陳 波，練建軍，盛廣宏，孟海玲，戴 波，王雅萍

(安徽工業(yè)大學(xué) 能源與環(huán)境學(xué)院，安徽 馬鞍山 243002)

環(huán)境工程學(xué)課程是面向我校環(huán)保設(shè)備工程專(zhuān)業(yè)本科生開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)主干課程，開(kāi)設(shè)目的是讓學(xué)生掌握環(huán)境污染中水、氣、固三方面的污染控制原理及主要處理技術(shù)。由于該課程開(kāi)設(shè)時(shí)間較短、相關(guān)教材極度缺乏等原因，在理論教學(xué)過(guò)程中已發(fā)現(xiàn)了諸多問(wèn)題。而與之配套的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系主體還是停留在驗(yàn)證理論基本知識(shí)的層面上，對(duì)學(xué)生工程意識(shí)和應(yīng)用能力的培養(yǎng)較為欠缺?？紤]到當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中對(duì)具有工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新綜合素質(zhì)的環(huán)保設(shè)備專(zhuān)業(yè)學(xué)生的強(qiáng)烈需求，本文以環(huán)境工程學(xué)課程為例，在理論教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段，及考核方式四個(gè)方面，以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中提出“4+3”的改革思路，并與各位同行互相探討，以期為工科類(lèi)高校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方式提供有益參考。

一、理論教學(xué)環(huán)節(jié)

(一)教學(xué)內(nèi)容

環(huán)境工程學(xué)在環(huán)保設(shè)備工程領(lǐng)域方面尚未有針對(duì)性教材，目前使用的教材為環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)中應(yīng)用較多的蔣展鵬主編的《環(huán)境工程學(xué)》，包括水、氣、固、噪聲及其他污染等四個(gè)方面的內(nèi)容，然而對(duì)于環(huán)保設(shè)備工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)講，該教材內(nèi)容稍顯寬泛，對(duì)實(shí)際工程領(lǐng)域中主要應(yīng)用技術(shù)的污染控制方法及其主要設(shè)備仍需作進(jìn)一步補(bǔ)充和凝練。另外，目前該課程總計(jì)80學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)僅占10個(gè)學(xué)時(shí)，對(duì)于該專(zhuān)業(yè)應(yīng)用復(fù)合型人才培養(yǎng)要求的達(dá)成稍顯不足。為解決上述問(wèn)題，結(jié)合我校環(huán)保設(shè)備工程以水處理為主的專(zhuān)業(yè)特色，我們對(duì)該課程原有教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排進(jìn)行了優(yōu)化，將理論課總學(xué)時(shí)由原來(lái)的70學(xué)時(shí)改為64學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)由10學(xué)時(shí)增加至16學(xué)時(shí)，以加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手操作能力；其次是對(duì)主要內(nèi)容進(jìn)行了凝練，提高應(yīng)用更為廣泛的污染控制技術(shù)方面的理論學(xué)時(shí)。

(二)教學(xué)方法

該課程原理論教學(xué)模式是以教師講解為主，教師通過(guò)PPT及板書(shū)的形式向?qū)W生傳授知識(shí)，而學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性并不高，教學(xué)過(guò)程單一、枯燥，效果難以達(dá)到預(yù)期效果。對(duì)此，我們從以下三方面對(duì)該課程的教學(xué)方式進(jìn)行優(yōu)化：

一是加入討論環(huán)節(jié)。在教學(xué)過(guò)程中讓學(xué)生開(kāi)展小組討論，針對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行辯論及問(wèn)答，這樣有利于學(xué)生加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，提高學(xué)習(xí)效率。

二是加強(qiáng)課后思考。在重要知識(shí)點(diǎn)講述之后，給學(xué)生布置具有針對(duì)性、發(fā)散性的思考題，同時(shí)在下節(jié)課就該問(wèn)題進(jìn)行提問(wèn)，并加以詳細(xì)講解。這種方式不僅能使學(xué)生在課后對(duì)知識(shí)進(jìn)行溫故，提高課后查閱資料能力，同時(shí)也提高了自學(xué)能力。

三是增加案例分析。在重點(diǎn)內(nèi)容講解過(guò)程中，需增加一到兩個(gè)工程案例，學(xué)生分組討論提出解決方案后，教師給予合理的評(píng)價(jià)，并提出實(shí)際解決方案。這樣更加深了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的印象，同時(shí)也有利于對(duì)實(shí)際工程的認(rèn)識(shí)。

(三)教學(xué)手段

原教學(xué)過(guò)程中主要借助多媒體課件來(lái)對(duì)課本內(nèi)容進(jìn)行講解，教學(xué)手段單一，教學(xué)過(guò)程刻板，不利于工科學(xué)生對(duì)工程領(lǐng)域方面的認(rèn)知。為此，我們?cè)诶碚摻虒W(xué)過(guò)程中，為學(xué)生提供大量生動(dòng)形象的環(huán)保設(shè)備圖片，使學(xué)生能將課本中提到的構(gòu)筑物或設(shè)備結(jié)構(gòu)圖與工程實(shí)際中的實(shí)物圖結(jié)合起來(lái)；同時(shí)，采用動(dòng)畫(huà)仿真的形式，來(lái)揭示一些復(fù)雜環(huán)保設(shè)備的工作原理與運(yùn)行機(jī)理，以及加深對(duì)污染處理工藝的認(rèn)識(shí)和理解。通過(guò)這些手段，增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的真實(shí)感，提高學(xué)生在課堂中的學(xué)習(xí)效率。

