对缓解水危机和建设生态文明负有历史责任的给排水科学与工程专业，已开始围绕国家重大需求和国民经济发展，从水的社会循环角度观察和研究问题。《水质工程学》作为给排水科学与工程专业的核心课程，是新时代高层次给排水人才培养的主战场，对其知识体系、教学组织和教学方法的持续改革，是给排水专业建设的重要内容。2017年教育部发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》，对专业课程建设和人才培养模式提出了新的要求。

传统《水质工程学》的理论知识体系（如给水和排水处理是独立的两部分）、教学组织（以老师“教”为中心）和教学方法（以线下课堂授课为主）等，难以满足新工科建设、社会、行业和时代的需求。本文基于新工科建设的内涵、外延和人才培养要求，结合现有《水质工程学》教材理论知识体系和学科前沿发展，探讨了课程建设新途径，以期支撑新时代给排水专业复合型人才的培养需求。

以水处理单元技术为主线，突出工艺理论。聚焦工艺设计原理和优选，兼顾核心参数的设计和计算，介绍有代表性的学派观点，分析其合理与不足之处以及发展趋势，从而培养学生的创造性思辨能力，使学生建立工艺技术和系统多样性的观点。

提倡发展的观点，即任一理论、方法、工艺都是在社会需求的推动下不断发展；现有的理论、方法和工艺都是在过去的基础上发展起来的，也不是最完善的，仍有问题和不足，还需不断创新；避免只阐述目前通用的理论，而不谈其发展过程，避免与手册过度重叠。

巩固基础知识的同时结合国内外研究前沿和工程实践引入一些新方法、新理论、新技术、新工艺和新设备，与时俱进地更新课程知识体系，将抽象的理论知识形象化、具体化和可视化，在课堂上重建复杂工程实践问题，提升学生的理论水平和工程素养。

新工科建设对课程思政提出了新要求，在《水质工程学》课程教学过程中充分挖掘和融合思政元素，将政治教育融入育人全过程，分层次、讲方法、求实效的开展课程思政^[1,2]。

从重“育智”向协同“育德-育智”双轮驱动的课堂教学模式转变，明确专业知识传播与核心价值引领并重的育人职责。在教学中坚持正确的政治方向，坚持教书和育人相统一，坚持学术钻研和关注社会国家需求相统一，思考《水质工程学》与新工科专业教育属性与高等教育属性的结合点，落实好课程思政在课程建设中的表现形式和引领效果。

结合给排水科学与工程专业发展历程与《水质工程学》教学内容，在专业知识讲授过程中深入挖掘并融入课程思政元素。例如，通过强调我国目前所面临的水资源短缺和水环境污染危机，明确水处理行业的重要性和历史使命，培养学生的社会责任感。又如，在构筑物设计章节中教育学生应严把工程质量关，强调工程师应有的职业道德和社会责任。挖掘课程思政元素还要密切结合当前国际形势，指导相关原理既要学习国外先进理论与方法，同时要坚信在发展和创新中，我国的相关技术能够实现从“跟跑”到“领跑”的飞越。

应用灵活多变的教学方法，将专业知识结合课程思政内涵进行整合后再“输出”。通过正反案例对比，体现我国制度的优越性，从专业角度引导学生培养可持续发展意识。例如，可通过松花江水污染、四川沱江水污染等特大事件来强调工程师的责任与担当，教导学生在工程实践中要勇于承担对工程建设、自然环境以及社会的责任；通过介绍我国在海绵城市、黑臭水体治理等方面的努力以及带来的经济和社会效益，进一步强调绿色发展理念。

坚持科研与教学同行同向发展，将国内外水处理行业的新发现、新理论、新技术、新设备和新应用等前沿科研成果及发展嵌入课程体系中，如绿色水处理剂的研发、规模化膜技术应用、水源突发污染应急技术、南水北调关键水质问题等；并注重应用导向，以工艺原理和处理方法为主线，坚持理论和工程实践结合；补充和更新课程元素、知识单元和模块，加强教学内容的理论性、系统性和实践性，构建“理论-能力-素质”协同的立体化课程体系，提高学生的创新意识、多维知识结构和创新性解决复杂工程问题的能力。

新工科对《水质工程学》的教学理念、教学组织、教学设计和教学方法提出了新的挑战。应以充分调动学生学习的自发性、主动性和积极性为主要目标，结合信息化手段、线上教学平台、虚拟仿真等手段，实现由被动“教”到主动“学”的教学模式转变^[3]。

通过“启发式”问题诱导和“互动式”交流等手段，将传播知识和发现问题、提出问题及解决问题无缝衔接。如讲授吸附相关知识时，可结合松花江水污染进行案例分析，从硝基苯的物化性质、在水体中的分布和迁移规律、活性炭的吸附效能及关键吸附参数（吸附速率和容量等）、小试和中试研究、实际工程应用措施等方面进行引导，实现理论知识-关键技术-工程实践多维结合，促使学生主动获取知识和应用知识，加深对理论知识和技术应用的理解。

加强理论、试验和实践教学，针对部分重难点内容，通过已有模型或自制教学试验装置，在课堂上现场演示工艺操作、过程控制、现象观测和结果分析，如在讲解超滤及其膜污染控制技术时，可以现场展示混凝/吸附预处理、超滤过程、污染物迁移及其在膜面的沉积过程、反冲洗等关键环节；结合理论知识剖析试验现象，将理论知识传播与试验操作、发现问题、分析问题、解决问题相耦合，深挖学习兴趣和主动性，贯彻以“学生为中心”的教学理念。

