環(huán)境工程專業(yè)碩士培養(yǎng)過程中實(shí)施案例教學(xué)的探索
——以北京林業(yè)大學(xué)為例

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

環(huán)境工程專業(yè)碩士培養(yǎng)過程中實(shí)施案例教學(xué)的探索
——以北京林業(yè)大學(xué)為例

劉永澤張立秋徐康寧

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

環(huán)境工程專業(yè)碩士研究生的培養(yǎng)強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)與訓(xùn)練，而案例教學(xué)通過精選的實(shí)際工程案例，可以引導(dǎo)學(xué)生通過獨(dú)立思考解決復(fù)雜的環(huán)境問題，達(dá)到理論與實(shí)際的緊密結(jié)合。案例教學(xué)在應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)性、典型性與時(shí)效性等原則對(duì)案例進(jìn)行篩選；教學(xué)方案的設(shè)計(jì)應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體參與，完整的教學(xué)設(shè)計(jì)包括學(xué)生的準(zhǔn)備階段、學(xué)生討論階段和教師歸納總結(jié)階段；此外案例教學(xué)要求教師具備環(huán)境工程項(xiàng)目決策、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行等實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)。案例教學(xué)提升了學(xué)生的工程實(shí)踐能力，使其學(xué)習(xí)更具有針對(duì)性，畢業(yè)生的綜合素質(zhì)能夠適應(yīng)用人單位的需求。

環(huán)境工程；專業(yè)碩士；案例教學(xué)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和各行業(yè)分工的日益細(xì)化，社會(huì)各界對(duì)應(yīng)用型高級(jí)技術(shù)人才的需求量急劇上升。為了適應(yīng)這一需求，教育部自2009年開始鼓勵(lì)各高校擴(kuò)大全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生的招生規(guī)模。專業(yè)型碩士研究生的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)模式與學(xué)術(shù)型研究生有較大差別。環(huán)境工程專業(yè)碩士研究生的培養(yǎng)目標(biāo)是使研究生掌握環(huán)境專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，具有較強(qiáng)的解決實(shí)際環(huán)境問題的能力，能夠承擔(dān)環(huán)境專業(yè)技術(shù)或管理工作，成為環(huán)境工程領(lǐng)域高層次應(yīng)用型技術(shù)人才。因此，專業(yè)型碩士研究生的培養(yǎng)更強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。

在此背景下，案例教學(xué)作為一種基于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的探索性教學(xué)模式，改變了傳統(tǒng)的以書本為中心、從概念到概念的教學(xué)方式，提供了理論與實(shí)踐相結(jié)合的平臺(tái)，成為世界范圍內(nèi)培養(yǎng)高層次應(yīng)用型人才的重要方式[1-3]。筆者在北京林業(yè)大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)碩士學(xué)位課程“環(huán)境工程設(shè)計(jì)與案例分析”的教學(xué)實(shí)踐中，通過案例教學(xué)的方式，使專業(yè)碩士研究生接觸了實(shí)際環(huán)境工程項(xiàng)目，掌握了實(shí)際工程項(xiàng)目所需的理論、方法、技巧和能力，取得了較好的教學(xué)效果。

一、案例教學(xué)在環(huán)境工程專業(yè)碩士培養(yǎng)過程中發(fā)揮的作用

案例教學(xué)始于1870年哈佛大學(xué)的法學(xué)院，至今已有近150年的歷史。案例教學(xué)是在學(xué)生掌握了相關(guān)的理論知識(shí)與技術(shù)的基礎(chǔ)上，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和培養(yǎng)目標(biāo)的要求，通過精選典型案例，將學(xué)生帶入具體的工程項(xiàng)目中，讓學(xué)生通過獨(dú)立的思考與集體討論解決工程項(xiàng)目的具體問題，從而達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法[4]。

環(huán)境工程專業(yè)知識(shí)具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，因此采用案例教學(xué)可以提高教學(xué)質(zhì)量和效果。首先，通過案例教學(xué)，可以讓學(xué)生了解發(fā)生在身邊的真實(shí)環(huán)境事件，借鑒并學(xué)習(xí)解決綜合環(huán)境問題的技巧和方法；其次，教學(xué)案例具有生活化和直觀性的特點(diǎn)，可以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性；第三，在案例教學(xué)過程中，學(xué)生之間通過演講、交流和討論，有助于提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和綜合素質(zhì)。

開展案例教學(xué)的重點(diǎn)是案例的篩選，這是開展案例教學(xué)的基本前提，也是開展案例教學(xué)的必要準(zhǔn)備。案例教學(xué)改變了傳統(tǒng)的教與學(xué)的模式，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，以交流為手段，提高學(xué)生運(yùn)用理論解決問題的能力。

