項目化教學在“環(huán)境工程學”課程中的應用

賈莉

（池州學院 資源環(huán)境與旅游系，安徽 池州 247000）

項目化教學在“環(huán)境工程學”課程中的應用

賈莉

（池州學院 資源環(huán)境與旅游系，安徽 池州 247000）

“環(huán)境工程學”是一門專業(yè)技術(shù)課，須與工程實踐緊密結(jié)合。不管是從課程內(nèi)容本身的局限性；課程的系統(tǒng)性，還是實習單位的建設項目化教學均是可行的。對課程傳統(tǒng)的理論內(nèi)容進行了改革，增加了22個學時的實踐教學環(huán)節(jié)，初步設計8個教學項目；并以項目1為例，探究項目化教學的實施步驟。最后從團隊建設、實驗室建設、企事業(yè)合作和教師勝任力等方面提出項目教學的保障措施。

項目化教學；環(huán)境工程學；應用性；改革與實踐

隨著現(xiàn)代教育科學的不斷發(fā)展，教育的內(nèi)容和手段不斷更新，實踐教學越來越成為應用型人才培養(yǎng)的一個重要部分，是培養(yǎng)大學生創(chuàng)新精神和實踐能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著池州學院本科評估的進行，學校的教學計劃也不斷的進行調(diào)整，很多理論課時向?qū)嵺`課傾斜，學校也在2013年6月制定《池州學院關(guān)于加強理論課課內(nèi)實踐教學的指導意見》以便更好地提高課內(nèi)實踐的教學質(zhì)量和建設應用型本科院校。為適應發(fā)展，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，對課堂實踐教學的創(chuàng)新和改革是每位教師應認真思考和研究的內(nèi)容。

“環(huán)境工程學”是一門專業(yè)技術(shù)課，需要聯(lián)系工程實際，在理論教學之外需要進行案例分析、生產(chǎn)實習、課程討論和課程論文等實踐教學。實踐教學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的“切入點”[1]，根據(jù)課程的特點項目式實踐教學能更好地使學生掌握污染控制的新技術(shù)和新工藝、對提高學生創(chuàng)新能力，增加學生對知識掌握和實習的實效性。

1 項目化教學應用于“環(huán)境工程學”可行性分析

“項目化教學”是師生通過共同實施一個完整的“項目”工作而進行的教學活動；教師對項目起咨詢、指導、答疑和評價的作用[2]。這種教學方式能充分調(diào)動學生的積極性，是一種研究式學習，適合《環(huán)境工程學》的實踐教學。

1.1 “環(huán)境工程學”課程需要項目教學的驅(qū)動

（1)課程本身理論性太強,教學效果欠佳。環(huán)境污染的治理是以原理和技術(shù)為基礎(chǔ)的，比較扎實的理論基礎(chǔ)是必須的，但純理論的灌輸造成許多學生覺得這門課內(nèi)容枯燥、聽不懂，教學效果差，需要項目教學來刺激。

（2)因條件限制開設實驗課太少。實驗課有助于培養(yǎng)學生的基本操作技能，在暫時實驗不足的情況下，更需要項目模塊來達到學生理解的目的。

（3）課程污染治理工程實例少。課程體系中沒有很好的體現(xiàn)工程實例，大多數(shù)只是理論的講解，與實踐脫節(jié)，不能在學生頭腦中留下較深的印象。

（4）傳統(tǒng)的考核方式片面。課程的考核主要以學生期末考試成績?yōu)橹鳎谀┛荚囌汲煽兊?0%，部分學生靠考前突擊，只求及格，考完也就忘的差不多了。隨著池州學院考試評分方法的改變，平時成績占50%，比例增加，需要對學生平時成績更好地把握，更多的項目實踐教學環(huán)節(jié)可以更好地把握學生對課程的掌握情況，以便合理地評定學生的成績。

綜上，“環(huán)境工程學”的教學需要從培養(yǎng)學生綜合能力的角度出發(fā)，根據(jù)教學目標設計合理的教學項目，切實達到教學目的。

1.2 “環(huán)境工程學”課程系統(tǒng)性強適合項目教學

該課程有一個顯著特點就是課程每部分內(nèi)容不是獨立的，聯(lián)系性強。其從污染控制的基礎(chǔ)知識出發(fā)，詳細講述各方法、機理和構(gòu)筑物的構(gòu)造，再過渡到完整的工藝流程,最后到在不同方面的應用。各部分內(nèi)容相互聯(lián)系，知識結(jié)構(gòu)非常系統(tǒng)。因此，各部分內(nèi)容容易以一個或兩個項目來實施項目化教學。例如在水污染控制教學中，每接觸一類處理方法(物理法、化學法、物理化學法、生物法等)，在理論課講解之后，教師可以根據(jù)內(nèi)容和教學要求設計幾個案例進行教學，在之后提出多個問題，如某小城市污水處理是采用“奧貝爾氧化溝”還是采用“A2/O氧化溝”，兩者有什么區(qū)別等；鼓勵學生上網(wǎng)查資料、查閱期刊、參觀污水處理廠等，使學生多渠道獲取知識，形成分析報告。這樣以項目為參驅(qū)動貫穿課程內(nèi)容，讓學生在以項目為驅(qū)動中完成學習，并獲得相關(guān)知識和技能。