突破以课堂教学作为知识传播唯一战场的传统教学观念，注重教师线上教学能力提升，优化线上/线下教学理论、方法和组织形式，构建线上教学资源库，将部分因受线下学时限制而未详尽的《水质工程学》教学内容（如污染物特性分析、构筑物选择依据、工艺参数优化、标准解读、小试和中试研究、工程应用和复杂案例分析等）通过直播、课程网站、公开课等方式，实现教学延伸，保障学生随时、随地、随意学习，提升学生学习的主动性、积极性和自由维度^[4]。

从实践中抽取复杂工程问题并通过虚拟仿真软件或模型重建，如水厂突发嗅味污染应急控制技术，通过软件调控参数模拟水厂各种运行状态，分析嗅味物质在预处理、强化混凝、沉淀、过滤及深度处理等工艺单元中的迁移规律、去除机制及效能，基于《水质工程学》理论知识-工程技术两条主线，引导学生结合课程理论知识去发现问题、分析问题和解决问题，从理论知识、专业技能、工程实践和综合能力四个维度提升学生的工程素养、创造性地解决复杂工程问题的能力和终身学习能力^[5,6]。

《水质工程学》是一门理论和实践并重的课程。在传统教学过程中，主要是利用现有学校内部资源和师资力量，组织理论教学，辅以实习实践。新工科背景下，可将多方资源整合于《水质工程学》教学中，强强联合，推动理论知识-工程实践双发展，有助于培养复合型工程人才。

充分发挥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（下称给排水教指委）在全国开设给排水专业的高等院校中的统筹协调作用，定期召开《水质工程学》教学研讨会，针对“教”与“学”过程中存在的各种问题和解决措施展开深入讨论，并搭建给排水科学与工程学科相关的教学资源、技术资源、设备资源、现场资源和优秀师资等互享平台，形成《水质工程学》“优-精-尖”教学资源库。

通过给排水教指委平台将高校、设计院和企业多方资源跨界融合，探索高校、设计院、环保企业在理论教学、工艺设计、设备研发和工程实践等方面的优势和结合途径，如在讲授臭氧氧化过程中，应重点讲授臭氧氧化原理、污染物去除路径、臭氧传质机理等理论知识，结合设计院的设计经验和工程案例引导学生分析臭氧分级氧化、臭氧投加量、投加比例和停留时间对污染物去除效能的影响规律，并根据设备商的经验指出臭氧使用过程中对设备选型、防腐、附件、密封性和检测设备的需求，将原本臭氧氧化相关的碎片化知识单元整合成“理论基础-工艺设计-设备选型-工程实践”新体系，侧重“学”“用”结合的新教学模式。

水处理行业的新理论、新技术、新方法和新设备的快速发展，对传统《水质工程学》的课堂教学模式和依托资源（授课老师的经验和教材理论知识）造成了巨大的挑战。通过信息化平台，借助给排水教指委将水处理领域内的高校、科研院所、设计院和环保企业中与《水质工程学》相关的零散化教学资源，如新技术、新设备、新工艺、虚拟仿真平台、设计图纸、工艺构型、现场录像、水厂设计、运行和维护经验、复杂工程案例、不同高校的先进授课经验、学习方法等，进行系统性整合，形成与时俱进的多维度“教”与“学”《水质工程学》云库，快速构建“理论知识-工艺技术-设备构效-工程应用”的导向知识体系。

新工科要培养具有全球视野、科研实践、组织领导等多方面能力的复合型人才，这就要求深化《水质工程学》教学评价体系改革多维化，以教师评议为改革重点，以学生评价为核心，加强督导与社会反馈^[7]。

宜采用多环节累加积分式考试办法，使考试评判标准不局限于教材基础理论知识的掌握程度，不只依赖于卷面考试和考勤成绩。通过加入“小组专题研讨”环节，全过程评价与培养学生在《水质工程学》中的创新实践、综述思辨、团队协作、管理和可视化汇报等综合能力；通过增设国内外水处理新工艺和新设备看图解说环节，评价学生对学科新工艺新技术的主动探索和认知深度；设置水处理领域的实时热点科学问题辩论环节，评议学生对《水质工程学》前沿科学问题的逻辑思维能力，推动实现《水质工程学》应用型和科研型的综合培养目标。

在教学过程中，充分发挥多元化平台优势，采用线上平台（如微信小程序）发布预习问卷、智慧教室研讨记录、课下群聊答疑、课程感想总结等线上线下协同方式全过程获取学生的学习状态和需求，实时研判学生学习状态、教学效果、以及与新工科培养目标的差距，针对性地补齐学生的不同素养缺陷。此外，实行动态化+常态化相结合的学生评价机制，减少无效评价的数量，切实推动新工科建设，提高整体教学质量。

打通教师与院系、社会评价反馈的“最后一公里”，加强院系与用人单位的交流途径，以毕业生理论基础、创新意识、沟通能力、发现问题、分析问题和解决问题的能力以及对复杂工程问题的梳理和提出可行性应对策略的能力为评价约束，结合近五年毕业学生的工作表现和用人单位的工作需求，建立社会督导和反馈机制，并通过构建线上反馈平台和结合大数据分析，缩短评价周期，保障反馈意见快速应用到《水质工程学》课程教学改革工作中。

新工科背景下，在《水质工程学》教学过程中充分挖掘和融入课程思政，并借助给排水教指委平台整合行业优秀资源，对《水质工程学》课程的建设原则、知识体系、教学组织方法和评价体系等进行改革，是培养具有新时代特色、满足国家重大战略和社会行业需求的复合型卓越给排水人才的必经之路。