“黨建+課程思政”模式下實驗類課程改革初探

張翔凌　馮坤　劉小英　程靜　李翠華

［摘 要］在國家出臺各項政策以推進課程思政建設的背景下，如何將思政元素融入工科專業課程教學值得深入探討。水處理實驗課程作為給排水科學與工程專業本科生的必修實驗類課程，是培養學生創新能力和實踐能力的重要環節。本文通過優化水處理實驗課程教學內容、改革教學方法等，將新型的水處理理論與傳統的實驗教學相結合，積極探索如何將黨建+課程思政融入該課程的教學過程中；在傳授水處理實驗知識的同時，塑造學生勇于創新、敢于實踐的品質，從而達到“強藝育人”的課程思政目標。

［關鍵詞］課程思政；水處理實驗；理論與實踐；教學改革

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）05-0082-04

中共中央辦公廳和國務院辦公廳于2019年8月印發了《關于深化新時代學校思想政治理論課改革創新的若干意見》，明確提出要加強高校思想政治理論課的改革與創新，深入挖掘高校各學科專業課程中蘊含的思想政治教育資源，解決好各類課程與思政課相互配合的問題；充分發揮各類課程的育人功能，構建覆蓋面廣、類型豐富、層次遞進、相互支撐的課程體系，使各類課程與思政課同向同行，形成協同效應[1]?！罢n程思政”的理念應運而生。課程思政是指高校各類課程要融入思想政治教育元素，在系統、科學地進行知識講授的過程中，有意識地開展理論傳播和思想引領，從而建立全新的課程體系，充分發揮其他課程與思想政治理論課的協同性，提高思想政治育人的實效性[2]。

“黨建+”可以通過加強黨建工作促進其他工作，以實現黨建工作與其他工作的深度有機融合統一?！包h建+課程思政”即通過加強黨的建設助推課程思政建設，將黨建與課程思政建設融合，實現“1+1>2”的育人效果。黨建工作在其中發揮統領者、助推者和監督者的作用[2]。以課程思政為目標的教學改革，既是對教書育人教學本質的回歸，更是對黨領導下高等教育培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人等根本性問題的回應。

教育部于2020年印發的《高等學校課程思政建設指導綱要》強調，要將學思結合、知行統一作為專業實驗實踐課程思政教學體系改革的主要任務，并注重增強學生的創新探索精神和解決問題的實踐能力。水處理實驗課程是我國高校給排水科學與工程專業的學位必修課程、重要的專業實驗課，其教學目標是讓學生在學習完本專業的核心課程水質工程學的基本內容后，通過一系列的相關實驗操作，加深對水處理基礎理論知識的理解。該課程開設的目的是解決目前大部分高校本專業學生存在的普遍問題，即理論知識薄弱、實踐動手能力差等問題，讓學生通過對基本原理的理解及對實驗設計和操作的練習，將理論與實踐相結合，提高動手能力以及解決實際工程問題的能力[3]。

在傳統的課堂授課方法中，學生通常是被動接受知識，難以培養其創新意識與能力，無法滿足創新型人才培養的要求；該方法已不適應當代教育和創新人才培養的要求[4]。為此，課題組對水處理實驗課程的實驗教學方法、教學內容以及人才培養模式開展了部分有益的改革與嘗試，結合給排水科學與工程專業的特點，通過實驗的方式使學生加深對水處理基礎理論知識的理解；通過本實驗課程的學習，掌握常規水處理實驗的方案制定、步驟設計、操作方法及數據處理等相關知識，使學生具備初步的實驗操作與科學研究的能力。同時，在教學過程中，將工程倫理學等思政教育融入其中，培養學生敢為人先的創新精神，致力于將學生培養成具有家國情懷和使命擔當的科技人才。

一、基于“黨建+課程思政”模式下水處理實驗課程改革的建設思路

（一）緊扣課程思政元素融入點，優化課程內容

教學內容安排方面，以專業人才培養目標為指導，結合新工科建設特點，對教學內容進行調整、完善，著力提高學生的協調能力、創新意識、實踐能力和綜合素養；深入挖掘課程中的敬業、生態、環保、創新、綠色等思想政治元素，培養學生的社會主義核心價值觀。

（二）根據人才培養需求，設計教學環節

在實驗教學過程中，組織學生開展不同的實驗項目，加深學生對理論課程的理解和掌握；鼓勵學生發散思維、積極創新，培養學生解決實際水處理問題的能力，強化課程“立足環保，服務民生”的定位。

