林業(yè)院?！拔廴旧鷳B(tài)修復(fù)技術(shù)”課程教學(xué)方案的設(shè)計(jì)

洪 喻

（北京林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，北京 100083）

經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展極大地改善了人類的生活，同時(shí)也給人類的生存帶來了巨大的挑戰(zhàn)。多樣化的環(huán)境污染帶來的人類健康問題和農(nóng)產(chǎn)品安全問題，使得治理污染、修復(fù)環(huán)境、恢復(fù)生態(tài)的任務(wù)變得十分緊迫［1］。培養(yǎng)能夠應(yīng)對(duì)復(fù)雜的污染問題，勝任修復(fù)方案的制定與工程設(shè)計(jì)的專門人才亦成為了高等院校環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)的核心目標(biāo)之一。

北京林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院結(jié)合當(dāng)前污染生態(tài)修復(fù)的緊迫需要，于2010年秋季開設(shè)“污染生態(tài)修復(fù)技術(shù)”課程。該課程是高等院校環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)一門重要的專業(yè)核心課程。課程系統(tǒng)地講述了污染修復(fù)的基本原理與技術(shù)，包括土壤污染、地表水污染、地下水污染、固體廢棄物污染和海洋污染的修復(fù)技術(shù)與工藝。該課程在環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中占有重要的地位，對(duì)于課程體系具有承上啟下的作用。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以全面地了解國內(nèi)外污染生態(tài)修復(fù)技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)、前沿，掌握污染生態(tài)修復(fù)技術(shù)的概念、基本原理和研究方法，熟悉污染生態(tài)修復(fù)技術(shù)與應(yīng)用，為今后從事污染生態(tài)修復(fù)研究、方案制定與工程設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)，并為從事相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)研究和政策理論研究打下良好的基礎(chǔ)。

作為高等林業(yè)院校，北京林業(yè)大學(xué)開設(shè)“污染生態(tài)修復(fù)技術(shù)”課程具有自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。污染生態(tài)修復(fù)是在生態(tài)學(xué)原理指導(dǎo)下，以生物修復(fù)為基礎(chǔ)，結(jié)合各種物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)以及工程技術(shù)措施，通過優(yōu)化組合，使之達(dá)到最佳效果和最低耗費(fèi)的一種綜合的修復(fù)污染環(huán)境的方法，其實(shí)際工程涵蓋的知識(shí)面廣，實(shí)施過程可能涉及林業(yè)、水保、園林等相關(guān)學(xué)科知識(shí)。北京林業(yè)大學(xué)作為行業(yè)高等院校，在上述幾個(gè)方面都具有鮮明的行業(yè)優(yōu)勢(shì)，形成了一批行業(yè)背景強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)學(xué)科。北京林業(yè)大學(xué)推行通專并重的人才培養(yǎng)模式，提出了“引領(lǐng)生態(tài)文明，更好地實(shí)現(xiàn)與行業(yè)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的協(xié)同發(fā)展”的人才培養(yǎng)理念，在課程結(jié)構(gòu)上采取“通識(shí)教育＋專業(yè)教育”，以培養(yǎng)應(yīng)用型和復(fù)合型人才為著力點(diǎn)［2］，前期設(shè)置了一批具有行業(yè)特色的基礎(chǔ)與專業(yè)課程，為學(xué)生學(xué)習(xí)“污染生態(tài)修復(fù)技術(shù)”課程奠定了良好的知識(shí)基礎(chǔ)，更好地輔助了教師在教學(xué)過程中實(shí)踐綜合化、素質(zhì)化的課程教學(xué)方案。

一、以提升講授環(huán)節(jié)的教學(xué)效果為突破口，重整教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)過程是由“教師教”與“學(xué)生學(xué)”共同組成的。提高教學(xué)效果亦可以針對(duì)這兩個(gè)過程展開。筆者針對(duì)講授環(huán)節(jié)采取了3個(gè)方面的措施，即落實(shí)教學(xué)要求、整合教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)，有效提升本環(huán)節(jié)的教學(xué)效果。

