《環(huán)境工程原理》課程教學體系的改革與優(yōu)化

侯彬 盧靜 王海芳

摘要：《環(huán)境工程原理》課程是環(huán)境工程重要的專業(yè)基礎課，是學生跨入專業(yè)技術(shù)領域的橋梁。本文結(jié)合目前《環(huán)境工程原理》課程存在的問題以及自身的授課經(jīng)驗，通過優(yōu)化課程設置結(jié)構(gòu)以及開設時間，強化學生對所學專業(yè)的認識;采用導向教學模式轉(zhuǎn)變學生學習觀念，提高學習的主動性;將科研和教學有機結(jié)合，在提高教師自身水平的同時，培養(yǎng)學生運用知識解決實際問題的能力。

關鍵詞：環(huán)境工程原理;課程體系;導向教學;科研教學互促

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）11-0094-02

進入21世紀，社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展與環(huán)境破壞之間的矛盾日益突出。為了緩和矛盾，應對我國當前“大力推進生態(tài)文明建設”的總體方針，踐行習總書記提出的“綠水青山就是金山銀山”的環(huán)保理念，環(huán)境學科再一次挑起了重擔，這對環(huán)境學科的發(fā)展既是機遇也是挑戰(zhàn)。我校1999年設立了環(huán)境學科，與其他高校和學科相比，環(huán)境學科尚屬年輕學科，在人才培養(yǎng)課程設置方面還需不斷摸索和改進。

為了進一步完善環(huán)境學科的培養(yǎng)體系，作者在2012年進入中北大學后首次開設了《環(huán)境工程原理》課程?！董h(huán)境工程原理》是環(huán)境工程專業(yè)的基礎課程，到目前為止，該課程的教學一直處于并將長期處于摸索階段，不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，力爭成為培養(yǎng)學生解決環(huán)境實際問題能力的先鋒課程。

一、課程現(xiàn)狀及問題

首先，我校的環(huán)境學科設立較晚，環(huán)境工程專業(yè)尚在初創(chuàng)階段，沒有一門技術(shù)原理性的專業(yè)課程，因此化學工程專業(yè)的《化工原理》課程一直是環(huán)境工程專業(yè)的必修課，是基礎課向?qū)I(yè)課過渡的橋梁。然而，《化工原理》課程的講授一直用的是化學工程專業(yè)的教師和教科書，長此以往，專業(yè)之間的差異突顯。為了使教學內(nèi)容更加適合環(huán)境工程專業(yè)特色，滿足環(huán)境工程專業(yè)的需求，2012年將《環(huán)境工程原理》引入本學科培養(yǎng)方案中。然而新的問題又出現(xiàn)了，《化工原理》和《環(huán)境工程原理》同時開設，勢必有很多內(nèi)容重復。因此，如何設置課程，優(yōu)化兩門課程的內(nèi)容成為亟待解決的問題。

其次，《環(huán)境工程原理》課程學科交叉多，涉及面廣，公式多且煩瑣[1]。作者在授課過程中發(fā)現(xiàn)，在傳統(tǒng)教學過程中，由于教學內(nèi)容抽象，學生不易理解，再加上課程難度大，重點難于把握，導致學生學習的積極性普遍不高。如何改進教學模式，提高教學質(zhì)量，需要提出新的見解。

最后，《環(huán)境工程原理》課程是一門以原理為主線的課程，主要講述污染防治中所涉及的基本理論知識。然而，純理論的課程已不能滿足當前培養(yǎng)工程技術(shù)創(chuàng)新人才的需求。培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，將理論與實踐有機結(jié)合，應作為本課程改革的目標[2]。

通過對本?！董h(huán)境工程原理》課程存在的問題的剖析，并結(jié)合作者在近幾年教學過程中總結(jié)的經(jīng)驗，以培養(yǎng)工程應用技術(shù)人才為指導，對本課程在教學體系等方面進行了初步的探索。

二、課程改革內(nèi)容

1.優(yōu)化課程體系。優(yōu)化課程體系是提高環(huán)境工程專業(yè)本科生培養(yǎng)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。環(huán)境工程專業(yè)學生長期以《化工原理》作為最早接觸的專業(yè)基礎課，隨著專業(yè)差異的突顯，《環(huán)境工程原理》課程適時地出現(xiàn)。為了避免課程內(nèi)容的重復，通過專業(yè)老師的討論，對本科生培養(yǎng)方案進行了調(diào)整。為了避免“一刀切”的調(diào)整方式對整個培養(yǎng)體系產(chǎn)生較大影響，防止出現(xiàn)課程空白地帶、課程銜接不緊密等情況，我們采用了循序漸進的調(diào)整方式，逐步縮減《化工原理》的課時量，與此同時，增加《環(huán)境工程原理》的課時量。在環(huán)境學科2017年最新的培養(yǎng)方案中，《環(huán)境工程原理》課時量由最初的48學時增加到80學時，徹底取代了《化工原理》，完成了由《化工原理》向《環(huán)境工程原理》的更替。

專業(yè)基礎課的任務，是使學生掌握必要的專業(yè)基本理論、專業(yè)知識和專業(yè)技能，了解本專業(yè)的前沿科學技術(shù)和發(fā)展趨勢，培養(yǎng)分析解決本專業(yè)范圍內(nèi)一般實際問題的能力。因此，專業(yè)基礎課應設置在其他相關專業(yè)課之前，學生越早接觸到專業(yè)相關的課程內(nèi)容，對其所學專業(yè)的認知水平越高。鑒于這個目標，我們將《環(huán)境工程原理》課程由大三學年的上學期調(diào)整到大二學年的下學期。這樣的調(diào)整讓學生提前對所學專業(yè)有了一定的認識和了解，為學生從基礎課學習到專業(yè)課學習的轉(zhuǎn)變提供了充足的緩沖時間，也為后續(xù)專業(yè)課的學習奠定了理論基礎，更加堅定了本課程在培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才過程中的橋梁作用[3]。

