環(huán)境工程概論課程教學(xué)改革與實踐

馬紅芳　苑寶玲　莊黎寧

摘要：文章基于土木類專業(yè)環(huán)境工程概論教學(xué)實際，以培養(yǎng)一專多能應(yīng)用型土木工程人才為目標(biāo)，分析了課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方法的改革與實踐。教學(xué)內(nèi)容方面，在講授環(huán)境工程基本原理和基本知識的基礎(chǔ)上，重點突出土木工程的各類環(huán)境問題和資源節(jié)約等內(nèi)容，強(qiáng)化課程的針對性和實用性。在教學(xué)方法方面，積極探索自學(xué)總結(jié)式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、案例教學(xué)、課堂專題研討、影音及實地參觀等教學(xué)模式，并在理論考核中滲入實踐環(huán)節(jié)，提高課程教學(xué)的實效性。

關(guān)鍵詞：土木工程；環(huán)境工程概論；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；考核體系

中圖分類號：G6420；TU85 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：

10052909（2015）05006404

資源枯竭、環(huán)境污染是目前人類社會發(fā)展面臨的兩難境況，而土木工程的建設(shè)和運營，既消耗大量的能源和資源，又帶來多方面的環(huán)境影響。因此，發(fā)展資源能源消耗小、環(huán)境影響小的土木工程是土木工程領(lǐng)域?qū)嵤┛沙掷m(xù)發(fā)展的時代要求。為適應(yīng)這一時代精神，許多高校土木工程學(xué)科開設(shè)了環(huán)境工程概論課程，旨在現(xiàn)有的土木工程教育體系中，開展環(huán)境和可持續(xù)理念教育，培養(yǎng)具有資源節(jié)約、污染控制等多個領(lǐng)域?qū)ｉL的一專多能應(yīng)用型土木工程人才，以改善設(shè)計和建造技術(shù)，實現(xiàn)土木工程的可持續(xù)性[1]。本文結(jié)合土木類專業(yè)環(huán)境工程概論課程教學(xué)實際，探討課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核評價等方面的改革，以尋求適應(yīng)新時期土木工程人才培養(yǎng)要求的環(huán)境工程概論課程教學(xué)模式。

一.基于學(xué)科特點，構(gòu)建既有繼承又有創(chuàng)新的內(nèi)容體系

環(huán)境工程概論是環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程等專業(yè)的必修課。目前，市場上流通的教材基本上由從事上述專業(yè)的學(xué)者編寫完成，教材內(nèi)容也都偏重環(huán)境領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展、污染控制等基本原理和方法，而對其在土木工程中的應(yīng)用沒有涉及，也不包括與土木工程建設(shè)密切相關(guān)的土地環(huán)境問題與保護(hù)，以及與資源節(jié)約密切相關(guān)的綠色建筑與綠色施工等內(nèi)容，教材的針對性不強(qiáng)[2-5]。因此，課程組在實際教學(xué)工作中，結(jié)合土木工程學(xué)科對該門課程的教學(xué)要求，整合完善了教學(xué)內(nèi)容，在繼承課程傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上增設(shè)了若干專題。教學(xué)內(nèi)容以環(huán)境工程的基本原理和基本知識為主線，講授水環(huán)境、大氣環(huán)境、固體廢物、噪聲、光、熱、放射性等污染問題和防治措施，重點突出土木工程行業(yè)常見的環(huán)境問題及污染控制措施，并從節(jié)能型建筑、節(jié)水型建筑、綠色施工（節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地、節(jié)能）等方面闡述綠色建筑建設(shè)的技術(shù)要求，構(gòu)建既有繼承又有創(chuàng)新的教學(xué)內(nèi)容體系[1]。教改后的課程內(nèi)容如表1所示。