（三）針對教學內容改革教學方式，提高教學效果

將傳統教學方法與在線教學的優勢相互融合，采用線上、線下互為補充的混合式教學模式，并輔以案例庫、微課等教學資源，通過多媒體的使用豐富教學內容和學習資源，多維度向學生傳遞課程內容，引導學生對所學知識主動加工與內化；優化考核方式，培養學生的主動學習意識和團隊合作精神。

二、基于“黨建+課程思政”模式下水處理實驗課程改革的實施策略

（一）探索“黨建+課程思政”建設路徑

1.加強“黨建+課程思政”教學工作

專業課教學不但要“授業”還需要“傳道”，以落實立德樹人的根本任務。專業教師在教學中需把握水處理實驗與專業人才培養的內在關聯，把專業育人同培養社會主義事業建設者和接班人結合起來，在專業知識體系的教學目標勘定、內容設計、課堂互動、師生交往、教學評估等具體環節中滲透價值教育，實現知識傳授與價值引領同頻共振。

同時，充分發揮黨建工作在課程思政建設過程中的統籌協調作用，黨員教師定期召開教學研討會，主動了解并掌握思想政治教育的內容、動態、動向，針對專業課程所蘊含的思想政治教育內涵和要素展開深入討論，并搭建融合給排水科學與工程專業主要課程的黨建+思政教學資源共享平臺。

2.挖掘思政元素

為使思政教育與專業教學更好地融合，需要挖掘專業學科中的思政元素，并將知識傳授與價值引領統一。根據水處理實驗課程涉及的內容，可以在教學過程中將專業知識與習近平生態文明思想、國家環境保護法律法規、國家生態環境污染治理攻堅等內容相結合，闡述當前我國生態文明建設的重要意義、主要途徑和目標等，讓學生了解我國水環境治理領域的概況，畢業后能主動投身于國家的水環境治理與保護工作中，樹立為我國生態文明建設做貢獻的信念。

同時，可根據不同的實驗項目分別融入不同的思政教育內容：例如混凝實驗、絮凝沉淀實驗、濾料篩分實驗、過濾與反沖洗實驗等涉及給水處理方面的內容，課堂中可展示我國在該領域的發展歷程，以及當前給水處理行業的新技術、新藥劑、新工藝，讓學生充分認識到水處理行業的重要性和歷史使命，培養學生的社會責任感，使學生對行業未來的發展有全面的認識，以找準發展方向、提高使命意識；再如，對于水處理模型實驗項目，可挑選有代表性的工程案例進行講解，通過介紹突出的人物故事和制造細節，培養學生認真細致的工匠精神和求真務實的科學態度。

（二）優化現有教學內容

由于給排水科學與工程專業的實驗課程具有內容眾多、覆蓋面廣、實踐性強等特點，易導致教學中難以體現重點、難點和實用性，而部分內容有重復等問題；同時，學生不僅需要提前掌握對應的技術原理及檢測設備的使用方法，還要求學會設計實驗方案、分析和處理實驗數據[5]。因此，在實驗內容的設計上，力求課程知識結構合理，并充分考慮本實驗課程的特點，結合理論知識和工程實踐來安排實驗內容，組織實驗教學。

1.實驗課程框架的優化

水處理實驗課程的實驗教學內容，包括驗證性、演示性、設計性和綜合性4種實驗類型。在實驗項目的設置上，應更加注重設計性和綜合性的實驗項目；或者在原有驗證性、演示性實驗項目的基礎上設置設計性環節，使學生在實驗設計中具有一定的自由度，充分鍛煉學生的團隊協調能力及個人創新能力[5]。針對開放性實驗的性質，可靈活設置完成時間，讓學生能夠自主地全身心投入實驗項目中；鼓勵學生在完成預定實驗后自行設計實驗，提高學生的探索欲望，從而真正提高學生的創新意識和創新能力。實驗的結束并不意味著本次實驗課程教學的完成?？上茸寣W生就實驗中所遇到的問題進行小組討論，然后由教師引導發散思維，學生提出自己的見解，最后教師結合學生討論的情況，對實驗結果進行總結分析，把學生對問題的各種認識引導到正確的方向上。

同時，本實驗課程的框架設計應既涵蓋學生需掌握的給水處理及污水處理技術的基礎理論知識，針對不同處理對象設置不同的實驗內容，還要充分考慮到水處理技術中各工藝的相通性，避免實驗內容重復，知識結構合理、實驗內容設計得當有利于學生靈活運用所學水處理工藝到實際工程實踐中。

