環境工程概論課程教學改革與實踐

馬紅芳　苑寶玲　莊黎寧

摘要：文章基于土木類專業環境工程概論教學實際，以培養一專多能應用型土木工程人才為目標，分析了課程教學內容、教學方法和考核方法的改革與實踐。教學內容方面，在講授環境工程基本原理和基本知識的基礎上，重點突出土木工程的各類環境問題和資源節約等內容，強化課程的針對性和實用性。在教學方法方面，積極探索自學總結式教學、啟發式教學、案例教學、課堂專題研討、影音及實地參觀等教學模式，并在理論考核中滲入實踐環節，提高課程教學的實效性。

關鍵詞：土木工程；環境工程概論；教學內容；教學方法；考核體系

中圖分類號：G6420；TU85 文獻標志碼：A 文章編號：

10052909（2015）05006404

資源枯竭、環境污染是目前人類社會發展面臨的兩難境況，而土木工程的建設和運營，既消耗大量的能源和資源，又帶來多方面的環境影響。因此，發展資源能源消耗小、環境影響小的土木工程是土木工程領域實施可持續發展的時代要求。為適應這一時代精神，許多高校土木工程學科開設了環境工程概論課程，旨在現有的土木工程教育體系中，開展環境和可持續理念教育，培養具有資源節約、污染控制等多個領域專長的一專多能應用型土木工程人才，以改善設計和建造技術，實現土木工程的可持續性[1]。本文結合土木類專業環境工程概論課程教學實際，探討課程教學內容、教學方法和考核評價等方面的改革，以尋求適應新時期土木工程人才培養要求的環境工程概論課程教學模式。

一.基于學科特點，構建既有繼承又有創新的內容體系

環境工程概論是環境科學、環境工程等專業的必修課。目前，市場上流通的教材基本上由從事上述專業的學者編寫完成，教材內容也都偏重環境領域的可持續發展、污染控制等基本原理和方法，而對其在土木工程中的應用沒有涉及，也不包括與土木工程建設密切相關的土地環境問題與保護，以及與資源節約密切相關的綠色建筑與綠色施工等內容，教材的針對性不強[2-5]。因此，課程組在實際教學工作中，結合土木工程學科對該門課程的教學要求，整合完善了教學內容，在繼承課程傳統教學內容的基礎上增設了若干專題。教學內容以環境工程的基本原理和基本知識為主線，講授水環境、大氣環境、固體廢物、噪聲、光、熱、放射性等污染問題和防治措施，重點突出土木工程行業常見的環境問題及污染控制措施，并從節能型建筑、節水型建筑、綠色施工（節水、節材、節地、節能）等方面闡述綠色建筑建設的技術要求，構建既有繼承又有創新的教學內容體系[1]。教改后的課程內容如表1所示。

從表1可以看出，教改后的教學內容緊密圍繞環境工程概論課程的基本結構，在保留經典知識的同時，將視角立足于土木工程學科，把土木工程行業常見的環境問題、污染控制措施以及綠色建筑等納入課程內容中，形成既有繼承又有創新的教學內容體系。2013年，課程組將構建后的教學內容編著成面向土木工程學科的《環境工程概論》一書，由清華大學出版社列入其出版的土建創新類規劃教材系列[1]。該教材突出了環境保護、資源節約在土木工程中的應用，反映了在土木工程領域積極建設環境友好型和資源節約型社會的新思想、新理念。使學生在今后工作或進一步學習中，將環境保護知識向本學科滲透，同時獲得新的靈感或創新性思維。

二、協調傳統教學手段和現代教育技術，探索立體化教學方式

環境工程概論是概述性課程，內容涉及水文學、環境地質學、水力學、生物學、化學、氣象學、土壤學等方面知識，再加上補充的與土木工程有關的創新內容，課時的有限性與知識的增長性之間的矛盾日益突出。這就要求課程組教師在授課時應更加注重所講解內容的質和量，將多而雜的信息進行疏理與歸納，以靈活的方式傳達給學生，但傳統的、單一的灌輸式教學方法難以取得滿意的教學效果，也無法滿足當前應用性、創新型人才的培養要求。因此，在教學模式上必須進行改革，改變以往單一的注入式教學方法，積極探索自學總結式教學、啟發式教學、案例教學、課堂專題研討、影音及實地參觀等多元化、立體化教學模式，將多種方法有機結合，將教師的主導作用和學生的主體地位相結合，增強課堂教學的生動性和真實性，進而提高教學效果和學生創新能力。