從表1可以看出，教改后的教學(xué)內(nèi)容緊密圍繞環(huán)境工程概論課程的基本結(jié)構(gòu)，在保留經(jīng)典知識的同時，將視角立足于土木工程學(xué)科，把土木工程行業(yè)常見的環(huán)境問題、污染控制措施以及綠色建筑等納入課程內(nèi)容中，形成既有繼承又有創(chuàng)新的教學(xué)內(nèi)容體系。2013年，課程組將構(gòu)建后的教學(xué)內(nèi)容編著成面向土木工程學(xué)科的《環(huán)境工程概論》一書，由清華大學(xué)出版社列入其出版的土建創(chuàng)新類規(guī)劃教材系列[1]。該教材突出了環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約在土木工程中的應(yīng)用，反映了在土木工程領(lǐng)域積極建設(shè)環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會的新思想、新理念。使學(xué)生在今后工作或進(jìn)一步學(xué)習(xí)中，將環(huán)境保護(hù)知識向本學(xué)科滲透，同時獲得新的靈感或創(chuàng)新性思維。

二、協(xié)調(diào)傳統(tǒng)教學(xué)手段和現(xiàn)代教育技術(shù)，探索立體化教學(xué)方式

環(huán)境工程概論是概述性課程，內(nèi)容涉及水文學(xué)、環(huán)境地質(zhì)學(xué)、水力學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)、氣象學(xué)、土壤學(xué)等方面知識，再加上補(bǔ)充的與土木工程有關(guān)的創(chuàng)新內(nèi)容，課時的有限性與知識的增長性之間的矛盾日益突出。這就要求課程組教師在授課時應(yīng)更加注重所講解內(nèi)容的質(zhì)和量，將多而雜的信息進(jìn)行疏理與歸納，以靈活的方式傳達(dá)給學(xué)生，但傳統(tǒng)的、單一的灌輸式教學(xué)方法難以取得滿意的教學(xué)效果，也無法滿足當(dāng)前應(yīng)用性、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)要求。因此，在教學(xué)模式上必須進(jìn)行改革，改變以往單一的注入式教學(xué)方法，積極探索自學(xué)總結(jié)式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、案例教學(xué)、課堂專題研討、影音及實地參觀等多元化、立體化教學(xué)模式，將多種方法有機(jī)結(jié)合，將教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位相結(jié)合，增強(qiáng)課堂教學(xué)的生動性和真實性，進(jìn)而提高教學(xué)效果和學(xué)生創(chuàng)新能力。

（一）講授法

在概述性課程的教學(xué)過程中，利用多媒體課件講授是使用最廣泛，也是最傳統(tǒng)的教學(xué)方法，但學(xué)生處于被動接受的地位，不太利于土木工程學(xué)科應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。因此，在教學(xué)實施過程中，應(yīng)相應(yīng)地縮減該類教學(xué)方法的使用。只有在針對教學(xué)內(nèi)容較難、知識點在其知識結(jié)構(gòu)鏈中起核心作用，并對后續(xù)知識的學(xué)習(xí)起決定作用的教學(xué)內(nèi)容時，才使用講授法教學(xué)方法。

（二）自學(xué)總結(jié)法

在課堂學(xué)時減少、課程內(nèi)容充實增加的情況下，充分利用自學(xué)總結(jié)法提高學(xué)生的知識攝入量。教學(xué)模式采用教師擬定自學(xué)提綱、指定自學(xué)內(nèi)容、明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，并要求學(xué)生在一定結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)做出總結(jié)。該方法主要針對介紹性、不必作過多闡述、比較淺顯的、非核心知識單元的基本教學(xué)內(nèi)容。

（三）啟發(fā)式教學(xué)

