提升環境工程本科生工程能力的課程教學改革

楊德軍+熊集兵+蔣家超

1. 前言

某高校環境工程20xx版教學大綱的編制，以國家環境保護法律法規和污染防治政策為導向，緊密結合國家環境保護與生態文明建設的重大戰略需求，突出科研能力和工程實踐能力培養。其中專業選修課程中增設的《環境工程流體機械》，是對20yy版教學大綱《水泵與水泵站》的課程進行發展和改革。

《環境工程流體機械》以流體力學基本理論為基礎，主要介紹環境工程領域內通用的流體機械，包括水泵，水泵房，風機和風機房等內容。與這門課程相近的課程有《水泵與水泵站》和《流體機械》。相比于《水泵與水泵站》，該課程應突出環境工程領域排水泵站和風機的內容。《流體機械》是流體機械相關學科的專業課程。本課程是《流體機械》中應用于環境工程領域的內容。

《環境工程流體機械》在大三上學期開課，是專業課程的開始。本課程的學習興趣和效果，對學生后續專業課程的學習產生一定的影響。目前，國內外就業市場的劇烈變化，對學生和教師造成一定影響。因此，教師應該調整原有的教學形式和教學方法，更新教學內容和教學手段，激發學生興趣，提高環境工程本科生的工程能力，為環境工程本科生將來從事設計、施工、規劃以及運行管理奠定堅實的本科基礎[1]。

2. 基于《環境工程流體機械》課程，提升工程能力的教學改革措施

2.1. 引導學生學習重點和難點內容

《環境工程流體機械》課時量較少，所以講授過程中，應該引導學生學習該課程的重點和難點。教師們應該積極溝通，針對專業特點，有意識地對課程重點內容進行重點講授。當前的注冊設備師（給水排水）和注冊環境工程師職業資格考試中，該課程的內容非常重要，教授過程中，適當引入部分試題，激發學生學習興趣。完善多媒體課件，增加水泵和水泵房，風機和風機房在實際生產過程中的視頻[2]。多媒體課件應重點突出，避免課件信息量過大，以至產生節奏過快的弊病[3]。

2.2. 強調社會需求，引入工程實例

由于社會對環境工程本科生能力的要求發生改變，因此，教學應當密切結合就業市場，引入工程實例，提高工程能力。例如，講課過程中，引入教學樓和圖書館建筑相關的泵站設置位置、要求和結構形式等，啟發學生思考在不同實際狀況中，泵及泵站的相應設置要求，提高學生的學習熱情。

2.3. 加強實踐教學環節

《環境工程流體機械》實踐教學，應該密切聯系環境工程的認識實習，生產實習和畢業實習，充分認識到該課程是始終貫穿于環境工程的主干課內容。例如，在污水廠實習期間，應該重點介紹污水提升泵房，污泥提升泵房和風機房等，將課程中的基本理論與實際中泵和風機的型號選型系統講授。在對一水廠實習期間，可以將重點放在取水泵站。如果有對城市防洪排澇泵站的實習，應該重點開展城市排水泵站的講解，如果有可能，重點介紹雨水泵站以及與城市防洪排澇的關系，結合當前國家海綿城市建設和研究的形勢，拓展環境工程本科生的就業思路。

2.4. 在課程作業和畢業設計中提高

《環境工程流體機械》的課程作業和畢業設計，就是通過設計計算，選取工藝流程，計算選擇設備構筑物，校核和繪圖的過程，使學生認識到不同知識點的內在聯系，培養學生解決復雜工程問題的能力。

大三上學期，利用課程作業的機會，引入工程思維，讓學生第一次進行工程的初步設計。設計題目應該多樣化[4]，可以分為風機和風機房設計，取水泵站，污水泵站和雨水泵站。相同的題目，提供不同的基礎數據（可以從泵房和風機房類型，水量和水壓，風量和風壓等數據進行區分）。學生分組在一定程度上鍛煉學生的協作能力。作業結束后，分組進行討論，系統匯總，教師在通過學生作業的圖紙和設計說明書的講解，引導學生自主學習給排水專業的設計書冊、室外給排水設計規范等工程材料，學會查閱相關基礎資料。學生在設計過程中學習了工程規范和圖紙，合理應用工程制圖的知識點，逐步掌握工程圖紙的基本要素。

畢業設計是學生大四第二學期的主要任務，學生通過畢業設計，對環境工程的主要知識點和基礎理論進行綜合應用。泵站和風機貫穿于水污染控制和大氣污染控制等畢業設計中，對畢業設計的要求應高于課程作業。

2.5. 改革課程考核體系

課程考核方式不科學，很難調動學生的積極性和主動性[5]。因此，應開展課程作業的過程考核。通過查看設計圖紙及計算說明書，來掌握學生的設計進度；增加答辯環節，讓學生展示設計圖紙和說明書，答辯過程師生互動，以此來客觀公正的判斷學生的工作量[4]。

2.6. 提高教師的專業實踐能力

教師應該不斷更新自己的知識體系，提高自身的專業實踐能力，加強產學研的密切結合，積極開展成果推廣，生產技術服務，科技咨詢等科技活動，提高該課程的實踐能力。

3. 結語

為了滿足當前就業形勢對環境工程本科人才的需求，《環境工程流體機械》作為某校環境工程專業的專業選修課，其教學質量和教學效果與專業主干課的關系密切。根據環境工程專業的發展形勢和該校的課程體系，提出了發展和完善《環境工程流體機械》課程的建議和措施，以工程思維來提高學生的工程和實踐能力。課程教學改革實踐是一個持續的動態的過程，本文的改革措施和建議將在今后的教學工作中進一步的實踐。

參考文獻：

[1]李靜， 張彥平， 王麗娟， 李征， 李一兵， 王朋， 劉立超. 《泵與泵站》 教學改革措施的研究. 教育教學論壇. 2016（38）：110-111.

[2]曾曉嵐， 張智， 張勤， 蔣紹階， 丁文川. 泵與泵站課程教學改革初探. 高等建築教育. 2007 Aug 31；16（3）：85-88.

[3]魯群. 泵與泵站課程教學改革與實踐的探討. 科教導刊. 2013（22）：107-108.

[4]趙曉莉， 劉鳳玲， 陳雯， 張海鷗. 《 泵與泵站》 課程設計改革探索與實踐. 教育教學論壇. 2017（10）： 148- 149.

[5]劉海芳， 劉玥. 泵與泵站課程設計現狀與改革探討. 科技視界. 2017（1）：255-255.

基金項目：2017年度中國礦業大學教育教學改革項目“綜合提升環境工程本科生工程設計能力的內涵式教學方法改革和實踐”（編號2017YB20）。

作者簡介：楊德軍，男，1981年生，山東煙臺人，博士，副教授，從事環境工程的教學與科研工作。endprint