（一）落實(shí)教學(xué)要求

在授課過程中，筆者重視教學(xué)要求的傳達(dá)，分別在開課、結(jié)課以及每堂課程始末強(qiáng)調(diào)教學(xué)要求，開課之初與每堂課開始時(shí)要求學(xué)生應(yīng)清楚教學(xué)要求，在聽課過程中時(shí)刻明確自己的學(xué)習(xí)任務(wù)；而結(jié)課與每堂課程結(jié)束時(shí)再回到教學(xué)要求部分，進(jìn)行聽課效果自檢，如有疑問，可在課間向教師提問，教師應(yīng)及時(shí)解答。筆者發(fā)現(xiàn)落實(shí)教學(xué)要求在教學(xué)過程中起到了重要作用，不僅可對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)起到定向引導(dǎo)作用，亦可激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)新內(nèi)容的期待，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

（二）整合教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容凌亂枯燥易導(dǎo)致學(xué)生厭學(xué)，通過整合教學(xué)內(nèi)容，歸類知識(shí)點(diǎn)，有利于提高教學(xué)效果。筆者將“污染生態(tài)修復(fù)技術(shù)”課程分為緒論、污染環(huán)境的（微）生物修復(fù)、污染環(huán)境的植物修復(fù)、污染環(huán)境修復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)、污染土壤修復(fù)技術(shù)、污染水環(huán)境修復(fù)技術(shù)、污染海洋的修復(fù)、大氣污染修復(fù)技術(shù)與固體廢物污染修復(fù)技術(shù)共9章內(nèi)容。物理修復(fù)與化學(xué)修復(fù)是生態(tài)修復(fù)的構(gòu)成要素，是必講的內(nèi)容。但是從教學(xué)內(nèi)容上來看，在各種介質(zhì)污染的修復(fù)中都會(huì)出現(xiàn)這部分內(nèi)容。為了避免知識(shí)的重復(fù)，筆者將這部分內(nèi)容放到重點(diǎn)章節(jié)“污染土壤修復(fù)技術(shù)”中介紹。這樣，經(jīng)過整合的教學(xué)內(nèi)容，更加清楚明了，能讓學(xué)生獲得更清晰的學(xué)習(xí)思路。

（三）優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)

知識(shí)傳授的效果與知識(shí)結(jié)構(gòu)的組織方式密切相關(guān)。合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)，要求知識(shí)圍繞核心，有主有次；由點(diǎn)到面，逐級(jí)拓展；由基礎(chǔ)到專業(yè)，逐步加深。若知識(shí)結(jié)構(gòu)主次不分，雜亂無章，則很難讓學(xué)生順利構(gòu)建出系統(tǒng)的知識(shí)架構(gòu)。在短暫的課堂時(shí)間里，良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)有助于學(xué)生有效地吸收知識(shí)，并在自檢環(huán)節(jié)邏輯清楚地理順并消化知識(shí)。筆者在“污染生態(tài)修復(fù)技術(shù)”課程教授過程中重視對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，通過理清知識(shí)點(diǎn)與知識(shí)群的關(guān)系，幫助學(xué)生更好地吸收與消化知識(shí)。如，在植物修復(fù)部分，首先給出授課提綱，然后從植物修復(fù)的概念與類型開始講解；接著介紹植物修復(fù)的優(yōu)勢(shì)與問題；再進(jìn)一步介紹植物修復(fù)的機(jī)理與影響因素；通過介紹植物對(duì)各種類型污染物的修復(fù)作用與進(jìn)展，將超富集植物作為專題進(jìn)行講座；最后，將植物修復(fù)部分知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)與概括。學(xué)生普遍反映優(yōu)化后的“植物修復(fù)”部分的知識(shí)層次與構(gòu)架更易于理解與消化。

二、以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性為著力點(diǎn)，改革教學(xué)方式

北京林業(yè)大學(xué)鼓勵(lì)教師制作多媒體課件輔助教學(xué)。多媒體課件教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性［3］。然而，多媒體教學(xué)中也應(yīng)避免信息量巨大的被動(dòng)式灌輸，而應(yīng)著重啟發(fā)式教學(xué)。在“重啟發(fā)、重引導(dǎo)”的教學(xué)原則下，結(jié)合多媒體教學(xué)，筆者采用了多種形式的教學(xué)手段和方式，以提高教學(xué)效果。

