專題式教學法用于環境工程學的探討

馬明海，錢麗萍

（1.黃山學院 生命與環境科學學院,安徽 黃山245041；2.華東師范大學 生態與環境科學學院,上海200062）

國家教育部副部長魯昕在2014年中國發展高層論壇上透露，1999年大學擴招后600多所 “專升本”的地方本科院校將逐步轉型職業技術學院。安徽省于2008年成立了安徽省應用型本科高校聯盟，即“安徽省行知聯盟”。作為2002年升本的黃山學院（以下稱“我校”），基于“建設地方應用型本科院校”的辦學定位，確立了“建設地方應用型高水平大學”的發展目標。地方本科院校向應用技術型高校轉型勢在必行，這就需要高校對教學工作進行必要的改革，以提高教學質量，推動學校轉型的順利進行。

專題式教學，是指教師根據教學大綱的目標和要求，打散教材章節的順序，對教材內容進行重新梳理和整合，形成既有重難點、前后理論知識又相互聯系同時又具獨立性的主題模塊式教學方式[1-3]。專題式教學被認為是可持續教育的一種創新方法，不僅能吸引學生的學習興趣，使其掌握相關的知識，更能培養學生必要的技能和能力，如促進參與學習、提高創造性和系統思考性。

專題式教學方法在“兩課”、原理課等方面得到了廣泛應用[6-8]，較少涉及技術工程類課程。本文以我校環境工程學課程教學為例，總結了教學過程中存在的問題，對專題式教學用于該課程教學的可行性進行了分析，對專題式教學的內容進行了初步設計，指出了專題式教學實施時需要注意的問題，以期提高教學質量，培養學生綜合素質，為其在工程類課程中的廣泛應用提供參考依據。

1 環境工程學課程介紹

作為我校環境科學專業重要的專業主干課之一，環境工程學的內容包括水質凈化與水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物的處置與管理以及其他公害防治技術的基本原理和方法，其主要目標是培養學生綜合運用所學基礎理論知識解決環境污染治理工程實踐問題的能力。該課程在學生完成環境學、生態學、環境化學、環境監測、環境微生物學等專業基礎課的學習后開設，共48課時。教學過程中存在的問題主要包括以下4個方面。

1.內容多課時少，易造成“走馬觀花”式的注入式教學；

2.學生數多，易導致學生主動參與討論發言的機會少；

3.教師術業有專攻，易產生“熟悉內容多講，陌生內容少講”的現象；

4.考評方式單一，易出現學生“為了考試而學習”的局面，難以體現教學效果。

教學中的這些問題最終導致教學質量不高，學生學習興趣不濃，學生分析并解決實際問題的能力不強。

2 實施專題式教學的必要性

2.1 可以解決內容多課時少的矛盾

“兩課”及通識課課時的增加縮短了專業課的課時數。把水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體污染控制工程等多門課程的知識點集中于環境工程學這一門課，于48學時內完成。若按照原有的教材章節安排按部就班地進行教學，必將導致面面俱到而又淺嘗輒止。同時，教材內容永遠落后于課堂。而根據專業特性要求，環境工程學教學必須緊密聯系實際，這就需要在教學內容上增加實際的工程案例分析，及時補充最新研究進展，勢必加劇矛盾的惡化。專題式教學打破教材章節的束縛，按照知識體系的內在邏輯關系對教材內容進行重新梳理和整合，形成模塊化知識專題，各專題自成體系而又相互聯系，是對原有內容的深度總結和提升，有利于少課時條件下對課程中的重難點問題進行深入的闡述，提高教學效果。

2.2 可以解決學生數多參與少的矛盾

傳統的注入式“滿堂灌”強調以教師、課堂和教材為中心，使學生成為了被動的“接收器”，難以激發學生的創新意識和主動思考能力[10]。課堂討論過程中，由于人數較多（我校環境科學專業學生數最高的一屆達107人），致使討論發言成了優等生的“專利”，絕大多數學生未能參與其中，久而久之，勢必會打消他們的學習積極性。專題式教學以問題為中心，以學生為主體。教學過程中可將每一個專題分成若干個子專題，分別分配至每一個學習小組。每組成員帶著各自的問題，通過課下查閱資料和學習討論，形成課堂上的報告，與其他小組同學分享交流，最終形成結論，有利于激發學生自主學習的能力，培養學生發現問題、分析問題并解決問題的能力。

