地方性本科院?！董h境工程學》教學改革探索

萬順利，錢麗萍

（黃山學院 生命與環境科學學院，安徽 黃山 245041）

《環境工程學》是一門理論性和應用性均很強的綜合性課程，它以環境科學的相關理論為基礎，運用工程學的手段阻止污染物進入環境介質，保護自然資源，防治環境惡化，進一步改善環境質量[1]。目前，該課程是環境科學專業的必修課，全國各類高校的環境科學專業基本都將此課程列為核心主干課程，課程重點闡述了水質凈化與水污染控制工程、大氣污染控制工程和固體廢物污染控制工程的基本概念、相關原理和工藝特性[2]，是貫穿整個環境科學專業課程體系的主線。按照課程培養目標，學生應掌握環境污染控制領域基本概念、基本原理和基本技術方法，了解該領域的最新進展，理解未來發展方向，初步具備發現、分析和解決環境污染問題的基本素養，從而為畢業后走向環境類工作崗位奠定基礎。隨著就業競爭程度的加劇，社會對學生的綜合素質，特別是創造性和動手能力的要求持續提高，傳統的教學模式越來越難以滿足要求。因此，如何通過課程的教學模式改革，提升培養人才的社會吻合度是“大眾創業、萬眾創新”以及地方性高校加強應用型人才培養背景下值得深入研究的課題。為了滿足新形勢下創造型、應用型專業人才的培養要求，筆者對《環境工程學》的教學模式進行了探索性改革，嘗試了一種“教、做、用”三位一體的多元化全新課程教學新模式。

1 《環境工程學》的課程狀況

黃山學院自2004年開辦環境科學專業以來，便開設了《環境工程學》作為專業核心課程。理論課安排48 學時，目前所選教材為蔣展鵬主編的《環境工程學》（第三版），并推薦高廷耀等編寫的《水污染控制工程》、郝吉明等編寫的《大氣污染控制工程》和寧平等編寫的《固體廢物污染控制工程》等書籍為參考書目，授課時間為第六學期。配套實驗課安排24 學時，共有5 個實驗（主要為水污染控制工程領域的實驗項目），所用教材為課程教學組根據授課要求，結合學生實際情況自編的實驗指導書，授課時間為第六學期。另外，專業人才培養方案中還安排了環境工程學實習作為配套課程，以鞏固學生課堂學習內容，加深對相關原理和工藝的理解，課程實習時間為一周，實習地點為黃山市周邊污水處理廠，生活垃圾填埋場、自來水廠等代表性環保工程。經過10多年的教學實踐，黃山學院環境科學專業已經形成了一套環境工程學理論、實驗和實踐相配套的課程教學體系。

2 傳統教學模式存在的問題

通過大量文獻調研和實際考察交流，發現大部分地方性本科院校在推行應用型大學建設過程中，環境科學專業的《環境工程》教學體系均存在一些共性問題。

2.1 課程教學目標未能精準定位

不能緊扣專業培養目標編制《環境工程學》課程教學大綱，授課的側重點依然是污染物凈化的基礎原理、途徑，而對污染物處理單元的擇優、設計和運營強調不足，故學生很難具備分析、解決實際環境污染問題的基本能力，進而導致畢業生不能達到社會對應用型專業人才的需求。

2.2 所授知識未能緊扣行業發展

隨著環境學科的不斷發展，新概念、新理論、新技術和新工藝不斷提出，而教材和參考資料的更新速度嚴重滯后，便導致學生掌握知識相對陳舊，出現與社會脫節的現象[1,4]。而且實際環境污染控制工程中的分析對象通常是整個工藝流程，這與教材中的編排思路（以單個獨立單元作為分析對象）極不對稱。因此，按照教材體系培養，學生畢業后很難適應實際工作的需要。

2.3 學生主動性和積極性未能充分調動

教師的教學手段比較單一，且以傳統的填鴨式教學方法為主，學生被動的接受知識，加之環境工程學理論課程中涉及的很多工藝、基礎原理及構筑物十分抽象，學生很難理解，學習吃力，故學習的主動性和積極性嚴重受挫。

