摘 要:以環境科學專業學生核心能力的培養為著眼點,探討能力培養與課程教學的內在聯系。通過提煉核心能力模塊,優化環境工程學課程內容,將案例教學法引入核心能力培養過程,給創新提供了更充分的空間,具有很強的實踐意義。
關鍵詞:環境工程學 核心能力培養 教學改革
中圖分類號:G633.55文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2013)05(b)-0164-01
環境工程學是一門理工科課程,課程綜合性強、涉及面廣。其課程目標是立足于水污染控制工程,大氣污染控制工程,固體廢棄物處理處置等污染防治技術,保護和合理利用自然資源,防治環境污染,以改善環境質量[1-2]。課程強調理論聯系實際,用理論指導實踐去解決各種環境問題。環境工程學課程學學時較多,是環境科學專業課程中的主干專業課程[3]。
1 傳統教學模式存在的問題
在環境工程學課程教學中,涉及到一系列的污染控制問題,這些問題的解決,需要深入理解污染控制的原理,設計出功能性較強的處理工藝構筑物,并且能夠應用于實踐。在傳統教學模式下,課堂教學著重向學生傳授知識、理論和方法,強調學生要聽懂、學會。然而,學生的專業能力未必得到鍛煉和提高,甚至有些學生并不知曉這門課程應該掌握的專業能力是什么。因此,在教學中提煉和突出專業能力、著重培養學生的專業能力很有實踐意義。
2 環境工程核心能力模塊劃分
為了重點培養學生的專業能力,緊密圍繞環境工程學課程教學大綱的教學目的,從課程涉及的可能的就業方向出發,明確支撐專業方向工作所需的理論和技能要求,將環境工程學課程涉及的專業能力分解為三大核心能力:環境污染控制理論分析能力、處理工藝設計能力、技術研發創新能力。
其中,環境污染控制理論分析能力主要體現在水污染、大氣污染和固體廢棄物污染控制理論分析能力,使學生能夠分析污染來源,掌握污染物種類和成分,對污染控制方法進行理論分析,用于指導污染控制實踐。處理工藝設計能力主要體現在處理工藝的選擇、構筑物的設計計算、工藝圖的CAD繪制能力,使學生能夠在大學期間積累一定的工藝設計經驗,掌握污染控制工藝設計的基本要素,為今后工作中的實際工程設計打下基礎。技術研發創新能力主要體現在處理工藝的優化改進和構筑物的功能強化等創新能力,將最新的科技成果引入課堂,使學生能夠對當前的污染控制技術發展有所了解,熟悉技術創新的思路和方法,鍛煉創新思維。
3 教學內容的整合與優化
環境工程領域的各項技術在不斷發展和創新,在教學內容優化時,注重教學內容的前沿性和適用性,及時將新方法、新技術、新工藝等引入課堂教學。
根據環境工程核心能力的培養要求,對課程內容進行整合與優化。對于水污染控制工程的內容,將沉淀理論、混凝原理、過濾原理、吸附原理、膜分離原理、臭氧氧化原理、活性污泥原理、生物膜原理等污染控制理論進行整合;對于大氣污染控制工程的內容,將除塵原理、氣態污染物的吸附原理、氣態污染物的催化原理等污染控制理論進行整合;對于固體廢棄物處理處置的內容,將固體廢物的預處理理論、堆肥原理、焚燒熱解原理、最終處置原理等污染控制理論進行整合,在課程中突出理論分析能力的培養。
同時,通過環境工程學的課程設計和環境工程學實驗,進行理論聯系實際,優化突出核心能力培養的教學內容。課程設計中應當選取典型的環境污染控制工藝,對其主要參數和主體構筑物結構進行設計,環境工程學實驗內容應當與課程緊密結合,通過實驗使學生進一步掌握污染控制的方法和手段。
4 將“案例教學法”引入核心能力培養過程
為了使學生能夠掌握更多環境工程知識和專業技能,要通過案例教學將環境污染控制領域的工程實例引入課堂教學[4],通過工程實例來分析理論和工藝的特點,找出實際工程應用中存在的不足,結合科研內容,提高學生創新能力,為技術進步研發打下基礎。例如:在進行水污染控制中污水深度處理的生物脫氮技術教學時,A/O工藝(缺氧—好氧活性污泥工藝)是當前污水脫氮的應用主流工藝,以哈爾濱市的城市污水處理為例,介紹文昌污水處理廠和太平污水處理廠的A/O工藝實際應用情況,分析工藝設計和運行中的特點,指出前置反硝化的作用,找出A/O工藝實際應用中存在的二沉池出水含有一定的硝酸鹽等不足之處,提示學生可從幾個方面考慮創新來優化處理工藝,從而引導和培養學生的創新思維,鍛煉專業核心能力。
同時,在教學過程中應當明確學生的主體地位,由學生自主思考,教師引導學生找出分析問題和解決問題的思路和方法,使學生深入的掌握專業核心能力。例如:傳統生物脫氮技術的反應過程為氨化-硝化-反硝化,教師提出問題,如何提高脫氮的效率?學生可以通過查閱科技文獻資料找到一些方法,比如通過短程硝化-反硝化可將反應控制在亞硝酸氮階段,不產生硝酸氮,從而縮短反應過程。由學生自主分析某種方法的特點,提高學生的自主分析能力。
5 結語
環境工程學課程教學是將環境污染控制理論與實際工程應用相結合的平臺,對于環境科學與工程專業的學生有著重要的意義,在教學過程中培養學生的專業核心能力應當作為教學的主要目的,提高學生的專業核心能力,可為學生將來走上工作崗位和我國的環境保護事業的蓬勃發展打下重要的基礎。
參考文獻
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