“物理性污染控制工程”課程教學(xué)改革和探索

摘要：“物理性污染控制工程”是環(huán)境工程專業(yè)的核心必修課。通過對該課程體系內(nèi)容和問題的綜合分析，提出了該課程的改革目標，并從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)手段以及教學(xué)過程等方面對該課程教學(xué)方法提出了優(yōu)化措施，旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實踐能力。

關(guān)鍵詞：物理性污染控制工程；教學(xué)改革；實踐能力

作者簡介：張雪喬（1979-），女，河北深澤人，成都信息工程學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院，副教授。（四川 成都 610225）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）05-0138-02

隨著人類改造自然的能力與手段的日益先進和人類生活環(huán)境的日益改善，人類所暴露的環(huán)境也發(fā)生了很大變化。環(huán)境污染日益嚴重，污染防治問題越來越受到人們的重視，人們開始采用各種技術(shù)手段控制污染以拯救自己。除了水污染、大氣污染、固體污染之外，物理性污染也越來越突出。為適應(yīng)環(huán)境保護事業(yè)發(fā)展的需要，我國高校環(huán)境工程專業(yè)大都將“物理性污染控制工程”作為本專業(yè)的重要專業(yè)課，希望學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)，掌握各種物理性污染的基礎(chǔ)知識以及控制的基本原理與方法，能夠針對不同的污染情況提出合理有效的治理措施和方案，了解環(huán)境污染評價的基本方法。物理性污染包括噪聲、振動、電磁輻射、放射性、熱、光等要素的污染。怎樣把這門理論性強、知識點抽象、難以理解的課程很好地傳授給學(xué)生成為教學(xué)過程中的一個關(guān)鍵。相對水污染、大氣污染、固體污染控制工程相關(guān)課程教學(xué)改革的研究較多，但是“物理性污染控制工程”在成都信息工程學(xué)院（以下簡稱“我校”）環(huán)境工程專業(yè)課程體系中尚屬新課程，教學(xué)經(jīng)驗少，故有必要對該課程教學(xué)過程中的教學(xué)體系、內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)手段、教材建設(shè)以及學(xué)生實踐能力培養(yǎng)等方面進行深入探討。

一、課程體系與目前存在的問題

“物理性污染控制工程”目前主要為課堂教學(xué)。由于環(huán)境工程屬工科專業(yè)，因此對該專業(yè)學(xué)生要求應(yīng)當(dāng)具有扎實的理論知識，更側(cè)重于學(xué)生的實踐能力的培養(yǎng)。因此這種“注入”式的教學(xué)以及單一的教學(xué)方式注定存在一定的問題：單一的教學(xué)方式，使得學(xué)生主觀能動性不夠，缺乏學(xué)習(xí)興趣，如何培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)理論分析和解決實際工程問題的實踐能力的培養(yǎng)方面還缺乏切實可行的措施；課堂“注入”式的教學(xué)是學(xué)生主觀能動性沒有發(fā)揮出來的根本原因；由于在教學(xué)內(nèi)容設(shè)置上有相當(dāng)一部分內(nèi)容涉及到“大學(xué)物理”、“環(huán)境監(jiān)測”、“環(huán)境影響評價”，這些課程內(nèi)容上存在交叉但也有側(cè)重和區(qū)別，因此在教學(xué)內(nèi)容上的重復(fù)使得課程教學(xué)目標沒有真正落到實處，這也是導(dǎo)致學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣的一個主要原因；教學(xué)的手段上比較落后，只是多媒體代替板書，多媒體的功能沒有發(fā)揮出來，如何利用多媒體教學(xué)，引入工程實例圖片、資料，使學(xué)生的抽象思維與形象思維相結(jié)合；教材缺乏實用性，教學(xué)內(nèi)容本身抽象，教材中關(guān)于基礎(chǔ)理論的計算又過于重復(fù)和繁瑣，使得知識點內(nèi)容更加抽象和松散，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)抓不住重點；此外，電子課件建設(shè)沒有形成系統(tǒng)化，不利于學(xué)生對環(huán)保新科技、新知識的認識，也不利于老師對該課程發(fā)展趨勢的認識。