二、環(huán)境工程專業(yè)碩士培養(yǎng)過程中實(shí)施案例教學(xué)的探索

(一)教學(xué)案例的篩選

在案例教學(xué)過程中，案例的篩選和設(shè)計(jì)(即案例庫的建設(shè))至關(guān)重要。教學(xué)案例應(yīng)具有系統(tǒng)性、典型性和時(shí)效性等特點(diǎn)。系統(tǒng)性要求的是案例應(yīng)注重對(duì)案例背后深層次理論知識(shí)的挖掘和研習(xí)，同時(shí)理論知識(shí)能夠貫穿于案例的實(shí)踐過程；典型性是指案例應(yīng)具有代表性，包含教學(xué)要求中的重要知識(shí)點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)，力求實(shí)現(xiàn)“解剖麻雀”式的教學(xué)效果；時(shí)效性是指案例應(yīng)結(jié)合國(guó)內(nèi)外工程發(fā)展的需要，能夠與時(shí)俱進(jìn)地不斷更新內(nèi)容使案例更具有時(shí)效性[5]。

1.案例的系統(tǒng)性

通常一個(gè)環(huán)境項(xiàng)目的策劃與實(shí)施可以分為4個(gè)環(huán)節(jié)，即項(xiàng)目決策階段、項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段、項(xiàng)目施工階段、項(xiàng)目運(yùn)行維護(hù)階段，同時(shí)各參與方(投資方、設(shè)計(jì)方、施工方、承包方等)的任務(wù)與目標(biāo)也在不斷變化。環(huán)境工程專業(yè)的碩士生畢業(yè)后會(huì)進(jìn)入到各個(gè)領(lǐng)域從事環(huán)境工程項(xiàng)目不同環(huán)節(jié)的工作，因此從案例教學(xué)的系統(tǒng)性上來講，教師可根據(jù)項(xiàng)目策劃與實(shí)施的不同階段、不同角度開展案例教學(xué)設(shè)計(jì)。例如在項(xiàng)目策劃階段，項(xiàng)目建議書和可行性研究報(bào)告(包括環(huán)評(píng)報(bào)告)是項(xiàng)目立項(xiàng)的關(guān)鍵，因此在這一階段，教師可以讓學(xué)生撰寫項(xiàng)目建議書和可行性研究報(bào)告。筆者在教學(xué)中曾以我國(guó)5A級(jí)風(fēng)景區(qū)鏡泊湖正不斷遭受到景區(qū)周邊賓館分散排放的污水污染為例，讓學(xué)生根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況提出相應(yīng)的解決方案，并練習(xí)項(xiàng)目建議書的編寫方法。

2.案例的典型性

環(huán)境工程專業(yè)碩士生所從事的環(huán)境工程項(xiàng)目眾多，包括市政給排水工程項(xiàng)目，如哈密地區(qū)某供水工程；工業(yè)廢水處理工程項(xiàng)目，如某工業(yè)園區(qū)濕地廢水處理項(xiàng)目；面源污染控制項(xiàng)目，如鏡泊湖度假區(qū)分散污水治理項(xiàng)目；社會(huì)區(qū)域類環(huán)評(píng)項(xiàng)目，如北京東郊濕地公園水質(zhì)改善工程和奧森公園廢水與廢物資源化項(xiàng)目等。其中市政污水處理項(xiàng)目，包括前期工藝研究、工程設(shè)計(jì)、工程施工監(jiān)督、運(yùn)行調(diào)試等全過程，涉及污水處理項(xiàng)目全過程建設(shè)，能夠全面系統(tǒng)地鍛煉研究生在各個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用能力[3]。

在環(huán)境工程項(xiàng)目中，各個(gè)案例的影響因素眾多，應(yīng)對(duì)選取的案例進(jìn)行凝練提升，從核心主導(dǎo)問題中抽提理論知識(shí)點(diǎn)，再進(jìn)行講解。如城市黑臭水體一般處于城市繁華地區(qū)，成因復(fù)雜、涉及范圍廣、處理難度大，因此黑臭水體整治的方案選擇與設(shè)計(jì)需考慮城市規(guī)劃、地區(qū)景觀、施工難度等多方面因素。教師在進(jìn)行案例教學(xué)時(shí)，應(yīng)抓住外源控源截污工程—內(nèi)源整治工程—生態(tài)修復(fù)工程等黑臭水體整治的核心技術(shù)進(jìn)行凝練，并結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目特點(diǎn)進(jìn)行工程方案的優(yōu)選。如外源控源截污工程中涉及到的污水處理廠的方案遴選，污水處理方案包括A2/O、SBR、生物膜等諸多工藝，由于該污水廠選址在城市內(nèi)湖的岸邊，該工程選擇了占地較小的SBR工藝，并且選擇地埋式的建設(shè)方案。盡管經(jīng)濟(jì)技術(shù)非最優(yōu)，但是滿足了城市的近遠(yuǎn)期規(guī)劃，有利于該地區(qū)經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)久發(fā)展。

