環(huán)境工程學教學研究論文
《環(huán)境工程學》是吉林師范大學環(huán)境科學專業(yè)必修的一門專業(yè)課程，也是最重要的主干課程之一。該課程以培養(yǎng)學生能獨立分析和解決環(huán)境工程問題的基本素質(zhì)與創(chuàng)新能力，為以后從事環(huán)境治理技術(shù)工作、科學研究與設計奠定良好基礎(chǔ)為目標［1］。課程內(nèi)容綜合性強、涉及面廣，主要介紹了環(huán)境工程的基本理論，特別是水質(zhì)凈化與水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物污染控制工程及其他污染防治技術(shù)的基本原理和方法等知識點。該課程在采用傳統(tǒng)的教學方法過程中存在諸多問題，例如課程知識點多，學時相對較少，學生吸引消化困難等。而且作為工程學類課程，與大量工程分析和設計相結(jié)合十分必要，這在傳統(tǒng)的課堂教學中都是難以完成的，以上問題最終導致《環(huán)境工程學》課程的整體教學效果并不理想。因此，立足于培養(yǎng)直接面向市場和生產(chǎn)第一線的高級應用型人才，通過更新教學內(nèi)容、改革教學方法和手段，以及加強環(huán)保設備及工藝設計的工程實踐能力的培訓等措施，對提高學生的工程實踐能力起到了關(guān)鍵的作用［2］。
1課例單元介紹
格柵是污水處理廠的第一個處理單元，通常設置在污水處理廠各處構(gòu)筑物(泵站集水池、沉砂池、沉淀池、取水口進口端部)之前，主要用以去除廢水中較大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運行，減輕后續(xù)處理單元的處理負荷，防止阻塞排泥管道。因此，本節(jié)課程為環(huán)境工程學第一篇“水質(zhì)凈化與水污染控制工程”中物理處理單元工藝設計的核心內(nèi)容。本課例內(nèi)容節(jié)選自蔣展鵬主編的《環(huán)境工程學》第三版，教學目標包括了解格柵的概念、設置位置及其作用;了解格柵的分類;認識格柵設計參數(shù)的含義和正確應用;掌握格柵處理工藝的設計計算。為了達到教學目標，充分提高學生學習的積極性，并解決傳統(tǒng)的重理論輕實踐、重分析輕綜合等高等教育中存在的問題，本課題小組采用“教、學、用”一體化的教學模式，基于加強工程實踐能力對課例單元進行教學改革［3］。
2教學改革思路
針對本課例單元公式多，內(nèi)容較難理解、環(huán)境工程過程過于抽象等特點，對本節(jié)課主要采用崗位指向法進行教學，即在教學過程中將格柵的相關(guān)理論、方法、工藝設計與實際的工作崗位聯(lián)系到一起，使學生能夠快速接受所學的課程內(nèi)容，提高其理解問題、解決問題和實踐能力的培養(yǎng)［4］。同時，結(jié)合學生對知識的需求程度應用現(xiàn)代教育手段，包括利用動畫演示對照講解，觀看實物照片，根據(jù)其心理分析采用單獨或小組集中的方式組織不同形式的討論等，使學生能夠更熟練地掌握、應用格柵相關(guān)知識點，努力做到使學生對基本概念清晰，能夠獨立完成格柵工藝的設計及計算過程。此外，通過開展課程實習，帶領(lǐng)學生深入到實習單位，結(jié)合現(xiàn)場實況和實際施工CAD圖，全面提高學生的專業(yè)技能，進一步強化工程思維，提高技術(shù)應用能力。
3課程內(nèi)容設施
3.1崗位指向教學
在格柵的教學過程中，通過教師對該構(gòu)筑物的作用原理和設置位置關(guān)系的講解，使學生能夠更加直觀的對污水處理過程有初步認識［5］。由于崗位指向法在實施的過程中可以聯(lián)系到的相關(guān)崗位有很多，如污水處理廠、市政設計院和環(huán)保公司等，因此，學生可以以此選擇自己感興趣或適合的方向，在大學期間就做好該崗位的沉淀和積累。
3.2多媒體技術(shù)應用
為充實教學內(nèi)容，在符合教學大綱規(guī)定教學內(nèi)容的基礎(chǔ)上，課程組教師通過自制教學課件，適當壓縮或刪減落后、淘汰的工藝技術(shù)內(nèi)容。此外，在“格柵”工藝的結(jié)構(gòu)組成教學過程中，采用Flash動畫和CAD工藝圖進行展示，通過增強教學的生動性、直觀性和實用性，加深學生對抽象知識點的理解，激發(fā)學生在環(huán)境工程學術(shù)領(lǐng)域中的求知欲望和創(chuàng)新意識［6］。同時，引導學生鍛煉CAD制圖的能力，為將來在相關(guān)領(lǐng)域工作打下堅實的基礎(chǔ)。在教學中除了運用PPT等常規(guī)的多媒體教學手段以外，還可以充分利用學校的電子教育平臺(網(wǎng)絡課程等)，通過這個教學平臺與學生進行日常的溝通。
