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环境工程原理重点范文

发布时间:2024-01-06 17:09:37

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环境工程原理重点

篇1

环境工程原理》是基础理论向工程技术过渡的课程,它抽象出了环境工程学科的基本理论和普遍规律,其特点决定了教材难以理解,再加上内容多,公式推导繁琐,本人在教学过程中,发现多半数的学生对本课程的学习兴趣不高,在学习中往往体会不到该课程的乐趣,体会不到重要性,总觉得用处不大,学习中也就自然缺乏了主观能动性[4]。由于我们课时有限(理论教学50课时,实验教学20课时),在理论课的教学中,我们结合本学科的侧重点,对内容进行了小范围的适当删节和调整,简化理论推导过程,增强公式的理解和应用,注重公式的应用条件。《环境工程原理》的实践教学同样包括课程实验和课程设计两大部分(课程设计探索下文再叙),课程的特点决定了实践教学与理论教学占同等重要的地位,因为实践环节的训练能使学生把环境工程原理的理论来提高工程实践的思维方式、分析能力和创新能力。这样让学生切身感受到环境工程原理的实际应用价值,激发学习能动性。

2环境工程原理课程实验教学体系

2.1环境工程原理课程实验教学安排

尽管《环境工程原理》在国内高校已开设多年,但是相关的课程实验教材参考资料几乎没有。自我系开设《环境工程原理》课程以来,一直非常重视实践环节尤其是课程实验的安排、改革、研讨与建设。因此结合《环境工程原理》课程实验的特点和我系所在的生物与化学工程学院的学科优势(我院具有较强的应用化学、化工、生物技术和生物工程等7个本科专业和环境科学与工程一级学科硕士点、应用化学、微生物、发酵工程等9个二级学科硕士点),我系《环境工程原理》安排了20个学时的课程实验,几乎涉及到课程大部分篇章。我们对《环境工程原理》课程实验的安排主要考虑原则是《环境工程原理》实验要区别于《环境工程专业实验》,例如沉降是《环境工程原理》重要的基础理论,也是《大气污染控制工程》的重力沉降室、《水污染控制工程》的沉砂池(沉淀池)的重要工程理论,在水处理实验中,我们也开设沉降实验(包括自由沉降和絮凝沉降实验),因此在《环境工程原理》课程实验教学讲授的方式、深度和范围,及如何有效和后续专业课程实验有所区别又能巧妙的衔接对《环境工程原理》课程实验是非常重要的。最重要的是理论阐述与工程实际相结合,激发学生学习兴趣和能动性。所以我们在工业中广泛应用的单元操作的基础上,运用环境工程原理基础理论,提高综合性、设计性实验的比例,既使学生了解每个单元操作的基本原理,有能使学生理解这个单元操作在环境工程中的应用,以更宽泛的视觉和更高的高度来看待这些操作,使学生不拘泥于工业操作的模式,使学生可以根据每个单元操作的原理独立设计实验,以充分调动学生的创新能力和综合能力。同时,通过“深化”课程实验内容,学生可以借助理论知识和课程实验来发现当前应用的环境工程处理单元的原理和优缺点,提出改进的方向是个重要的课题,也为今后环境工程设计打下基础。

2.2环境工程原理课程实验教学设计

我系《环境工程原理》课程实验以前主要参考和使用《化工原理》实验教学设备,基本上是通过单元设备和仿真实验来实际观察设备的工作状况,验证课堂讲授的基本内容。我们充分借鉴和吸收《化工原理》、《反应工程原理》和《生物工程原理》等课程实验,在这个基础上,结合《环境工程原理》课程特点重新进行了设计和优化。我们拟将《环境工程原理》实验分为三个层次:基础实验、提高型实验(设计型实验)、研究型实验[5]。第一层次是基础实验,即教学大纲所要求的实验项目,包括流体流动阻力系数的测定、孔板流量计校核实验和吸附等温线实验等必做基础实验。第二层次为设计型实验,补充基础实验中未体现而在工业中广泛应用的单元操作,包括恒压过滤常数测定实验、吸附动力学实验及超滤膜实验等选做实验。第三层次就是是研究型实验。例如污染物降解菌的间歇培养实验(CSTR)实验。在具体的实验教学过程中,比如流体流动和流体机械实验,过滤实验和吸收实验,我们主要充分参考了《化工原理》实验成熟的实验设置。比如吸附实验,为了有别于《水污染控制工程》的吸附实验以及抽象出吸附基本理论,我们设计了吸附等温线实验和吸附动力学实验,这样不仅使学生深入理解吸附的基本理论,比如Langmuir和Freundlich等温线,看看他们的相关性系数R2,得出更符合L或者F的等温线,又可以很好与第三篇反应动力学结合起来,通过研究吸附速率,就是吸附量与时间的关系得出吸附过程是否符合一级或二级吸附动力学。比如沉降,我们开设落球自由沉降实验,通过这个实验使学生更能理解流体的Re对自由沉降的影响,熟练掌握Stocks公式的应用,并且理解Stocks定律用落球法测定液体粘度的原理和方法,这样以能显著区别于《水污染控制工程》的自由沉降实验又能使学生深入理解沉降的基本理论。

篇2

学优于普通微生物学除介绍原生动物、后生动物、藻类及突出脱氮除磷与厌氧微生物等内容外,环境工程微生物学教材内容更针对环境工程治理,甚至与后续课程有互补作用,优化了教学内容。如周德庆教授主编《微生物学教程》、同济大学周群英教授等主编的《环境工程微生物学》和同济大学高庭耀教授等主编的《水污染控制工程》均为国内使用量较大的教材,《环境工程微生物学》较《微生物学教程》增加了丝状细菌形态,为后续讲解丝状菌污泥膨胀埋了伏笔。且前者的实验内容安排观察藻类、原生动物等内容也与环境工程实践更接近。《环境工程微生物学》对活性污泥膨胀与控制方法、生物脱氮除磷、厌氧发酵微生物等描述比《水污染控制工程》详细,后者可能考虑到前述课程有讲解,对应内容比较简略。环境工程微生物学的教学内容和教学案例更有针对性,为后续课程的学习打下了更好的基础,与就业后参加注册环保工程师考试打下了对应的基础,提高了人才的市场竞争力。相反,开设普通微生物学,在后续课程中要补充部分内容,如要从后生动物概念开始讲到轮虫在水处理中作用。

2.对环境工程微生物学教学内容的思考

2.1教学思想应区别于普通微生物学

环境工程微生物学不仅要掌握微生物基础知识的内容,而且要学习环境工程应用微生物,教学核心思想是理解微生物代谢的多样性及其环境工程利用,为后续水污染控制工程、固体废物处理处置和大气污染控制工程课程打下基础,因此要考虑后续课程的要求,满足后续课程的要求,不能基本只讲微生物基础知识部分。

2.2突出环境工程应用微生物重点内容

由于学时限制,不可能把整个教材讲得都很清楚。周群英教授等主编的《环境工程微生物学》教材微生物基础知识和环境工程应用微生物学内容基本对半。由于后续课程还会提到环境工程应用微生物部分的内容,因此学时安排可以以微生物基础知识部分为主,后半部内容可以不全讲,如无实质性内容超过后续教材的垃圾发酵微生物和前沿性了解内容微生物燃料电池等内容可以不讲解,但要突出脱氮、除磷、厌氧发酵等重点内容。讲解微生物基础知识的目的是为讲解环境工程应用微生物学内容做准备,后半部分内容和后续课程相连接。前半部分也不能把内容过多的展开,象普通微生物学那样,形态、结构、繁殖讲解很详细,由于时间限制,前半部分也只能以后半部分课程够用为目标。

2.3与后续课程教学内容衔接

与后续水污染控制工程、固体废物处理处置和大气污染控制工程教学内容和教学深度要衔接。环境工程微生物学教材经常受普通微生物学教材影响,病毒章节内容偏多,由于后续课程基本不涉及病毒内容,因此该章节内容可以简化。虽然后续课程可能会提到环境微生物应用的问题,但是课程之间内容有偏重,教材内容详略有差异,污染控制工程偏重于工艺及设计,因此微生物应用的内容往往比环境工程微生物学对应内容简略,如厌氧发酵原理、微生物脱氮除磷原理、活性污泥膨胀与控制、原生后生动物对污水处理深度指示作用等内容,因此合理推断以上内容应该以此课程讲授为主,在此课程讲透,可以强化教材内容,污染控制工程中带过只是内容逻辑需要,或起重点内容的简要复习作用,尤其使用同济大学两门教材之间,更体现了这种安排。然而对于处理工艺,在环境工程微生物学中可以不当重点内容,在后续污染控制工程中掌握,如脱氮除磷工艺,可以作为水污染控制工程重点掌握内容,这样课程之间内容有主次,有衔接,有逻辑。更加突出水污染控制工程进行工艺和设计教育的功能。

篇3

1973年,国务院了《关于保护和改善环境的若干规定》,明确指出,“有关大专院校要设置环境保护的专业和课程,培养技术人才”,我国高校从1977年开始设立环境类本科专业,随着我国高等教育的从精英教育到大众教育的转化,在高校扩招大背景下,结合目前国内外广泛存在的环境问题,社会对环境类本科专业的需求增加,造成许多高校纷纷开设环境类专业(其中环境工程专业尤其典型)。随着竞争加剧、就业困难等问题的出现,一些学校开设紧缩相关专业的招生规模,甚至出现了部分高校环境类专业一度停止招生的现象。因此,结合传统优势和行业特色对进行专业定位是关系到专业发展水平和前途的关键。而特色专业课作为环境工程专业教学和学生培养的重要内涵,充分发挥其在构建专业特色、明确主攻和服务方向上的作用,必将对专业的发展将直至至关重要的作用。

1 环境工程专业本科教学现状分析

我国环境工程专业本科生教学普遍致力于培养可从事企事业、城乡、区域及全球环境污染控制工程的规划、设计、运行管理和研究开发的高级工程技术人才及应用复合型人才,可在各级政府机关环境保护部门、规划部门、科研院所、工矿企业、事业单位等从事环境管理、教育、环境监测与评价、科学研究和产品开发以及技术管理等工作。环境工程本科生专业课设置一般分三部分,即专业基础课、专业必修课和专业选修课,综合不同高校的课程开设情况,总体有代表性课程设置见下表(化学类、工程力学、流体力学等公共性专业基础课除外)。