1.3 《環(huán)境工程學》課程有較多的實習基地需要項目教學

經(jīng)過系里領(lǐng)導的努力，聯(lián)系了較多的實習單位，該課程現(xiàn)有可以實習的企業(yè)和單位有：池州市環(huán)保局、池州市環(huán)境監(jiān)測站、池州海螺水泥廠、池州市十畝沖垃圾填埋場、池州市清溪污水處理廠和城東污水處理廠。實習基地建設是確保項目式教學工作順利開展的基礎(chǔ),是學生進行專業(yè)實踐的場所，能更方便地開展以實習過程為導向的項目式教學?？梢栽趯嵙暻霸O計項目，讓學生帶著問題去實習，如對清溪污水處理廠和城東污水處理廠實習，可以分組調(diào)查清溪污水處理廠和城東污水處理廠工藝、運行、各構(gòu)筑物的參數(shù)，然后進行工藝比較，學生按研究興趣帶著問題去實習、詢問和查資料，并撰寫調(diào)查和實習報告，這比傳統(tǒng)的參觀式的實習效果好。

2 “環(huán)境工程學”項目化教學應用

2.1 教學內(nèi)容的改革和設計

2.1.1 教學內(nèi)容的改革 目前，許多高?！碍h(huán)境工程學”采用清華大學蔣展鵬教授主編的的教材，課程基本知識體系由三篇組成（見表1）：第一篇是水質(zhì)凈化與水污染控制工程，主要內(nèi)容是水質(zhì)與水體自凈，水的各種處理方法；第二篇是大氣污染控制工程，主要內(nèi)容是顆粒和氣態(tài)污染物的控制方法；第三篇是固廢和其它污染防治技術(shù)，主要內(nèi)容是固廢處理處置技術(shù)和物理性污染防治技術(shù)。教材內(nèi)容的理論性強、原理多、公式多，而工程實例少，新理論、新技術(shù)有待更新。教學方法和模式?jīng)]有從實質(zhì)上突破傳統(tǒng)單一式，以知識為本位，有些內(nèi)容滯后于科學技術(shù)的新發(fā)展，學生的學習主動性不能被完全激發(fā)，不能更好地應用于實踐。

表1 傳統(tǒng)的教學安排

環(huán)境工程學有個很大的特點：需要結(jié)合工程實踐和聯(lián)系實際應用才能更好地掌握理論、工藝和設備。而經(jīng)教學改革以后實踐教學環(huán)節(jié)增加 （見表2），學生必須通過大量課本外知識的學習、討論、實驗和實習才能夠真正的掌握，實踐教學在整個課程教學起著重要的作用。

表2 改進后的教學安排

2.1.2 教學設計改革 課程經(jīng)項目化設計后打破以往傳統(tǒng)的知識為主的理論體系，而是以完成一個個學習任務為切入點，將課程重要知識點融入到各個實踐項目中 （見表3），為每一個項目確定具體的內(nèi)容，再根據(jù)項目教學大綱細化教學目的，如項目1的目的：（1）了解污水處理廠處理方法；（2）掌握不同污水處理工藝流程；（3）掌握兩個污水處理廠工藝的不同，并做分析。這樣以實踐項目為載體，以需要完成的任務為驅(qū)動，刺激和引導學生通過查找資料，進一步的學習，論證等來掌握《環(huán)境工程學》的基本知識和應用。

另外，由表3可知，項目化實踐教學的實施方法不是唯一的，應根據(jù)每個項目包含的知識點、任務、目的以及學生的特點等采取不同形式的項目實踐方法和手段，這樣使項目化教學內(nèi)容更具有針對性，教學目標和學習任務更容易完成。項目化教學過程以案例教學、課堂討論、現(xiàn)場調(diào)查、課程論文等教學方法，使學生在完成項目中學習，充分體現(xiàn)以學生為中心的教學，可以增強學生對學習過程的思考和分析，學生學習興趣高，學習動力大。如通過案例教學，一方面可以使課堂氣氛變得活躍起來，激發(fā)學生的學習興趣，另一方面也促使學生主動地學習，一改傳統(tǒng)教學課堂沉悶的特點。

