《環境工程學》課程探究式小班教學改革與實踐

楊勤麗

摘要：在當前信息化時代背景下，分析《環境工程學》課程本身的特點和當前教學現狀，從提高本科生綜合素質的人才培養模式角度出發，提出在教學內容的前沿性、教學方式的創新性及考評方式的多元性等方面進行改革與實踐，激發學生學習的自主性、積極性和探索性，達到提高學生分析和解決實際環境問題的能力。

關鍵詞：環境工程學；項目式課程設計；多元過程考評

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）31-0109-02

一、課程特點與教學現狀

《環境工程學》作為一門同時具備應用性和學術性的課程，具有很強的實踐性和理論性。同時，環境工程學正處于快速發展階段，整個課程體系在不斷完善，新概念、新理論、新技術和新工藝層出不窮[4]。因此，在教學過程中，做到工程實踐和基礎理論的有機統一、傳統知識和學術前沿的有力結合是關鍵。然而，目前環境工程學課程在教學內容、教學方法和考評方式上存在諸多不足之處。（1）教學內容陳舊。目前的教學內容往往采用一本或兩本教科書進行講解，由于信息技術的迅猛發展，污染控制的新技術、新理論日新月異，一兩本教科書往往很難全面的概括環境工程學的內容、工藝和技術。即使是新編的教材也很難跟得上世界先進理論和技術的發展。而且，陳舊的教學內容易給學生造成厭倦感，不利于培養學生的創新精神。（2）教學方法和模式單一。當前的教學模式仍是以教師在課堂上的“填鴨式”教授為主，以題目單一的課程設計和僵化的課程實驗為輔，學生被動地接受知識，缺乏工程實踐和理論創新。整個過程中，學生的主體地位沒有得到充分發揮，學生學習的積極性、主動性、創新精神沒有得到充分調動。（3）考評方式片面。目前，環境工程學課程的考核方式大多以期末考試的結果評價為主，而未充分考慮學生在課程學習過程中各個環節的表現。以結果評價為主的考評方式不能反應學生的綜合學習能力，不具激勵性，反倒促使部分學生平時不努力，臨考抱佛腳的現象頻繁發生。

目前，在當前全球環境問題加劇、信息技術日新月異的時代背景下，面對以科技創新和技術升級為核心特征的激烈國際競爭，環境工程學教師們不得不思考：如何在教學過程中提高學生的創新能力和綜合素質？

二、探究式小班教學改革探索與實踐

針對現有本科生教學中存在的問題，我校積極進行探究式小班教學模式，設置專門的小班研討教室區，配備先進的多媒體設備，加強課程的研討環節設計，充分發揮學生的主體作用。《環境工程學》的探究式小班教學主要從以下幾個方面進行展開。

（一）教學內容的前沿性

傳統教學內容集中在系統介紹環境工程學的基本理論，特別是水質凈化與水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物污染控制、全過程污染控制工程以及環境規劃與管理等的基本原理和方法。然而，由于環境工程學其理論、方法和技術、工藝正處于發展和探索階段，因此通過現有固定的教材去系統地傳授環境工程學的內容顯然是不太合理的。其教學內容需要進行不斷更新和擴充，并根據學生的接受能力進行甄別篩選。同時，要求任課教師在不斷發展的環境工程技術與相對穩定的教材中尋找一條貫穿整個教學內容的主線，在授課過程中，跟蹤環境工程領域研究進展，結合自身的科研成果，把最新的技術適度融入到課堂中。此外，面向全球化時代的環境問題，教學內容上也要體現全球化，例如內容上涉及世界各國環境問題的共性和個性及其依存關系，培養具有“全球意識”的國際型人才。

（二）教學方法改革

1.以學生為中心的互動式教學。不同于傳統的“填鴨式”教學，以問題為驅動教學，通過師生高強度互動，體現學生在課堂上的主體地位。比如在講解固體廢棄物管理系統時，通過問題“我們日常生活中的垃圾是如何被收集和處理的？”讓學生結合切身體驗思考垃圾管理系統所包含的垃圾產生、收集、運輸、中轉、處理、資源化利用等環節及各個環節中的關鍵技術，培養學生的自我思考、自我學習的綜合能力。同時，針對課程中的難點和重點，教師通過“發出提問-學生即興回答”、課堂小測驗、請學生上講臺演算等方式了解學生對重難點的理解和掌握情況，并在課堂上做及時調整。另外，教師還可針對下次課的重點內容布置課外任務，讓同學們課下去翻閱資料，把學到的知識和體會帶回到課堂上交流討論，拓寬學生的閱讀量和知識面，提高學生在課堂上的主體作用。