我国高校环境工程专业课程设置的三大部分中,专业基础课重点介绍主要的环境学原理、环境与生态问题及解决问题的一般思路和方法学知识,为环境工程专业的基础和重要保障;专业必修课则基本上各高校均为围绕水、气、固等环境工程重点方向设置专业主干课程,并结合环境监测和微生物学等基础测试评价体系和微生物学知识,对本科生在重点方向上的基本专业技能、解决问题能力等进行培养与训练;专业选修课则囊括了环境评价、质量分析、环境信息系统等现行的环境工程主要内容、方法和一些新兴的边缘学科、研究领域以及手段。以上三个部分由基础带动专业,基于原理和方法论来解决环境工程的主要分支方向具体问题,从问题的产生到新技术、新思维支持下的环境与生态相关问题的解决与处置。再辅以相关教学实践环节如社会实践、课程设计、本科生毕业论文或毕业设计等全面培养本科生的素质和技能,以达到培养计划的要求。

分析我国高校现行的环境工程本科生教学体系,大体能满足本科生教学的基本要求。但纵观各高校环境工程专业本科生课程设置,基本上以共性为主,虽有部分高校开设了与学校传统优势或研究方向相关的课程(如中国农业大学环境工程专业开设的农业生态工程课程),但总体说来,全国高校依旧普遍缺乏在主干课程体系支撑下的特色课程体系。通过对环境工程专业本科生的调查与沟通发现矿业类高校大部分学生对矿山、煤矿利用加工企业等存在的环境与生态问题、解决问题的原理与方法等普遍缺乏基本知识和认识,不清楚本校环境工程专业与其他学校相比优势与特色所在,定位不明,这对于行业特色明显的高校而言,无法突出其为行业服务,有目的、有方向培养高素质、强技能人才的特点和优势。

2 特色专业课开设的必要性

篇4

采用传统板书和多媒体相结合的教学方法,做到相益得章

在上个世纪,教师讲课通常以借以板书得以传递课程信息,学生一本一笔拼命抄笔记,该方法学习效率低下,给学生提供的信息也时常很有限,往往出现学生“吃不饱”的现象,教学成效不是很显著。当前,在众多高校中,多媒体计算机的应用越来越广泛和普及,将计算机已然成为现代课程教学不可或缺的工具,基本实现了课程的教学方法和教学手段的现代化。众所周知,运用多媒体教学方法,大量形象逼真的图片和栩栩如生的视频,不但活跃了课堂气氛,而且极大地提升学生的感性认识,取得良好的教学效果。

但是,过分的依赖多媒体,甚至滥用多媒体,非但不能促进教学,反而会给教学效果带来负面的影响。一方面,教师备课过程中的创造性变成单一的多媒体制作过程。另一方面,灵活的教学过程变成了固定的课件操作,老师在任教课堂上即兴发挥的少之又少,原应有的机智活跃的师生互动变成了单调呆板的“人机交流”,而且多媒体画面的大量呈现阻碍了学生想象、再创造能力的发展。因此,长此以往,学生在课堂上如同看电影,没有思考和接受的时间,也懒得记笔记,容易引起学生的疲劳和厌倦,甚至排斥,一堂课下来,学生们似懂非懂,很难抓住学习重点,甚至不知所云。

因此,只有我们教师做到多媒体与传统教学手段的和谐结合才能营造完美的课堂。作为一名教师、尤其是青年教师,要善于学习和吸收新知识、新技术,这也是时代对我们的要求。但得了多媒体这个“熊掌”而完全舍弃了传统教学这条“鱼”,肯定是不科学的。我们必须要注意到多媒体技术只是教学的辅助手段,手段即方法,方法只有更好而没有最好。在《环境工程原理》的教学中,我们应该努力寻求多媒体和传统教学手段的结合点,真正发挥其现代性先进性的特点,这样才能起到事半功倍的效果。不管多媒体技术怎样发展,在《环境工程原理》教学过程中,科学、正确地利用板书至少还能起到如下作用:

(1)有助于教师阐述和讲解教学内容,启发学生进行思维,帮助学生记忆、分析、消化、巩固所学知识;

(2)板书有助于学生养成边写边记的习惯,便于以后的复习;

(3)板书可以突出课堂教学重点,有利于学生理解和掌握知识;

(4)教师运用板书进行信息的转换,学生获得的就不只是知识,而是获得转换信息的方法和能力。

教学过程紧密结合案例分析和辅以必要的课程实验

由于《环境工程原理》的教学有理论部分多和公式复杂等特点,因而适当地结合案例教学法和辅以实验教学,对加深学生理解抽象基本理论及巩固其所学的知识会产生不可估量的作用。将《环境工程原理》中原理或公式所涉及的真实情景加以典型化处理,形成供学生思考分析和决断的案例,通过独立研究和相互讨论的方式,来提高学生的分析问题和解决问题的能力的一种方法。这样的教学,生动具体、直观易学,可以引发学生兴趣,提升学生学习主动性,教育学生基本理论联系实践的本领和从事科学分析的本领。同样,《环境工程原理》教学过程中如果辅以实验教学法,一样可以达到事半功倍的效果。譬如,在讲完层流、紊流两个概念之后,通过辅助的实验,学生可以很形象的感受到这两个概念的含义以及区别,并且记忆深刻。另外,如果能及时地带领学生走进实验室来消化所学的伯努利方程,那么可以极大地加深理解动压头、位压头和静压头三者之间的能量转换。

篇5

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)04-0085-02

随着高职教育改革的日渐深入,课程开发的重要性日益凸现,能否有效地进行课程开发决定着高职教育的特色和质量。近些年,我国学者提出了项目课程开发的理论并进行了深入探讨。项目课程在本质上是一种基于工作过程的课程开发模式,通过案例化的学习单元将理论知识、实践知识与实际工作情境有机结合,旨在加强课程内容与工作内容的吻合度,提高学生职业能力培养效率的学习行动课程模式。“项目课程”是职业教育的本质体现,项目化教学已成为适应高职教育培养目标的课程模式。基于此,我们从理论与实践相结合的角度,率先提出以职业活动为核心、以工作逻辑为主线、以工作任务为导向的高职《环境工程原理》项目课程开发的观点,并对其进行研究,旨在为我国高职环保类专业课程改革提供参考。

《环境工程原理》课程实施项目化教学的缘由

《环境工程原理》是我国高职环保类专业的重要专业基础课,是高等数学、物理、物理化学的后续课程,本课程结合环境工程技术的特点,着眼于环保类专业生产、建设、管理、服务一线高级技术应用型人才的培养,比较系统、完整地介绍了环境污染治理工程中所应用的单元操作,重点阐述了“三废”污染控制技术所涉及的原理、基本概念、基本理论、典型设备、典型工艺及应用等,可为后续水污染控制技术、大气污染控制技术、噪声控制技术、固体废物处理与处置等专业课程的学习奠定基础。《环境工程原理》课程内容丰富,主要包括管路与阀门拆装、机泵设备操作、控制与维护、过滤设备操作与控制、吸收解吸塔操作与优化控制、精馏塔操作与优化控制、吸附设备操作与控制、萃取设备操作与控制、膜分离设备操作与优化控制等。由于本课程是使学生从严密的逻辑思维转向工程思维的一门课程,工程性和实用性很强,所面对的是真实、复杂的工程问题,对于初涉工程领域的学生而言,由于对过程及设备缺乏必要的感性认识,所以不易理解过程机理、复杂设备的结构、物流内部运动状态等教学内容。因此,本课程不仅使不少初学者感到很棘手,就是一些对本课程很熟悉的教师也认为《环境工程原理》不太好学。如何破解这个难题呢?一方面,项目化教学可以提高教师的教学热情,激发学生的学习兴趣,提升毕业生的就业率,极大地增强专业核心能力的培养,真正地为社会输送实用型、技能型高级人才;另一方面,《环境工程原理》课程可操作性、实践性、开发性强,项目特征明显,适合进行项目课程开发。鉴于此,我们将项目化教学理念率先引入《环境工程原理》教学中,以加快开展《环境工程原理》项目课程的改革试点工作,构建具有自身特色的技术体系。

《环境工程原理》项目课程的设计

根据项目课程开发的流程,我们首先建立了由课程专家、行业专家、一线资深教师、学校领导、企业经营管理领导、企业人力资源部门领导、企业工程技术人员等共同参加的《环境工程原理》项目课程开发指导委员会和项目课程开发团队,并依据“专业调研――工作任务与职业能力分析――课程结构分析――课程内容分析――教材编写――教学过程分析”的思路对《环境工程原理》课程进行重构,形成了基于工作任务的《环境工程原理》项目课程设计,如图1所示。

《环境工程原理》课程项目化教学的实施要点

加强“双师型”教师队伍建设 《环境工程原理》要实施项目化教学,教师必须对整个工作过程了如指掌,也就是必须打造真正的“双师型”教师队伍。我们的做法是,首先,从企业引进具备本科以上学历,又具有数年实践经验的工程师以上级别的能工巧匠,增加具有企业工作经历专业教师的比例。其次,将现有教师直接派到行业、企业(诸如环境工程公司、污水处理厂、企业污染治理部门等)进行实践锻炼,熟悉工作过程,提高专业技能。再次,直接聘请行业企业专业技术人员担任兼职教师,这些外聘教师可以在学校开展教学或实践指导,也可以在校外基地对教学实习、顶岗实习等进行指导和管理。

建设“教、学、做”一体化的专业教室 项目化教学除教学内容来源于工作任务外,为实现“在工作中学习”的理念,还要求学习环境也尽可能与实际工作环境一致。因此,建设相应的教学场所是实施项目化教学的必要条件。与企业不同的是,这一环境必须能够满足教学需要,也就是要实现“教、学、做”一体化。赵志群等人将具备上述要求的教学场所称之为“专业教室”。《环境工程原理》课程实施项目化教学应根据实际情况,做到校内、校外结合,可将部分项目的教学活动安排在校外基地进行。

运用多种教学方法 项目化教学要求改变传统的教学模式,教师的讲解和学生的实践要有机结合起来,授课方式不再是以教师为主的“一言堂”,而是以学生为主体的讨论式、应用式的教学,应综合运用模拟教学法、案例教学法、项目教学法、“任务驱动”教学法等多样化的教学方式。譬如,每讲授一个环境工程单元操作技术,先讲授环境工程单元操作的简单原理,播放动画图片,再带领学生到现场观察,让学生有个初步的认识,接着采取设计、仿真、实验等形式,给学生一个项目化的任务,让他们自己分组查阅资料、完成项目。教师在学生完成项目任务之后进行总结和分析,更深层次地强化理论知识,使理论与实践的结合更为紧密。