2.實驗項目設置的優化

水處理技術大致可分為給水處理技術和污水處理技術兩大部分，水質工程學課程也分為給水工程和排水工程兩部分，兩者既有共通之處，又有不同之處。針對這一特點，課題組將水處理實驗分為兩大板塊：一是給水處理實驗，二是污水處理實驗。針對常規自來水廠的基本工藝“混凝—沉淀—過濾—消毒”，給水實驗包括混凝實驗、絮凝沉淀實驗、濾料篩分實驗和過濾反沖洗實驗等項目；針對常規二級污水處理廠采用的“活性污泥法生化處理方法”，污水處理實驗包括清水充氧實驗、活性污泥性能測定實驗、成層沉淀實驗及工業廢水處理模型操作實驗等項目。

另外，由于該實驗課程的理論知識是建立在水質工程學課程基礎之上，需要豐富的實驗操作知識及物理、化學、生物實驗基礎，因此要求任課教師在熟悉給水處理技術和污水處理技術相關知識的同時，對專門的水處理實驗書籍進行查閱，提前了解相應實驗可能會出現的問題及解決方法，并對實驗過程中涉及的各項具體操作清晰明了。教師的教研記錄可以作為教學的第一手資料，在課堂上對實驗教學內容進行分析講解，幫助學生理解。

三、創新教學模式

實踐教學是培養學生動手能力和創新能力的重要途徑。作為一門實踐性很強的專業課程，該課程的教學方式立足于傳統授課方式，通過實物運行錄像放映、設備內部運行Flash動畫播放、現場實驗講解與指導相結合的教學模式，扭轉以往水處理理論教學與實驗相對分離的二元化局面。尤其在開設水處理實驗課程的時段選擇上，盡量接近水質工程學課程的授課時間。另外，通過水質檢測分析、給水凈化處理、污（廢）水處理等實驗項目，讓學生結合理論知識剖析實驗現象，將理論知識傳播與實驗操作、發現問題、分析問題、解決問題耦合，激發學生參與實驗的興趣，培養學生的動手能力，并對學生日后進一步的科研工作起到示范作用。

（一）創新型人才培養的教學模式

在實驗教學過程中，可組織學生開展不同水處理項目的系統性實驗，根據水質情況的不同，選擇不同的水處理實驗設備、水處理方法，開展不同的水處理實驗項目。學生可根據單項反復式的實驗，對各實驗進一步認識了解；并通過將實驗數據整理成圖形、表格并得出結論的方式，使學生整理數據、分析數據、繪制圖表的能力得到提升。此外，可在演示性和驗證性實驗中融入設計性環節，為學生創造充分的自由發揮空間，培養學生的創新能力和解決實際問題的能力。

如在給水處理的混凝實驗中，教師有意識地增加不同混凝劑的種類以及同種混凝劑的不同濃度，在限定學生至少采用一種混凝劑的兩個不同濃度進行兩次混凝實驗的基礎上，鼓勵學生自主選擇不同種類、不同濃度的混凝劑進行多次實驗，并通過讓學生綜合不同組的實驗數據進行分析，建立混凝劑種類、混凝劑用量與除濁百分率之間的數學模型關系，具有較強的應用性，緊密貼近常規自來水廠的實際生產需求，使學生可以加深和靈活運用教材中學到的基礎知識，掌握合理選擇混凝劑種類、確定混凝劑最佳用量的實驗方法。

（二）創新工程型人才培養的教學模式

教師有意識地在已有的實驗項目基礎上，鼓勵學生發散思維、積極創新，將一些本領域尚未應用或尚未全面推廣的新技術、新方法引入水處理實驗課程教學中，激發學生創新的興趣；同時注重對水處理實驗中，各項測試指標及相關數據制成圖形和數據表格的理論研究和工程應用能力的培養。

如在污水處理的成層沉淀實驗中，教師增加了活性污泥的不同濃度梯度，設置了不同的成層沉淀時間，不同組別的學生采用不同濃度的活性污泥進行成層沉淀實驗，而每一組又采用不同的沉淀時間。實驗結束后，要求學生綜合各組的實驗數據，對不同濃度、不同時間所得到的污泥沉降高度進行計算，最終得到實驗裝置的固體通量，并由此進行二沉池的設計。通過該實驗的操作，不僅使學生的綜合實驗操作、相互配合協同實驗能力得以提高，而且將所得實驗結果直接運用于工程設計，培養學生利用水處理實驗解決實際水處理問題，并運用于工程實踐的能力。

