環(huán)境工程學(xué)教學(xué)研究

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《環(huán)境工程學(xué)》是吉林師范大學(xué)環(huán)境科學(xué)專業(yè)必修的一門專業(yè)課程，也是最重要的主干課程之一。該課程以培養(yǎng)學(xué)生能獨(dú)立分析和解決環(huán)境工程問題的基本素質(zhì)與創(chuàng)新能力，為以后從事環(huán)境治理技術(shù)工作、科學(xué)研究與設(shè)計奠定良好基礎(chǔ)為目標(biāo)［1］。課程內(nèi)容綜合性強(qiáng)、涉及面廣，主要介紹了環(huán)境工程的基本理論，特別是水質(zhì)凈化與水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物污染控制工程及其他污染防治技術(shù)的基本原理和方法等知識點(diǎn)。該課程在采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法過程中存在諸多問題，例如課程知識點(diǎn)多，學(xué)時相對較少，學(xué)生吸引消化困難等。而且作為工程學(xué)類課程，與大量工程分析和設(shè)計相結(jié)合十分必要，這在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中都是難以完成的，以上問題最終導(dǎo)致《環(huán)境工程學(xué)》課程的整體教學(xué)效果并不理想。因此，立足于培養(yǎng)直接面向市場和生產(chǎn)第一線的高級應(yīng)用型人才，通過更新教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法和手段，以及加強(qiáng)環(huán)保設(shè)備及工藝設(shè)計的工程實(shí)踐能力的培訓(xùn)等措施，對提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力起到了關(guān)鍵的作用［2］。

1課例單元介紹

格柵是污水處理廠的第一個處理單元，通常設(shè)置在污水處理廠各處構(gòu)筑物(泵站集水池、沉砂池、沉淀池、取水口進(jìn)口端部)之前，主要用以去除廢水中較大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運(yùn)行，減輕后續(xù)處理單元的處理負(fù)荷，防止阻塞排泥管道。因此，本節(jié)課程為環(huán)境工程學(xué)第一篇“水質(zhì)凈化與水污染控制工程”中物理處理單元工藝設(shè)計的核心內(nèi)容。本課例內(nèi)容節(jié)選自蔣展鵬主編的《環(huán)境工程學(xué)》第三版，教學(xué)目標(biāo)包括了解格柵的概念、設(shè)置位置及其作用;了解格柵的分類;認(rèn)識格柵設(shè)計參數(shù)的含義和正確應(yīng)用;掌握格柵處理工藝的設(shè)計計算。為了達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，充分提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，并解決傳統(tǒng)的重理論輕實(shí)踐、重分析輕綜合等高等教育中存在的問題，本課題小組采用“教、學(xué)、用”一體化的教學(xué)模式，基于加強(qiáng)工程實(shí)踐能力對課例單元進(jìn)行教學(xué)改革［3］。

2教學(xué)改革思路

針對本課例單元公式多，內(nèi)容較難理解、環(huán)境工程過程過于抽象等特點(diǎn)，對本節(jié)課主要采用崗位指向法進(jìn)行教學(xué)，即在教學(xué)過程中將格柵的相關(guān)理論、方法、工藝設(shè)計與實(shí)際的工作崗位聯(lián)系到一起，使學(xué)生能夠快速接受所學(xué)的課程內(nèi)容，提高其理解問題、解決問題和實(shí)踐能力的培養(yǎng)［4］。同時，結(jié)合學(xué)生對知識的需求程度應(yīng)用現(xiàn)代教育手段，包括利用動畫演示對照講解，觀看實(shí)物照片，根據(jù)其心理分析采用單獨(dú)或小組集中的方式組織不同形式的討論等，使學(xué)生能夠更熟練地掌握、應(yīng)用格柵相關(guān)知識點(diǎn)，努力做到使學(xué)生對基本概念清晰，能夠獨(dú)立完成格柵工藝的設(shè)計及計算過程。此外，通過開展課程實(shí)習(xí)，帶領(lǐng)學(xué)生深入到實(shí)習(xí)單位，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)況和實(shí)際施工CAD圖，全面提高學(xué)生的專業(yè)技能，進(jìn)一步強(qiáng)化工程思維，提高技術(shù)應(yīng)用能力。

3課程內(nèi)容設(shè)施

3.1崗位指向教學(xué)

在格柵的教學(xué)過程中，通過教師對該構(gòu)筑物的作用原理和設(shè)置位置關(guān)系的講解，使學(xué)生能夠更加直觀的對污水處理過程有初步認(rèn)識［5］。由于崗位指向法在實(shí)施的過程中可以聯(lián)系到的相關(guān)崗位有很多，如污水處理廠、市政設(shè)計院和環(huán)保公司等，因此，學(xué)生可以以此選擇自己感興趣或適合的方向，在大學(xué)期間就做好該崗位的沉淀和積累。

3.2多媒體技術(shù)應(yīng)用

為充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，在符合教學(xué)大綱規(guī)定教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，課程組教師通過自制教學(xué)課件，適當(dāng)壓縮或刪減落后、淘汰的工藝技術(shù)內(nèi)容。此外，在“格柵”工藝的結(jié)構(gòu)組成教學(xué)過程中，采用Flash動畫和CAD工藝圖進(jìn)行展示，通過增強(qiáng)教學(xué)的生動性、直觀性和實(shí)用性，加深學(xué)生對抽象知識點(diǎn)的理解，激發(fā)學(xué)生在環(huán)境工程學(xué)術(shù)領(lǐng)域中的求知欲望和創(chuàng)新意識［6］。同時，引導(dǎo)學(xué)生鍛煉CAD制圖的能力，為將來在相關(guān)領(lǐng)域工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在教學(xué)中除了運(yùn)用PPT等常規(guī)的多媒體教學(xué)手段以外，還可以充分利用學(xué)校的電子教育平臺(網(wǎng)絡(luò)課程等)，通過這個教學(xué)平臺與學(xué)生進(jìn)行日常的溝通。