二、教學(xué)改革目標及整體構(gòu)想

通過本課程的教學(xué)改革，構(gòu)建科學(xué)、合理、實用的教學(xué)體系，同時在分析當(dāng)前環(huán)境工程專業(yè)人才需求狀況的基礎(chǔ)上，結(jié)合環(huán)境工程專業(yè)性強、發(fā)展迅猛、就業(yè)口徑寬等特點，提出優(yōu)化、創(chuàng)建富有實用性的課程教學(xué)環(huán)節(jié)，改革教學(xué)方法，實現(xiàn)教學(xué)、實踐相結(jié)合的一體化建設(shè)，使學(xué)生能夠通過理論知識的學(xué)習(xí)，分析各種物理性污染過程，優(yōu)選控制方法，具備控制系統(tǒng)設(shè)計運行管理的工程設(shè)計能力，提高和促進學(xué)生對典型事例進行分析、設(shè)計的綜合能力和實踐能力的培養(yǎng)，造就學(xué)生成為基礎(chǔ)扎實、知識面寬、具有創(chuàng)新意識和實踐能力強的高級工程技術(shù)人才。關(guān)于該課程體系建設(shè)以及實踐環(huán)節(jié)設(shè)計的整體構(gòu)想有以下幾點：分析環(huán)境工程專業(yè)的就業(yè)形式以及環(huán)保領(lǐng)域企業(yè)和公司對人才的需求特點；改革教學(xué)方式，增加實踐環(huán)節(jié)；科學(xué)合理分配課程學(xué)時，在有限的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中合理設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，使重點突出，同時結(jié)合工程實際增加實踐環(huán)節(jié)，內(nèi)容注重實用性，便于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力；優(yōu)化該課程與其他專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容上的重疊部分，協(xié)調(diào)課程間的相互關(guān)系，做到課程設(shè)置上的互補；改革教學(xué)方法，充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，將抽象的內(nèi)容形象化，理論的知識實踐化，達到較好的學(xué)習(xí)效果。

三、主要方法與步驟

1.教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

談到教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化，一般需要從課程與課程間以及課程內(nèi)容本身兩個方面去考慮。該課程與基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課程聯(lián)系密切，且與環(huán)境工程專業(yè)課程體系中的環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境影響評價等課程內(nèi)容上存在交叉性，又與水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置等多門課程一樣具有相對獨立的知識內(nèi)容，因此優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容首先應(yīng)從整個專業(yè)課程設(shè)計基礎(chǔ)上進行，切實做好課程間的關(guān)系協(xié)調(diào)。就成都信息工程學(xué)院而言，“物理性污染控制工程”的課程開設(shè)于第七學(xué)期，之前已開設(shè)“環(huán)境監(jiān)測”、“環(huán)境影響評價”等專業(yè)課程，這三門課程均涉及噪聲測量及噪聲影響評價等方面的內(nèi)容。這些內(nèi)容的重疊就要求授課教師在設(shè)計本課程的教學(xué)內(nèi)容時，必須注意本課程與其他相關(guān)課程的區(qū)別與聯(lián)系，科學(xué)合理、有側(cè)重地設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效率的同時，促進學(xué)生更好地掌握該課程的相關(guān)知識。此外，本課程內(nèi)部在知識點上聯(lián)系不夠緊密，相對獨立，但是各章節(jié)內(nèi)部的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置上又有很大關(guān)聯(lián)，因此分析各章節(jié)的內(nèi)在聯(lián)系與相互連接和交叉滲透，使學(xué)生能夠融會貫通，也是一個需要十分注重的問題。通過對以上兩方面的研究分析，確認了課程的教學(xué)內(nèi)容與重點，進而更好地優(yōu)化教學(xué)體系與內(nèi)容，適應(yīng)我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)大發(fā)展所急需的人才培養(yǎng)需求。

2.課程體系優(yōu)化

環(huán)境工程是一門涉及多學(xué)科知識的學(xué)科。然而自1999年高校擴招以來，雖然每年環(huán)境工程本科畢業(yè)生規(guī)模達萬人，但畢業(yè)后真正從事環(huán)保類工作的學(xué)生尚不足總?cè)藬?shù)的10%，且用人單位普遍反映環(huán)境工程畢業(yè)生缺乏工程素養(yǎng)，動手實踐能力差。面對這些就業(yè)矛盾，各高校也在不斷進行教學(xué)改革，使其畢業(yè)生的綜合素質(zhì)不斷提高，具有更強的社會適應(yīng)能力，因此具有較強工程實踐能力、動手能力和創(chuàng)新意識成為社會用人單位衡量畢業(yè)生素質(zhì)的重要標準。[1]那么針對“物理性污染控制工程”這門課程就很有必要改變傳統(tǒng)課堂教學(xué)，增加實踐環(huán)節(jié)的課程體系改革和優(yōu)化。可采取措施有：合理分配學(xué)時，增加實踐環(huán)節(jié)，不但需要結(jié)合工程實際設(shè)計實踐內(nèi)容，還需加強學(xué)生的工程訓(xùn)練和動手能力；通過工程范例圖像資料和理論教學(xué)的結(jié)合，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力；邀請校外工程技術(shù)專家參與教學(xué)，應(yīng)用實際案例對物理性污染控制設(shè)計、運營等方面關(guān)鍵問題進行講解，這樣針對性更強；通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)期刊，了解物理性污染的前沿新技術(shù)和新方法，完善知識體系，拓展學(xué)生思維，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。

