“能源與環(huán)境科學導論”課程教學優(yōu)化研究

陳國杰 涂敏 胡艷 羅清海 周立峰

摘要：“能源與環(huán)境科學導論”是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用等相關(guān)專業(yè)的入門課，對培養(yǎng)學生的節(jié)能環(huán)保意識及為后續(xù)專業(yè)課學習打基礎(chǔ)具有深刻意義。首先分析了該課程的總體特點，然后從充分發(fā)掘關(guān)聯(lián)性、案例式教學、增強網(wǎng)絡(luò)和多媒體教學及互動課堂教學等方面提出了教學優(yōu)化措施。教學中發(fā)現(xiàn)，上述優(yōu)化措施能較好地提高教學效率。

關(guān)鍵詞：能源與環(huán)境科學導論；教學；改革；節(jié)能環(huán)保

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）32-0182-02

以“霧霾”、“溫室效應(yīng)”、“水質(zhì)污染”等為代表的環(huán)境問題和“常規(guī)能源枯竭”、“新能源問題”等為代表的能源問題是人類生存與發(fā)展的最為重要的兩個問題，“環(huán)境與能源科學導論”課程即是以環(huán)境問題與能源問題為主題的引導性課程，對引導與培養(yǎng)學生的環(huán)保意識、節(jié)能意識，對培養(yǎng)學生后續(xù)專業(yè)課課程學習的積極性，乃至對我國節(jié)能環(huán)保工作的開展均具有深刻意義。近年來，隨著能源與環(huán)境問題越來越突出，許多兄弟高校均圍繞環(huán)境與/或能源科學為主題開始相關(guān)課程，也有一些研究者開展了相關(guān)課程的教學研究。劉迎春等課堂教學組織和課外教學活動兩個方面分析了如何更好地搞好環(huán)境科學與工程導論課程教學改革[1]。王秋穎等從提升教師自身知識體現(xiàn)教學理念、運用多種教學手段及改革評價體系等角度分析了環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展導論課的教學方法[2]。張巧杰等從課程開始的意義、理論教學、實踐教學、考核方式等對新能源導論與創(chuàng)新實踐課程進行教學改革[3]。進而對同時考慮能源問題與環(huán)境問題的“能源與環(huán)境科學導論”課程的教學改革還較少。本文首先分析了該課程的總體特點，指出了課程教學過程中碰到的關(guān)鍵問題，然后從充分發(fā)掘關(guān)聯(lián)性、案例式教學、增強網(wǎng)絡(luò)和多媒體教學及互動課堂教學等方面多個角度進行優(yōu)化探討，提出了若干教學優(yōu)化措施。

一、課程特點

“環(huán)境與能源科學導論”課程是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程及相關(guān)專業(yè)學生重要的入門課程。該課程以人類息息相關(guān)的生存環(huán)境與能源為主線，探討了人類活動對環(huán)境各要素（例如大氣、水、土壤等）的影響以及人類能源需求消耗狀況，闡述了污染物在環(huán)境中的遷移變化規(guī)律、能源使用與需求規(guī)律。其教學目的是提高學生的環(huán)境保護意識、能源節(jié)約意識，樹立可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想，激發(fā)學生熱愛環(huán)境保護、節(jié)能降耗事業(yè)的熱情，為將來從事環(huán)境優(yōu)化與節(jié)能工作奠定基礎(chǔ)。同時，還可以提升學生的環(huán)境保護與節(jié)能意識，增強環(huán)保與節(jié)能素養(yǎng)，使環(huán)保與節(jié)能工作起于學生的日常生活中并落于實處。該課程對學生后續(xù)的學習起著綱領(lǐng)性的引導作用，通常安排在學生大二第一學期，此時學生還沒有接觸到其他的相關(guān)專業(yè)課程，對專業(yè)知識了解很少，對專業(yè)認識還比較模糊。學生在學習基礎(chǔ)課程階段對將來要學習的專業(yè)知識以及就業(yè)去向感到困惑和迷茫，如不及時引導，會使學生喪失學習積極性，導致學習與生活沒有明確目標。導論課程的開設(shè)有助于學生全面系統(tǒng)地了解相關(guān)熱點內(nèi)容的全貌，遵循知識學習的“結(jié)構(gòu)—要素—結(jié)構(gòu)”認知規(guī)律[4，5]。該課程教學面臨一系列難題。例如，教學內(nèi)容廣而泛，復(fù)雜枯燥，課時少而內(nèi)容多等。我校分配給這門課僅16學時，而課程的內(nèi)容幾乎涵蓋了環(huán)境科學與能源科學領(lǐng)域的全部內(nèi)容，因而存在單個內(nèi)容的課時嚴重不足的問題。此外，該課程是新開課程，存在著相關(guān)教師經(jīng)驗不足等問題。