積極開展啟發(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生獨立思考，使學(xué)生對知識的學(xué)習(xí)達(dá)到觸類旁通和舉一反三的效果。該方法比較適合在傳授與土木工程有關(guān)的水、氣、聲、渣、光、熱等環(huán)境問題和防控時采用。在這部分教學(xué)內(nèi)容之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)和掌握了上述環(huán)境問題污染控制的基本知識和基本原理。因此，可以學(xué)生知識背景為基礎(chǔ)，由教師提出問題，學(xué)生分析和解決問題，或積極引導(dǎo)學(xué)生提出本專業(yè)的環(huán)境問題，并幫助學(xué)生提出解決本領(lǐng)域環(huán)境污染問題的有效方案和建議，把課堂教學(xué)活動由單純的“教”轉(zhuǎn)化成“教與學(xué)”的統(tǒng)一。這種“引而不發(fā)，導(dǎo)而不講”的教學(xué)方法，一方面可以促進(jìn)師生之間的互動，活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣；另一方面也可以培養(yǎng)學(xué)生將相關(guān)知識融會貫通，進(jìn)行思考和分析的綜合能力。

（四）案例教學(xué)

在教學(xué)中適當(dāng)采用與日常生活較為接近的環(huán)境案例教學(xué)，可以讓學(xué)生感到環(huán)境問題離我們非常近，因而應(yīng)該給予更多的關(guān)注，并且可以從自己的專業(yè)工作入手，從身邊的一點一滴做起[6]。這種方法可以貫穿整個教學(xué)過程，特別是在每個章節(jié)的開始，安排一個與章節(jié)內(nèi)容有關(guān)的“案例導(dǎo)入”引出相關(guān)的章節(jié)要點。 如講解土地問題及防治時，以城市“地陷”作為案例導(dǎo)入；光、熱污染章節(jié)以玻璃幕墻光污染為案例導(dǎo)入；大氣污染及控制章節(jié)則以今年中東部地區(qū)多次出現(xiàn)的“霧霾”為案例導(dǎo)入等等。通過案例教學(xué)，讓學(xué)生感受到可以“學(xué)以致用”，從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，并將感性認(rèn)識上升到理性的思考，從更深的層面來認(rèn)識環(huán)境問題。

（五）課堂專題研討

在講授完某個專題后，教師可結(jié)合土木工程學(xué)科布置幾個相關(guān)的小主題，讓學(xué)生分組查閱資料和調(diào)研身邊發(fā)生的實例，并制作成PPT文件在課堂上匯報，調(diào)研和匯報情況則計入課程平時成績。例如要求學(xué)生對學(xué)校建筑中的水回用情況、建筑裝修垃圾的產(chǎn)生原因及防治、固體廢物在建筑材料中的綜合利用、建筑節(jié)能等情況進(jìn)行調(diào)研等等。這種方法打破了以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式，師生的角色換位使很多學(xué)生感到新鮮有趣，從而提高了學(xué)習(xí)興趣，也取得了較好的教學(xué)效果。這種方法一般適合在各章節(jié)內(nèi)容結(jié)束之后安排相關(guān)主題。

（六）實地參觀教學(xué)

實地參觀有利于學(xué)生對知識體系的感性認(rèn)知和掌握[7]。因此，在學(xué)完重點章節(jié)后，課程組積極組織學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的實地參觀。例如，組織學(xué)生參觀集美區(qū)污水處理廠、廈門市東部固體廢棄物處理中心衛(wèi)生填埋場、廈門BRT沿線的聲屏障、典型的大面積玻璃幕墻建筑等等，使學(xué)生親臨實地獲得感性認(rèn)識。這樣既鞏固了課堂教學(xué)知識，又增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（七）影音教學(xué)

在教學(xué)過程中，任課教師廣泛搜集電視、網(wǎng)絡(luò)中與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的視頻資料，如《今日說法》、《焦點訪談》、《經(jīng)濟(jì)與法》、《中國財經(jīng)報道》等欄目經(jīng)常會報道水污染、空氣污染、噪聲污染、垃圾填埋場污染以及城市“地陷”等關(guān)系民生的熱點問題。在每章課堂教學(xué)結(jié)束時，安排時間給學(xué)生播放，并在播放結(jié)束后，結(jié)合視頻中反映的環(huán)境問題和學(xué)生一起歸納出主要的知識點。這種方法能使學(xué)生形象地認(rèn)識到現(xiàn)實生活中存在的環(huán)境問題，具有生動、形象、直觀等特點。通過視覺和聽覺全方位地啟迪學(xué)生思維，最大程度地彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)方法的不足，提高教學(xué)的生動性和教學(xué)效果。