改革评价体系 基于工作过程的项目课程模式能很好地培养学生的职业能力。以往认为职业教育的目的在于培养学生胜任某一特定工作以满足社会的人力需求,但在当今社会中,职业教育已不再是“终结性教育”,而是伴随学生一生的终身教育。鉴于此,当代职业教育课程目标更应该注重个体关键能力的培养,如专业能力、方法能力和社会能力等。课程的考核必须能促使学生全面发展,必然要求摆脱期末纸笔测验定成绩的做法,还要突破操作技能或项目成果考核的局限,建立开放式、全程化的综合实践考核体系。在《环境工程原理》课程项目化教学中,应建立起相应的评价体系,如表1所示,既要重视技能训练,也要强化考评力度,将考评贯穿于项目教学的始终,采取过程评价与终结性评价相结合的评价方式。对于每一个学习情境的考核,应依据考核标准,由学生自评、小组互评和教师评价三个方面进行考核,根据社会实际需求和人才培养的层次水平确定各个学习情境在课程成绩中的权重占比,结合期末笔试成绩,最终得到学生本门课程的考核成绩。由于采取多元、全程化的课程考核方式,对学生平时课堂参与状况、项目完成情况的全面考核使考核不仅是检验学习效果的手段,更成为学生学习与训练的组成部分。当然,这对教师提出了更高的要求,教师必须具有良好的责任心、教学指导能力、协调组织能力及专业素质,否则难以把握好项目教学评价的信度、效度和难度,从而会导致教学质量降低。

综上所述,基于工作过程的《环境工程原理》项目化教学,打破了以知识传授为主要特征的学科课程模式,创建了一种以工作任务为中心组织课程内容和教学过程的课程模式,让学生通过完成具体项目实现职业技能的提高和相关知识的构建,教学效果比过去有很大程度的改善,可使学生将学到的知识和技能直接应用于实际工作中,真正做到学以致用,从而使学生能迅速适应岗位要求,真正实现“就业零适应期”。

参考文献:

[1]万平.高等职业教育课程开发的思考与实践[J].中国职业技术教育,2007,(10):27-29.

[2]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社,2007.

[3]张秀国.基于工作过程的职业教育项目课程研究[D].石家庄:河北师范大学,2010.

[4]王玉环.基于工作任务导向的“化工原理”课程改革研究[J].教育与职业,2009,(30):126-128.

篇6

1973年,国务院了《关于保护和改善环境的若干规定》,明确指出,“有关大专院校要设置环境保护的专业和课程,培养技术人才”,我国高校从1977年开始设立环境类本科专业,随着我国高等教育的从精英教育到大众教育的转化,在高校扩招大背景下,结合目前国内外广泛存在的环境问题,社会对环境类本科专业的需求增加,造成许多高校纷纷开设环境类专业(其中环境工程专业尤其典型)。随着竞争加剧、就业困难等问题的出现,一些学校开设紧缩相关专业的招生规模,甚至出现了部分高校环境类专业一度停止招生的现象。因此,结合传统优势和行业特色对进行专业定位是关系到专业发展水平和前途的关键。而特色专业课作为环境工程专业教学和学生培养的重要内涵,充分发挥其在构建专业特色、明确主攻和服务方向上的作用,必将对专业的发展将直至至关重要的作用。

1 环境工程专业本科教学现状分析

我国环境工程专业本科生教学普遍致力于培养可从事企事业、城乡、区域及全球环境污染控制工程的规划、设计、运行管理和研究开发的高级工程技术人才及应用复合型人才,可在各级政府机关环境保护部门、规划部门、科研院所、工矿企业、事业单位等从事环境管理、教育、环境监测与评价、科学研究和产品开发以及技术管理等工作。环境工程本科生专业课设置一般分三部分,即专业基础课、专业必修课和专业选修课,综合不同高校的课程开设情况,总体有代表性课程设置见下表(化学类、工程力学、流体力学等公共性专业基础课除外)。

我国高校环境工程专业课程设置的三大部分中,专业基础课重点介绍主要的环境学原理、环境与生态问题及解决问题的一般思路和方法学知识,为环境工程专业的基础和重要保障;专业必修课则基本上各高校均为围绕水、气、固等环境工程重点方向设置专业主干课程,并结合环境监测和微生物学等基础测试评价体系和微生物学知识,对本科生在重点方向上的基本专业技能、解决问题能力等进行培养与训练;专业选修课则囊括了环境评价、质量分析、环境信息系统等现行的环境工程主要内容、方法和一些新兴的边缘学科、研究领域以及手段。以上三个部分由基础带动专业,基于原理和方法论来解决环境工程的主要分支方向具体问题,从问题的产生到新技术、新思维支持下的环境与生态相关问题的解决与处置。再辅以相关教学实践环节如社会实践、课程设计、本科生毕业论文或毕业设计等全面培养本科生的素质和技能,以达到培养计划的要求。

分析我国高校现行的环境工程本科生教学体系,大体能满足本科生教学的基本要求。但纵观各高校环境工程专业本科生课程设置,基本上以共性为主,虽有部分高校开设了与学校传统优势或研究方向相关的课程(如中国农业大学环境工程专业开设的农业生态工程课程),但总体说来,全国高校依旧普遍缺乏在主干课程体系支撑下的特色课程体系。通过对环境工程专业本科生的调查与沟通发现矿业类高校大部分学生对矿山、煤矿利用加工企业等存在的环境与生态问题、解决问题的原理与方法等普遍缺乏基本知识和认识,不清楚本校环境工程专业与其他学校相比优势与特色所在,定位不明,这对于行业特色明显的高校而言,无法突出其为行业服务,有目的、有方向培养高素质、强技能人才的特点和优势。

2 特色专业课开设的必要性

针对目前我国高校环境工程专业本科教育的重共性的特点,应有计划、按办学重点和侧重点逐步开设相关的特色专业课程,增强学生在相关行业和部门工作中的能力,以应对越来越激烈的社会竞争。

众所周知,特色决定优势,这一点在本科生教育中也有明确的实例体现。如矿物加工工程专业从20世纪50年代开始作为矿业类大学(学院)的特色专业,经历了数次辉煌与沿革,其本科生招生分数近5年屡创新高,本科毕业生就业率也达到100%,居学院几大专业中就业率之首,甚至出现其他专业本科生考研不少同学转考矿物加工工程的情况。环境工程专业也是经历了从无到有,从薄弱到壮大的过程,部分教师和人员转自传统的专业和研究方向,因此开设基于传统优势学科的特色专业课程具备良好的基础和条件。

借鉴矿物加工工程等成熟、高水平的传统特色专业的发展模式,环境工程专业也应着力发展特色,如矿业类高校应着眼行业特点,立足厂矿及相关研究院所、教育机构等对环境工程专业的特殊要求,以特色专业课的开设为契机,结合与相关厂矿企业的交流、实践,全面提升环境工程专业本科生的培养水平,有目的、有方向的培养可为行业服务,具有扎实基础知识和相关专业技能,突出专业特色的高水平人才。尤其在我国高校环境相关专业本科生招生数量高居不下的客观形势下,找准特色、突出优势、明确定位必将对不同行业、不同优势学科高校环境工程的发展起到积极的推动作用。

3 积极推进特色专业课建设,全面提高环境工程专业水平

基于现行的环境工程专业培养主干课程体系,在完善环境工程专业教学体系和基本知识结构的前提下,有目的、有方向性的在矿业类高校环境工程本科生教学环节开设如矿山生态环境保护(或矿业环境保护)、煤化学、矿山环境问题及实用修复技术类讲座,结合与矿区相关的社会实践环节,同时改革现有的毕业设计(论文)选题及研究方向,优先开展与矿区生态和环境问题相关的设计与实验研究工作,如矿井水处理与回用技术开发与设备研制、焦化废水处理技术与工程设计、矿区污染土壤生态修复与工程设计等,全方位开设立体、有侧重点的特色专业课带动下的环境工程专业教学与培养体系。

各高校从2005、2006年开始分批按专业大类招收本科生,环境工程和环境科学专业的本科生按环境大类招生,入学前2年修同一课程,从第3年开始自主选择专业。这就对各专业的课程体系设置与建设提出了更高的要求,各高校也开始有针对性地相应调整、完善各专业的本科生培养计划,以特色突出优势、以优势体现水平,为全面提升环境工程专业本科生在专业技能、社会竞争力、服务水平和综合素质方面的能力提供保障。

参考文献

篇7

1.引言

资源环境与城乡规划管理专业是一个技术性与实用性很强的专业[1],培养学生具备必要的生态环境科学、城乡区域规划和规划管理学等的理论基础,能在资源、环境管理、资源开发利用与规划管理、生态环境规划等方面进行科研及管理工作。环境工程学是“资源环境与城乡规划管理”专业的核心课程,同时也是一门能直接应用于工程实际的技术课程。本课程是一门主要研究运用工程技术和有关学科的原理和方法,保护和合理利用自然资源,防治环境污染,以改善环境质量的学科。研究主要内容包括大气污染防治工程,水污染防治工程,固体废物的处理和利用,以及噪声控制,等等。同时还研究环境污染综合防治的方法和措施,以及利用系统工程方法,从区域的整体上寻求解决环境问题的最佳方案。该课程内容丰富、概念抽象、原理复杂、理论性强。为了提高环境工程学的教学质量,增强教学效果,提高学生分析问题和解决实际问题的能力,培养适应现代科学技术发展的高质量人才,近几年来,我们从教材选用、教学内容、教学手段和教学实验、实践等方面进行了一些改革和探索。

2.研究内容

2.1精选主辅学习教材,精心安排教学内容。

2.1.1认真选择教材,主辅教材有机结合。

要做好环境工程学课程教学工作,首先要解决好教材的选择问题。教材的质量直接影响到教学效果和学生的学习兴趣。国内高校同类专业除了采用自编教材外,使用较多的是《环境工程学基础》(王新,化学工业出版社)和《环境工程学》(蒋展鹏,高等教育出版社)。前者根据注重环境工程学原理基本概念和理论分析,后者在基本原理的基础上更多关注部分发展和应用。根据学生专业特点和课时分配,我们采用了后者。同时为了提高学生的学习兴趣,增加对相关知识点的学习深度,我们推荐了参考性教材,为学生课下学习提供便利,真正做到了主辅教材的有机结合。为了从教学内容上实现与国外高等教育的接轨,课程组参考了一些国外的经典教材,如“Environmental Engineering”等,并作为教师的参考书,还积极参加一些国内教学交流,使课程教学紧跟时代步伐。