（一）理論課

針對(duì)理論課枯燥乏味的特點(diǎn)，筆者收集了最新的案例，通過背景介紹、事件概況、案例分析、案例處置等幾個(gè)環(huán)節(jié)，指導(dǎo)學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)，運(yùn)用知識(shí)去解決問題。經(jīng)過上述引導(dǎo)，學(xué)生能夠在課堂集中注意力，認(rèn)真思考問題，在思考當(dāng)中掌握知識(shí)并靈活運(yùn)用。理論課的案例教學(xué)，配以豐富的現(xiàn)場(chǎng)圖片，圖文并茂地講解，便于學(xué)生理解并加深印象。另外，還可收集合適的案例視頻，通過視頻教學(xué)讓學(xué)生了解到工程實(shí)際中修復(fù)工作該如何開展。

（二）討論課

針對(duì)討論課的教學(xué)，筆者嘗試了以“學(xué)生為主，教師為輔”的教學(xué)方式。將傳統(tǒng)的授課和討論式教學(xué)進(jìn)行整合，通過“抽簽選題、論文與多媒體答辯材料準(zhǔn)備、小組答辯、教師提問、學(xué)生提問、自我總結(jié)、教師點(diǎn)評(píng)”7個(gè)環(huán)節(jié)，營造活躍的課堂討論氛圍，教師與學(xué)生充分互動(dòng)，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行積極的思考。

（三）習(xí)題課

對(duì)習(xí)題課的教學(xué)，除傳統(tǒng)的教師講題和學(xué)生答題，還應(yīng)該引入一些“探究式”和“開放性”的命題，如開放式的論述題，可以讓學(xué)生短時(shí)間的思考、討論并自由表達(dá)。通過為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)解難釋疑的平臺(tái)，讓學(xué)生既能很好地掌握了習(xí)題的解法，又幫助了學(xué)生更好更全面地掌握知識(shí)。

教學(xué)手段和方式的改革，得到了學(xué)生的鼓勵(lì)和支持。經(jīng)課間調(diào)查，學(xué)生普遍反映課堂時(shí)間內(nèi)注意力更加集中了，能夠被內(nèi)容所吸引，能隨著教師引導(dǎo)一起思考問題，學(xué)有所得。

三、以提高學(xué)生解決問題的能力為落腳點(diǎn)，開展案例教學(xué)

上個(gè)世紀(jì)初，哈佛大學(xué)創(chuàng)造了案例教學(xué)法，即圍繞教學(xué)目的把實(shí)際生活中真實(shí)的情景加以典型化處理，供學(xué)生思考分析以提高其分析問題和解決問題能力的一種方法［4］?！拔廴旧鷳B(tài)修復(fù)技術(shù)”是一門內(nèi)容廣、綜合性強(qiáng)、重應(yīng)用的課程，進(jìn)行案例教學(xué)非常合適。筆者花費(fèi)大量的精力收集并整理案例，根據(jù)教學(xué)要求和教學(xué)內(nèi)容，合理穿插教學(xué)案例，聯(lián)系理論知識(shí)與案例內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，增進(jìn)其對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力和解決問題的能力。如，“污染土壤修復(fù)技術(shù)”部分講解熱解吸技術(shù)時(shí)，選擇“新澤西州Wallington乳膠廠場(chǎng)地污染土壤修復(fù)工程”作為案例，首先對(duì)工程施工場(chǎng)地背景進(jìn)行介紹，包括土壤類型、粘土含量與粒徑、含水量、有機(jī)質(zhì)、pH以及污染物種類、濃度與分布情況等，讓學(xué)生清楚這些參數(shù)直接影響技術(shù)的選擇、技術(shù)的性能以及成本。接著對(duì)熱解吸技術(shù)進(jìn)行介紹，包括工程中使用的三重殼回轉(zhuǎn)窯及其組成單元。同時(shí)，進(jìn)一步指出熱解吸單元中的設(shè)備技術(shù)參數(shù)。最后，根據(jù)事先提出的修復(fù)目標(biāo)與處理后土壤的污染物濃度，來評(píng)價(jià)熱解吸運(yùn)行的性能。

