《環(huán)境工程學》教學中存在的問題及教學探索

萬銳+方彩霞

摘 要：《環(huán)境工程學》重點向?qū)W生講述水、大氣、固體廢棄物和噪聲污染的成因、基本原理和控制方法，是環(huán)境類專業(yè)的核心課程之一。根據(jù)安徽師范大學環(huán)境科學與工程學院十多年課程教學實踐，提出了教學過程中存在的一些問題，并從多方面介紹了開展教學探索的成果，以期為提高教學效果以及課程的進一步發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：環(huán)境工程學；環(huán)境科學；教學研究；教學改革

《環(huán)境工程學》是一門集合有數(shù)學、物理、化學、生物等學科基礎(chǔ)知識，同時又具有《工程力學》《流體力學》《建筑工程學》《化工原理》等各種工科特點的一門綜合性、基礎(chǔ)性和實踐性課程。在目前國內(nèi)眾多高校環(huán)境類專業(yè)中，《環(huán)境工程學》已成為環(huán)境類專業(yè)開設(shè)的重要課程之一。如同濟大學、西安建筑科技大學、重慶大學等環(huán)境學院均把《環(huán)境工程學》課程列為環(huán)境科學專業(yè)的核心課程。《環(huán)境工程學》課程基本包括水污染控制、大氣污染控制、固體廢棄物的處理與處置、物理性污染控制四個重要方面，通常設(shè)置在基礎(chǔ)性課程之后、專業(yè)課程之前。旨在通過該課程的學習，讓學生全面掌握水、大氣、固體廢棄物、物理性污染等產(chǎn)生的基本原理和控制方法。因此，該課程的教學效果將對學生后續(xù)專業(yè)課程的學習、工程性思維的建立等產(chǎn)生重要影響。安徽師范大學環(huán)境科學與工程學院自成立以來，一直將《環(huán)境工程學》作為環(huán)境科學專業(yè)的核心課程，然而在數(shù)十年的教學及實踐過程中，發(fā)現(xiàn)了一些問題，也進行了一定的教學探索。

一、 《環(huán)境工程學》教學過程中存在的問題

（一） 教材多樣、內(nèi)容范圍多而教師研究方向相對單一

教材是開展課程教學的重要媒介，更是構(gòu)建課程教學體系的基礎(chǔ)。《環(huán)境工程學》課程的教材種類繁多。如高等教育出版社就有《環(huán)境工程學》（第三版）（蔣展鵬和楊宏偉主編）和《環(huán)境工程學》（王曉昌和張承中主編）、機械工業(yè)出版社出版的《現(xiàn)代環(huán)境工程原理》（李永峰和陳紅主編）、哈爾濱工業(yè)大學出版社的《基礎(chǔ)環(huán)境工程學》（林海龍主編）以及由Davis和Cornwell主編，王建龍譯的《環(huán)境工程導(dǎo)論》等。從目前《環(huán)境工程學》課程的教材選擇上，各大高校主要以《環(huán)境工程學》（第三版）（高等教育出版社出版，蔣展鵬和楊宏偉主編）為主。該教材主要分為水質(zhì)凈化與水污染控制工程、大氣污染控制工程和固體廢棄物污染控制工程及其他污染防治技術(shù)三大篇章，分別從水、大氣、固體廢物、噪聲、電磁輻射等角度講述了污染的產(chǎn)生、來源及處理或處置技術(shù)。

教師是課程知識傳授的主體。本課程的教授，需要全面精通環(huán)境工程中各種環(huán)境要素（如水、大氣、土壤等）的污染特征、控制方法及原理，在各種污染控制過程中更是會涉及到多種處理方法及原理（如物理法、化學法、生物法等）。然而，環(huán)境工程專業(yè)的教師大部分來自各高校的高層次人才或工程師，因時間精力有限，加上術(shù)業(yè)有專攻，少有教師能夠全方位從事環(huán)境各要素的相關(guān)研究工作。由此可知，《環(huán)境工程學》課程的綜合性對授課教師的知識儲備、授課水平等均提出了較高的挑戰(zhàn)。

（二） 內(nèi)容豐富而課時嚴重不足

環(huán)境類專業(yè)為一類綜合性和實踐性較強的專業(yè)，因此各高校在培養(yǎng)方案的制訂上都盡量給開設(shè)足夠多的課程，以便學生掌握所需要的知識。這導(dǎo)致環(huán)境類專業(yè)學生的學習任務(wù)較重，而學習時間和總學時固定，因此分配到單門課程的學時就十分有限。雖說《環(huán)境工程學》為專業(yè)核心課程，但目前各大高校中該課程理論學時通常也僅有51～64學時。以《環(huán)境工程學》（第三版）（高等教育出版社出版，蔣展鵬和楊宏偉主編）為例，該教材將所有內(nèi)容劃分為13章（12章主體內(nèi)容加緒論），共分為57節(jié)，課本共有760頁。由此，分配到每個課時需要講授1節(jié)內(nèi)容，完成近12頁知識的學習。要在40～50分鐘的時間內(nèi)，把12頁的內(nèi)容講深講透，這給授課老師的備課、講授以及學生的課堂學習都帶來了較大困難。

