环境工程原理及设备课程教学改革措施

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摘要：环境工程原理及设备是环境工程专业重要的专业基础必修课，学好该课程可为后续学习水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废弃物处理与处置工程等重要专业课打下坚实的理论基础。该文以桂林理工大学为例，针对环境工程专业学科特点，简单探讨了环境工程原理及设备课程在环境工程专业教学中存在的问题，并以此提出了如何增强该课程教学效果的几点措施。

关键词：环境工程原理及设备；教学现状；措施

环境工程原理及设备为桂林理工大学（以下简称我校环境工程专业一门十分重要的专业基础必修课，该课程内容十分丰富，涉及机泵设备操作与控制、管路与阀门拆装吸收解吸塔操作与优化控制、精馏塔操作与优化控制、膜分离设备操作与优化控制等内容[1]。学好该课程可为后续学习水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废弃物处理与处置工程等环境污染防治、生态修复工程及物理性污染控制工程中所涉及的共性技术原理、工程设计计算的基本理论打下坚实的理论基础。由于环境工程原理及设备具有鲜明的环境工程技术特征，具有理论性、实践性和系统性强等特点，而新工科背景下对培养专业应用型人才又提出，要让学生能够将书本上的技术原理用于指导工程实践，提高发明新工艺、新方法解决问题的能力[2]。而笔者在教学过程中发现，目前的教学效果离这一目标仍有较大的差距，部分学生甚至反映该课程学习起来比较吃力。本文以桂林理工大学为例，针对环境工程原理及设备学科特点以及学生在学习过程中遇到的一些问题进行了简单的分析，并提出几点相应的改进措施。

1课程教学中存在的问题

环境工程原理及设备教学过程中发现的问题主要体现在以下几个方面：（1）课程安排不够合理。我校环境工程专业本科生培养计划中，环境工程原理及设备课时为72学时，其中，16学时为实验学时，理论学时为56学时，平均每周的理论学时为4学时。部分学生反映理论课时偏多。另外，由于该课程的实践性较强，但学校没有设置实践教学课时。（2）考核成绩评定体系不够完善。我校环境工程原理及设备考核主要由平时成绩和期末考试成绩组成，占比分别为30%和70%。其中，平时成绩主要包括上课出勤、平时作业成绩两部分。在期末考核过程中发现，部分学生平时不努力，期末突击应付考试仍能取得较高分数，因此，成绩评定机制要做适当的调整。另外，期末试卷内容主要是名词解释、原理阐述、简答题等客观题，缺少能反映学生的主观能动性、考查学生解决实际问题能力的主观题。（3）教学手段单一，课堂氛围沉闷枯燥。目前，该课程授课教师主要以PPT的形式来讲授课程的重难点内容。这种方式在一定程度上导致课堂氛围沉闷，学生反映学习起来比较枯燥。（4）教学方法需要改进。授课过程所采用的教学方法目前主要是根据教材进行教学，教材中的某些内容过于书面化，学生难以理解相关知识。

2教学改革的具体措施

2.1课程设置与安排应适当调整

环境工程原理及设备是环境工程专业学习的一门实践性比较强的专业基础课。笔者认为，我校环境工程原理及设备课程的设置并不能很好地满足教学要求，因此，对该课程做适当调整势在必行。如将理论课时由原来的56学时压缩至48学时，压缩的8学时增设为认知实习或者参观实习的实践教学学时。授课教师应着重对该课程中流体流动、传质、传热、过滤、蒸馏等核心内容进行讲解，而对于那些不太重要的内容，让学生课后学习即可。增设认知实习或者参观实习，可以让学生直观地感受到各设备的运转过程，有助于激发学生的学习兴趣。在参观实习过程中，通过现场讲解各设备的工作原理，还可加深学生对理论知识的理解与掌握。另外，在安排实验课程与理论课程的上课时间时，应把实验课尽可能往后安排，避免出现某个知识点的理论课都还没上，而实验课却先开始的现象，从而丧失了通过实验课来消化和加深理解理论知识的作用与效果。

