环境工程学教学研究

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《环境工程学》是吉林师范大学环境科学专业必修的一门专业课程，也是最重要的主干课程之一。该课程以培养学生能独立分析和解决环境工程问题的基本素质与创新能力，为以后从事环境治理技术工作、科学研究与设计奠定良好基础为目标［1］。课程内容综合性强、涉及面广，主要介绍了环境工程的基本理论，特别是水质净化与水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物污染控制工程及其他污染防治技术的基本原理和方法等知识点。该课程在采用传统的教学方法过程中存在诸多问题，例如课程知识点多，学时相对较少，学生吸引消化困难等。而且作为工程学类课程，与大量工程分析和设计相结合十分必要，这在传统的课堂教学中都是难以完成的，以上问题最终导致《环境工程学》课程的整体教学效果并不理想。因此，立足于培养直接面向市场和生产第一线的高级应用型人才，通过更新教学内容、改革教学方法和手段，以及加强环保设备及工艺设计的工程实践能力的培训等措施，对提高学生的工程实践能力起到了关键的作用［2］。

1课例单元介绍

格栅是污水处理厂的第一个处理单元，通常设置在污水处理厂各处构筑物(泵站集水池、沉砂池、沉淀池、取水口进口端部)之前，主要用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的处理负荷，防止阻塞排泥管道。因此，本节课程为环境工程学第一篇“水质净化与水污染控制工程”中物理处理单元工艺设计的核心内容。本课例内容节选自蒋展鹏主编的《环境工程学》第三版，教学目标包括了解格栅的概念、设置位置及其作用;了解格栅的分类;认识格栅设计参数的含义和正确应用;掌握格栅处理工艺的设计计算。为了达到教学目标，充分提高学生学习的积极性，并解决传统的重理论轻实践、重分析轻综合等高等教育中存在的问题，本课题小组采用“教、学、用”一体化的教学模式，基于加强工程实践能力对课例单元进行教学改革［3］。

2教学改革思路

针对本课例单元公式多，内容较难理解、环境工程过程过于抽象等特点，对本节课主要采用岗位指向法进行教学，即在教学过程中将格栅的相关理论、方法、工艺设计与实际的工作岗位联系到一起，使学生能够快速接受所学的课程内容，提高其理解问题、解决问题和实践能力的培养［4］。同时，结合学生对知识的需求程度应用现代教育手段，包括利用动画演示对照讲解，观看实物照片，根据其心理分析采用单独或小组集中的方式组织不同形式的讨论等，使学生能够更熟练地掌握、应用格栅相关知识点，努力做到使学生对基本概念清晰，能够独立完成格栅工艺的设计及计算过程。此外，通过开展课程实习，带领学生深入到实习单位，结合现场实况和实际施工CAD图，全面提高学生的专业技能，进一步强化工程思维，提高技术应用能力。

3课程内容设施

3.1岗位指向教学

在格栅的教学过程中，通过教师对该构筑物的作用原理和设置位置关系的讲解，使学生能够更加直观的对污水处理过程有初步认识［5］。由于岗位指向法在实施的过程中可以联系到的相关岗位有很多，如污水处理厂、市政设计院和环保公司等，因此，学生可以以此选择自己感兴趣或适合的方向，在大学期间就做好该岗位的沉淀和积累。

3.2多媒体技术应用

为充实教学内容，在符合教学大纲规定教学内容的基础上，课程组教师通过自制教学课件，适当压缩或删减落后、淘汰的工艺技术内容。此外，在“格栅”工艺的结构组成教学过程中，采用Flash动画和CAD工艺图进行展示，通过增强教学的生动性、直观性和实用性，加深学生对抽象知识点的理解，激发学生在环境工程学术领域中的求知欲望和创新意识［6］。同时，引导学生锻炼CAD制图的能力，为将来在相关领域工作打下坚实的基础。在教学中除了运用PPT等常规的多媒体教学手段以外，还可以充分利用学校的电子教育平台(网络课程等)，通过这个教学平台与学生进行日常的沟通。

3.3工艺设计

格栅工艺的设计计算环节采用分组的形式进行。以每3～5人为一组，并选取一名学生作为组长。首先，由教师讲解格栅的设计参数及计算(如格栅间隙数n、格栅宽度B、格栅总长度L等)公式等方面的注意事项。然后，学生展开讨论，寻找疑难点和确定绘图重点。在此过程中，教师要随时对学生遇到的问题给予及时解答。最后，由小组组长进行结果汇报，并由教师对设计结果进行归纳、总结和评判，指出不足之处，并对表现优秀的小组进行表扬，以对学生的劳动成果表示肯定。通过此种形式，大大强化了学生的工程思维、科研能力和解决实际问题的能力，真正达到了学中做、做中学的教学目的［7］。

3.4作业布置

为了使学生对所学的课程知识加以巩固，在课后布置作业题两道，分别为基础理论题和设计计算题。此外，学生可以利用网络平台完成教师布置的作业，针对遇到的疑难问题也可以通过E－mail、QQ等进行询问。这些方法的运用，不但培养了学生独立思考和自主学习的能力，而且能使教师在及时掌握学生学习情况的同时也增强与他们之间的沟通和互动。

3.5知识拓展

《环境工程学》本身是一门理论性和实践性都很强的课程。基于总课时较少、内容较多的缺点，适当的对所学知识点进行拓展是十分必要的。针对目前工业实际污染与治理的热点问题，以行业治理工程为实例开展课前5分钟专题讨论，使学生积极参与到工程开发与设计的讨论当中来，在提高学生查阅专业相关资料能力的同时实现知识面的拓宽;可以鼓励学生多参与环境工程领域方面的课外科研活动，从而可为学生进一步深造和就业打下良好的基础［8］;充分利用实习基地，把课堂教学与现场参观有机结合在一起，提升学生的实践技能;此外，为了使学生能够及时了解环境工程发展的现状，较全面系统的了解环保行业的真实情况，每学期至少聘请环保行业专家为学生开设有关讲座一次，以开阔学生视野，丰富业务知识，培养和提高学生分析问题和解决问题的能力。总之，教师应鼓励学生积极思考、主动寻求有关知识，并与其交换看法，切磋相关的学术问题，将被动学习变为主动学习。

4结语

根据课程教学的目标和学生适应未来岗位的需要性，强化培养学生自主学习能力和实际应用能力成为《环境工程学》教学改革的方向和重点。在教学方法上，除了满足条理清楚、层次分明、重点突出、攻克难点等一般课堂教学要求外，更强调充分调动学生学习的积极性和主动性，结合各行业标准与设计规范，把课堂教学与网络和多媒体教学相结合，把书本基础知识与工程规范相结合，多渠道培养学生的工程技术思维。采用多元化的授课方式，通过小组式讨论，大量真实案例的讲解，以及课外作业的巩固、知识拓展等环节，反复地进行实践训练，使学生熟悉和掌握各种实用工程单位的变换，国家相关标准的查取，常规处理工艺的基本原理、工艺特点、设计参数和设计计算公式的应用等，以巩固和加深学生的认识。这样，在有限的教学时间里极大地丰富了教学内容，使学生参与其中，培养学生理论联系实践的能力以及从事科学研究的能力。综上所述，《环境工程学》课程教学改革的实施，有助于提高课堂教学质量，引导学生面向实际问题，训练独立解决问题的能力。

作者：王艺璇 汤茜 杨春维 腾洪辉 单位：吉林师范大学环境科学与工程学院