2.1.2根据专业特点,精心选择讲课内容。

环境工程学要求学生掌握大气污染防治,水污染防治,固体废物的处理、利用和噪声控制的原理与理论。理解环境防治的基本概念和所涉及的寻求解决环境问题的最佳方案的基本思想,使学生具有深入研究和掌握现代环境防治的能力,为下一步学习其他课程奠定基础。为了达到这个效果,应以水、气和固污染控制为重点,突出讲授水气固污染控制原理与技术内容。在对以上等基础内容讲授清晰的基础上,对噪音污染等也进行了介绍,使学生了解现代环境的最新进展。为了提高学生的学习兴趣,在授课过程中穿插视频和图片,分析最新环境科技研究进展和目前比较前沿的研究内容,使理论和实际能够有机结合。

2.2教学方法改革

2.2.1灵活运用教学方法

课题教学应从传统的单一化、灌输式的教学方式转化为启发式、探究式的教学方式,充分利用多媒体教学的优势,培养学生独立学习能力和学习兴趣。教学环节避免了照本宣科,在讲授过程中可以充分利用比喻等各种手段,将一些抽象的概念比较具体地呈现在学生面前,从而加深学生对相关概念的理解,并进一步提高学生的学习兴趣。教学中采用“五个法”:工程案例法、分组讨论法、激励法、强化训练法,并讨论真实的工程案例与分析问题,改革以前的课程教学方法。

2.2.2现代化教学方法

在课堂教学中使用现代化的教学手段,文字、声音、图像、图形和动画等多种媒体对环境工程学内容进行有机的整合和生动的表达,给教学注入生动翔实的内容和丰富的信息量。基于网络环境,通过改革现存的理论教学传统模式(黑板+粉笔+纸质管理),制作与开发环境工程学CAI课件,基于WEB的环境工程学网络课堂,基于网络多媒体的环境工程学教学平台,基于SQL SERVER2000的资源数据库管理系统,基于的环境工程学相关知识、信息网站等五大信息系统,解决课堂教学的网络化问题。多媒体教学扩大了课堂教学的信息量,有利于提高课堂效率,增强教师表达方式的多样性。不但增强了课堂教学的生动性与形象性,而且增强了教学互动性,有利于知识的获取与保持。达到了直观、省时、高效的目的,有利于更深入地向学生讲授理论实质。

2.3加强实验教学和实践环节,提高整体素质。

环境实验课程主要根据环境工程学课程的教学而开设。开设实验可以加强理论课程的学习,加深学生对本课程中基本理论知识及基本概念的理解,提高学习兴趣,增强理论联系实际的能力。

为了培养创新素质、创新意识和创新能力,培养具有扎实基础和较强动手能力的高素质人才,必须对实验教学模式全方位地改革。具体说,就是合理配置演示型、验证型、设计型和综合型实验,充分利用实验室的模拟装置,弥补实验设备的不足。

为了充分发挥实验教学的作用,将实验教学进行延伸和课堂教学进一步融合,将部分烧杯实验带入课堂,增强课堂教学效果,在硬件实验上增加设计实验和综合实验的比重,在实验过程中,让学生重点理解实验的原理和仪器运用方法、步骤。

最后,以“产学研结合”平台,构建紧密型的校外实习基地,解决学生与培养岗位对应的实习问题,关键是形成“互惠互利”的运作长效机制;落实经费以相关研究单位、相应企业参与研究指导校内实验(训)基地建设,创设校内实验(训)的模拟真实情境。

3.结语

环境工程学是一门理论性和实践性都很强的专业基础课程[2],主要是介绍运用工程技术和有关学科的原理和方法,保护和合理利用自然资源,防治环境污染。要做到教学内容与实际应用相结合,使教学内容具有实用性和先进性,教学方法灵活有效,在教学模式上力求把“以教为主”的教学模式转变为“以学为主”的教学模式,融合课堂教学内容和实验内容,充分发挥实践教学在整个教学体系中的作用。在实践教学环节中,重视学生的主动性、创造性。遵循教学规律,不断改革创新,进一步提高教学质量。同时,由于环境技术不断发展,任课老师必须不断地学习,才能使课堂教学内容与新技术发展相结合,才能进一步提高学生的兴趣,也才能更好地做好环境工程学的教学工作,与时代科技发展相适应。

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2方法论教学目标的明确与侧重

方法论教学可以在穿插在相应技术原理部分的教学过程中进行,但在教学时应明确:相应的思维方式培养与建立也是该部分的教学目标之一。在专业课程教学过程中,对于具体的、有形的知识点的掌握,如环境工程原理的各种方程或规律,往往成为首要的教学目标。环境工程3种方法体系中的“物料与能量衡算”部分,“质量衡算”通常被总结为输入、输出、转化和积累量之间的计算方程,及在此基础上推导出不同情况下的衡算方程式,“能量衡算”同样也有类似的计算方程模式,环境工程原理教学过程中很容易将这些方程式作为要求学生掌握的知识点,而学生对此部分内容的学习,也经常会认为掌握这些方程就够了。具体方程的掌握对于使用“物料与能量衡算”的方法解决问题固然重要,但仅仅掌握这些方程,只能解决常规的问题,如:环境影响评价中的水平衡、能量平衡等已经有使用先例的情况。对于未有过使用先例的新问题,若不能意识到可用此方法来解决,即便把所有方程都烂熟于心也没有用,而后者则需要学生建立起衡算的思维,有了衡算的思维方式,遇到相关问题时,才能够较敏捷地意识到可用其中涉及的物质或能量的衡算来解决问题。对于学生来说,理解与掌握环境工程原理课程所涉及的各种基本技术方程,需要有较好的高等数学、物理及化学的基础,已经属于学习的难点,在此基础上还要掌握其背后的方法,无疑更增加了教学和学习的难度。特别是目前专业课学时普遍被缩短形势下,要达到双重教学目标,可能需要教学能力较强的老师,及领悟能力较高的学生。这种情况下,教师通过对技术原理知识体系深入浅出的讲解,将所涉及的方法融汇其中,在潜移默化中,领悟能力强的学生既能将相关的知识点掌握,也能领会其背后的方法体系,进而形成自己的思维方法。但对于许多时候来说,并不是一个普遍的情况,因此,教学目标设定上面临一个优先序及取舍问题。环境工程原理3种方法体系中,“物料与能量衡算”,可将衡算思维方式培养作为首要教学目标,而其中涉及的各种衡算方程的掌握作为次要教学目标。只要学生能建立起衡算的思维方式,各种衡算方程也就较易被推导出来,不用刻意去掌握。涉及到“微观过程解析”和“变化速率的数学表达”2种方法的各种技术原理分析及方程,往往学习和掌握起来比较困难,教学时先侧重这些技术原理等知识掌握,思维方式的培养作为辅助目标。

3通过案例教学强化学生的思维方式

与环境工程原理知识点比较,方法论更加抽象,如何把这些抽象的东西具体化,让学生体会和领悟是达到教学目标的关键。案例教学是比较好的手段,特别是在衡算思维方式培养方面。要达到好的教学效果,案例选择是关键。首先应选择涉及的过程比较容易理解同时又可以提起同学兴趣的案例。案例因为比较贴近日常生活,很容易提起同学讨论的兴趣,还可以有更多角度提问,如:要保证甲醛不超标,排风扇换气量应设计为多少?只能允许多少人吸烟?或使用空气清新剂的话其对甲醛转化速率应达到多少等等,都是学生很感兴趣的,愿意积极思考讨论。此案例因为比较贴近日常生活,很容易提起同学讨论的兴趣,这个案例还可以有更多角度提问,如:要保证甲醛不超标,排风扇换气量应设计为多少?只能允许多少人吸烟?或使用空气清新剂的话其对甲醛转化速率应达到多少等等,都是学生很感兴趣的,愿意积极思考讨论。

4其他

环境工程原理课程中,除了上述提到的3种方法体系外,还有一些小的解决问题的技巧,教学过程中也可以为学生进行总结,如:以相同效果为衡量的等当量处理方法(利用当量长度表征管件阻力损失和当量厚度滤饼层表征过滤介质的阻力);及非充分条件下的求解使用的试错法(沉降速度计算的试差法)等。

篇9

环境工程专业是运用环境科学、工程学和其他有关学科的理论和方法,研究合理保护和利用自然资源,控制和防治环境污染,以改善环境质量,促进人类与自然协调发展的工程技术学科[1]。目前,随着全球环境问题的日益突出,我国较多高校开设了以治理环境污染为背景的环境工程专业。截至2015年,我国大约有366所大学成立了环境工程专业,且招生规模逐步扩大[2]。我国的环境工程学科是在70年代中后期才迅速发展起来的,其标志是1977年,清华大学在原给水排水专业的基础上,成立了我国第一个环境工程专业,这标志着我国环境工程专业开始了自己的发展历程。环境工程是21世纪重点发展的高新科技之一,是新型的交叉性学科,具有实践性强、综合性强和涉及领域广的特点。由于环境工程专业招生规模不断增加,导致学生培养质量和教师资源短缺等问题日益突出。现代环境本专业培养的学生要求具有扎实的环境工程理论知识、专业技术和工程设计能力,特别是在(高浓度)有机废水的生物化学处理、可持续发展的垃圾填埋处置及环境污染修复的生态工程等方面的理论和技术独具特色,因此,原有的培养机制已经远远满足不了环境工程专业发展的需要,必须寻求教一种全新的实践教学模式,以适应对创新应用型环保专业人才培养的要求。

一、环境工程专业学生培养过程中存在的问题

1.专业培养模式相对滞后,需要完善。

目前,我国大多高校制定的环境工程专业培养模式相对滞后,这主要是由于:(1)环境工程学科是一门交叉性的综合性学科,而大多高校采用的专业培养模式参考了其他学科专业培养模式,环境工程业本身的特点不够突出。在制定专业计划时,涉及物理学、化学、电工学、生物学、水力学、机械基础、力学和测量学等较多课程,涉及领域多但不精通,导致环境工程专业毕业工作后,处在一个广而不精的尴尬处境,与许多其他专业性较强的领域专业生相比,竞争优势较弱。(2)我国大多数高校,为了维持教学秩序稳定,一个完整的教学计划通常使用较长时间,不可能每一届学生都更改教学计划。但目前,我国面临环境问题复杂性越来越突出,很多新型的环保产业应运而生。因此,对于环境工程专业学生来讲,培养模式基本不变,没有与时俱进。同时也忽视了学生越来越需要的创新实践能力的培养,缺乏显著的针对性,制约了环境工程专业学生能够自身的发展,难以实现“宽专业、厚基础、强能力、高素质”的21世纪环境人才培养目标。