2.4 課程實驗未能激發學生的創造性

環境工程學課程實驗開設的目的是通過單個獨立實驗，加深對污染處理工藝或單元的理解，增強動手能力，并進一步激發學生的創造性。但很多高校實驗課程中的項目多數是驗證性實驗，且與環境監測實驗重復交叉較多，缺乏設計性和綜合性實驗，學生極易形成思維定勢，不利于培養學生的創造性思維。

2.5 課程實習未能發揮實踐教育功能

課程實習設置的目的是鞏固理論課程所學知識，進一步增強實際動手和解決問題的能力[5,6]。但目前大多地方性高校環境工程學課程實習流于形式，實習時間短，且多以走馬觀花式的參觀為主，不能為學生提供實際操作或解決實際工程問題的機會。

3 教學改革措施

針對地方性本科院?！董h境工程學》教學體系中存在的問題，結合黃山學院地方性應用型高水平大學的建設目標，對環境科學專業的《環境工程學》教學工作進行如下改革。

3.1 增加理論課時，精簡教材內容，補充污染控制新技術新工藝

將《環境工程學》理論授課課時從48 學時增加到64學時，同時對原教學大綱中的授課內容進行調整，弱化課本上原理性較強、實用性不高的知識點以及落后工藝的講解，補充行業發展新動態、新技術、新工藝/改良工藝的探討。例如，污水處理的吸附法中，在原教學大綱中刪除了理論性較強的吸附等溫線部分，而引入一些較新型吸附技術（如吸附-強化生化處理聯用技術、絮凝吸附技術等）、新型吸附劑（如磁性吸附劑、無機-有機高分子復合吸附劑等）。新內容的引入不僅提高了學生學習的興趣和積極性，而且拓寬了學生的視野，更利于畢業后快速適應工作。

3.2 采用先進教學手段，實行項目化教學、案例教學

進一步完善《環境工程學》理論授課課件，用圖片、視頻、音頻以及仿真軟件等元素取代以往課件中的大版文字。采用多元化的組合課件給予學生不同的感官刺激，加深學生對基本理論、工藝流程及構筑物等的理解。例如講授曝氣設備的內容時，采用一組離心鼓風機正常工作時的動態組合圖取代風機原理和運行過程的文字描述，學生更易接受和記憶。另外授課過程中，教師可節選自身主導或參與的項目進行案例教學，加深學生對涉及的污染處理工藝理解，從而增強教學的直觀性、生動性和實用性[7,8]。例如，在講授膜法處理污水時，教師以某電鍍企業尾水的膜法處理工藝為主線展開討論，更利于學生對膜結構、應用條件、處理效果以及成本等信息的把握。并且還配備了大量的污染物治理設施或構筑物微型模型，可供學生觀摩或體驗，給予學生更直觀的感受。

3.3 創新考核機制

在學生課程的總評成績中，提高平時成績所占比重，弱化期末考試。平時成績由出勤、課堂表現、作業、測試、隨堂即興討論以及定期的專題無領導小組討論構成。其中以隨堂即興討論以及定期的專題無領導小組討論為主導（約60%），隨堂即興討論為針對教師隨機提出的議題進行“頭腦風暴”，而定期的無領導小組討論主要是針對教學大綱給出的環境熱點問題進行討論如農村生活污水處理的必要性及前景，霧霾的形成機制及應對措施，討論后形成小組討論意見陳述于教師，教師隨即進行點評和小組打分。平時考核的形式多樣化以及比重的提升，有助引導學生形成“功夫花在平時，杜絕臨時抱佛腳”的良好學習風氣，而且極大地激發了學生的主動性和創造性思維。

3.4 團隊協作，自主設計實驗，完成實驗

摒棄了傳統的驗證性實驗教學模式，強化學生在實驗課程中的主導性。實驗課中將學生分成固定的4 人一小組（每次實驗5 個小組），并貫穿于整門實驗課程。每次實驗課開始前，實驗教師簡單介紹本次實驗的目的、擬達到的結果，不指定具體實驗路徑。要求學生在規定的時間內自主完成實驗的設計、操作和結果處理?；谕瓿蓵r間、數據質量以及實驗總結等當場給出成績。學生實驗過程中，教師要不斷觀察，并給出精細的專業點評，指出每個組及每個學生的不足。該教法使得各組之間產生競爭，不僅實驗的效率和質量明顯提升，而且培養了學生分析問題、解決問題的能力和動手能力，同時也培養了學生的團隊協作能力。

