污染源调查实习是河南理工大学 (以下简称“我校”) 环境工程专业本科三年级学生唯一的校外实习课程^[1-2]。课程开设目的是依托专业课程 (大气污染控制工程、水污染控制工程、固废处理与资源化、噪声控制工程、矿山环境保护等) 的课堂教学，通过校外企业的现场认识，强化学生对相关专业知识的理解，培养学生创新性的学习意识。实习课程开办18年 (1997—2014年) 来，积累了丰富的教学经验，也面临诸多不足，其中有学生、教师、企业和学院的问题^[2]。此外，在实习教学设计上缺乏师生互动，基本上仍是教师或者企业讲解员的一言堂，仅仅是将课堂转换成企业现场。鉴于企业特殊的现场环境，加上实习学生人数偏多，实习效果差异大，学生被动参与下难以激发其深入性和创新性学习的意识。综上所述，当前的实习课程教学难以满足教育部“卓越工程师教育培养计划”对新世纪工科本科生的培养目标^[3-5]。

进入新世纪以来，参与式教学作为一种全新的教学理念日益受到关注，并为《国家中长期教育改革和发展规划纲要 (2010—2020年)》中创新型人才培养模式所倡导^[6]。参与式教学是一种“学生本位”的课堂教学范式，体现了“教”与“学”的统一，强调教师引导作用的同时，尊重学生学习的主体性和差异性，通过学生行为、思维和情感的有效参与，从而实现其知识向能力的转化及其内化过程^[6-8]。参与式教学在思政理论、近现代史和计算机程序设计等课堂教学^[9-11]，以及在线环境下网络课程^[12]中已有积极探索，而工科专业实习课程却鲜有采用参与式教学的例子。2015年春季，在我校环境工程专业污染源调查实习过程中，引入参与式教学，旨在对市政污水处理厂实习过程中的参与式教学进行介绍和评估。

市政污水处理厂位于焦作市东南，距市中心6 km，南邻新河 (属海河流域上游)。项目于2001年开始运行，工程建设规模为10⁵m³/d。整个污水处理工艺由三部分组成：预处理系统、生化处理系统和污泥处理系统，其中生化处理系统采用改良型Carrousel氧化沟工艺，具体见图 1。

图 1(Figure 1)

图 1 市政污水处理厂工艺流程图

我校往年的实习教学往往面临这样的矛盾：若减少每批次实习人数，将会增加实习总批次数，从而加重企业讲解员和指导教师的负担。在保障实习效果的前提下，既减少每批次人数，又不至于加重企业讲解员的负担是2015年污染源调查实习课程引入参与式教学的最初目的。

参与式教学的实施过程分为分析阶段、方案形成阶段、方案执行监控阶段和方案评价反馈阶段^[11]，每个实施阶段都存在师生间交流与合作的环节。据此，将实习课程的参与式教学分成如下四个阶段:

(1) 分析阶段。指导教师提前联系实习企业联络人，提交实习计划，与企业讲解员协商准备好实习内容。挑选8~12名学生代表参与实习内容的讲解，企业讲解员带领学生代表参观企业的各工艺环节，详细讲解实习内容，解答学生提问。

(2) 方案形成阶段。实习指导教师结合企业的现场情况，按照空间聚集原则将实习内容分割成4~6个相对独立的实习单元，每2个学生代表承担一个实习单元的讲解任务，通过师生间协商，学生代表选择不同的实习单元。负责各实习单元的学生代表根据企业讲解员的讲解，在指导教师的引导下查阅相关资料，进一步完善实习内容。学生代表进入企业现场进行试讲，企业讲解员和指导教师进行适当纠正和补充，直至完善。

(3) 方案执行监控阶段。实习企业对全部学生进行进厂安全教育，指导教师将学生分成4~6个小组，2个学生带领一个小组到各自负责的实习单元参观讲解实习内容。讲解结束后，由一个学生带领小组到下一个实习单元，另一个学生留原地接待下一小组。各小组轮流参观完每一个实习单元后，企业讲解员对学生的额外提问进行统一解答。

(4) 方案评价反馈阶段。每个学生依据自己在实习现场的认识和记录，按照要求撰写实习报告。每个小组自由选取一个实习企业，根据实习内容查找资料，准备幻灯片，选派小组代表进行答辩，指导教师进行点评。学生填写实习调查问卷，对不同实习阶段、实习企业和指导教师进行满意度评价。

根据市政污水处理厂的平面分布图 (图 2)，将企业实习内容分成6个实习单元，具体实习内容见表 1。污染源调查实习共3周，第一周为分析阶段和方案形成阶段，第二周为方案执行监控阶段，第三周为方案评价反馈阶段。

图 2(Figure 2)

图 2 市政污水处理厂平面布置图 注：① 中控室和分析实验室；② 污水进厂与预处理系统；③ 选择池与氧化沟；④ 氧化沟运行工艺；⑤ 二沉池、集水井和污泥泵/分配井；⑥ 污泥的浓缩、压滤和最终处置。