二、教學優(yōu)化措施

1.充分發(fā)掘關(guān)聯(lián)性。能源問題與環(huán)境問題是當今全世界共同面臨的熱點問題，這兩個問題是相互聯(lián)系相互制約的，不斷增大的能源消耗，導致環(huán)境問題日益突出，常規(guī)能源的消耗惡化環(huán)境，而可再生能源則有益于環(huán)境問題的解決。環(huán)境惡化會導致能耗需求同步增長，環(huán)境改善則會導致能源需求的降低。此外，環(huán)境問題、能源問題的每個分支問題之間也是相互聯(lián)系的。充分發(fā)掘這些問題之間的關(guān)聯(lián)性，能更好的讓學生理解這些問題。此外，還應(yīng)將人類發(fā)展、能源環(huán)境問題關(guān)系進行擴展式關(guān)聯(lián)，分析兩者之間的必然聯(lián)系，把握住能源與環(huán)境問題發(fā)生、發(fā)展及解決的主因。能源問題與環(huán)境問題發(fā)生的主要原因是人類及其發(fā)展，同時造福與服務(wù)人類也是研究能源問題與環(huán)境問題的根本出發(fā)點。人類的發(fā)展，使能源需求不斷增大，同時對環(huán)境的要求也越來越高，反過來，能源問題與環(huán)境問題惡化又遏制了人類的發(fā)展，得到良好解決則能促進人類發(fā)展。

2.案例式教學。本課程知識點繁多，而且往往枯燥無味，容易導致學生疲乏與走神。采用典型案列充實教學內(nèi)容，是改進課程教學的有效方法之一。在教學實踐中，應(yīng)時刻注意多用案例開展教學，將相關(guān)知識穿插于案例中，讓學生在身臨其境的事例感受中掌握知識。如在講授環(huán)境問題時，可以圖文并茂地介紹震驚世界的“20世紀八大環(huán)境污染案例”，將世界上發(fā)生的重大環(huán)境污染時間或?qū)W生身邊接觸到的一些環(huán)境污染事件作為案例進行剖析，引導學生進行思考，增強學生對這些事件的感性認識，為以后通過后續(xù)課程的學習上升到理性認識的高度做準備。還可以給學生簡要地播放《難以忽視的真相》等視頻，觸目驚心的環(huán)境污染及能源問題案例給學生非常大的觸動。環(huán)境與能源問題日益突出，在平時生活中就應(yīng)多關(guān)注該問題，注重知識更新，保持對環(huán)境問題與能源問題的敏銳性，使教學內(nèi)容緊跟時政變化，與時俱進，并將之注入教學過程中，才能更好地帶動學生學習。

3.增強網(wǎng)絡(luò)和多媒體教學。這可以從增設(shè)網(wǎng)絡(luò)平臺交流和充分利用多媒體技術(shù)兩方面進行。課堂時間有限，尤其是本課程安排課時少內(nèi)容多，大量的資料需要通過課后網(wǎng)絡(luò)的形式傳遞給學生。例如，可以在網(wǎng)絡(luò)上用動畫的形式模擬各種環(huán)境污染在大氣、水、土壤中的存在、遷移和轉(zhuǎn)化，引導學生進行理性思考，分析這些環(huán)境問題的由來和危害。在網(wǎng)絡(luò)平臺上，可以進行師生交流與討論，增加師生互動，節(jié)約課堂時間。在利用多媒體技術(shù)方面，課堂上和課后網(wǎng)絡(luò)平臺交流均可運用，不僅應(yīng)圖文并茂地傳授知識，還可以運用動畫、音影等方式展示有關(guān)歷史和當前的環(huán)境問題、能源問題的立體圖像。圖文互補，音影互補，從多個角度吸引學生的注意力。