“污染生態(tài)修復(fù)技術(shù)”課程中涉及很多技術(shù)的介紹，若僅采用簡單概念式的方法進(jìn)行講授，學(xué)生會(huì)覺得抽象生硬、枯燥無味，對(duì)知識(shí)產(chǎn)生抗拒；而通過實(shí)際的案例進(jìn)行教學(xué)，可避免上述情況的出現(xiàn)，讓學(xué)生體會(huì)到技術(shù)的實(shí)際效用。

四、以培養(yǎng)行業(yè)特色鮮明的高素質(zhì)人才為總目標(biāo)，實(shí)施特色教學(xué)

北京林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院開設(shè)“污染生態(tài)修復(fù)技術(shù)”與其他高校相比具有一定的行業(yè)優(yōu)勢(shì)。學(xué)生經(jīng)過低年級(jí)一些具有行業(yè)特色的基礎(chǔ)與專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，已經(jīng)積累了林業(yè)、水保、園林等方面的一些學(xué)科知識(shí)。在本課程教學(xué)過程中，筆者充分利用學(xué)生前期的知識(shí)積累，實(shí)施了特色教學(xué)法，著重介紹林業(yè)、水保與園林相關(guān)的污染生態(tài)修復(fù)工程。如在“污染環(huán)境修復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)”部分，筆者選取“杭州長橋溪的生態(tài)修復(fù)工程”作為特色教學(xué)案例進(jìn)行介紹。經(jīng)過對(duì)修復(fù)區(qū)域的地理調(diào)查、生態(tài)環(huán)境調(diào)查與水質(zhì)調(diào)查，最后確定在動(dòng)工范圍內(nèi)采用一段地埋式污水處理系統(tǒng)和二段人工濕地系統(tǒng)完成該小流域的水污染生態(tài)修復(fù)工程。該案例涉及植物調(diào)查與觀賞性植物適地適種搭配，流域的水文地貌研究與水土保持，以及地上部分建設(shè)的園林造景設(shè)計(jì)。經(jīng)過特色教學(xué)，學(xué)生既能靈活掌握知識(shí)，了解知識(shí)如何實(shí)際應(yīng)用，同時(shí)對(duì)學(xué)生消化吸收并構(gòu)建自身具有行業(yè)特色的知識(shí)體系非常有幫助，為學(xué)生以后從事科學(xué)研究與工程實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從人才培養(yǎng)的角度上講，北京林業(yè)大學(xué)以培養(yǎng)專業(yè)特色鮮明的高素質(zhì)科技人才為總目標(biāo)，進(jìn)行行業(yè)特色教學(xué)正是對(duì)此目標(biāo)的貫徹和落實(shí)。

筆者通過上述4個(gè)方面對(duì)“污染生態(tài)修復(fù)技術(shù)”課程的教學(xué)方案的改革進(jìn)行了嘗試。該方案實(shí)施后，課程教學(xué)取得了良好的效果，得到了學(xué)生的一致好評(píng)。然而，污染生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域知識(shí)更新迅速，筆者仍需要不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)，繼續(xù)完善教學(xué)方案，并嘗試?yán)脤⒏鞣N恰當(dāng)?shù)姆绞桨阎R(shí)融合到課堂當(dāng)中傳授給學(xué)生，只有與時(shí)俱進(jìn)，才能不斷充實(shí)課程內(nèi)涵，切實(shí)提高課程的教學(xué)質(zhì)量。

［1］趙景聯(lián).環(huán)境修復(fù)原理與技術(shù)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006：1-3.

［2］尹偉倫.我國重點(diǎn)行業(yè)性大學(xué)的使命與學(xué)科發(fā)展——兼論北京林業(yè)大學(xué)的學(xué)科建設(shè)思路和實(shí)踐［J］.北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2009，8（增刊2）：7-10.

［3］魏振樞，李靖靖.使用多媒體課件存在的問題及改進(jìn)建議［J］.中山大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，28（4）：117-119.

［4］鄧月仙，張寶，劉文寶.案例教學(xué)法應(yīng)用的現(xiàn)狀與對(duì)策研究［J］.西北醫(yī)學(xué)教育，2011，19（4）：762-764.