生在多个典型的任务驱动下学习和获取知识。通过自主、合作、探究式的学习过程，调动学生学习水污染控制工程知识的主观能动性，锻炼其分析和解决问题的能力，以提高课程教学效果和学生综合应用专业知识的能力。
　　1  任务型教学理念
　　任务型教学是20世纪80年代逐渐发展起来的一种语言教学模式[2]，它将传统的讲授法转变为以完成任务为主的互动式教学理念，其显著的特点是在“做”中学、在“用”中学，“学”中用[3-5]。任务型教学法要求教学过程中具有明确的任务来体现教学目标，使学生在任务驱动下，通过自主、合作、探究式的学习过程，找到解决问题的方法并完成任务，激发了学生的学习兴趣，从而获取知识并提高了能力，同时也提升了课堂的教学效果和质量[6]。
　　任务型教学法主要应用于语言类课程的教学过程中，因为学生围绕各个任务中心进行讨论就是语言的习得过程。然而，与语言类课程不同的是，理工科专业课的内容复杂且涉及面广，每一章节的内容联系紧密，不同章节的内容之间也有较强的关联性，该类专业课的学习需要大量的逻辑推理。随着教学改革的进行，任务型理念已逐渐被应用在理工科课程的教学中，并得了良好的教学效果[7-8]。
　　2  《水污染控制工程》课程现状
　　《水污染控制工程》是环境工程专业的一门专业必修课，该门课程结合环境工程技术的特点，要求学生通过学习全面掌握水处理的基本原理、处理目标及应用等基础知识，并掌握基本工艺流程，同时能针对不同来源、不同性质的污水进行工艺流程的比选、工艺方案的设计及管理。在掌握以上内容的基础上，还需具备分析出现问题的原因和解决方案，并解决问题的能力。
　　目前，该课程的教学过程采用传统的讲授法，难以达到预期的教学效果，存在的问题主要包括：（1）课程的内容较多，基本原理较复杂，课时短，教学进度快，学生对知识的理解和吸收效果不佳;（2）课堂教学以多媒体讲授为主，老师与学生之间缺乏有效的互动，不利于调动学生的主观能动性和积极性，学习兴趣较低;（3）水污染控制的新工艺在不断的开发和应用，部分教学内容仍停留在原有的旧工艺和技术上，与实际的工程应用脱节。因此，如何能在有限的课堂教学时间内让学生掌握《水污染控制工程》的主要内容和关键技术是授课教师需要解决的问题。 　　3  任务型教学应用于《水污染控制工程》的探索
　　由于《水污染控制工程》课程中存在逻辑推理和公式推导，任务型教学理念不能简单的套用到教学中，需要根据该专业课的特点进行调整改进，结合讲授法围绕一定的任务展开，使每节课的教学目的明确，以达到较好的教学效果。笔者以第十二章第六节“脱氮、除磷活性污泥法工艺及其设计”为例，描述详细的任务教学法实施步骤。
　　3.1 教学任务设计
　　教师在备课阶段针对课程内容设计不同的任务，这些任务不仅能体现该节课的重要知识点，而且任务的目的是让学生了解当堂课的学习目标，将学生的实际情况与教学要求结合在一起。随着环境水体富营养化不断加剧和排放标准的不断提高，目前的活性污泥法污水处理系统在去除有机物污染物的同时通常要考虑脱氮、除磷的问题。近年来，随着对脱氮除磷的机理研究不断深入，以及各种新材料、新技术和新设备的不断应用，衍生出了许多新的生物脱氮除磷工艺。这就要求学生在了解生物脱氮、除磷基本原理的基础上，了解常用的生物脱氮除磷工艺设计参数和特点，以及生物脱氮除磷系统的影响因素。掌握典型的A2/O工艺流程和工作原理，熟悉改良Bardenpho工艺、UCT及改良UCT工艺和SBR工艺的脱氮除磷流程，明确这几种不同工艺的区别和脱氮除磷性能的优缺点。
　　3.2 课程任务布置和实施