(四)考核方式

考核方式主要涉及兩方面：其一，考試時(shí)間安排。該課程之前采用的是集中學(xué)習(xí)，最終進(jìn)行期末考試的形式，然而學(xué)習(xí)時(shí)間跨度太長(zhǎng)，復(fù)習(xí)內(nèi)容太多，導(dǎo)致學(xué)生普遍反映考試難度大。因此，在第一部分“水污染控制”后即安排對(duì)該部分進(jìn)行考試，當(dāng)?shù)诙糠纸Y(jié)課后再安排一次考試。這樣可以更有利于學(xué)生及時(shí)復(fù)習(xí)。其二，以前該課程考核方式采用傳統(tǒng)的卷面筆試成績(jī)?yōu)橹?，輔以學(xué)生的平時(shí)成績(jī)。由于平時(shí)成績(jī)的主觀影響因素較多，因此難以給出十分客觀公平的評(píng)價(jià)。這種考核方式導(dǎo)致學(xué)生形成“平時(shí)學(xué)習(xí)敷衍了事，考試前臨陣突擊”的習(xí)慣，且對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握也不夠牢固，往往考后即忘?；谝陨戏治鑫覀兘⑷轿坏目己朔绞?，考核將包含期中、期末筆試，學(xué)生討論、辯論環(huán)節(jié)的平時(shí)考核，以及實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的考核。其中筆試更注重對(duì)基礎(chǔ)問(wèn)題的考查，平時(shí)成績(jī)中的討論、辯論及問(wèn)題回答所占比例相應(yīng)提高。另外，原課程考核比例劃分情況為期末考試、平時(shí)表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)分別占70%、20%、10%，現(xiàn)修訂為筆試成績(jī)、平時(shí)表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)分別占65%、15%、20%。通過(guò)考核方式的優(yōu)化，促使學(xué)生提高動(dòng)手操作能力，并加強(qiáng)平時(shí)學(xué)習(xí)的效果。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論教學(xué)的重要輔助部分，是高等院校培養(yǎng)學(xué)生過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。[1]環(huán)保設(shè)備工程專(zhuān)業(yè)依托于環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)良好的實(shí)驗(yàn)條件，加上學(xué)校對(duì)新增專(zhuān)業(yè)的重點(diǎn)扶持，近幾年得到了快速發(fā)展，但是當(dāng)前本專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)狀況仍存在一些問(wèn)題，需要進(jìn)一步完善。

(一)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備

雖然學(xué)校對(duì)新專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備已有一定投入，但畢竟環(huán)保設(shè)備工程是新專(zhuān)業(yè)，在已有設(shè)備的臺(tái)套數(shù)，以及通過(guò)實(shí)地考察發(fā)現(xiàn)新的技術(shù)設(shè)備等方面仍需不斷補(bǔ)充完善。如在水處理方面，已有的水處理系統(tǒng)目前僅有四種，還不能夠滿足學(xué)生對(duì)水處理單元較為完整的實(shí)際認(rèn)識(shí)及模擬操作。在大氣方面，二氧化硫噴淋吸收實(shí)驗(yàn)裝置和氮氧化物的催化凈化實(shí)驗(yàn)裝置，將再增加臺(tái)套數(shù)。另外，現(xiàn)有除塵器只有機(jī)械振打袋式和旋風(fēng)兩種傳統(tǒng)類(lèi)型，且僅能滿足學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，無(wú)法進(jìn)行實(shí)際工程模擬操作。經(jīng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)討論，我們將根據(jù)實(shí)際工程設(shè)備等比例縮小定制可運(yùn)行的設(shè)備，如脈沖袋式除塵器，在處理技術(shù)和設(shè)備操控性方面都能讓學(xué)生有新的認(rèn)識(shí)和提高。

(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

目前采用的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法基本上是由指導(dǎo)教師介紹實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所用的儀器設(shè)備，并進(jìn)一步向?qū)W生說(shuō)明儀器設(shè)備的使用方法、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)整理及結(jié)果分析等，幾乎包含了整個(gè)實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程。學(xué)生只需按要求去操作，無(wú)需查資料，也幾乎沒(méi)有了思考創(chuàng)新的余地，這種照方抓藥的教學(xué)模式，嚴(yán)重影響了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的興趣，從而導(dǎo)致學(xué)生的主觀能動(dòng)性減弱；其次，該課程所包含的水、氣、固三部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較為分散，而實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)又比較少，不利于綜合實(shí)驗(yàn)的展開(kāi)。對(duì)于復(fù)雜工程問(wèn)題的解決涉及較少，且系統(tǒng)性不強(qiáng)，對(duì)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)不足。為此，我們提出如下實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方案。