（三） 教學內(nèi)容與其他專業(yè)課程存在重復(fù)

不論是采用哪種教材，《環(huán)境工程學》課程的教學內(nèi)容都是主要圍繞水、大氣、噪聲和固體廢棄物四個方面展開，講述水質(zhì)凈化和水污染、大氣（或空氣）污染、噪聲污染的原理以及控制技術(shù)、固體廢棄物產(chǎn)生、處理與處置的基本原理和方法、工藝及工程設(shè)計等，這些知識成為該課程講授的基本內(nèi)容。然而授課時的限制，這些課程內(nèi)容又不可能都得到深入的講述。從目前的環(huán)境工程專業(yè)現(xiàn)狀來看，水、大氣、固體廢棄物乃至物理性污染控制（主要包括噪聲和輻射）已成為環(huán)境專業(yè)的發(fā)展方向及學生就業(yè)的主要渠道。因此，為讓學生熟練掌握相關(guān)知識，很多學校同時又開設(shè)了《水污染控制工程》《大氣污染控制工程》《固體廢棄物的處理與處置》《噪聲污染控制工程》等相關(guān)課程。這部分課程的開設(shè)與《環(huán)境工程學》中的部分內(nèi)容存在重復(fù)。課程內(nèi)容的重復(fù)學習，造成了有限學習時間和資源的浪費，更難以激發(fā)起學生的學習興趣，從而使后期開設(shè)的課程成為學生學習過程中的“雞肋”。

二、 教學過程中的幾點思考

（一） 探索多教師協(xié)同教學新思路

教師是課程知識傳授的主體。在傳統(tǒng)的教學模式中，一門課程從全部內(nèi)容的備課、上課、考試等一般由一位教師負責完成。《環(huán)境工程學》作為一門涵蓋了化學、物理、生物以及環(huán)境學和工程學等學科的綜合型課程，該課程的教學給授課老師提出了較高的要求。而目前大學老師大部分來源于博士畢業(yè)生，并且都有自己的研究方向和擅長領(lǐng)域，由于時間和精力的關(guān)系，少有能夠同時精通各類技術(shù)的全才。相反，學校乃至學院作為一個教學主體，掌握有大量教師資源，將精通相關(guān)知識的老師進行整合，讓各教師在自己擅長的領(lǐng)域內(nèi)為學生更好地講授相關(guān)內(nèi)容，將極大地提高工作效率和教學效果。如污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計部分，讓一位具有大量工程設(shè)計經(jīng)驗的工程師來講授，比讓長期從事環(huán)境理論研究的教師，更具有現(xiàn)實指導(dǎo)性。同時，工程師長期從事工程設(shè)計的經(jīng)驗以及工程實例會讓課堂增色不少。多位教師合上課程，讓學生接觸不同教師的教學風格和思維方式，有利于拓展學生的多樣性思維。教師的更換，給課堂不斷帶來新的血液，增強學生的興趣，防止學生對課程老師出現(xiàn)視覺疲勞也具有重要作用。endprint

在實施方式上可以采用一個學期多名老師配合完成整門課程或?qū)⒄n程內(nèi)容分解，分階段、分教師講授兩種方式。如同濟大學就將《環(huán)境工程學》按水、大氣和固廢進行分解，不同學期由相關(guān)專業(yè)的教師完成，取得了不錯的教學效果。當然，由此也可能帶來一系列的管理方面的問題，急需教學管理部門提高管理水平。如考試過程中的試卷題目問題，可通過建立課程試題庫，教師提供所授課程的題目，由管理部門根據(jù)課程的比例設(shè)置題目類型和分值，并且可通過不同教師的逐年添加，最終形成豐富的題庫資源。

（二） 更新教學方法，科學選擇授課內(nèi)容，突出重點難點

對于綜合型課程，一般都存在內(nèi)容范圍多而課時嚴重不足的問題。對于《環(huán)境工程學》這種實踐性較強的綜合型工程課程，選用合適的教學方法通常能達到事半功倍的效果。結(jié)合課程特點，在課程的教學過程中，可采用理論教學與啟發(fā)式教學、案例教學、參觀實踐教學等相結(jié)合的方式。在介紹大氣污染控制基本知識、原理和設(shè)計（如空氣中粉塵的沉降）時，教師可結(jié)合霧霾或沙塵暴等熱點提出問題（如霧霾或沙塵暴如何形成？如何去除？），由教師逐漸引導(dǎo)，讓學生以前期學習的物理、化學、流體力學、化工原理、土木工程等相關(guān)學科的知識為基礎(chǔ)，積極主動去解決本領(lǐng)域的環(huán)境污染問題，在學習過程中了解課程知識的實用性。同時，利用大氣、水和滲濾液均為流體的特性，可結(jié)合前期流體力學的知識進行統(tǒng)一地分析和講解，努力做到靈活應(yīng)用，首尾貫穿。