（一）講授法

在概述性課程的教學過程中，利用多媒體課件講授是使用最廣泛，也是最傳統的教學方法，但學生處于被動接受的地位，不太利于土木工程學科應用型人才的培養。因此，在教學實施過程中，應相應地縮減該類教學方法的使用。只有在針對教學內容較難、知識點在其知識結構鏈中起核心作用，并對后續知識的學習起決定作用的教學內容時，才使用講授法教學方法。

（二）自學總結法

在課堂學時減少、課程內容充實增加的情況下，充分利用自學總結法提高學生的知識攝入量。教學模式采用教師擬定自學提綱、指定自學內容、明確學習目標，并要求學生在一定結構范圍內做出總結。該方法主要針對介紹性、不必作過多闡述、比較淺顯的、非核心知識單元的基本教學內容。

（三）啟發式教學

積極開展啟發式教學，引導學生獨立思考，使學生對知識的學習達到觸類旁通和舉一反三的效果。該方法比較適合在傳授與土木工程有關的水、氣、聲、渣、光、熱等環境問題和防控時采用。在這部分教學內容之前，學生已經學習和掌握了上述環境問題污染控制的基本知識和基本原理。因此，可以學生知識背景為基礎，由教師提出問題，學生分析和解決問題，或積極引導學生提出本專業的環境問題，并幫助學生提出解決本領域環境污染問題的有效方案和建議，把課堂教學活動由單純的“教”轉化成“教與學”的統一。這種“引而不發，導而不講”的教學方法，一方面可以促進師生之間的互動，活躍課堂氣氛，激發學生濃厚的學習興趣；另一方面也可以培養學生將相關知識融會貫通，進行思考和分析的綜合能力。

（四）案例教學

在教學中適當采用與日常生活較為接近的環境案例教學，可以讓學生感到環境問題離我們非常近，因而應該給予更多的關注，并且可以從自己的專業工作入手，從身邊的一點一滴做起[6]。這種方法可以貫穿整個教學過程，特別是在每個章節的開始，安排一個與章節內容有關的“案例導入”引出相關的章節要點。 如講解土地問題及防治時，以城市“地陷”作為案例導入；光、熱污染章節以玻璃幕墻光污染為案例導入；大氣污染及控制章節則以今年中東部地區多次出現的“霧霾”為案例導入等等。通過案例教學，讓學生感受到可以“學以致用”，從而激發學習興趣，并將感性認識上升到理性的思考，從更深的層面來認識環境問題。

（五）課堂專題研討

在講授完某個專題后，教師可結合土木工程學科布置幾個相關的小主題，讓學生分組查閱資料和調研身邊發生的實例，并制作成PPT文件在課堂上匯報，調研和匯報情況則計入課程平時成績。例如要求學生對學校建筑中的水回用情況、建筑裝修垃圾的產生原因及防治、固體廢物在建筑材料中的綜合利用、建筑節能等情況進行調研等等。這種方法打破了以教師為中心的傳統教學模式，師生的角色換位使很多學生感到新鮮有趣，從而提高了學習興趣，也取得了較好的教學效果。這種方法一般適合在各章節內容結束之后安排相關主題。

（六）實地參觀教學

實地參觀有利于學生對知識體系的感性認知和掌握[7]。因此，在學完重點章節后，課程組積極組織學生進行相應的實地參觀。例如，組織學生參觀集美區污水處理廠、廈門市東部固體廢棄物處理中心衛生填埋場、廈門BRT沿線的聲屏障、典型的大面積玻璃幕墻建筑等等，使學生親臨實地獲得感性認識。這樣既鞏固了課堂教學知識，又增強了學生的學習興趣。