2.实践教学环节较薄弱,学生创新能力不足。

环境工程专业课程涉及面广,理论性和工程实践性均较强。实践教学是培养环境工程人才的重要环节,是学生将理论基础与实际相结合的重要过程[4]。通过实践教学,可以促进知识理论与实际结合,继续深化理论教学,有助于培养环境工程专业学生的工程实践和创新能力。因此,课堂教学一定要与实践教学有机结合。环境工程专业大部课程都设置了对应的实践教学环节,如实验课程、专业课程设计和参观实习等,这些实践教学大多安排在相应课程结束后进行。学生在这一过程中,由于缺乏对工程实例的认知,大多依据课本知识,参照相应的设计手册,进行理论计算和设计,使得形成的设计方案理论化,与实际工程应用相差较远,没有获得较好的实践效果。对于兰州交通大学环境工程专业的参观实习,主要包括认识实习(第4学期末)、环境综合实习(第6学期)和毕业实习(第8学期初)。但由于教育资源短缺、联系实习单位较少,实习时间较短、经费不足和学生不重视等客观条件的限制,使得学生主要参观给水厂、污水处理厂、垃圾填埋场和除尘装置等。在实习过程中,大部分学生是走马观花,缺乏兴趣,尚未真正了解掌握处理工艺的原理、方法等。此外,由于大多水厂的自动化程度高,运行程序较复杂,学生们没有机会进行实际操作,故难以获得较好的效果,远远没有达到课堂教学与实践教学的有机结合。

二、环境工程专业培养机制改革探讨

1.优化专业培养模式,树立创新应用型人才培养理念。

环境工程是一个实践性很强的综合性学科,涉及学科领域广泛。环境工程专业培养计划是不可分割的一个有机整体[5]。优化专业培养模式过程中,应根据环境工程专业的培养目标、开设课程和学分要求等方面,完善学生培养全过程,合理安排基础理论与专业知识、主干课程与相关课程、理论课程与实践教学的相关顺序,深入理解每门课程和每一教学环节之间的主、层次关系,以及他们的之间内在联系,以确定合理的时间顺序。创新应用型人才是指具备扎实的专业理论知识和较强的工程、学习及研究能力,具有较强的实际问题解决能力和研究创新能力,同时还应具有较好的人文素质和较强的思维能力[6]。对于创新应用型人才的培养,应根据专业特色优势,以培养“牢固基础,应用为主,兼顾创新”为目标,树立创新应用型人才培养理念,并将该理念贯穿整个教学过程中。因此,优化培养模式的过程中,一定协调好传授知识和培养能力养之间的关系。在传授给学生知识的基础上,注重学生学习能力、实践能力和创新能力的培养。

2.强化学生学习意识,激发主动学习兴趣。

大学生学习过程中,学习成绩的好坏主要取决于学习的意识和兴趣,而主动性和积极性是学习效率高低的关键因素。首先,大学生步入大学后,懂得我国大学生数量较多,难就业已经成为较严重的现实问题,因此,从思想上一定要明确学习目标,端正学习态度,强化完善自己,掌握较宽广的专业知识和奠定具有较好的专业基础,为未来选择奠定坚实的基础。其次,教师要经常引导和鼓励学生。强化引导,调动学生学习的主动性和积极性。通过讲解所学知识的重要性,以及未来发展的意义,使学生对专业产生较浓厚的兴趣。同时,可以结合课程的考核方法,给学生施加一定的压力,使同学既理解课程的重要性和学习意义,也明白学习成绩将按照严格的考核方法来进行。最后,教师要尽量使课堂内容丰富,并采取灵活的教学方式,增强学习主动意识,激发学习兴趣。在教学过程中,课前教师认真、充分地准备教案,在设计教学方式时,既要尊重教材,又要关注社会和学生的实际需要,为学生能力的提高提供有利条件。

3.强化实践教学环节,提高学生创新实践能力。

实践教学是强化理论教学效果的重要环节,通过理论与实践相结合,可以使教学内容的启发性更强,加深学生对所学知识的理解。首先,通过完善教学培养计划,可以增加实践教学环节的比例。为了培养和加强大学生的创新实践能力,构建针对环境工程中涉及的基本概念和基本原理的基础实验、专业实验、环境综合实验等实验环节,通过这些基础试验环节,可以培养大学生的实践能力。基础实验是培养学生的实践能力,而专业实验则可以强化学生实践能力。环境综合实验的重点要求通过对专业知识的理解和应用,来解决实际工程问题,从而达到培养学生创新实践能力的目的。其次,重视和建设校内外实习基地,丰富实践教学。对于环境工程专业的认识实习、生产实习和环境综合实习是教学培养计划中重要的实践教学环节,实习基地的建设是获得良好实习质量的重要保证。尤其是校外实习基地,可以通过与企业开展技术合作的方式,帮助企业解决技术难题,企业为学校通过实习场所,可谓双赢。

三、结语

为了培养创新应用型环境工程专业人才,需在树立创新应用型人才培养理念的前提下,不断优化环境工程专业培养模式。通过强化学生的主动学习意识,激发学习兴趣,培养学生具备较强的实践创新能力,从而提高教学质量,为社会培养“宽专业、厚基础、强能力、高素质”的21世纪环境工程专业人才。

参考文献:

[1]黄锦勇,刘爱华.基于环境工程应用型人才培养的实践教学改革探讨[J].中国电力教育,2011,(28):141-142.

[3]布冠好,师超.当代大学生学习主动性缺乏的原因及应对措施[J].中国西部科技,29,(9):68-69.

[4]刘艳萍,邓一兵.环境工程专业生产实习的改革与实践[J].科技信息,2011,(1):21-22.

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教育部高等教育教学评估中心李志宏副主任和李岩指出,在教学评估工作中如何进一步加强对实践教学的考核,更好地提高实践教学水平和人才培养质量,在评估指标体系的研制和评估工作的具体实施中应当予以重点考虑。[1]即指明人才培养的道路,应用型人才实践教学环节的重点是培养学生技术开发与应用能力,培养学生动手能力和发现问题、解决问题的能力。

环境工程是目前我国很多高校都开设的一门理工科课程,环境工程专业具有综合性强、涉及面广的特点,实践教学必须寻求一种全新的模式,以适应对应用型环保人才培养的要求。这既是社会经济、科技发展的要求,也是教育发展的要求,也利于更加合理地调整高等教育的结构。北京理工大学珠海学院环境工程专业从2006年开始招生,经过了近5年的发展已初具规模,以应用型人才培养为例,探讨环境工程专业的实践教学改革。

一、实践教学环节存在的问题

1.课堂教学与实践教学未能有机结合

众所周知,环境工程专业属于理工科,其理论课程涉及面广,理论性强,且工程实践性强。对于从未接触过实际工程案例的学生来说,填鸭式的课堂理论教学过于抽象,对于污染防治技术的原理和设备学生难以具体化,难于掌握其知识的要点。可见课堂教学与工程实践结合的重要性。

我校环境工程学生在进入专业课程学习之前有一次认知实习,由于未能接触专业知识,且部分学生未给予足够的重视,造成认知实习走马观花,远未达到课堂教学与实践教学的有机结合的要求。

2.实验基本技能培养欠缺

作为理工科专业,环境工程专业要求学生具有较强的实验动手操作能力。本校开设的基础课程都基本上配备了实验教学环节,但大部分属于验证性实验;专业课程中开设了实验课的科目较多,如“水污染控制工程实验”、“大气污染控制工程实验”、“环境监测实验”、“环境微生物实验”、“固体废弃物处理处置实验”等,但课时量相对较少,而且实验室只对课堂实验教学和老师的科研开放,学生的自主实验基本技能锻炼机会少。因此,导致部分学生只懂理论,实验操作能力欠佳。

3.课程设计过于理论化

大部分的专业课程都设置了对应的课程设计实践环节,安排在相应课程的中后期进行。由主讲教师向学生下达课程设计任务,在课堂进行指导答疑;由于学生缺少对工程实例的认识,只能根据课本理论查找设计手册,在纯理论基础上完成计算和设计,导致最后的设计方案过于理论化,与工程实际相差甚远,缺乏实际可行性。

4.实习基地建设落后于实践教学需要

环境工程单位所需要的环保岗位一般由于专业性要求高,而且环境工程学生实习在某个程度上并不能给实习单位带去效益,致使实习单位愿意提供的实习岗位有限。[2]学校与大多实习单位之间的合作仅限于参观实习,缺少与实习单位建立更深入的合作框架,实习基地的建设工作推进缓慢,落后于学生对岗位实习的需求。

二、实践教学改革建议

1.完善教学计划,适当增加实践教学环节的比例

在环境工程专业教学过程中,实践性教学环节,不仅是专业教学所必须的方法和途径,也是培养学生学会学习、增强独立和协同工作能力、扩大知识面的重要保证。[3]为使学生的实践能力得到提高,2011年我校环境工程专业修订了教学计划,实践课程总学时由原来的39学分增加到46.5学分,所占比例由21.36%增加到28.01%。同时,部分学生可以参与到教师的科研课题。这些实践教学环节有效地增加了学生实践操作的机会,受到了学生的普遍欢迎。

2.构建梯级实验实践培养环节

为培养学生的实践动手能力,构建梯级实验环节,包括基础实验、专业设计性实验、综合设计性实验。[4]基础实验是培养学生实践能力的基础环节。该部分实验主要针对环境工程中的一些基本概念、基本原理性问题而进行的实验。

专业设计性实验是培养学生实践能力的强化阶段。从实验方案设计到实验准备、实验过程及实验数据的获得和整理等均要求学生独立完成,并要求学生根据实验结果,对所实验结果进行分析。在整个实验过程中,教师只是提出实验的目的和要求,介绍实验操作的要点和实验仪器使用方法,协助学生分析其实验方案的可行性和可操作性。

综合设计性实验是培养学生实践能力的有效途径。综合设计型实验教学是重点培养学生对专业理论知识综合应用与解决实际工程技术问题的能力。教师改变传统的“填鸭式”教学模式,充分尊重学生在实验教学中的主体地位,允许学生按照教学要求自行设计实验方案,充分发挥学生在实验教学中的想象力,突出学生实验能力、研究能力和创新能力的培养,使实验教学成为学生有效地掌握和运用科学技术与研究理论的方法和途径。教师主要是宏观把握和原则指导,提供良好的实验教学环境。为此,我校开设了“化工综合技能实训”实验课程。\

