環境工程課程群建設的研究

【摘要】環境工程課程群的建設包括教學計劃的優化，教學大綱的整合，專業課內容和課件的制作和環境工程創新實踐環節的研究。三次修改教學計劃，四門課程協同研究制定教學大綱，制作了所有環境工程專業課程的軟件，重點研究和實踐了環境工程創新實驗。

【關鍵詞】環境工程 課程群建設 教學大綱 創新實驗

課程群建設的目的是整合有限的教育資源，提高教學質量，提高學生綜合素質，提高學生就業能力。經過三年多的實踐研究，課程群建設的核心內容應該是：完整的教學培養計劃，完備合理的教學大綱，生動的多媒體教學手段，實用的創新實踐環節。

一、教學計劃的修訂

我們把環境工程專業的目標定位在，培養學生具備水、氣、聲、固體廢物等污染防治和環境規劃管理、資源保護、生態工程等方面的知識結構，具有進行污染控制工程項目的設計及運營管理能力，具有制定環境規劃和進行環境管理的能力，能夠開展環境工程方面的理論研究、新工藝和新設備的開發能力的高級工程技術人才上。

環境工程是一門理、工、文、管理多學科交叉發展起來的學科。學科范疇涵蓋土木建筑、化學工程、水利工程、生物學、氣象學、管理學和社會學等多門學科。所以環境工程專業課課程群建設的首先任務是整合教學內容。在教學計劃的制定過程中，對照培養目標，根據教學規律、市場需要設置課程，使學生在四年的學習中，具有完備的環境工程專業知識結構。對于重復和相近的課程一定要刪除。通過幾年實踐，我們對課程設置進行了調整。

2006年的“環境排水管道工程”取代了2005年的“環境給排水工程結構”和“環境管道工程”兩門課，后兩門課內容上有太多的重復。

2006年的“環境工程CAD技術”（必修課）取代了2005年的“計算機繪圖”（必修課）和“環工CAD設計”（必修課）兩門課，后兩門課內容上有較多的重復。

年的教學計劃取消了指定選修課，學生實際的選修課程由年的上升到年的。專業基礎與專業選修課程的門數由年的門增加到年的門。年的學生見到該計劃，認為年的環境工程的學生可以有更多的選擇余地，就業的方向更寬了。

二、課程內容的整合

環境工程專業的課程平臺由自然科學基礎、人文社會科學基礎和工程技術基礎組成。自然科學知識包括數學、物理學、化學、生命科學、環境科學等方面的知識；人文社會科學知識包括法學、文學、歷史學、哲學、思想道德、政治學、藝術、社會學、心理學等方面的知識；工程技術學科包括知識工程制圖、工程力學、化學工程基礎、工程管理、電工電子學、土建基礎等方面的知識；其中還包括經濟學、管理學等方面的知識。

專業方向知識包括工程流體力學、工程制圖、電工學、環境微生物學?環境生物學?、生態學等專業基礎理論知識和水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物管理、物理性污染控制工程、環境監測、環境評價、環境規劃和管理、生態工程等專業知識。各門課程中有相互包含的內容。如污泥處理，在水污染控制工程和固體廢棄物處理兩門課程中都有該內容，整合后放在水污染控制工程課程中講解；在部分生活垃圾處理中，可以創造條件產生沼氣加以利用，其原理部分與污水厭氧處理原理基本相似，因此在固廢處理課程中，少講原理部分，多講工程建造部分。固體廢物處理課程中，在生活垃圾衛生填埋中，有垃圾滲濾液的處理，經過整合，這個內容在水污染控制工程中介紹。?環境工程CAD技術”中除講授二維圖形的繪制，還要著重講述工程管網、工藝流程、設備設計、土建工程等圖紙的繪制?？傊貜蛢热莸膭h減，重點內容的掌握，都是在四年中培養學生具有完備的環境工程知識結構。

三、教學手段的完善

專業課的課程多，導致各門課程的學時相對較少，而內容很多，特別是對環境工程專業的學生，畢業后幾年里要考取環境工程執業工程師，其中考試內容全部為專業課和實踐知識。在大學里必須借助于多種教學手段才能完成基本的教學內容，滿足社會需要。其中采用多媒體教學是一種理想的選擇。在專業課程的教學中，都采用自行研制的多媒體課件進行教學。每個課件都經過了幾年的使用，質量在不斷提高。從圖文并茂到動畫演示，增強了教學效果，激發了學生的學習興趣。

四、實踐環節的創新

應用知識解決工程實際問題的能力是環境工程專業學生為社會服務的基本素質。對此，應構建完整合理的實踐教學體系，以知識應用能力培養為核心，把傳授知識、培養能力、提高素質融為一體，從實驗能力培養、工程設計能力培養和社會實踐能力培養的資源建設為主要內容，構建起環境工程專業實踐能力的培養體系。建設完善的專業實驗條件，包括先進的實驗教學。為此，我們在做好基本的環境工程實驗環節的基礎上，重點對創新實驗進行了進行了探索。