3.案例的時(shí)效性

環(huán)境工程項(xiàng)目屬市政環(huán)保項(xiàng)目，與國(guó)家政策導(dǎo)向息息相關(guān)，因此環(huán)保行業(yè)對(duì)于環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)生的專業(yè)技能需求也隨國(guó)家政策的改變而變化。所以案例教學(xué)需要與時(shí)俱進(jìn)，案例的選擇應(yīng)關(guān)注國(guó)家建設(shè)的熱點(diǎn)問題。

近年來，我國(guó)城市內(nèi)澇問題十分嚴(yán)重，根源是城市建設(shè)改變了地表徑流量，增加了地下管網(wǎng)的負(fù)擔(dān)。為解決該問題，國(guó)家提出建設(shè)“海綿城市”的設(shè)想，即“提升城市排水系統(tǒng)時(shí)要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來，優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水，建設(shè)自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。2015年，國(guó)家開始推進(jìn)海綿城市的建設(shè)工作。因此，在開展案例教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)關(guān)注典型海綿城市的建設(shè)案例，如鎮(zhèn)江市海綿城市建設(shè)PPP項(xiàng)目。PPP(Public—Private—Partnership)模式是一種新的融資模式，即政府部門與民營(yíng)企業(yè)合作模式，可以使民營(yíng)資本更多地參與到公共項(xiàng)目建設(shè)中來，提高建設(shè)效率，降低投資風(fēng)險(xiǎn)。近年來PPP模式被廣泛用于公共事業(yè)的建設(shè)，截止到2015年11月，國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)已簽約的PPP項(xiàng)目達(dá)300余項(xiàng)，總資金9 000億元左右。PPP模式下的環(huán)境工程項(xiàng)目策劃與建設(shè)已然成為行業(yè)熱點(diǎn)。

(二)案例教學(xué)方案的設(shè)計(jì)

案例教學(xué)方案的設(shè)計(jì)應(yīng)與案例教學(xué)的內(nèi)容相結(jié)合，在教學(xué)過程中以學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)為主，教師僅負(fù)責(zé)指導(dǎo)與提出建議[6]。筆者在進(jìn)行教學(xué)方案設(shè)計(jì)時(shí)，采用了分組討論學(xué)習(xí)的方式：3～5人為一小組，每個(gè)小組扮演一個(gè)角色，比如建設(shè)方、設(shè)計(jì)方、項(xiàng)目建議書和可研編制單位等。各小組要對(duì)案例進(jìn)行深入討論，包括案例中提到的重要信息、所需要解決的核心問題、解決問題的方法以及決策標(biāo)準(zhǔn)等。

1.學(xué)生準(zhǔn)備階段

在案例教學(xué)之前，教師應(yīng)提前2～3周將與案例相關(guān)的材料發(fā)給學(xué)生，學(xué)生根據(jù)案例材料提供的信息，找到案例需要解決的關(guān)鍵問題，并通過查找資料、分析討論方案，找到問題的解決辦法，撰寫文字報(bào)告或組織匯報(bào)資料。在學(xué)生準(zhǔn)備的過程中，教師可以通過自身經(jīng)驗(yàn)解讀案例，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考。

2.學(xué)生討論階段

在學(xué)生進(jìn)行了充分準(zhǔn)備之后，教師可組織各小組模擬工程項(xiàng)目各參與方根據(jù)各自的職能進(jìn)行案例論證與討論。例如：可研編制小組根據(jù)項(xiàng)目提供的信息通過查閱資料、開展調(diào)研等對(duì)項(xiàng)目所要解決的問題提出解決的方案，并根據(jù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)等指標(biāo)提出技術(shù)方案；建設(shè)方結(jié)合項(xiàng)目整體規(guī)劃等信息對(duì)所提出的方案進(jìn)行審核并確認(rèn)，授課教師可以咨詢專家的身份提供建議與指導(dǎo)。討論階段最終形成項(xiàng)目技術(shù)文本信息，以此作為案例教學(xué)的成果。