2.2课程考核评定机制改革

成绩评定与考核既是获取教学反馈信息的主要途径，也是评估教学效果的重要依据。我校环境工程原理与设备考核主要由平时成绩和期末考试成绩组成，占比分别为30%和70%。平时成绩主要包括上课出勤、平时作业成绩两部分。鉴于存在部分学生平时不努力、期末突击应付考试仍能取得较高分数的现象，笔者认为，应适当增加平时成绩的比重，可提高至40%。另外，应适当增加少量的随堂测验作为平时成绩，如一学期开展3～4次随堂测试，这样可起到时刻督促学生学习的作用。笔者认为，环境工程原理及设备课程的教学目的，旨在培养学生能运用所学知识分析和解决实际工程问题的能力，而非对概念知识和复杂公式的死记硬背[1]。同样，期末考试的卷面考核内容，不应仅局限于对原理、概念名词解释、理论原理等进行阐述的客观题，而应适当精选日常生活中的实例，让学生阐述其中的原理，提高学生运用所学知识分析问题和解决问题的能力，提高学生的工程创新能力。

2.3改进教学手段

随着电子技术的普及，多媒体教学俨然已成为高等院校最重要的现代化教学手段。多媒体教学可将文字、图片、音频、视频等进行直观展示，也可采用动画模拟设备器械的运转过程，使大量难板书、较抽象的关于设备的运转原理变得更直接、更生动。因此，多媒体教学是教学过程中不可或缺的手段，其在一定程度上有助于学生对知识点的理解与掌握[4]。然而，如果授课教师在整个教学过程中均采用多媒体教学，在一定程度上会使学生产生疲惫感，出现课堂枯燥乏力、学生注意力不集中、思维散漫等问题。此外，部分学生反映，多媒体教学的节奏往往过快，有时候来不及消化吸收上一页的PPT内容，屏幕就已切换到下一个知识点，造成知识点的脱节。因此，在教学时，教师如果把板书和多媒体教学相结合，使教学手段多样化，充分发挥多媒体和板书二者的优势。例如对于那些逻辑性较强但难以理解的公式，授课教师可以在黑板上慢慢推导，让学生有时间去思考，这样有助于加深学生对知识点的记忆和理解。另外，对于一些重难点的计算题，相较于多媒体教学，采用板书一步步推演给学生看，效果会更好。

2.4丰富和完善课堂教学方法

为活跃课堂氛围，提高学生的听课积极性，授课教师应该丰富教学方法。如在教学过程中，教师可适当采用问题导向法和案例教学法。所谓问题导向法，就是以问题为基础的学习方法，该方法旨在激发学生的创新思维及主动思考问题的能力。在课堂教学过程中，教师可以从环境工程在生活中的真实案例出发，让学生深入展开探讨，使学生充分认识到该课程与生活密切相关，在激发学生学习兴趣的同时，也有助于提高他们解决实际问题的能力。如在讲解吸附相关内容时，可先设置提问“为什么人们常在购买的新车里放置一些活性炭小包？这样做的原因是什么，能起到什么作用及其原理是什么？”围绕这些问题，让学生分组讨论。讨论结束后，授课教师可以自然引出吸附的定义、吸附剂的特性、吸附剂类型、吸附过程的影响因素等知识点[2]。而案例教学法[3]要求授课教师平时要养成搜集工程运用与生产实际中和教学内容相关的案例的习惯，通过讲解经典案例，使抽象的理论讲授变得生动活泼，充分发挥教师的主导性和学生参与的能动性。教学主体也从传统的“教”转移到“学”，最大限度地提高学生学习兴趣的同时，激发学生的上进心与求知欲[2]。

3结论

环境工程原理与设备具有较强的理论性和实践性，对于环境工程专业其他重要基础课的学习起着承上启下的作用。因此，在环境工程原理及设备课程的教学中，授课教师应及时更新教学内容、改善教学手段，尽可能地将理论学习与实践运用结合起来，提高学生课堂学习的积极性。此外，授课教师应不断调整和完善教学方式，尽可能使学生更好地理解和消化学习内容，在授课过程中，教师应注重培养和提高学生发现问题和解决问题的能力，力争为培养专业基础过硬的环境专业人才贡献力量。

参考文献

[1]白书立,李换英,管玉江,等.《环境工程原理》教学改革研究[J].广州化工,2013,41(18):176-177.

[2]程志辉.专业转型背景下“环境工程原理”教学改革研究[J].课程教育研究,2019(10):32-33.

[3]张春勇,郑纯智,文颖频.环境工程专业化工原理课程教学改革探索[J].江苏技术师范学院学报(自然科学版),2008(1):74-77.

[4]程燕,何慧军,靳振江.浅谈环境工程专业基础课有机化学教学现状与改革措施[J].教育教学论坛,2019(12):225-226.

作者：郭美莎 涂志红 李美倩 舒小华 廖雷 黄亮亮 单位：桂林理工大学环境科学与工程学院