教學(xué)質(zhì)量的提高有賴于教學(xué)手段的提高和教學(xué)方法的改進(jìn)。在明確教學(xué)目標(biāo)、把握教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，課程組積極探索上述多元化、立體化的教學(xué)方式。根據(jù)不同章節(jié)內(nèi)容建立豐富的案例和影音教學(xué)素材庫，彌補(bǔ)學(xué)生缺乏感性認(rèn)識的不足，通過因勢利導(dǎo)和專題研討在課堂上加強(qiáng)師生互動，確立學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位，使教學(xué)內(nèi)容更為豐富、教學(xué)形式更為生動，為學(xué)生提供豐富的教學(xué)資源和良好環(huán)境，實現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享。

三、改變傳統(tǒng)的課程考核方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力

環(huán)境工程概論是集素質(zhì)教育、道德教育和專業(yè)知識教育為一體的概述性課程，因而考核既要體現(xiàn)學(xué)生對基本知識的掌握，還要突出學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新能力[8]。在課程考核方面，概述性課程大多是采用寫論文的考核方式，這種方法存在很多局限性，如部分學(xué)生書寫敷衍，網(wǎng)絡(luò)資料的剪貼復(fù)制導(dǎo)致論文主題不突出，甚至內(nèi)容張冠李戴，因此僅憑論文不能反映出學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的吸收和掌握情況。而對試卷考核來說，內(nèi)容可以涉及到每個章節(jié)，各部分分值也能均衡，且通過主觀題和客觀題的設(shè)置，基本知識和原理都能有很好的體現(xiàn)和覆蓋，是一種對理論知識較合理的考核方式，但其也不可避免地忽略了實踐性，不能很好體現(xiàn)學(xué)生的應(yīng)用和創(chuàng)新能力，無法實現(xiàn)土木工程學(xué)科設(shè)置該門課程的教學(xué)目的。因此，有必要改革傳統(tǒng)的課程考核方式，在理論考核中滲入實踐環(huán)節(jié)。這種理論與實踐相結(jié)合的考核方式，既可促使學(xué)生更好地掌握基本原理和概念，又能將學(xué)生環(huán)境保護(hù)素養(yǎng)的提高寓于專業(yè)實踐中。

具體實施過程中，課程組結(jié)合多元化教學(xué)方法將多種考核同步進(jìn)行。對于基本概念、基本原理的掌握，采用課堂提問及試卷考核形式，而實踐和創(chuàng)新能力的考核，則結(jié)合有關(guān)專題研討、實地教學(xué)等進(jìn)行，將各環(huán)節(jié)學(xué)生的考核和期末考試有機(jī)地結(jié)合起來，減少期末考試的份額，達(dá)到既激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，又能提高學(xué)生實踐能力的目的。

四、結(jié)語

通過上述教學(xué)改革的探索和實施，課程組建立了針對性和應(yīng)用性較強(qiáng)、符合土木學(xué)科發(fā)展要求的課程內(nèi)容體系，創(chuàng)新了能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力的多元化、立體化的教學(xué)方式，完善了能突出學(xué)生創(chuàng)新和應(yīng)用能力的綜合考核方法，三者之間有機(jī)聯(lián)系、相互影響，朝著培養(yǎng)一專多能的復(fù)合型人才、應(yīng)用型人才、創(chuàng)新型人才的目標(biāo)努力。這種“三位一體”的教學(xué)改革，將全面提高環(huán)境工程概論課程的教學(xué)實效性，繼而有效培養(yǎng)具有資源節(jié)約、污染控制等多個領(lǐng)域?qū)ｉL的土木工程師，積極推動資源消耗少、環(huán)境污染小的土木工程的設(shè)計、建造和應(yīng)用，最終實現(xiàn)土木工程領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展要求。參考文獻(xiàn)：

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