表 1(Table 1)

表 1 市政污水处理厂的参与式教学分组情况 序号 学生代表 实习单元 实习内容 ① A、B 中控室和分析实验室 认识整个污水处理工艺流程，明确设备或构筑物的顺序与作用，明确工艺控制节点的位置、运行状态及其作用，观察在线监测的水量水质参数，了解实验室常规检测项目及其方法，了解企业工艺管理制度 ② C、D 污水进厂与预处理系统 了解进厂污水的来源及其特点，熟悉粗格栅、提升泵、细格栅和曝气沉砂池的设备尺寸、运行方式与工艺参数，了解格栅和曝气沉砂池的泥渣特点与去向，观察污水流向、进出构筑物的位置与方式 ③ E、F 选择池与氧化沟 了解选择池和氧化沟的尺寸与结构特点，观察氧化沟内污水流向、流速、进出口位置与方式，观察回流污泥进口，熟悉曝气转刷、叶轮与导流墙的作用、分布和结构特点，观测活性污泥的沉降性能 ④ G、H 氧化沟运行工艺 了解氧化沟的停留时间、污泥浓度和污泥龄等工艺参数，理解改良型Carrousel氧化沟内厌氧、好氧和缺氧区的分布及其生化处理原理，以及水质参数 (CODCr、BOD5、DO、TN和TP) 的沿程变化 ⑤ I、J 二沉池、集水井、污泥泵/分配井 了解二沉池、污泥泵等设备/构筑物的尺寸、结构与运行参数，理解辐流二沉池的进出水与排泥/浮渣方式，了解回流污泥与剩余污泥的分配占比，了解集水井中回用水的占比及用途 ⑥ K、L 污泥的浓缩、压滤和最终处置 了解污泥浓缩池的尺寸、结构与运行参数，理解污泥浓缩原理与排泥方式，了解絮凝剂的类型、投加方式和投加量，理解污泥絮凝原理，了解带式压滤机的结构特点与运行参数，观察污泥处置过程中污泥含水率的变化，了解污泥的运输方式和最终处置形式

表 1 市政污水处理厂的参与式教学分组情况

在污染源调查实习课程中实施参与式教学，面临诸多挑战。首先是教学环境的挑战。相对于课堂环境，企业特殊的现场环境存在诸如机械噪音大，环境卫生差，空间和行走路线受限，不确定因素多，甚至人身安全等问题。因此，在方案执行监控阶段，学生的进厂安全教育应予以重视，在关键性的实习单元，指导教师应现场督导。其次是实习内容的挑战。参与式教学的实施层次根据学生参与程度由低到高依次分为咨询式、协商式和参谋式^[11]。随着学生参与程度的增加，教师的主导作用逐步“衰亡”^[12]。学生行为、思维和情感的参与增加了实习内容的灵活性。第三是学生差异性的挑战。根据学生的主体特征，分为完全具有内在学习动力、具有一定内在学习动力和完全不具有内在学习动力^[8]。在分析阶段，指导教师对学生代表的选择，在一定程度上影响了某一实习单元的实习效果。完全具有内在学习动力的学生在方案形成阶段，能较好地理解实习内容，并能深入性和创新性地完善实习内容，起到很好的带头作用。第四是教师灵活性的挑战。在不同的实习阶段和学生参与程度下，指导教师需要观察并了解不同学生群体的内在学习动力及思维特征，对实习教学的整个过程进行关注和反思。

尽管面临诸多挑战，然而也必须看到参与式教学所带来的积极效应。首先是学生的学习主动性增强，实习满意度增加。在参与式教学中，学生的主体意识得到充分尊重，从而改变了学习的态度，从被动地完成学分转变为自觉地深入性和创新性学习。即使那些完全不具有内在学习动力的学生，实习后学习的主动性也有很大提高。采用参与式教学的实习企业，学生满意度为优的达到68%，而采用传统教学的实习企业，学生满意度为优的仅为49%。其次是教师的教学行为得到理解和尊重。传统教学中“教”处于“学”的对立面，参与式教学中“教”处于“学”的统一面。在参与式教学中，教师行为得到了大多数学生的理解和尊重，师生在知识和情感的双赢中享受收获的愉悦^[6]。

在市政污水处理厂的实习教学过程中，参与式教学模式是一次有益的教学探索。在参与式教学实施过程的分析阶段、方案形成阶段、方案执行监控阶段和方案评价反馈阶段，实习教学面临教学环境、实习内容、学生差异性和教师灵活性的诸多挑战。然而，在参与式教学实施过程中，教师的主导作用逐渐“衰亡”，学生的主导作用逐渐增加。此消彼长之下，学生的学习主动性增强，教师的教学行为得到理解和尊重，是这次教学探索的最大收获。