實踐證明，采用這種創新型人才培養與工程型人才培養結合的教學模式取得了良好的教學效果，不僅改變了之前重理論輕實踐的傳統思想對實驗教學模式的影響，而且讓學生掌握了先進的專業知識和實驗技能，真正運用不同層次的實驗內容和實驗形式構建多層面、立體化的水處理實驗教學體系，對學生的實踐創新能力培養發揮了重要作用。

四、 改進教學手段與考核方式

（一）教學手段的更新

充分利用網絡、多媒體等技術開展實驗教學，不但能減輕教師的工作強度，改善授課環境，又能使教學直觀、簡單明了，大大增強學生學習的信心和熱情[6]，扭轉了傳統枯燥乏味的教學局面。通過利用多媒體方便快捷，網絡課程信息量大、圖文并茂的特點，可使學生更充分地理解實驗教學內容。

課程建設和教學改革的關鍵是師資隊伍的建設[7]；目前，水處理實驗技術日新月異，這要求教師在課前通過各種現代化技術手段獲取關于給水處理和污水處理的最新的信息，在學生動手實驗操作前進行理論知識的學習與拓展，提高學生的學習與實驗興趣，并在實驗中后期，鼓勵學生創新與發展。

武漢理工大學給排水科學與工程專業的水處理實驗課程分別在武漢理工大學校級精品資源共享課網站和武漢理工大學網絡教學平臺開設了專門的網頁，以供本專業學生及其他一般用戶瀏覽學習，兩個網站互為補充，且可通過相應超鏈接進行切換。實踐證明，網絡教學大大提高了學生對本課程的學習興趣與教學效果。

（二）考核方式的改革

目前，課題組對本實驗課程采取的考評方式是現場實驗操作、提交實驗報告和課程網站運用情況三者結合的模式，具體的考核標準為：提交的實驗報告（含實驗前預習，實驗數據記錄、整理與處理，實驗結果的分析與結論）成績占50%、現場實驗操作表現成績占30%，網絡運用（含登錄、在線情況，網頁瀏覽成績，提問與答疑情況等）成績占20%。同時，為使學生牢牢掌握實驗的操作方法和重點，實驗前，要求學生提前預習實驗指導書，登錄網站觀看實驗操作視頻；實驗過程中，考察學生對操作技能和方案設計的掌握情況，讓學生自己發現問題并加以糾正，培養學生刻苦鉆研的工匠精神和勇于承擔的責任感；實驗結束后，要求學生及時整理數據、分析結果，做到溫故而知新。另外，通過設置“小組專題研討”環節，全過程評價與培養學生在水處理實驗課程中的創新實踐、綜述思辨、團隊協作、管理和可視化匯報等綜合能力。

五、結語

水處理實驗課程是未來從事水處理行業的工程與科研人員的實踐課程。該課程的開設有助于提高學生的實踐能力、創新意識和創新能力，培養社會所需要的技術人才。課題組希望在傳統的實驗授課方式基礎上，通過引入“黨建+課程思政”，對該課程的教學改革進行新的嘗試，并借助新媒體技術和網絡資源，著力培養學生的創新能力與工程思維，為提高本專業的實踐教學質量和教學水平奠定堅實的基礎；同時，將“黨建+課程思政”理念融入課程教學改革，以期實現與“課程思政”的同向同行，培育出一批有堅定政治立場、有理想信念、有正確價值觀的德才兼備型專業人才，并為相關工科專業實驗類課程的教學改革提供參考。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 中共中央辦公廳，國務院辦公廳.關于深化新時代學校思想政治理論課改革創新的若干意見[Z].北京：人民出版社，2019.

[2] 陳海艦.高?！包h建+課程思政”育人模式的實施路徑[J].船舶職業教育，2021，9（2）：9-11.

[3] 李芳芳，張芳，江娟，等.淺談水處理實驗教學[J].科教導刊（上旬刊），2016，265（13）：110-111.

[4] 盛力，劉濤，沈洪，等.以能力培養為核心的水處理實驗教學體系建設[J].實驗室研究與探索，2012，31（10）：115-118.

[5] 王偉，王科，蘇饋足，等.《水處理工程實驗技術》課程教學改革初探[J].實驗科學與技術，2014，12（3）：118-119.

[6] 劉金昌.水處理實驗教學改革初探[J].才智，2012（32）：216.

[7] 錢森和，楊超英，薛正蓮，等.提高生物技術專業生物統計學教學效果的幾點體會[J].安徽農學通報（上半月刊），2016，16（23）：192-193.

［責任編輯：黃緊德］