3.建设校外实习基地满足实践教学的需要

生产实习是本科教学计划中非常重要的实践性教学环节,而要保证生产实习的质量,首先要建立稳定的校外实习基地。通过在校外实习,能提高学生在生产实践中调查研究、观察问题、分析问题以及解决问题的能力和方法,并且也能通过现场长期学习,了解现代化生产方式,获得第一手的资料,为后续的学习以及工作奠定基础。[5-6]因此我校联系了一些企事业单位如珠海市环保局、金湾区环保局、乐通化工股份有限公司、珠海市威立雅水务公司、珠海拱北排水水质净化厂、麒麟啤酒(珠海)有限公司、珠海联邦制药股份有限公司等作为校外生产实习基地。考虑珠三角企业众多,今后将联系更多的单位,包括整个珠三角地区,以满足我校环境工程学生生产实习的需要,并建立长期的合作关系。另外,邀请实习单位技术人员现场讲解相关的知识,达到理论知识与实际工程的充分结合。如此,可促进教学、科研、生产的三结合,建立校企联盟,共建研发中心。

校外实习基地的建设也能为课程设计的开展提供坚实的保障,使得学生课程设计能结合实际工程案例有序进行,提高课程设计报告的实际可行性;同时,为了使学生所学的内容和实际相结合,环境工程专业聘请环保局、设计院、环保公司等单位的工程师入校指导学生,结合实际工程实例,使学生在方案撰写、图纸绘制等规范、深度等方面严格按照工程实际设计的标准进行。

4.提升环境工程专业教师实践性教学

培养具有实践能力的应用型环保人才,首先教师必须具有一定的实践技术能力,为此,要不断提升环境工程专业教师的实践教学能力,加大“双师型”教师队伍的引进和培养。[7]我校环境工程专业教师趋于年轻化,他们在企业实际锻炼较少,对现场不够熟悉。由此,加强年轻教师的实践技能训练显得尤为重要,为此可以规定所有专业青年教师必须下企业学习、工作甚至在合作企业担当一定岗位角色,最后由企业管理方作出评定。而在校外实习教学环节中再选派其中实践经验丰富的佼佼者去指导实习。同时,为了较快的加强专业教师的实践技能,可以直接聘请生产现场有丰富经验的技术骨干作为兼职实习指导教师,采取学校与企业联合指导实习的做法,提高实习带教水平。

5.实践教学与职业资格考试结合

职业资格考试的兴起,为环境工程本科生就业提供了新的机遇,为注册环境保护工程师、注册环境影响评价工程师奠定坚实的基础。[8]为了培养高质量的环境工程应用型人才,必须紧密地结合社会对人才规格的要求,使得环境工程学生在学校学习的实践技能在今后的职业资格考试中发挥出重要作用。我校鼓励学生在学有余力的基础上参加资格考试,如iso14000内审员、化学检验工职业资格、食品检验工职业资格等,为学生的就业打下坚实的基础,同时也为毕业后考取注册环境保护工程师、注册环境影响评价工程师奠定实践操作基础。

三、结语

通过针对环境工程专业实践教学的改革和实施,本校环境工程学生的实践能力将得到提升,增强就业竞争力,因此就业率也能大大提高。针对环境工程专业应用型人才培养的目标,要加强环境工程专业实践教学体系改革,培养学生实践动手能力,提高学生解决实际问题的能力,充分认识实践教学在环境工程人才培养过程中的重要地位,针对专业特色和定位,切实加强实践教学环节,培养应用型人才是我们对环境工程教学的重要历史使命。体系的完善没有终点,环境工程实践教学体系需要在实际教学应用中不断发现新的问题,不断修正和完善,并保证贯彻实施。

参考文献:

[1]蔡全英,吕辉雄,吴启堂.环境科学与工程专业的实践教学改革探讨[j].中国电力教育,2009,(7):117-119.

[2]欧红香,依成武,刘宏.环境工程本科专业实践教学体系构建与实践[j].科技资讯,2009,(29):250.

[3]王丽平.环境工程专业实验教学改革探讨[j].学园,2010,(10):4-5.

[4]刘潘,李圣楠,任百祥,等.环境工程专业实验教学体系改革探析[j].教育与教学研究,2010,24(5):68-69,86.

[5]荆国林,杜文婷,王鉴.环境工程生产实习教学的实践探索[j].广东化工,2010,37(10):9.

篇11

教育部高等教育教学评估中心李志宏副主任和李岩指出,在教学评估工作中如何进一步加强对实践教学的考核,更好地提高实践教学水平和人才培养质量,在评估指标体系的研制和评估工作的具体实施中应当予以重点考虑。[1]即指明人才培养的道路,应用型人才实践教学环节的重点是培养学生技术开发与应用能力,培养学生动手能力和发现问题、解决问题的能力。

环境工程是目前我国很多高校都开设的一门理工科课程,环境工程专业具有综合性强、涉及面广的特点,实践教学必须寻求一种全新的模式,以适应对应用型环保人才培养的要求。这既是社会经济、科技发展的要求,也是教育发展的要求,也利于更加合理地调整高等教育的结构。北京理工大学珠海学院环境工程专业从2006年开始招生,经过了近5年的发展已初具规模,以应用型人才培养为例,探讨环境工程专业的实践教学改革。

一、实践教学环节存在的问题

1.课堂教学与实践教学未能有机结合

众所周知,环境工程专业属于理工科,其理论课程涉及面广,理论性强,且工程实践性强。对于从未接触过实际工程案例的学生来说,填鸭式的课堂理论教学过于抽象,对于污染防治技术的原理和设备学生难以具体化,难于掌握其知识的要点。可见课堂教学与工程实践结合的重要性。

我校环境工程学生在进入专业课程学习之前有一次认知实习,由于未能接触专业知识,且部分学生未给予足够的重视,造成认知实习走马观花,远未达到课堂教学与实践教学的有机结合的要求。

2.实验基本技能培养欠缺

作为理工科专业,环境工程专业要求学生具有较强的实验动手操作能力。本校开设的基础课程都基本上配备了实验教学环节,但大部分属于验证性实验;专业课程中开设了实验课的科目较多,如“水污染控制工程实验”、“大气污染控制工程实验”、“环境监测实验”、“环境微生物实验”、“固体废弃物处理处置实验”等,但课时量相对较少,而且实验室只对课堂实验教学和老师的科研开放,学生的自主实验基本技能锻炼机会少。因此,导致部分学生只懂理论,实验操作能力欠佳。

3.课程设计过于理论化

大部分的专业课程都设置了对应的课程设计实践环节,安排在相应课程的中后期进行。由主讲教师向学生下达课程设计任务,在课堂进行指导答疑;由于学生缺少对工程实例的认识,只能根据课本理论查找设计手册,在纯理论基础上完成计算和设计,导致最后的设计方案过于理论化,与工程实际相差甚远,缺乏实际可行性。

4.实习基地建设落后于实践教学需要

环境工程单位所需要的环保岗位一般由于专业性要求高,而且环境工程学生实习在某个程度上并不能给实习单位带去效益,致使实习单位愿意提供的实习岗位有限。[2]学校与大多实习单位之间的合作仅限于参观实习,缺少与实习单位建立更深入的合作框架,实习基地的建设工作推进缓慢,落后于学生对岗位实习的需求。

二、实践教学改革建议

1.完善教学计划,适当增加实践教学环节的比例

在环境工程专业教学过程中,实践性教学环节,不仅是专业教学所必须的方法和途径,也是培养学生学会学习、增强独立和协同工作能力、扩大知识面的重要保证。[3]为使学生的实践能力得到提高,2011年我校环境工程专业修订了教学计划,实践课程总学时由原来的39学分增加到46.5学分,所占比例由21.36%增加到28.01%。同时,部分学生可以参与到教师的科研课题。这些实践教学环节有效地增加了学生实践操作的机会,受到了学生的普遍欢迎。

2.构建梯级实验实践培养环节

为培养学生的实践动手能力,构建梯级实验环节,包括基础实验、专业设计性实验、综合设计性实验。[4]基础实验是培养学生实践能力的基础环节。该部分实验主要针对环境工程中的一些基本概念、基本原理性问题而进行的实验。

专业设计性实验是培养学生实践能力的强化阶段。从实验方案设计到实验准备、实验过程及实验数据的获得和整理等均要求学生独立完成,并要求学生根据实验结果,对所实验结果进行分析。在整个实验过程中,教师只是提出实验的目的和要求,介绍实验操作的要点和实验仪器使用方法,协助学生分析其实验方案的可行性和可操作性。

综合设计性实验是培养学生实践能力的有效途径。综合设计型实验教学是重点培养学生对专业理论知识综合应用与解决实际工程技术问题的能力。教师改变传统的“填鸭式”教学模式,充分尊重学生在实验教学中的主体地位,允许学生按照教学要求自行设计实验方案,充分发挥学生在实验教学中的想象力,突出学生实验能力、研究能力和创新能力的培养,使实验教学成为学生有效地掌握和运用科学技术与研究理论的方法和途径。教师主要是宏观把握和原则指导,提供良好的实验教学环境。为此,我校开设了“化工综合技能实训”实验课程。\

3.建设校外实习基地满足实践教学的需要

生产实习是本科教学计划中非常重要的实践性教学环节,而要保证生产实习的质量,首先要建立稳定的校外实习基地。通过在校外实习,能提高学生在生产实践中调查研究、观察问题、分析问题以及解决问题的能力和方法,并且也能通过现场长期学习,了解现代化生产方式,获得第一手的资料,为后续的学习以及工作奠定基础。[5-6]因此我校联系了一些企事业单位如珠海市环保局、金湾区环保局、乐通化工股份有限公司、珠海市威立雅水务公司、珠海拱北排水水质净化厂、麒麟啤酒(珠海)有限公司、珠海联邦制药股份有限公司等作为校外生产实习基地。考虑珠三角企业众多,今后将联系更多的单位,包括整个珠三角地区,以满足我校环境工程学生生产实习的需要,并建立长期的合作关系。另外,邀请实习单位技术人员现场讲解相关的知识,达到理论知识与实际工程的充分结合。如此,可促进教学、科研、生产的三结合,建立校企联盟,共建研发中心。

校外实习基地的建设也能为课程设计的开展提供坚实的保障,使得学生课程设计能结合实际工程案例有序进行,提高课程设计报告的实际可行性;同时,为了使学生所学的内容和实际相结合,环境工程专业聘请环保局、设计院、环保公司等单位的工程师入校指导学生,结合实际工程实例,使学生在方案撰写、图纸绘制等规范、深度等方面严格按照工程实际设计的标准进行。