3.教學(xué)手段優(yōu)化

多媒體技術(shù)以圖文并茂、聲像俱佳、動靜皆宜的表現(xiàn)形式，將課堂教學(xué)引入全新的境界，深受教師和學(xué)生的普遍歡迎。在教學(xué)中充分、適當(dāng)?shù)乩枚嗝襟w技術(shù)，可以有效地充實教學(xué)內(nèi)容，使理論性較強、形式較為刻板的課堂鮮活起來，把抽象的、復(fù)雜的理論直觀化、簡單化，更可把實驗室及實際現(xiàn)場搬到課堂，聲形并茂地豐富課堂教學(xué)內(nèi)容。[2]“物理性污染控制”作為一門理論性較強的工科專業(yè)課程，課程中涉及的知識點較為抽象，可以借助多媒體引入案例或是圖片幫助理解。對于輻射污染、振動污染，可以充分利用相關(guān)視頻，加深學(xué)生對這類污染的認識和防治措施相關(guān)內(nèi)容的理解。對于噪聲控制一部分，可以借助各種噪聲控制結(jié)構(gòu)和材料的圖片，將這部分內(nèi)容讓學(xué)生很輕松地接受。當(dāng)然合理使用多媒體教學(xué)手段，不是僅僅針對課本內(nèi)容進行開展，還可以引入科技前沿的研究結(jié)果讓學(xué)生們了解各類污染防治措施的研究動態(tài)和一些新技術(shù)、新方法。[3]此外，多媒體教學(xué)還有多媒體課件具有較高的要求，因此授課教師需要結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)特點和課程知識點的特點以及專業(yè)教學(xué)目標，科學(xué)設(shè)計課件內(nèi)容，合理選擇題材，真正將多媒體教學(xué)手段的優(yōu)勢發(fā)揮出來，為師生服務(wù)。

4.教材教學(xué)過程改進

關(guān)于“物理性污染控制工程”的教材很多，教材編寫在知識點上也是各有側(cè)重，然而普遍存在書中理論計算多、知識點內(nèi)容抽象、結(jié)構(gòu)邏輯性松散、實用性不顯著等問題。教材建設(shè)和教學(xué)內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)理論性、基礎(chǔ)性、典型性、綜合性和深入性，適應(yīng)啟發(fā)式教學(xué)和今后網(wǎng)絡(luò)教學(xué)需要。[4]因此有必要對教材內(nèi)容的設(shè)置以及各章節(jié)中知識點的描述上進行改進，同時增加實用的閱讀材料和案例分析，幫助學(xué)生培養(yǎng)工程理念。此外，物理性污染控制技術(shù)的發(fā)展非常迅速，許多新技術(shù)、新方法不斷涌現(xiàn)，要求在教學(xué)過程中對教學(xué)內(nèi)容不斷充實和革新。為此，可以經(jīng)常開展教學(xué)研討活動，相互介紹最新的環(huán)保科學(xué)技術(shù)，讓最新環(huán)保科技融入教學(xué)內(nèi)容。授課教師可以將這些創(chuàng)新技術(shù)引入課堂，不但增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時還有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

四、結(jié)束語

具有創(chuàng)新意識和較強的工程實踐、動手能力是對新時代環(huán)境工程專業(yè)人才的更高要求，因此針對本門課程內(nèi)容特點以及現(xiàn)有教學(xué)過程中存在的問題，希望通過課程體系的改革、教學(xué)實踐環(huán)節(jié)的引入以及教學(xué)過程的優(yōu)化，實現(xiàn)這門課程從理論性向?qū)嵱眯缘霓D(zhuǎn)變，使學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動性，學(xué)以致用，緩解就業(yè)壓力并為企業(yè)社會輸送高科技工程技術(shù)人才。“物理性污染控制工程”的課程教學(xué)改革僅僅是一個開始，還需要不斷地探索和完善，在今后的教學(xué)工作中還應(yīng)更多地吸取國內(nèi)外的教學(xué)經(jīng)驗與成果，使教學(xué)水平不斷提高。

參考文獻：

[1]雷鳴，廖柏寒，楊仁斌，等.環(huán)境工程本科專業(yè)就業(yè)形勢及其教學(xué)改革[J].高等農(nóng)業(yè)教育，2008，7（7）：61-64.

[2]鄧輝，武占省，曹鵬，等.《物理性污染控制》課程的教學(xué)設(shè)計與探討[J].廣州化工，2012，（19）：158-159.

[3]鄧周虎，董光國，閆軍峰.理工科專業(yè)課多媒體教學(xué)手段的思考與探索[J].高等理科教育，2007，（1）：32-35.

[4]蔣文舉，尹華強，金燕，等.大氣污染控制工程課程教學(xué)改革探索[J].西南科技大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版），2004，（4）：52-54.

（責(zé)任編輯：王意琴）