4.互動課堂教學。《能源與環(huán)境科學導論》課程的一個特點是知識內(nèi)容面寬廣，而對知識深度的要求不高。對于這種課程，若采取以往僅僅靠教師灌輸?shù)姆绞竭M行教學往往難以取得良好的課堂效果，也難以改變學生被動接受知識、對知識點印象不深刻的困局。而鼓勵學生積極參與到教與學中來，充分調(diào)動學生學習積極性，則能收到很好的效果。具體執(zhí)行可以采取學生上講臺參與課堂教學與討論的方式進行。從本課程分出“空氣污染問題”、“水體污染問題”、“固廢污染問題”、“噪音及其他污染問題”等幾個知識點，把學生分成相應(yīng)的幾組，每個組負責一個知識點。在課前，各組的學生負責其知識點內(nèi)容資料的收集、查找和整理，教師對其進行指導。在課堂上，首先由該組學生上講臺對知識點進行講授與討論，然后教師進行評價與補充。這樣一來，不但可以很好地促進教學效果加深學生對知識點的印象，還可以鍛煉學生的資料查找整理、上臺講說表達能力等綜合素質(zhì)與能力。此外，課程教學中應(yīng)邏輯清晰，重點突出，應(yīng)圖文并茂，充分利用多媒體技術(shù)，積極調(diào)動學生自主學習、探究學習的積極性。課程內(nèi)容還應(yīng)緊密結(jié)合時事政策，緊密結(jié)合生活實際，寓學于用，以用促學，使節(jié)能知識與環(huán)保意識深入滲透到日常生活中去。在教學過程中，應(yīng)多穿插介紹一些國內(nèi)外先進的節(jié)能設(shè)計方法，還可以通過采用建筑模擬軟件進行輔助教學，增強課堂教學信息量，使學生獲得較好的視覺效果。不但要講清基本概念、原理和基礎(chǔ)知識點，還要以“熱點”工程為例，剖析工程的系統(tǒng)組成、結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)關(guān)鍵，使學生從多維錯綜復(fù)雜的工程案例中，認識到疾病概念、原理、基礎(chǔ)知識在實際工程中的應(yīng)用。實際教學過程發(fā)現(xiàn)，通過上述幾個方面的改進，學生們反映“環(huán)境與能源科學導論”教學有趣多了，收獲更多了，其他教師也反映對教學有所促進，因而整體教學效果得到了較好的提升。

近年來我國經(jīng)濟持續(xù)高速增長，傳統(tǒng)能源消耗量大幅增長，引發(fā)的能源短缺和環(huán)境污染等問題成為制約我國經(jīng)濟又好又快發(fā)展的瓶頸。這同時也要求加強對學生能源與環(huán)境科學問題的教育，因此，培養(yǎng)學生“能源危機”與“環(huán)境危機”意識，是激發(fā)學生學好專業(yè)知識的必須一環(huán)，是培養(yǎng)學生相關(guān)科學分析方法的重要步驟。通過對本課程充分發(fā)掘關(guān)聯(lián)性、案例式教學、增強網(wǎng)絡(luò)和多媒體教學及互動課堂教學等方面的教學優(yōu)化改革，明顯提升了教學效果，學習的自覺性明顯增強，學生反映教學過程中趣味性與知識性明顯得到提升。

致謝：本研究受到了南華大學校教改課題（2015XJG17）的支持，在此特表感謝。

參考文獻：

[1]楊迎春，劉盛余.“環(huán)境科學與工程道理”課程教學改革研究[J].中國電力教育，2013，（10）：146-147.

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