一是采用“學(xué)生為主體”的教學(xué)模式與“啟發(fā)式”的教學(xué)方法。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生去思考和討論，并鼓勵(lì)學(xué)生帶著問(wèn)題去開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。如在開(kāi)展SBR反應(yīng)器污水處理實(shí)驗(yàn)中，教師可提出本次實(shí)驗(yàn)?zāi)康募敖Y(jié)果達(dá)成狀況，并向?qū)W生提問(wèn)SBR反應(yīng)器啟動(dòng)前微生物的培養(yǎng)和馴化過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生思考后續(xù)的實(shí)驗(yàn)步驟，以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備參數(shù)改變對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能帶來(lái)的影響。之后讓學(xué)生分組運(yùn)行SBR反應(yīng)器，通過(guò)不同組不同條件的運(yùn)行，測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中的溶解氧、COD、pH值、SS、SV等水質(zhì)指標(biāo)，并觀察活性污泥的生物相。通過(guò)不同組不同條件整個(gè)周期的運(yùn)行，不僅能避免學(xué)生間實(shí)習(xí)報(bào)告的相互抄襲，同時(shí)還能全面了解SBR反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行情況，以及SBR反應(yīng)器去除污水的工藝過(guò)程。

二是以污染處理工程為實(shí)驗(yàn)單元，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的系統(tǒng)性和綜合性。環(huán)保設(shè)備工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)針對(duì)性和綜合性較強(qiáng)，且環(huán)境工程學(xué)本身又包含水、氣、固等多方面實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，因此在主要污染控制實(shí)驗(yàn)中將驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)向綜合性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)型是很有必要的。[2]例如在污水處理工程實(shí)驗(yàn)中，可以根據(jù)實(shí)際情況考慮將幾鐘工藝單元整合在一起，組成一個(gè)實(shí)際污水廠的模擬綜合型實(shí)驗(yàn)，涉及預(yù)處理、生化處理、深度處理等環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)各處理單元進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)的檢測(cè)分析，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和工程化分析能力。在大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)中，由于顆粒物和氣態(tài)污染物在實(shí)際環(huán)境中往往同時(shí)存在，因此，可考慮開(kāi)設(shè)典型除塵工藝與煙氣脫硫脫硝工藝相結(jié)合的綜合性實(shí)驗(yàn)，通過(guò)多個(gè)處理工藝的串聯(lián)組合，以及組合方式的改變，全面提升學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握，及對(duì)工程理念的理解。

三是以學(xué)生的興趣為導(dǎo)向，讓學(xué)生參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。教師提供不同類(lèi)型的綜合性實(shí)驗(yàn)，只搭建實(shí)驗(yàn)的框架，學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇不同的方向，查閱相關(guān)資料，補(bǔ)充并完善整個(gè)實(shí)驗(yàn)。然后以小組的形式討論，整合一套更為完善的實(shí)驗(yàn)方案。教師確認(rèn)合理后再以小組為單位準(zhǔn)備并完成實(shí)驗(yàn)。通過(guò)以興趣為導(dǎo)向，參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，不僅能增加學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，同時(shí)能夠培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

(三)實(shí)驗(yàn)考核辦法

該課程目前的實(shí)驗(yàn)考核辦法是根據(jù)學(xué)生的出勤率和實(shí)驗(yàn)報(bào)告來(lái)評(píng)定實(shí)驗(yàn)總成績(jī)，由于缺乏實(shí)驗(yàn)中間環(huán)節(jié)的細(xì)化考核，以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告偶有抄襲的不良現(xiàn)象，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)成績(jī)難以全面真實(shí)的反映學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的掌握程度以及學(xué)生動(dòng)手能力的高低。因此，建立科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)考評(píng)體系是很有必要的。我們?cè)谠锌己嘶A(chǔ)上新增了實(shí)驗(yàn)過(guò)程提問(wèn)及實(shí)驗(yàn)考試兩個(gè)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程提問(wèn)能夠更好的反映學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，也能促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加強(qiáng)思考；增加實(shí)驗(yàn)考試環(huán)節(jié)不僅能夠判斷學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的掌握程度，同時(shí)也可強(qiáng)化學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的進(jìn)一步鞏固。

三、結(jié)語(yǔ)

針對(duì)當(dāng)前環(huán)保領(lǐng)域?qū)Νh(huán)保設(shè)備工程應(yīng)用復(fù)合型人才的需求與環(huán)境工程學(xué)教學(xué)效果現(xiàn)存的問(wèn)題，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)從理論教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、考核方式和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系提出“4+3”的改革思路并進(jìn)行了初步實(shí)踐，使環(huán)保設(shè)備工程新專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在充分掌握基礎(chǔ)理論的同時(shí)，也能增強(qiáng)了實(shí)踐動(dòng)手能力。