3.教師歸納總結(jié)階段

教師將工程案例的實(shí)際運(yùn)行情況與學(xué)生討論形成的成果進(jìn)行比較，并進(jìn)行歸納總結(jié)，提煉出實(shí)際工程所用到的理論知識(shí)與關(guān)鍵技術(shù)，再結(jié)合項(xiàng)目的最終方案找出學(xué)生在案例學(xué)習(xí)中的差距，以此進(jìn)行深入的討論與分析，并給予學(xué)生一段時(shí)間進(jìn)行消化與理解，之后再用新的工程案例開展練習(xí)與鍛煉。

(三)案例教學(xué)應(yīng)注意的問題

案例教學(xué)要求教師具有環(huán)境工程項(xiàng)目決策、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行等實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，能夠?qū)Π咐M(jìn)行全方位剖析，著重理論知識(shí)與實(shí)際項(xiàng)目的銜接，將實(shí)際工程項(xiàng)目與所講授的課程理論知識(shí)有機(jī)聯(lián)系起來[7]。因此任課教師在教學(xué)科研中應(yīng)多接觸并參與實(shí)際工程項(xiàng)目的建設(shè)，必要時(shí)可進(jìn)駐企業(yè)進(jìn)行跟蹤學(xué)習(xí)，掌握實(shí)際工程項(xiàng)目的核心理論與方法、工程所需的關(guān)鍵技術(shù)與技巧、工作人員素質(zhì)與能力等信息，并將這些內(nèi)容融于案例教學(xué)中，達(dá)到指導(dǎo)學(xué)生的目的。

三、環(huán)境工程專業(yè)碩士培養(yǎng)過程中實(shí)施案例教學(xué)的效果

(一)提升了學(xué)生的工程實(shí)踐能力

通過對(duì)案例的學(xué)習(xí)，學(xué)生了解到實(shí)際環(huán)境工程項(xiàng)目的建設(shè)過程，熟知了項(xiàng)目建設(shè)各個(gè)階段所需掌握的技術(shù)與能力，如項(xiàng)目建議書、可行性研究報(bào)告的編制等。此外，與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)案例使學(xué)生能及時(shí)了解行業(yè)動(dòng)態(tài)，緊跟國(guó)家及行業(yè)需求，在滿足社會(huì)需求的基礎(chǔ)上進(jìn)行職業(yè)規(guī)劃。

(二)學(xué)生的學(xué)習(xí)更有針對(duì)性

通過案例學(xué)習(xí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)更有針對(duì)性。例如在某城市污水工程建設(shè)案例的學(xué)習(xí)中，涉及到污水處理方案的比選及確定。學(xué)生會(huì)更注重各個(gè)工藝的應(yīng)用特點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目的現(xiàn)狀，如城市規(guī)劃、生態(tài)景觀、占地面積、處理要求等，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，尋求最優(yōu)的工程技術(shù)方案。這就要求學(xué)生在理論學(xué)習(xí)過程中有針對(duì)性地查漏補(bǔ)缺，以適應(yīng)未來工作的需求。

(三)調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

案例教學(xué)調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。如在組織討論階段，學(xué)生各自扮演建設(shè)工程項(xiàng)目的不同參與方，針對(duì)案例內(nèi)容展開討論，踴躍發(fā)言，以獲得正確的認(rèn)識(shí)，形成了學(xué)習(xí)—實(shí)踐—再學(xué)習(xí)的良性循環(huán)；同時(shí)，在討論的過程中學(xué)生在尊重他人觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上，善于抓住問題重點(diǎn)進(jìn)行討論，提高了專業(yè)交流能力。這些鍛煉，提高了學(xué)生的自信心，使他們具備良好的溝通能力，進(jìn)一步提高了學(xué)習(xí)的積極性。

近年來，筆者通過案例教學(xué)的方式使學(xué)生掌握了實(shí)際環(huán)境工程項(xiàng)目建設(shè)過程中應(yīng)具備的能力與知識(shí)。一方面使學(xué)生了解了環(huán)境工程項(xiàng)目建設(shè)的過程，緊跟國(guó)家及行業(yè)動(dòng)態(tài)，積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)理論知識(shí)；另一方面培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力、溝通與交流的能力，使畢業(yè)生的綜合素質(zhì)能夠適應(yīng)用人單位的需求。

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(責(zé)任編輯 王 偉)

2016年北京林業(yè)大學(xué)專業(yè)學(xué)位研究生課程案例庫建設(shè)項(xiàng)目“環(huán)境工程設(shè)計(jì)與案例分析”，項(xiàng)目編號(hào)ALKKC15090。