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环境科学专业《环境工程学》教学实践与改革

【摘要】《环境工程学》是环境科学专业必修的一门专业课，笔者根据多年的教学实践，阐述了在教学课程中存在的问题，并提出了相应的教学改革措施，以提高教学效果和教学质量。【关键词】环境科学专业；环境工程学；困境；教学改革国内多个高校的环境科学专业都开设了一门必修课程向学生系统介绍水、大气、固废污染控制方面的基本原理和技术方法。如北京师范大学开设的《污染控制工程基础》、清华大学开设的《环境工程原理》、同济大学开设的《环境工程学》。我校的环境科学专业也开设了《环境工程学》这一门必修课程，旨在使学生系统地掌握环境工程的基本原理、基本方法，较全面掌握水与废水处理、大气污染、固体废物管理的基本概念、原理和工艺特性等。针对我校环境科学专业学生和课程的特点，笔者通过近十年的教学实践，对本门课程的教学进行了一些探索和改革，以最大程度的提高教学效果和教学质量。1课程教学中的困境1.1学生工学基础薄弱《环境工程学》涉及的内容不可避免的会涉及到部分流体力学、化工原理、水力学等工科课程的内容，而我校环境科学专业学生工学基础薄弱，在课程设置中无相关的课程。因此，在授课过程中，如何让这部分内容不影响学生对于相关知识的理解是一个值得深思的问题，同时也对教师提出了更高的要求。此外，工程基础薄弱对实际工程的了解仅仅限于课本上的基本知识，缺少实际认识，从而在真正设计时无从下手；学生在设计时缺乏对设计手册、设计规范等相关资料查阅的能力，不能综合运用所学的理论知识来分析解决实际存在问题。1.2学时少，理论与实践脱节严重我校该课程采用的教材一直沿用的是蒋展鹏主编的《环境工程学》，现已经历三版（第三版为蒋展鹏和杨宏伟主编）。教材主要系统的论述环境工程的基本理论、污染防治技术与污染控制工程及发展趋势，主要包括3篇内容[1]，及主要涉及三大污染控制工程，内容范而多。但实际的课堂教学学时只有51个学时，如何在有限的学时内向学生讲授相关的知识，同时达到相应的教学目的，是一个需要深思和探索的问题。同时，该门课程本身是一门理论和实践性都很强的课程，由于总课时偏少、内容多，教师教学更偏重于理论教学，从而导致该课程理论教学、实验教学、实践教学三者之间的互动和渗透不够，脱节现象比较严重。1.3教学手段与方法单一教学手段与方法的正确与否事关教学工作的成败和教学效率的高低，是实现教学目的、完成教学任务的关键[2]。在传统的教学过程中，教师主宰课堂的“一言堂”，只会导致学生被动地接受知识；同时，多媒体工具使用单一，只是简单的将教材内容编辑后照搬到幻灯片上，照本宣科。这种单一的教学手段使学生的主体地位没有得到充分发挥，限制了教学质量水平的提高。2教学改革2.1整合更新教学内容，突出重点，讲授与自学相结合课程教学内容多而范，课时少，且随着时代和社会的发展，新技术和工艺流程不断涌现，因此要以教学大纲和教材为根本，合理安排教学内容，不断更新和整合教学内容，突出重点。针对教材相对于实际工程工艺的滞后性，增加一些环境工程学方面尤其是污染处理技术方面的新知识，不断拓展教学内容的深度和广度，提高学生的学习兴趣和对专业相关知识的储备。同时注重新旧工艺的联系与区别，提高学生的思维能力，让学生明白新工艺的改进之处，甚至提出一些改进方案，充分调动学生的学习兴趣。本课程旨在使学生掌握三大污染控制工程的基本原理和方法，且学生工科基础薄弱，因此对于涉及到部分工科基础课程如流体力学、化工原理、水力学等工科课程的内容时，一般不做深究，对于设计方面的内容，亦不做要求。在课堂教学中讲解这些学科一些基础知识，引导学生自学，同时鼓励学生参加环境工程的一些相关专业课程学习和选修本专业如《水污染控制工程》、《大气污染控制工程》等课程；鼓励学生多查阅当代环境工程新技术、新理念的中英文文献，作为本学科知识的课余补充，这样学生不仅可以直接了解国内外在污染控制方面的最新动态，增强学生的英语阅读的理解能力，更主要的是教给学生一种自主学习的态度与技能。2.2采用多元化教学手段和方法课程涉及内容广泛，在教学方法上应该将讲授法、讨论式、案例式和现场观摩相结合，根据教学内容不同采用不同的教学方法，更好的调动学生学习的积极性和主动性，激发学生在环境工程学术领域中的求知欲望和创新意识。考虑到本课程的特点，本课程主要采样以多媒体教学为主，板书为辅的教学手段。通过多媒体教学手段，可以以丰富的图片、逼真的动画及实地录像，以学生为中心，通过简洁的文字叙述和深入的语言讲解，将抽象的概念和理论直观化展示将涉及的装置、材料的外观和运行状况等信息进行生动描述，以提升学生的兴趣和关注力，提高课堂教学的效果同时可以可节约课堂板书的时间，提高课