2.3 可以緩解內容多樣性與教師專一性的矛盾

環境工程學的內容橫跨工程學、生物學、化學、物理學等多個領域，體系龐大，內容豐富。由于每位教師的專業背景、知識結構和研究方向不盡相同，導致其專長有所不同，很難做到全面深入地掌握該課程的所有內容。專題式教學主題明確，信息量大，便于發揮教師在教學上的主動性和闡述問題的獨創性，容易把學科前沿知識融入教學內容之中，使學生對問題形成較深刻的認識[11]。為避免因教師個人專長導致的“非重點”為“重點”，可嘗試不同方向教師就各自專長進行專題教學，必要時可聘請實踐經驗豐富的工程師就某一專題進行講學。一方面可以充分發揮教師的優勢和特長，有利于合理分配師資資源。另一方面也可以使學生在同一門課程中感受不同教師的教學風格，有利于激發學生的學習興趣。

2.4 可以解決考評方式單一的問題

常規的考評方式為期末閉卷考試占課程總成績的60-70%，平時成績占30-40%，平時成績中以考勤和作業為主，且大部分的獎勵政策均與成績直接掛鉤，致使學生為了得高分而學習，考完試即把所學知識還給了教師。學生主動學習的積極性難以提高，分析問題解決問題的能力未能得到鍛煉，嚴重影響了教學質量。專題式教學以專題討論的方式進行教學，學生準備資料、完成任務的過程即是主動學習的過程，是解決問題的過程，是鍛煉實踐能力的過程，此部分應加入考評中去，其比例可達30-40%，平時成績占20%，期末考試40-50%。其中，期末考試的試題中也可適當增加實際的案例分析，體現專題討論的內容。課程結束后還可通過座談、問卷等方式分析教學效果，總結經驗，針對不足，提出改進辦法。

3 環境工程學專題式教學的實踐

3.1 環境工程學專題式教學的內容

專題式教學內容的選取尤為重要，它是保證取得預期教學效果的核心[12-13]。按照“以問題為中心，以學生為主體，以教師為主導”的原則，緊密結合教學大綱、實際案例分析及國內外前沿動態，充分調動學生參與的興趣。具體到環境工程學的教學中，其專題內容分水污染控制、大氣污染控制和固體廢物污染控制3個專題進行，見圖1。噪聲污染的防治可穿插于專題中學習，如水處理中鼓風機房的隔音降噪。

以污水廠工程設計為例，具體的教學內容設計見圖2。其他專題的內容設計采取類似的方案進行。為了幫助學生增強感性認識，更好地學以致用，該課程將安排學生深入城市生活污水處理廠、生活垃圾填埋場等單位進行實地考察，條件允許的情況下，可安排少數學生頂崗實習。

圖1 環境工程學的專題教學內容設置

圖2 城市污水廠工程設計專題內容

3.2 專題式教學需注意的問題

專題式教學也有其不容回避的缺陷和軟肋[14]，實施時需注意以下幾個問題。

1.專題式教學對教師的綜合能力提出了更高要求

影響教學質量提高的關鍵因素之一是教師對于課堂的掌控能力，開展專題式教學對教師的綜合能力提出了更高的要求[15]。若要組織好一堂專題式教學課，教師不僅要有較高的教學水平和課堂組織能力，還要有較高的學術水平，才能駕輕就熟，從總體上掌控好教學過程。另外，還需注重不同專題教師的之間的協同作戰，避免各自為政，爭取優勢互補；可嘗試牽頭教師對整體進行設計，各專題教師集體討論，進而確定每一個專題的授課方式及內容。

2.綜合運用多種教學手段和教學方法

課堂教學的氣氛應該是討論式的輕松活躍和適度的緊張，同時適當給學員留有思考問題的空間。為保證專題教學效果，教學過程中需綜合運用案例式、啟發式、研討式、情景體驗式、學導式等多種教學手段和方法。

3.加強專題之間的相互銜接

由于各專題內容的相對獨立性，教學過程中應避免零碎性，提高系統性。環境工程學以環境污染治理為主線，水處理、大氣污染治理和固體廢物處置相對獨立而又相互關聯。水處理過程產生的剩余污泥和臭氣分別屬于固廢和大氣范疇，而干法和濕法兩種除塵方式又會產生固體粉塵和含塵廢水，垃圾填埋亦會產生臭氣和滲濾液廢水。

4 小 結

地方本科院校向應用技術型院校轉型勢在必行，如何實現應用型高校教學質量的提升和學生綜合能力的提升顯得尤為重要。以黃山學院環境工程學教學為例，針對教學過程中存在的問題，提出專題式教學方法用于該課程教學的可行性和必要性，為深化教學改革，提高教學質量，培養學生綜合能力奠定基礎，同時也為其他課程改革提供參考依據。

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