4.提升环境工程专业教师实践性教学

培养具有实践能力的应用型环保人才,首先教师必须具有一定的实践技术能力,为此,要不断提升环境工程专业教师的实践教学能力,加大“双师型”教师队伍的引进和培养。[7]我校环境工程专业教师趋于年轻化,他们在企业实际锻炼较少,对现场不够熟悉。由此,加强年轻教师的实践技能训练显得尤为重要,为此可以规定所有专业青年教师必须下企业学习、工作甚至在合作企业担当一定岗位角色,最后由企业管理方作出评定。而在校外实习教学环节中再选派其中实践经验丰富的佼佼者去指导实习。同时,为了较快的加强专业教师的实践技能,可以直接聘请生产现场有丰富经验的技术骨干作为兼职实习指导教师,采取学校与企业联合指导实习的做法,提高实习带教水平。

5.实践教学与职业资格考试结合

职业资格考试的兴起,为环境工程本科生就业提供了新的机遇,为注册环境保护工程师、注册环境影响评价工程师奠定坚实的基础。[8]为了培养高质量的环境工程应用型人才,必须紧密地结合社会对人才规格的要求,使得环境工程学生在学校学习的实践技能在今后的职业资格考试中发挥出重要作用。我校鼓励学生在学有余力的基础上参加资格考试,如ISO14000内审员、化学检验工职业资格、食品检验工职业资格等,为学生的就业打下坚实的基础,同时也为毕业后考取注册环境保护工程师、注册环境影响评价工程师奠定实践操作基础。

三、结语

通过针对环境工程专业实践教学的改革和实施,本校环境工程学生的实践能力将得到提升,增强就业竞争力,因此就业率也能大大提高。针对环境工程专业应用型人才培养的目标,要加强环境工程专业实践教学体系改革,培养学生实践动手能力,提高学生解决实际问题的能力,充分认识实践教学在环境工程人才培养过程中的重要地位,针对专业特色和定位,切实加强实践教学环节,培养应用型人才是我们对环境工程教学的重要历史使命。体系的完善没有终点,环境工程实践教学体系需要在实际教学应用中不断发现新的问题,不断修正和完善,并保证贯彻实施。

参考文献

[1]蔡全英,吕辉雄,吴启堂.环境科学与工程专业的实践教学改革探讨[J].中国电力教育,2009,(7):117-119.

[2]欧红香,依成武,刘宏.环境工程本科专业实践教学体系构建与实践[J].科技资讯,2009,(29):250.

[3]王丽平.环境工程专业实验教学改革探讨[J].学园,2010,(10):4-5.

[4]刘潘,李圣楠,任百祥,等.环境工程专业实验教学体系改革探析[J].教育与教学研究,2010,24(5):68-69,86.

[5]荆国林,杜文婷,王鉴.环境工程生产实习教学的实践探索[J].广东化工,2010,37(10):9.

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中图分类号:G6420;TU85 文献标志码:A 文章编号:

10052909(2015)05006404

资源枯竭、环境污染是目前人类社会发展面临的两难境况,而土木工程的建设和运营,既消耗大量的能源和资源,又带来多方面的环境影响。因此,发展资源能源消耗小、环境影响小的土木工程是土木工程领域实施可持续发展的时代要求。为适应这一时代精神,许多高校土木工程学科开设了环境工程概论课程,旨在现有的土木工程教育体系中,开展环境和可持续理念教育,培养具有资源节约、污染控制等多个领域专长的一专多能应用型土木工程人才,以改善设计和建造技术,实现土木工程的可持续性[1]。本文结合土木类专业环境工程概论课程教学实际,探讨课程教学内容、教学方法和考核评价等方面的改革,以寻求适应新时期土木工程人才培养要求的环境工程概论课程教学模式。

一.基于学科特点,构建既有继承又有创新的内容体系

环境工程概论是环境科学、环境工程等专业的必修课。目前,市场上流通的教材基本上由从事上述专业的学者编写完成,教材内容也都偏重环境领域的可持续发展、污染控制等基本原理和方法,而对其在土木工程中的应用没有涉及,也不包括与土木工程建设密切相关的土地环境问题与保护,以及与资源节约密切相关的绿色建筑与绿色施工等内容,教材的针对性不强[2-5]。因此,课程组在实际教学工作中,结合土木工程学科对该门课程的教学要求,整合完善了教学内容,在继承课程传统教学内容的基础上增设了若干专题。教学内容以环境工程的基本原理和基本知识为主线,讲授水环境、大气环境、固体废物、噪声、光、热、放射性等污染问题和防治措施,重点突出土木工程行业常见的环境问题及污染控制措施,并从节能型建筑、节水型建筑、绿色施工(节水、节材、节地、节能)等方面阐述绿色建筑建设的技术要求,构建既有继承又有创新的教学内容体系[1]。教改后的课程内容如表1所示。

从表1可以看出,教改后的教学内容紧密围绕环境工程概论课程的基本结构,在保留经典知识的同时,将视角立足于土木工程学科,把土木工程行业常见的环境问题、污染控制措施以及绿色建筑等纳入课程内容中,形成既有继承又有创新的教学内容体系。2013年,课程组将构建后的教学内容编著成面向土木工程学科的《环境工程概论》一书,由清华大学出版社列入其出版的土建创新类规划教材系列[1]。该教材突出了环境保护、资源节约在土木工程中的应用,反映了在土木工程领域积极建设环境友好型和资源节约型社会的新思想、新理念。使学生在今后工作或进一步学习中,将环境保护知识向本学科渗透,同时获得新的灵感或创新性思维。

二、协调传统教学手段和现代教育技术,探索立体化教学方式

环境工程概论是概述性课程,内容涉及水文学、环境地质学、水力学、生物学、化学、气象学、土壤学等方面知识,再加上补充的与土木工程有关的创新内容,课时的有限性与知识的增长性之间的矛盾日益突出。这就要求课程组教师在授课时应更加注重所讲解内容的质和量,将多而杂的信息进行疏理与归纳,以灵活的方式传达给学生,但传统的、单一的灌输式教学方法难以取得满意的教学效果,也无法满足当前应用性、创新型人才的培养要求。因此,在教学模式上必须进行改革,改变以往单一的注入式教学方法,积极探索自学总结式教学、启发式教学、案例教学、课堂专题研讨、影音及实地参观等多元化、立体化教学模式,将多种方法有机结合,将教师的主导作用和学生的主体地位相结合,增强课堂教学的生动性和真实性,进而提高教学效果和学生创新能力。

(一)讲授法

在概述性课程的教学过程中,利用多媒体课件讲授是使用最广泛,也是最传统的教学方法,但学生处于被动接受的地位,不太利于土木工程学科应用型人才的培养。因此,在教学实施过程中,应相应地缩减该类教学方法的使用。只有在针对教学内容较难、知识点在其知识结构链中起核心作用,并对后续知识的学习起决定作用的教学内容时,才使用讲授法教学方法。

(二)自学总结法

在课堂学时减少、课程内容充实增加的情况下,充分利用自学总结法提高学生的知识摄入量。教学模式采用教师拟定自学提纲、指定自学内容、明确学习目标,并要求学生在一定结构范围内做出总结。该方法主要针对介绍性、不必作过多阐述、比较浅显的、非核心知识单元的基本教学内容。

(三)启发式教学

积极开展启发式教学,引导学生独立思考,使学生对知识的学习达到触类旁通和举一反三的效果。该方法比较适合在传授与土木工程有关的水、气、声、渣、光、热等环境问题和防控时采用。在这部分教学内容之前,学生已经学习和掌握了上述环境问题污染控制的基本知识和基本原理。因此,可以学生知识背景为基础,由教师提出问题,学生分析和解决问题,或积极引导学生提出本专业的环境问题,并帮助学生提出解决本领域环境污染问题的有效方案和建议,把课堂教学活动由单纯的“教”转化成“教与学”的统一。这种“引而不发,导而不讲”的教学方法,一方面可以促进师生之间的互动,活跃课堂气氛,激发学生浓厚的学习兴趣;另一方面也可以培养学生将相关知识融会贯通,进行思考和分析的综合能力。

(四)案例教学

在教学中适当采用与日常生活较为接近的环境案例教学,可以让学生感到环境问题离我们非常近,因而应该给予更多的关注,并且可以从自己的专业工作入手,从身边的一点一滴做起[6]。这种方法可以贯穿整个教学过程,特别是在每个章节的开始,安排一个与章节内容有关的“案例导入”引出相关的章节要点。 如讲解土地问题及防治时,以城市“地陷”作为案例导入;光、热污染章节以玻璃幕墙光污染为案例导入;大气污染及控制章节则以今年中东部地区多次出现的“雾霾”为案例导入等等。通过案例教学,让学生感受到可以“学以致用”,从而激发学习兴趣,并将感性认识上升到理性的思考,从更深的层面来认识环境问题。

(五)课堂专题研讨

在讲授完某个专题后,教师可结合土木工程学科布置几个相关的小主题,让学生分组查阅资料和调研身边发生的实例,并制作成PPT文件在课堂上汇报,调研和汇报情况则计入课程平时成绩。例如要求学生对学校建筑中的水回用情况、建筑装修垃圾的产生原因及防治、固体废物在建筑材料中的综合利用、建筑节能等情况进行调研等等。这种方法打破了以教师为中心的传统教学模式,师生的角色换位使很多学生感到新鲜有趣,从而提高了学习兴趣,也取得了较好的教学效果。这种方法一般适合在各章节内容结束之后安排相关主题。

(六)实地参观教学

实地参观有利于学生对知识体系的感性认知和掌握[7]。因此,在学完重点章节后,课程组积极组织学生进行相应的实地参观。例如,组织学生参观集美区污水处理厂、厦门市东部固体废弃物处理中心卫生填埋场、厦门BRT沿线的声屏障、典型的大面积玻璃幕墙建筑等等,使学生亲临实地获得感性认识。这样既巩固了课堂教学知识,又增强了学生的学习兴趣。

(七)影音教学

在教学过程中,任课教师广泛搜集电视、网络中与教学内容相关的视频资料,如《今日说法》、《焦点访谈》、《经济与法》、《中国财经报道》等栏目经常会报道水污染、空气污染、噪声污染、垃圾填埋场污染以及城市“地陷”等关系民生的热点问题。在每章课堂教学结束时,安排时间给学生播放,并在播放结束后,结合视频中反映的环境问题和学生一起归纳出主要的知识点。这种方法能使学生形象地认识到现实生活中存在的环境问题,具有生动、形象、直观等特点。通过视觉和听觉全方位地启迪学生思维,最大程度地弥补传统教学方法的不足,提高教学的生动性和教学效果。