課程知識的實用性也是長期教學過程中學生咨詢最多的問題，由此可以教學大綱為基礎(chǔ)，通過與注冊環(huán)保工程師執(zhí)業(yè)資格考試以及實際工程設(shè)計中的要求相結(jié)合，對課程的內(nèi)容及考核方式進行合理的篩選。對于一些基礎(chǔ)性、記憶性的內(nèi)容可提前布置課后自學，課堂重點講述工程原理、設(shè)計及案例分析等，從而合理分配教學時間。另外，由于課本內(nèi)容的滯后性，鼓勵在科研及工程一線的教師進課堂，根據(jù)工程實際和自身的經(jīng)驗，對課本中涉及的一些逐漸淘汰的落后工藝與技術(shù)等內(nèi)容進行壓縮和刪減，擴展大量新的工藝及方法，保證課程內(nèi)容的與時俱進。

（三） 合理設(shè)置培養(yǎng)計劃和開設(shè)專業(yè)課程

就目前就業(yè)及發(fā)展方向來看，環(huán)境類專業(yè)學生就業(yè)（包括從事研究類型的崗位）從事水、大氣或固體廢棄物治理的占大多數(shù)，同時這三個方向也是環(huán)境類專業(yè)的重點學習內(nèi)容。由于這部分內(nèi)容的重要作用，很多學校在課時不夠，又想讓學生更多更深入地學習一些專業(yè)知識的雙重壓力下，常把《環(huán)境工程學》作為基礎(chǔ)課程，而在后續(xù)持續(xù)加開《水污染控制工程》《大氣污染控制工程》《固體廢棄物的處理與處置》等相關(guān)專業(yè)課程。由于教學內(nèi)容的重復(fù)性和課程之間的協(xié)調(diào)不通，導(dǎo)致教學資源和學時大量浪費。雖然部分學校通過將后期的專業(yè)課設(shè)置為選修課程，讓學生通過興趣選擇，以減輕學生的學習負擔，但由于前期《環(huán)境工程學》將這部分專業(yè)課程的基礎(chǔ)及原理都有所涉及，導(dǎo)致學生對課程失去興趣，從而達不到預(yù)期的教學效果。

由于本課程及教學內(nèi)容在專業(yè)中的特殊地位，學院可通過打通專業(yè)選課局限、分割課程功能、設(shè)置專業(yè)的實踐課程等方式，既補充完善課程的學習內(nèi)容又不會造成資源的浪費。根據(jù)學院的專業(yè)設(shè)置要求，環(huán)境工程專業(yè)一般分別通過設(shè)置《水污染控制工程》《大氣污染控制工程》《固體廢棄物的處理與處置》等相關(guān)專業(yè)課程來完成相關(guān)內(nèi)容的學習。由此，環(huán)境科學專業(yè)學生可通過在完成相關(guān)課程學習的基礎(chǔ)上，允許其選修環(huán)境工程專業(yè)課程，與環(huán)境工程專業(yè)的學生一起完成該課程的學習。而在后期課程的設(shè)置上，可通過完善教學大綱，將類似課程的教學內(nèi)容進行分割，以實現(xiàn)不同功能性課程。如在《環(huán)境工程學》基礎(chǔ)上，開設(shè)針對水、大氣和固體廢棄物等為處理或處置對象的設(shè)計實踐類課程，重點培養(yǎng)學生靈活運用前面學習的基礎(chǔ)知識，并可通過現(xiàn)場參觀實習和設(shè)計等手段鞏固所學內(nèi)容，做到活學活用、學以致用。

三、 結(jié)語

環(huán)境工程學是環(huán)境學科的重要分支，是環(huán)境科學專業(yè)的核心課程之一。但該課程的教學存在教材多樣、內(nèi)容范圍多而教師研究方向相對單一、教學內(nèi)容豐富而課時嚴重不足、教學內(nèi)容與其他專業(yè)課程存在重復(fù)等問題。在長年的教學實踐中，提出了多教師協(xié)同教學、更新教學方法，科學選擇授課內(nèi)容，突出重點難點、合理設(shè)置培養(yǎng)計劃和開設(shè)專業(yè)課程等方法，有利于提高教學效果，激發(fā)學生學習興趣，最終實現(xiàn)對學生分析實際問題、解決實際問題的能力的提高。

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作者簡介：萬銳，方彩霞，安徽省蕪湖市，安徽師范大學環(huán)境科學與工程學院。endprint