2.先進的教學手段。目前的教學雖輔以PPT，但仍以靜態文字、圖片或公式為主。在《環境工程學》探究式小班教學中，通過配以工藝動畫、仿真軟件、教師外出考察、同行會議等機會拍攝的實際工程視頻、國外網站上下載的教學視頻等，增強多媒體教學的動態內容，增強教學的生動性、直觀性和實用性，加深學生對環保治理工藝和構筑物的理解和認識。同時，學校為推進探究式小班教學實施，在專用教室內配備了先進的軟件和硬件設備，如電子白板、超大屏教學液晶顯示器、無線網絡、師生互動軟件、多形狀任意組合桌椅等。這些軟硬件設備和服務為實現師生互動、深入研討提供了有力保障。

3.探索式的研討型課堂設計。研討型課堂設計的目標是通過專題研討形式激發學生學習興趣，引導學生去自主學習、批判性思考，培養學生的辯證思維和快速獲取新知識并綜合運用相關知識的能力，同時增強學生溝通交流能力和團隊協作精神。具體而言，根據《環境工程學》課程教學進度，在特定時間設置一些有探索性、拓展性的研討專題（如人工濕地、霧霾治理、沼氣技術等），把學生分組，使各組在課下圍繞專題內容從不同側重點進行文獻檢索和閱讀理解，學習前沿技術并思考其適用范圍、存在的問題及發展前景，最后在研討課堂上借助先進的多媒體設備和軟件進行專題匯報，教師引導其他同學對該組專題報告進行批判式討論和頭腦風暴式探討。通過幾次專題研討課，學生學習的積極性明顯提高，其報告的質量、團隊間的協作和回答問題的思辨能力均有提升。

4.項目式課程設計教學。課程設計是使學生基于所學理論知識針對一個特定問題設計一套解決方案或工藝流程，一方面加強其對知識的理解，另一方面鍛煉其理論聯系實踐的動手能力。傳統的課程設計多以教師給定題目，學生課下完成為主。但是一般而言，教師給定的課程設計的題目重復、單一且陳舊，不針對實際案例，不具有挑戰性，給學生的感覺像是一個大的課后作業，不能很好地鍛煉學生的動手能力。在探究式小班教學中，利用教師現有科研促進和服務于課程設計，探索項目式課程設計教學模式。具體而言，基于教師的科研項目、學生的科創項目或實際工程案例，提煉并設置課程設計題目，將教師自己的研究、學生參與的科研活動、實際工程案例與課程設計進行有機結合，豐富設計內容，實現科研成與教學的融合，理論與實踐的融合。這樣除了提高學生實踐能力和創新能力外，更能拓寬學生視野，培養學生的潛在的科學素養。

（三）多元性的過程考核

環境工程學中的課堂表現（包括課堂問答、討論互動、測驗、作業完成等情況）、專題研討、課程設計、課程實踐等環節環環相扣，不同環節側重從不同角度培養與考察同學的不同方面的能力，每個環節都需要學生的認真與付出。因此，為全面地考核學生的學習能力，同時也為更好地激勵學生的積極性，需要將學生在各個環節的過程表現納入綜合考評體系，實現由傳統的結果考評優化為多元性的過程考核。例如，在《環境工程學》探究式小班教學考評方法中課堂表現占15%；污水廠參觀實踐及報告占5%；專題研討占20%；課程設計占20%；期末考試占40%。

三、結語

環境工程學作為一門應用性和學術性的課程，面對目前環境變化帶來的挑戰，在課程的教學內容上必須系統規劃和精心設計各章節的教學內容。同時在教學方式上需要一方面激勵學生自主學習，拓寬其對學科前沿的認識和創新思維的培養；另一方面促使學生理論聯系實際應用，培養其較強的解決環境問題的能力。

參考文獻：

[1]蔣展鵬.環境工程學[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2]王藝璇，湯茜，楊春維，騰洪輝.加強實踐能力為導向的環境工程學教學研究[J].廣州化工，2015，（19）：184-185.

[3]柴曉利，謝麗.環境工程學課程教學改革實踐[J].教書育人，2012，（27）：102-103.

[4]田愛民，程建光，周建石.環境工程學本科學位課程教學改革的實踐研究[J].世紀橋，2007，（10）：132-133.