　　在上次课结束时，安排学生进行分组，针对第六节“脱氮、除磷活性污泥法工及其设计”的内容，布置下节课的任务：（1）对以前所学的生物脱氮除磷机理的基础知识进行复习和总结;（2）预习课程内容，熟悉课本上脱氮除磷工艺的流程和原理;（3）在课下一周的时间，学生利用废旧物品制作出A2/O、Bardenpho、UCT及改良UCT和SBR工艺的简单模型;（4）课堂上讲解模型的工艺流程和各构筑物的作用。
　　在执行任务的过程中要明确每个学生负责的工作内容及职责，减少团队合作中搭便车现象，充分激发学生团队协作能力。此外，还需要建立课下课程学习交流平台，引导学生参与任务的分析和讨论，搜集、获取和加工相应的知识，找到解决问题的方法并完成任务，对小组人员的薄弱之处有针对性的进行辅导，及时帮助学生解决在复习、预习及模型制作过程中遇到的问题。学生在课堂讲解工艺流程时，教师引导学生對比和分析几种不同的脱氮除磷工艺的设计参数和性能特点，以便能在实际工程应用中选择合适的处理工艺。
　　3.3 任务型教学效果评价
　　评价的主要目的是让学生能够了解自己对知识的把握情况，在任务评价中，采用教师评价、小组互评和学生自评三种方式结合。任课教师对各小组任务完成的情况进行评析，分析、总结出现的问题，并进行详细讲解，加深学生对知识点的理解。小组成员也要对对方在任务完成过程中的情况进行评价，有效弥补教师评价中不够全面的问题。同时，学生要进行自我评价，了解自己的学习现状和不足。这三种评价方式结合在一起，能够让学生全方位的认识自己，改变自己的学习方式和思维方法，有效的构建知识体系。
　　4  结语
　　本研究中，笔者将基于完成任务为主的互动式教学理念应用到《水污染控制工程》的理论教学中，取得了较好的效果：学生的学习兴趣和课堂参与度提升，学习知识的主观能动性增强;学生对知识的融会贯通能力提高，逻辑思维能力和创造力增强;学生把完成任务、学习知识及提高应用专业知识能力融为一体，提高了课程教学效果和质量。
　　任务型教学模式为大学理工科专业课教学提供了新的思路，也为大学课程的改革，互联网时代学生的个性化学习带来新的路径，有利于增强学生学习的主动性和创造性。但是，任务型教学在环境工程专业课程体系的应用还处于起步阶段，仍需要进一步的探索，构建一套行之有效的基于任务型理念的教学及评价体系，强化能力为导向培养应用型人才的任务型教学长效机制。
　　参考文献
　　[1] 王艺璇，汤茜， 杨春维，等.环境工程学中水污染控制工程的教学手段探究[J].山东化工， 2016，45（6）：110-112.
　　[2] Willis J. Introduction： Aims and Explorations into Tasks and Task-based Teaching[M]// Teachers Exploring Tasks in English Language Teaching. 2005.
　　[3] 王海云.例谈任务型教学在单元导入课中的运用[J].教育现代化，2016（6）：169-172.
　　[4] 杨爱萍.基于任务型教学法的学生合作学习研究[D].杭州：浙江大学，2017.
　　[5] 刘忠闯，李月涵，肖红艳，等.基于任务型理念的“水污染控制工程”教学[J].山东化工，2018，4（47）：96-98.
　　[6] 杨忠勇.任务型教学法在《泥沙运动力学》课程中的应用实践[J].教育教学论坛，2017（18）：167-168.
　　[7] 王显威，胡艳春，陈运保，等.任务型教学法在材料导论课教学中的应用[J].安阳师范学院学报， 2014（2）：135-137.
　　[8] 杨忠勇，胡晓.任务型教学法在理工科课程教学中的应用探索——以《河流动力学》为例[J].教育教学论坛， 2016（14）：113-114.
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