創新實驗主要是激發學生的自我創造力，不以成果為衡量標準。它應成為本科實踐的發展和科學研究的基礎，成為工科專業培養創新人才的孵化器。我國材料、電子、化學和機械等多種學科進行了本科生創新實踐和實驗活動。從2004年以來，分別對我國多所大學的環境工程專業實驗和實踐環節進行了研究，在此基礎上對我校環境工程專業創新綜合實驗進行了認真研究和兩年多的實踐。

根據我們環境工程專業的實際情況，創新實驗的題目有：流化床垃圾焚燒工藝的研究，焚燒煙氣凈化工藝及除塵效率的研究，垃圾滲瀝液處理工藝的研究，給水處理新工藝研究，新型除塵器的設計，環境規劃仿真、模擬環境評價，廢電池濕法資源化回收的研究，廢電池高溫處理工藝的研究，廢鉛酸電池無害化處理工藝的研究等。學生可任選其中一個題目，并鼓勵學生自己創設其它題目。教師提出的參考題目有以下幾個特點，包含有廢水、廢氣和廢棄物的處理工藝和環境規劃與管理的任務，涵蓋了環境工程專業的主要內容。

創新實驗希望成功，但也允許失敗，只要學生開動腦筋、努力探索，分析原因合理，不管實踐結果如何，都要給予合格或合格以上成績，不能僅以實驗成功與否作為評判標準。

創新實驗的過程根據我們過去的經驗，創新實驗的過程分如下幾個步驟。

選題與分組。學生在什么時間選題對做好創新實驗有重要影響，一般在正式作實驗前個月選題最好。學生選好題目后，利用課余時間首先要查閱文獻及手冊，設計初步實驗方案和步驟，并寫出預研報告。由于實驗條件所限，不可能一人一題，一組3～5人左右為好，共作一題并有所側重。

實驗準備。學生的選題經教師審核后，開始實驗準備。創新實驗所用材料種類多，費用也相對較高。解決這一問題是創新實驗的一個難點。從我院過去兩輪環境工程創新實驗活動中，解決創新實驗的設備與材料費用來自兩方面，一半費用來自學校提供的學生實驗費，一半來自教師的科研費用。由于科研費用的提供具有不確定性，學校提供的學生實驗費有限，今后實驗費用將是限制學生創新實驗開展的一個主要環節。真正作實驗的時間較少，而論證和準備實驗的時間較長，學生創新實驗的準備工作多數由指導教師幫助完成。本創新實驗所用的主要設施準備及安裝大約用了兩年時間，通過兩年兩次的創新實驗，多數實驗基本達到運行順暢。有些學生提出的獨立創新實驗，實驗室盡全力滿足。

實驗過程。實驗是檢驗創新思路和想法的最好途徑之一。通過實驗，還可以提高學生的動手能力，在實驗過程中可以發現新的問題。如測試焚燒溫度時，熱電偶放在爐中哪個位置，才能測準煙氣溫度，放在火焰上，會產生多大誤差。一些學生提出這個問題，引起其他學生共同思考。有條件時，可進行全方位測量，沒實驗條件時，通過教師解釋或學生查資料把問題搞明白，使學生學到了教科書中沒有介紹的知識。

實驗數據的處理和實踐報告。計算和處理原始數據，總結討論并寫出實驗報告是創新實驗中重要的一環。如在廢電池回收處理中，計算出二氧化錳的還原率。取樣部位不同，分析結果有所區別。垃圾焚燒熱灼減率、布袋除塵器除塵效率等都應算出。給水處理的新型混凝劑的研究，不但要給出混凝劑成分，還要給出處理效果的數據。在撰寫實踐報告過程中，訓練學生做到圖、表表達規范。

總之，課程群的整合增加了教學內容、提高了教學效果、突出了教學重點、強化了專業課之間的聯系；實踐環節的創新提高了學生的知識運用能力，動手能力，是我國高校必須要走的一條培養學生之路。

參考文獻：

[1]陶勇芳，商存慧，崔華華．關于高等工科教育創新的探討[J]．中國高教研究，2005，(1)：54-58．

[2]王小槐，張照軍．《材料科學基礎》綜合設計型實驗教學的探討[J]．實驗室研究與探索，2004，(1)：62-64．

[3]曹萬強，潘永才，王曉臨．建立電子學科創新實踐、實訓基地的探索[J]．實驗室研究與探索，2004，(10)：12-14．

[4]回瑞華，侯冬巖，李鐵純等．對開設《綜合實驗》課與專業素質教育培養的探討[J]．鞍山師范學院學報，2004， (4)：40-42．

[5]朱龍標，徐海黎，張興國等.機電一體化專業方向課程體系的組織和創新實踐能力的培養[J]．南通工學院學報(社會科學版)．

(作者單位：江蘇南通大學化學化工學院)