表3 項目化教學內(nèi)容（不包括實驗）

2.2 項目化教學的實施步驟

實踐項目課堂教學要牢牢把握 “在實踐中學習、在學習中實踐 、理論與實踐教學一體化”的思想，使學生通過 “實踐—學習—再實踐—再學習”的過程[3]，從而不斷提高學生的綜合能力?！碍h(huán)境工程學”項目化課程教學的設計和實施要堅持以學生為主體的原則，項目驅(qū)動 ，盡量小組化教學；努力營造積極的學習氛圍，引導和組織學生身體力行地獲取污染控制的知識與應用，對知識進行梳理和反饋，并自行評價，主動完成學習任務。因此，根據(jù)項目化教學的教法思路和教學設計原則，“環(huán)境工程學”項目化教學實施具體步驟如圖1所示。

圖1 項目化教學的實施步驟

3 項目化教學的實例分析

以表2項目1為例，該項目內(nèi)容是分組調(diào)查清溪污水處理廠和城東污水處理廠工藝并進行比較；任務是小組完成調(diào)查報告或個人撰寫課程小論文。本項目在實施之前學生已經(jīng)學習了10學時的污水生物處理的理論課程，項目實施是讓學生進一步鞏固知識，了解在實際中的應用。具體步驟是：（1）向?qū)W生傳達項目內(nèi)容、目的和任務，布置學習準備；（2）學生按4-6人進行分組；（2）學生根據(jù)指導教師給出必須完成的目標任務和所學知識制定完成任務的方法和途徑，制定出方案 ，在這個過程中教師進行指導；（3）按照方案學生帶著任務對污水處理廠各構(gòu)筑物進行現(xiàn)場調(diào)查（可以結(jié)合實習），老師進行答疑；引導組織學生身體力行獲取污水處理的參數(shù)，各構(gòu)筑物的運行等；（4）將調(diào)查的內(nèi)容及時記錄，對存疑或不明白的地方進行討論，再學習，老師進行答疑，并提出意見；（5）學生根據(jù)調(diào)查和再學習撰寫調(diào)查報告或撰寫課程論文；（6）由指導教師和學生一起進行項目講評和總結(jié)。

該教學項目的直接目的是完整地、熟練地掌握污水處理方法和工藝流程。在項目實施的過程中必須用到的理論知識有：污水生化處理的原理，方法，脫氮除磷機理，氧化溝污水處理工藝和發(fā)展等，通過該項目鞏固了學過的知識，將這些知識融合在項目實施過程中加以應用。最后的項目成果也不一定千篇一律，如果分組可以寫調(diào)查報告，個人可以寫課程論文，如有可以寫奧貝爾氧化溝在中小城市污水處理中的應用；有學生寫的是氧化溝工藝脫氮除磷效果分析；有的學生寫奧貝爾氧化溝和A2/O氧化溝工藝的比較等等。每個成果都傾注了學生的熱情和心血，對自己的寫出的調(diào)查報告或論文也比較有成就感，會進一步提升學習的積極性和主動性，效果會很明顯的。

4 項目化教學實施的保障對策

4.1 加強教師團隊的合作

課程項目化教學從課程內(nèi)容重構(gòu)及教學項目設置、任務分析和進行行動化教學的實施，必須依靠課程的教師團隊來完成[4]。這是因為：首先，項目課程要求教師根據(jù)工程實際或新科技的應用來開發(fā)教學素材，并在教學中組織學生參與實施。其次，大部分項目學生需要分組完成項目工作，要保證教師指導的有效性，僅憑教師個人的力量很難完成。因此，需要由個人單純的教學工作轉(zhuǎn)變?yōu)閳F隊協(xié)作的工作狀態(tài)，通過團隊合作，發(fā)揮集體優(yōu)勢共同解決在實際教學教學改革中所遇到的問題，優(yōu)勢互補，才能保證項目教學的順利進行。

同時，教學團隊的合作除了能滿足項目教學的完成，對教學團隊的老師也頗有益處。首先，可使教師在工作中分享教育、教學資源，發(fā)揮自身優(yōu)勢，彌補自身不足，促進教師的專業(yè)發(fā)展；其次，在教學的過程中，通過相互的交流，促進彼此的聯(lián)系，一方面減輕個人的工作壓力，另一方面也保持教師間和諧的人際關(guān)系，體現(xiàn)以人為本的教師培養(yǎng)制度。

4.2 加強實驗室建設

實驗室是學科建設的重要組成部分，需要購置實驗教學所需的各類設備，否則，再好的專業(yè)或課程，也基本上是一個空架子。實驗教學是增強學生感性認識、鞏固和拓展知識與技能、提高分析和解決問題能力的重要教學環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神、實踐能力和綜合素質(zhì)具有重要的作用[5]。實驗教學在培養(yǎng)學生中的重要作用是毋庸置疑的，而項目教學法就是以實踐為導向，教師起引導作用，學生為主體的實訓教學方法。老師可以在做實驗前設計好項目，幫助每組學生明確實驗目標，然后學生在項目中完成實驗，實驗項目教學有利于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題，分析問題和解決問題的能力。《環(huán)境工程學》項目教學通過實驗的方式可以設計的項目較多，如沉淀、混凝、污水處理模擬、電解、吸收、除塵等，其作為實踐環(huán)節(jié)中最基本的一環(huán)，具有課堂理論教學和其它形式教學所不能替代的作用。良好的實驗項目的開展，需要較強的實驗室硬件條件，必須加強實驗室的建設，并且提高實驗室的利用率和開放率。