3.3工藝設計
格柵工藝的設計計算環(huán)節(jié)采用分組的形式進行。以每3～5人為一組，并選取一名學生作為組長。首先，由教師講解格柵的設計參數(shù)及計算(如格柵間隙數(shù)n、格柵寬度B、格柵總長度L等)公式等方面的注意事項。然后，學生展開討論，尋找疑難點和確定繪圖重點。在此過程中，教師要隨時對學生遇到的問題給予及時解答。最后，由小組組長進行結(jié)果匯報，并由教師對設計結(jié)果進行歸納、總結(jié)和評判，指出不足之處，并對表現(xiàn)優(yōu)秀的小組進行表揚，以對學生的勞動成果表示肯定。通過此種形式，大大強化了學生的工程思維、科研能力和解決實際問題的能力，真正達到了學中做、做中學的教學目的［7］。
3.4作業(yè)布置
為了使學生對所學的課程知識加以鞏固，在課后布置作業(yè)題兩道，分別為基礎(chǔ)理論題和設計計算題。此外，學生可以利用網(wǎng)絡平臺完成教師布置的作業(yè)，針對遇到的疑難問題也可以通過E－mail、QQ等進行詢問。這些方法的運用，不但培養(yǎng)了學生獨立思考和自主學習的能力，而且能使教師在及時掌握學生學習情況的同時也增強與他們之間的溝通和互動。
3.5知識拓展
《環(huán)境工程學》本身是一門理論性和實踐性都很強的課程。基于總課時較少、內(nèi)容較多的缺點，適當?shù)膶λ鶎W知識點進行拓展是十分必要的。針對目前工業(yè)實際污染與治理的熱點問題，以行業(yè)治理工程為實例開展課前5分鐘專題討論，使學生積極參與到工程開發(fā)與設計的討論當中來，在提高學生查閱專業(yè)相關(guān)資料能力的.同時實現(xiàn)知識面的拓寬;可以鼓勵學生多參與環(huán)境工程領(lǐng)域方面的課外科研活動，從而可為學生進一步深造和就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)［8］;充分利用實習基地，把課堂教學與現(xiàn)場參觀有機結(jié)合在一起，提升學生的實踐技能;此外，為了使學生能夠及時了解環(huán)境工程發(fā)展的現(xiàn)狀，較全面系統(tǒng)的了解環(huán)保行業(yè)的真實情況，每學期至少聘請環(huán)保行業(yè)專家為學生開設有關(guān)講座一次，以開闊學生視野，豐富業(yè)務知識，培養(yǎng)和提高學生分析問題和解決問題的能力。總之，教師應鼓勵學生積極思考、主動尋求有關(guān)知識，并與其交換看法，切磋相關(guān)的學術(shù)問題，將被動學習變?yōu)橹鲃訉W習。
4結(jié)語
根據(jù)課程教學的目標和學生適應未來崗位的需要性，強化培養(yǎng)學生自主學習能力和實際應用能力成為《環(huán)境工程學》教學改革的方向和重點。在教學方法上，除了滿足條理清楚、層次分明、重點突出、攻克難點等一般課堂教學要求外，更強調(diào)充分調(diào)動學生學習的積極性和主動性，結(jié)合各行業(yè)標準與設計規(guī)范，把課堂教學與網(wǎng)絡和多媒體教學相結(jié)合，把書本基礎(chǔ)知識與工程規(guī)范相結(jié)合，多渠道培養(yǎng)學生的工程技術(shù)思維。采用多元化的授課方式，通過小組式討論，大量真實案例的講解，以及課外作業(yè)的鞏固、知識拓展等環(huán)節(jié)，反復地進行實踐訓練，使學生熟悉和掌握各種實用工程單位的變換，國家相關(guān)標準的查取，常規(guī)處理工藝的基本原理、工藝特點、設計參數(shù)和設計計算公式的應用等，以鞏固和加深學生的認識。這樣，在有限的教學時間里極大地豐富了教學內(nèi)容，使學生參與其中，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實踐的能力以及從事科學研究的能力。綜上所述，《環(huán)境工程學》課程教學改革的實施，有助于提高課堂教學質(zhì)量，引導學生面向?qū)嶋H問題，訓練獨立解決問題的能力。
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