3.5 提高實習要求，深入生產一線

積極與實習基地溝通，請求企業克服困難，保證學生一周實習期間吃住行均在基地，切實深入到生產一線，杜絕蜻蜓點水式實習。學生在企業的一周實習，不僅可遇到很多生產中的實際問題，而且能學習到一些關鍵的應對措施，還可接觸一些工作經驗十分豐富的工程師。通過一線實習，學生的實踐能力得以提升，就業競爭力也明顯變強。

3.6 參與教師科研，鼓勵申報創新創業訓練計劃項目，積極參加各類競賽

隨著我校辦學水平的提升，教師承擔的各類科研項目日益增多，積極吸收學生參加科研課題，不僅緩解教師的壓力，而且有助于學生拓寬視野，把握學術前沿，培養鉆研精神。另外，鼓勵學生積極申報國家級、省級大學生創新創業訓練計劃項目，積極參加各類大學生競賽，如大學生挑戰杯、電子商務大賽和“互聯網+”大賽等。且讓學生將研究成果、心得與班級其他同學進行分享。該經歷不僅強化了學生分析問題、解決問題的能力，而且能激發學生的創造力。

4 教改前后教學效果對比

通過近3 年的教學改革，《環境工程學》課堂教學氛圍變得更加活躍，學生學習的積極性和主動性明顯提升，師生互動也顯著增多，學生由最初的被動接受狀態轉變為想學、要學的主動狀態，課程教學逐漸進入良性循環。教改后，學生經常圍繞著最新的環保熱點、環保政策、環境污染事件與授課老師展開討論，而且提出了一些鮮明、獨立、新穎的觀點。由于教改重視學生實踐能力的培養，學生的實踐動手能力增強，就業競爭力明顯加大，專業對口就業率逐年上升。通過加強黃山市內實習基地的打造和體驗，學生們對市內環保企業有了更深入的了解，畢業后進入市內環保企業的人數逐年攀升，2019屆畢業生中，留在黃山本土環保企業的人數就高達10 人，占全班人數的15%，充分體現了學校地方性應用型大學的建設特色。此外，近3年的《環境工程》課程考核中，學生的平均分數逐年上升，教改效果日益凸顯。

5 教學改革中存在的問題

5.1 教師的理論和實踐水平需進一步提升

《環境工程學》教學改革過程中，采取了更多元化的教學方式。對于項目化教學和案例教學中，需要教師搜集大量有代表性的典型案例，并且對案例進行梳理、消化、吸收，然后再精心設計成教學案例，在該過程中，教師只有基礎知識扎實，實踐經驗豐富才能得心應手。而目前，授課教師組以年輕教師為主，實踐經驗普遍欠缺。因此，要想教學改革取得長足進步，課程組教師必須進一步加強理論學習，同時更要注重通過到環保企業交流、掛職等途徑提高實踐水平。

5.2 綜合性實習基地亟待擴充

目前我校環境科學專業實習基地仍以城市污水處理廠、城市垃圾填埋場、自來水廠等大型市政工程為主，形式比較單一，雖經課程教學改革后，學生可深入生產一線，掌握更多的實踐性知識，但學生接觸到污染控制設施比較陳舊、單一。今后，應積極與周邊城市（如合肥、杭州、南京等）的知名環保企業對接，爭取吸收更多的先進企業為黃山學院環境科學專業實習基地。

6 結 語

《環境工程學》教學體系改革后，學生的學習興趣、積極性和主動性明顯提升，創造力得以激發，實踐能力和分析、解決問題能力也明顯提高，畢業生就業的競爭力變大，專業對口就業率逐年穩步提升。當然，黃山學院環境科學專業的《環境工程學》課程體系的教學工作還處于改革的探索階段，仍存在著諸多不足，還需要任課教師組投入更大的熱情和精力，繼續推進課程教學改革工作，努力培養技術上過關，動手能力過硬，而且經得住用人單位長期考驗的應用型環保專業人才。