2.形成導向教學模式?！皩W以致用”是培養(yǎng)工程應用技術(shù)人才的教學核心。目前學生們學習的積極性不高，主要源于其無法在學習過程中體會到知識的應用價值，學生普遍認為原理理論性課程沒有實際的指導意義，在以后的工作中用不到。若能以實際工程需求為導向，采用啟發(fā)的教學方式，讓學生帶著思考進行學習，使課堂由灌輸變?yōu)槲?，使學習由被動變?yōu)橹鲃?，則能更好地活躍課堂氣氛，調(diào)動學生的學習積極性，從而提高教學質(zhì)量和效果。工程技術(shù)類問題主要分為設計型和操作型兩大類。例如，在講授混凝機理這一章節(jié)時，把學生定位為工程師，拋出問題并將這樣的問題引入到教學過程中，就能夠使抽象枯燥的理論生活化，大幅度提高學生的學習主動性，成功解決問題的同時又能進一步帶動學生的學習熱情。同時，在教學過程中，以老師為引導者，帶領著學生一起查閱相關的標注規(guī)范和工程設計手冊，也有助于建立學生工程化的理念，為成為工程應用專業(yè)技術(shù)人才打下堅實的基礎。

3.推行科研教學互促方式。利用教學帶動科研，借助科研促進教學，將兩者有機結(jié)合，對于教師和學生都是十分有利的。對于任課教師而言，作者在任教《環(huán)境工程原理》這門課程之后，受益匪淺，科研能力顯著提高。例如，筆者主持的項目主要是關于微生物燃料電池技術(shù)處理廢水方面的研究。該研究要求作者對《環(huán)境工程原理》課程內(nèi)容中關于能量傳遞、厭氧和好氧廢水處理技術(shù)、氧化還原技術(shù)以及吸附等方面的知識有著深入的理解，才能做好這方面的研究?！董h(huán)境工程原理》課程中對能量的傳遞以及各種廢水處理技術(shù)原理進行了詳細的介紹，這為作者后續(xù)從事相應的科學研究打下了良好的基礎。與此同時，由于在科研過程中對這些技術(shù)原理的熟練應用，使我在講課過程中如魚得水，能夠明確提出教學目的，突出教學重點，便于學生有針對性的進行學習，提高學習效率。

環(huán)境工程原理是一門理論與實踐相結(jié)合的專業(yè)基礎課，對于學生而言，能夠有機會親自加入到科學研究中，對于拓展知識面，鞏固知識點是十分必要的。作者鼓勵學生參與到自己的科學研究中，不定期的帶領部分同學進實驗室參觀討論。同時作者每年都會申請大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，學生可根據(jù)自己的興趣選擇項目內(nèi)容，查閱相關文獻，設計實驗方案。學生通過參與科研發(fā)現(xiàn)了本課程在實踐中的實用性，自主學習能力和學習興趣也得到了極大的提升。

高水平的科學研究工作是提高教學水平的助推器，將科研、教學和應用緊密結(jié)合是提高教學水平的有效途徑之一，越來越多的高校開始重視將產(chǎn)研內(nèi)容轉(zhuǎn)化為教學內(nèi)容，進而促進教學。

三、結(jié)語

《環(huán)境工程原理》是環(huán)境學科至關重要的一門專業(yè)基礎課，是學生跨入專業(yè)知識領域的橋梁。本次改革緊緊圍繞我校環(huán)境學科的實際情況，從課程體系和教學內(nèi)容與方法等方面進行了初步探索，轉(zhuǎn)變學習觀念，使學生在本科學習階段能夠清晰地認識到學習專業(yè)基礎知識的重要性和必要性，激發(fā)學習興趣，培養(yǎng)分析和解決實際問題的能力，全面提高學生的綜合工程素質(zhì)。

參考文獻：

[1]韓曉剛，陳秀珍.《環(huán)境工程原理》課程建設改革初探[J].教育現(xiàn)代化，2017，（37）：51，132.

[2]陳忠明，邵友元，范洪波.《環(huán)境工程原理》教學方法改革與應用型學生培養(yǎng)[J].東莞理工學院學報，2017，24（1）：107-110.

[3]徐蘇云，康詩飛，王吟，張曉東.基于“卓越計劃”的環(huán)境工程原理教學改革[J].教書育人（高教論壇），2018，（1）：108-109.

Innovation and optimization of Curriculum Teaching System on Principle of Environmental Engineering

HOU Bin，LU Jing，WANG Hai-fang

（School of Environment and Safety Engineering，North University of China，Taiyuan，Shanxi 030051，China）

Abstract："Principle of Environmental Engineering"，a basic curriculum of environmental engineers，is a bridge for students to enter the field of professional technology.Based on the consideration of the problems existing in the current "Principle of Environmental Engineering" course and own teaching experience，the students' understanding of the major they have learned were strengthened by optimizing the curriculum structure and opening time.A guided teaching mode was established to transform the learning concepts of the students and improve learning initiative.In addition，combining scientific research with teaching could simultaneously improve teaching quality for teachers and the ability of practice and application for students.

Key words：principle of environmental engineering;curriculum system;guided teaching mode;inter-promotion between research and teaching