3.3工藝設(shè)計

格柵工藝的設(shè)計計算環(huán)節(jié)采用分組的形式進(jìn)行。以每3～5人為一組，并選取一名學(xué)生作為組長。首先，由教師講解格柵的設(shè)計參數(shù)及計算(如格柵間隙數(shù)n、格柵寬度B、格柵總長度L等)公式等方面的注意事項(xiàng)。然后，學(xué)生展開討論，尋找疑難點(diǎn)和確定繪圖重點(diǎn)。在此過程中，教師要隨時對學(xué)生遇到的問題給予及時解答。最后，由小組組長進(jìn)行結(jié)果匯報，并由教師對設(shè)計結(jié)果進(jìn)行歸納、總結(jié)和評判，指出不足之處，并對表現(xiàn)優(yōu)秀的小組進(jìn)行表揚(yáng)，以對學(xué)生的勞動成果表示肯定。通過此種形式，大大強(qiáng)化了學(xué)生的工程思維、科研能力和解決實(shí)際問題的能力，真正達(dá)到了學(xué)中做、做中學(xué)的教學(xué)目的［7］。

3.4作業(yè)布置

為了使學(xué)生對所學(xué)的課程知識加以鞏固，在課后布置作業(yè)題兩道，分別為基礎(chǔ)理論題和設(shè)計計算題。此外，學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)平臺完成教師布置的作業(yè)，針對遇到的疑難問題也可以通過E－mail、QQ等進(jìn)行詢問。這些方法的運(yùn)用，不但培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考和自主學(xué)習(xí)的能力，而且能使教師在及時掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況的同時也增強(qiáng)與他們之間的溝通和互動。

3.5知識拓展

《環(huán)境工程學(xué)》本身是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程?；诳傉n時較少、內(nèi)容較多的缺點(diǎn)，適當(dāng)?shù)膶λ鶎W(xué)知識點(diǎn)進(jìn)行拓展是十分必要的。針對目前工業(yè)實(shí)際污染與治理的熱點(diǎn)問題，以行業(yè)治理工程為實(shí)例開展課前5分鐘專題討論，使學(xué)生積極參與到工程開發(fā)與設(shè)計的討論當(dāng)中來，在提高學(xué)生查閱專業(yè)相關(guān)資料能力的同時實(shí)現(xiàn)知識面的拓寬;可以鼓勵學(xué)生多參與環(huán)境工程領(lǐng)域方面的課外科研活動，從而可為學(xué)生進(jìn)一步深造和就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)［8］;充分利用實(shí)習(xí)基地，把課堂教學(xué)與現(xiàn)場參觀有機(jī)結(jié)合在一起，提升學(xué)生的實(shí)踐技能;此外，為了使學(xué)生能夠及時了解環(huán)境工程發(fā)展的現(xiàn)狀，較全面系統(tǒng)的了解環(huán)保行業(yè)的真實(shí)情況，每學(xué)期至少聘請環(huán)保行業(yè)專家為學(xué)生開設(shè)有關(guān)講座一次，以開闊學(xué)生視野，豐富業(yè)務(wù)知識，培養(yǎng)和提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。總之，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生積極思考、主動尋求有關(guān)知識，并與其交換看法，切磋相關(guān)的學(xué)術(shù)問題，將被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。

4結(jié)語

根據(jù)課程教學(xué)的目標(biāo)和學(xué)生適應(yīng)未來崗位的需要性，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)際應(yīng)用能力成為《環(huán)境工程學(xué)》教學(xué)改革的方向和重點(diǎn)。在教學(xué)方法上，除了滿足條理清楚、層次分明、重點(diǎn)突出、攻克難點(diǎn)等一般課堂教學(xué)要求外，更強(qiáng)調(diào)充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，結(jié)合各行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計規(guī)范，把課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)和多媒體教學(xué)相結(jié)合，把書本基礎(chǔ)知識與工程規(guī)范相結(jié)合，多渠道培養(yǎng)學(xué)生的工程技術(shù)思維。采用多元化的授課方式，通過小組式討論，大量真實(shí)案例的講解，以及課外作業(yè)的鞏固、知識拓展等環(huán)節(jié)，反復(fù)地進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練，使學(xué)生熟悉和掌握各種實(shí)用工程單位的變換，國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的查取，常規(guī)處理工藝的基本原理、工藝特點(diǎn)、設(shè)計參數(shù)和設(shè)計計算公式的應(yīng)用等，以鞏固和加深學(xué)生的認(rèn)識。這樣，在有限的教學(xué)時間里極大地豐富了教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生參與其中，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的能力以及從事科學(xué)研究的能力。綜上所述，《環(huán)境工程學(xué)》課程教學(xué)改革的實(shí)施，有助于提高課堂教學(xué)質(zhì)量，引導(dǎo)學(xué)生面向?qū)嶋H問題，訓(xùn)練獨(dú)立解決問題的能力。

作者：王藝璇 湯茜 楊春維 騰洪輝 單位：吉林師范大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院