（七）影音教學

在教學過程中，任課教師廣泛搜集電視、網絡中與教學內容相關的視頻資料，如《今日說法》、《焦點訪談》、《經濟與法》、《中國財經報道》等欄目經常會報道水污染、空氣污染、噪聲污染、垃圾填埋場污染以及城市“地陷”等關系民生的熱點問題。在每章課堂教學結束時，安排時間給學生播放，并在播放結束后，結合視頻中反映的環境問題和學生一起歸納出主要的知識點。這種方法能使學生形象地認識到現實生活中存在的環境問題，具有生動、形象、直觀等特點。通過視覺和聽覺全方位地啟迪學生思維，最大程度地彌補傳統教學方法的不足，提高教學的生動性和教學效果。

教學質量的提高有賴于教學手段的提高和教學方法的改進。在明確教學目標、把握教學內容的基礎上，課程組積極探索上述多元化、立體化的教學方式。根據不同章節內容建立豐富的案例和影音教學素材庫，彌補學生缺乏感性認識的不足，通過因勢利導和專題研討在課堂上加強師生互動，確立學生在學習中的主體地位，使教學內容更為豐富、教學形式更為生動，為學生提供豐富的教學資源和良好環境，實現學生的自主學習和優質教學資源的共享。

三、改變傳統的課程考核方法，培養學生的創新應用能力

環境工程概論是集素質教育、道德教育和專業知識教育為一體的概述性課程，因而考核既要體現學生對基本知識的掌握，還要突出學生的實踐能力與創新能力[8]。在課程考核方面，概述性課程大多是采用寫論文的考核方式，這種方法存在很多局限性，如部分學生書寫敷衍，網絡資料的剪貼復制導致論文主題不突出，甚至內容張冠李戴，因此僅憑論文不能反映出學生對教學內容的吸收和掌握情況。而對試卷考核來說，內容可以涉及到每個章節，各部分分值也能均衡，且通過主觀題和客觀題的設置，基本知識和原理都能有很好的體現和覆蓋，是一種對理論知識較合理的考核方式，但其也不可避免地忽略了實踐性，不能很好體現學生的應用和創新能力，無法實現土木工程學科設置該門課程的教學目的。因此，有必要改革傳統的課程考核方式，在理論考核中滲入實踐環節。這種理論與實踐相結合的考核方式，既可促使學生更好地掌握基本原理和概念，又能將學生環境保護素養的提高寓于專業實踐中。

具體實施過程中，課程組結合多元化教學方法將多種考核同步進行。對于基本概念、基本原理的掌握，采用課堂提問及試卷考核形式，而實踐和創新能力的考核，則結合有關專題研討、實地教學等進行，將各環節學生的考核和期末考試有機地結合起來，減少期末考試的份額，達到既激發學生主動學習，又能提高學生實踐能力的目的。

四、結語

通過上述教學改革的探索和實施，課程組建立了針對性和應用性較強、符合土木學科發展要求的課程內容體系，創新了能激發學生學習內驅力的多元化、立體化的教學方式，完善了能突出學生創新和應用能力的綜合考核方法，三者之間有機聯系、相互影響，朝著培養一專多能的復合型人才、應用型人才、創新型人才的目標努力。這種“三位一體”的教學改革，將全面提高環境工程概論課程的教學實效性，繼而有效培養具有資源節約、污染控制等多個領域專長的土木工程師，積極推動資源消耗少、環境污染小的土木工程的設計、建造和應用，最終實現土木工程領域的可持續發展要求。參考文獻：

[1] 馬紅芳，苑寶玲.環境工程概論[M].北京：清華大學出版社，2013.

[2] 朱蓓麗. 環境工程概論[M].2版北京：科學出版社，2006.

[3] 周集體，張愛麗，金若菲. 環境工程概論[M].大連：大連理工大學出版社，2007.

[4] 方淑榮. 環境科學概論[M]. 北京：清華大學出版社，2011.

[5] 沈耀良，汪家權.環境工程概論[M].北京：中國建筑工業出版社，2000.

[6] 崔麗娜，蘇艷.《環境保護概論》教學內容及方法的實踐與探索[J]. 中國科技信息，2006（10）：226-229.

[7] 楊柳. 非環境專業“環境保護概論”課程教學內容及方法的初探[J]. 天津職業院校聯合學報，2012，14（7）：78-80.

[8] 黃宏，儲鳴，邢云青，等.《環境保護概論》教學實踐與探索[J]. 教育教學論壇，2012（1）：154-155.