4.3 加強與企事業(yè)單位的合作

學校應積極探索利用社會資源提升辦學質(zhì)量的新途徑，在加強校內(nèi)實驗室、研究團隊建設的同時，應積極主動與科研單位、地方企業(yè)尋求合作，在現(xiàn)有的合作單位包括環(huán)保局、環(huán)境監(jiān)測站，污水處理廠、垃圾填埋場、海螺水泥廠的基礎(chǔ)上進一步擴大范圍，比如電廠、啤酒廠等，和這些單位共建實踐教學基地，這些實踐基地可以使學生深入科研和生產(chǎn)一線，從理論知識、工藝流程、生產(chǎn)技術(shù)和管理等各個環(huán)節(jié)以完成項目的形式得到實際鍛煉。

另外企事業(yè)的專業(yè)技術(shù)人員也可以補充到教學團隊里來，請他們做兼職教師，參與課程的講授和項目的指導，或以講座、學術(shù)報告的形式參與教學，讓學生及時了解或掌握污染學科前沿理論與最新進展，每次實習可以由單位的一線技術(shù)人員參與現(xiàn)場解說，這可讓學生很好地把課本知識和生產(chǎn)實際聯(lián)系起來，驅(qū)動學生項目的完成。

4.4 提高教師的勝任能力

大部分老師都是從“學?！钡健皩W校”，企事業(yè)實際工作的經(jīng)驗不多，對污染設備和裝置的了解也大都停留在理論上，不能很好地對學生做出實際的指導。相對單純的理論教學，項目化教學對教師的勝任力提出了更高的要求，項目化課程教學不僅要求教師具備熟練的講授專業(yè)課程的能力，還要求教師具備一定的課程與教學理論知識，課程設計、分析能力、協(xié)調(diào)能力及課程實施的能力?；诖耸谡n老師若想很好地勝任項目教學必須做到：首先，及時更新知識，在熟悉本課程的專業(yè)知識與技能的基礎(chǔ)上，拓展相鄰學科、相關(guān)學科及跨學科的知識與技能。 其次，具備相應的實踐經(jīng)驗或應用技能，如通過到企業(yè)頂崗實踐、見習、實習等途徑深入企業(yè)，才能更好地完成項目教學。 再次，不斷提高對項目研究能力，能將每個項目的具體任務、知識點和能力點進行詳細的理解，并做詳細分析。 最后，提高項目教學組織能力 ，項目教學使學生活動的自主性、開放性明顯增強，部分項目超越傳統(tǒng)教學中的課堂教室，老師的較強組織能力才能保證項目教學的順利實施。

5 結(jié)論

通過項目式教學內(nèi)容的設計和實踐教學的改革，對項目式教學的內(nèi)容、方式和實施步驟進行了初步探討。這些探索還只是嘗試，在項目課程開發(fā)的理論基礎(chǔ)，項目課程的實踐探索，項目教學法的設計和實施還有待加強，以期能使學生更好地掌握環(huán)境污染控制工程的基本方法和工藝過程，提高學生分析問題和解決問題的能力，更好地適應池州學院建設應用型本科院校人才培養(yǎng)的理念要求，以便實現(xiàn)由教師講學生聽的單邊教學模式向師生雙邊互動的教學模式轉(zhuǎn)變，推動課堂教學質(zhì)量和效果的提高。

[1]駱東奇,邱繼勤，等.資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)實踐教學體系探索與實踐[J].高等理科教育,2008(6):138-140.

[2]孫學習,凡廣生，等.“大氣污染控制技術(shù)”課程項目化教學改革與實踐[J].中州大學學報,2011(1):126-128.

[3]張逸飛.《環(huán)境工程微生物技術(shù)》課程項目化教學改革與實踐[J].科技資訊,2012(1):174-175.

[4]張祥蘭，許放.項目化課程改革中高職院校教師教學勝任力研究[J].高教探索,2009(6):123-126.

[5]陳小虎,劉化君，等.應用型人才培養(yǎng)模式及其定位研究[J].中國大學教學,2004(5):58-60.

[責任編輯：余義兵]

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1674-1104(2013)06-0134-04

2013-10-14

賈莉(1979－),女，安徽蕭縣人，池州學院資源環(huán)境與旅游系講師，碩士，研究方向為環(huán)境污染控制與評價。