教学质量的提高有赖于教学手段的提高和教学方法的改进。在明确教学目标、把握教学内容的基础上,课程组积极探索上述多元化、立体化的教学方式。根据不同章节内容建立丰富的案例和影音教学素材库,弥补学生缺乏感性认识的不足,通过因势利导和专题研讨在课堂上加强师生互动,确立学生在学习中的主体地位,使教学内容更为丰富、教学形式更为生动,为学生提供丰富的教学资源和良好环境,实现学生的自主学习和优质教学资源的共享。

三、改变传统的课程考核方法,培养学生的创新应用能力

环境工程概论是集素质教育、道德教育和专业知识教育为一体的概述性课程,因而考核既要体现学生对基本知识的掌握,还要突出学生的实践能力与创新能力[8]。在课程考核方面,概述性课程大多是采用写论文的考核方式,这种方法存在很多局限性,如部分学生书写敷衍,网络资料的剪贴复制导致论文主题不突出,甚至内容张冠李戴,因此仅凭论文不能反映出学生对教学内容的吸收和掌握情况。而对试卷考核来说,内容可以涉及到每个章节,各部分分值也能均衡,且通过主观题和客观题的设置,基本知识和原理都能有很好的体现和覆盖,是一种对理论知识较合理的考核方式,但其也不可避免地忽略了实践性,不能很好体现学生的应用和创新能力,无法实现土木工程学科设置该门课程的教学目的。因此,有必要改革传统的课程考核方式,在理论考核中渗入实践环节。这种理论与实践相结合的考核方式,既可促使学生更好地掌握基本原理和概念,又能将学生环境保护素养的提高寓于专业实践中。

具体实施过程中,课程组结合多元化教学方法将多种考核同步进行。对于基本概念、基本原理的掌握,采用课堂提问及试卷考核形式,而实践和创新能力的考核,则结合有关专题研讨、实地教学等进行,将各环节学生的考核和期末考试有机地结合起来,减少期末考试的份额,达到既激发学生主动学习,又能提高学生实践能力的目的。

四、结语

通过上述教学改革的探索和实施,课程组建立了针对性和应用性较强、符合土木学科发展要求的课程内容体系,创新了能激发学生学习内驱力的多元化、立体化的教学方式,完善了能突出学生创新和应用能力的综合考核方法,三者之间有机联系、相互影响,朝着培养一专多能的复合型人才、应用型人才、创新型人才的目标努力。这种“三位一体”的教学改革,将全面提高环境工程概论课程的教学实效性,继而有效培养具有资源节约、污染控制等多个领域专长的土木工程师,积极推动资源消耗少、环境污染小的土木工程的设计、建造和应用,最终实现土木工程领域的可持续发展要求。参考文献:

[1] 马红芳,苑宝玲.环境工程概论[M].北京:清华大学出版社,2013.

[2] 朱蓓丽. 环境工程概论[M].2版北京:科学出版社,2006.

[3] 周集体,张爱丽,金若菲. 环境工程概论[M].大连:大连理工大学出版社,2007.

[4] 方淑荣. 环境科学概论[M]. 北京:清华大学出版社,2011.

[5] 沈耀良,汪家权.环境工程概论[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.

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我国的高等学校依据人才培养类型的不同可分为三种基本类型,即综合性研究型大学、专业性应用型多科性或单科性大学或学院、职业性技能型高等院校[1]。其中,第二类高校主要目标是培养应用型人才,这类高校构成了我国高等教育体系的主体部分。21世纪初以来,应用型人才已经成为了我国普通高校人才培养的核心任务[2]。随着我国“科教兴国”和“创新型国家”战略的深入推广和实施,进一步要求作为发展核心驱动力的高校更必须将应用型人才,尤其是应用型创新人才培养,作为本科人才培养的首要目标和主要价值取向。国发(2014)19号文《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》中明确指出,采用试点推动、示范引领等方式,引导一批普通本科高等学校向应用技术类型高等学校转型,重点举办本科职业教育,招生、投入等政策措施向应用技术类型高等学校倾斜[3]。由此可见,基于应用型创新人才培养目标的本科教育是当前高校教学改革的重点和必由之路,也是第二类非研究型本科高校发展的重要机遇与挑战。应用型创新人才培养目标在高等院校中的实施具体到不同的学科或专业就需要结合专业自身的特点来进行布局或安排,不可能采用统一的模式。环境工程类专业是我国很多高校的主干专业,截止2017年全国开设环境工程专业的高校数量为330所,大多数工、理、农科高校都设有该专业,其中不少高校还将其作为重点专业[4]。在环境工程专业中,水污染控制工程课程属于专业核心课程,对培养学生专业能力和素养具有举足轻重的作用。因此,结合环境工程专业自身的特点,探讨基于应用型创新人才培养目标的水污染控制工程课程教学内容和方式的改革具有重要的实际意义,它对环境工程专业课程体系教学改革具有重要的指导作用。

1专业及课程特点分析

水污染控制工程是环境工程专业的一门专业核心课程,是一门工程应用性非常强的学科,同时也是一门涉及数学、物理、力学、化学、生物等学科交叉的课程[5-6]。本课程主要内容包括废水的物理处理、物化处理及生物处理等方法的基本理论、工作原理及设计计算。课程重视环境工程设计的实践性,提高学生分析和解决问题的能力。随着2015年《水污染防治行动计划》及一系列配套政策文件先后出台,水污染防治成为我国环保领域的重大政策举措。国家对高素质环保人才的需求日益迫切,如何使学生在扎实掌握水处理理论知识的基础上,进一步提高学生的实践能力,使学生做到“能处理、会设计”,这将是水污染控制工程教学的重要任务。

2课程教学改革探讨

2.1理论教学改革

目前大多课程教材是针对废水中污染物不同的存在状态,分别介绍其去除的原理及设计计算。这种教材编写形式系统的介绍了污水处理过程中各操作单元技术,有助于学生良好的掌握污水处理的基本理论知识,但是学生解决实际问题的综合能力得不到锻炼。实际上废水里面的污染物的形态多种多样,学生面对这些废水选择相应的处理工艺时,感觉难以入手。学生对于知识的结构成“块状”,不能系统的串联起来。为了避免上述问题,提高教学效果,适当地压缩污水生物处理原理等在《环境工程微生物学》课程中涉及到的知识,在讲授污水处理原则的基础上,增加许多不同类型废水的工程计算实例,使学生在解决问题、分析问题的过程中提高工程能力,让学生做到“能处理、会设计”。《水污染控制工程》教学内容信息量大,由于课时限制,老师讲授进度较快,学生在课堂上没有足够的时间进行理解、消化和吸收。为了解决这个问题,我们对多媒体课件上的文字进行精简,突出重点内容,对于难理解的如氧化沟工艺、UASB工艺等的基本结构和流体运动状态,采用flash的手段进行教学,使学生能够直观形象的了解此部分内容。老师授课时,遇到较难或者信息量较多的部分,有意识的放慢讲解速度,让学生有充分的时间理解和做笔记。其次,每周设有固定的答疑时间,课后帮助学生解答学习中遇到的各种问题。

2.2实践环节改革

(1)强化设计能力培养。通过设置的《水污染控制工程设计》课程设计,以工程应用为背景,培养学生工程意识,训练学生的工程设计能力。课程设计以小组为单位,根据老师给出的设计任务书,在老师的指导下进行废水处理工程设计,包括选择废水处理工艺,编制废水处理设计计算书,绘制废水处理构筑物及工艺设计图纸,通过这些练习可以增强学生对所学理论知识的掌握和灵活运用的能力。(2)加强综合性和设计性实验教学。在传统的水处理实验教学中,都是将水处理的各个实验分开进行验证性实验,用以加深学生对污水处理技术基本概念、基本原理和基本方法的理解[7],但是却缺乏系统性和连贯性,为此我们开设了《环境工程综合实验》课程,让学生根据自己在《水污染控制工程设计》课程上设计的污水处理流程,做小试实验,验证设计的合理性。虽然这门课程的开设使专业需要负担的教学经费较多,但是却取得了非常好的效果。学生可以根据实验结果,直观看到自己设计中存在的问题,加以改正,对学生知识的巩固起到了非常好的效果,赢得了学生的高度评价。(3)增加多元化的现场教学。除了让学生进行综合设计性实验以外,我们还为尽可能的为学生安排现场参观实习,就近安排学生到生活污水处理厂、工业废水处理站等现场实地了解和学习各种污水处理工艺流程、处理设施的工艺参数和运行参数。(4)开展专题报告会。邀请水务企业总工、技术总监等实践经验丰富的高级工程师为学生介绍他们所在环保领域的发展动向、普遍存在的技术问题及解决措施等,让学生更好地理解课程专业知识是如何与实际应用相结合的,通过与专家的互动提升学生的专业热情和对专业发展动态的理解。(5)组织参加行业会展。2016年广州环博会期间,我们组织学生进行了现场观展,取得了较好的效果。学生普遍反映,在参观的过程中,通过现场近距离参观、交流的方式,极大的促进了他们对现代水处理理论与技术的理解,现场的各种展览模型也引起了他们的极大兴趣,大部分学生都通过观展确定了自己感兴趣的专业方向,激发了主观学习动力。(6)广泛联系企业开展生产实习。以学生就业为导向,广泛联系企业开展与实际岗位操作相结合的生产和毕业实习,加强工程训练,这也有助于学生在毕业进入工作岗位后,大大缩短实习时间,尽快进入工作状态。

3结语

水环境保护事关人民群众切身利益,事关全面建成小康社会,事关实现中华民族伟大复兴中国梦。当前,我国一些地区水环境质量差、水生态受损重、环境隐患多等问题十分突出,影响和损害群众健康,不利于经济社会持续发展,这就需要有更多的合格污水处理人才。高校作为培养此类人才的机构,应当积极探索改革教学方式和方法,激发学生学习的兴趣和积极性,努力提高学生的能力,有利于为社会培养高素质的环境工程技术人才。

参考文献

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[3]中华人民共和国国务院新闻办公室.国务院关于加快发展现代职业教育的决定[OL].

[4]张焕祯,匡颖,王智丽,等.环境工程本科人才需求与教育教学改革研究[J].环境工程,2013(s1):685-687.

[5]孔惠,陈家庆,周翠红,等.水污染控制工程课程教学与专业人才培养模式探讨[J].化工高等教育,2009,26(2):34-37.

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