環(huán)境工程專業(yè)導(dǎo)論課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式改革

饒品華　張文啟　王潤鍇　胡婷莛　李旋坤

［摘 要］環(huán)境工程專業(yè)導(dǎo)論作為一門重要的專業(yè)入門課程，對學(xué)生了解本專業(yè)所涉及的知識領(lǐng)域、培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣具有重要作用。在新時代課程思政背景下，環(huán)境工程專業(yè)導(dǎo)論課教師應(yīng)以立德樹人為引領(lǐng)，開展課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式等方面的改革，以實現(xiàn)專業(yè)教育和思政教育有機融合，增強學(xué)生的專業(yè)認(rèn)知和專業(yè)認(rèn)同，推動學(xué)生從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，提高學(xué)習(xí)效果，達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。

［關(guān)鍵詞］環(huán)境工程專業(yè)導(dǎo)論；課程思政；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方式

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）06-0029-03

在全球環(huán)境問題日益突出的大背景下，近年來環(huán)境工程專業(yè)教育得到快速發(fā)展[1]。目前，國內(nèi)高校的大部分環(huán)境工程專業(yè)都開設(shè)了導(dǎo)論課程，但在課程內(nèi)容和教學(xué)組織方面根據(jù)各自的專業(yè)特色而有所區(qū)別。環(huán)境工程專業(yè)是一個隨著社會經(jīng)濟發(fā)展而逐步發(fā)展起來的多學(xué)科交叉的專業(yè)，其涉及的知識必然會隨著科技的發(fā)展而不斷豐富[2]。此外，在新時代課程思政背景下，高等教育更加強調(diào)把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人，因而環(huán)境工程專業(yè)導(dǎo)論課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法也需要不斷革新。本文擬探討環(huán)境工程專業(yè)導(dǎo)論課程的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式改革策略，以期為提高專業(yè)教學(xué)質(zhì)量及人才培養(yǎng)成效做一些有益的探索。

一、開設(shè)環(huán)境工程專業(yè)導(dǎo)論課程的意義

環(huán)境工程專業(yè)導(dǎo)論作為一門重要的專業(yè)入門課程，是進(jìn)入專業(yè)學(xué)習(xí)的前導(dǎo)和鋪墊，從課程教學(xué)理念來看，主要解決本專業(yè)“是什么”“學(xué)什么”和“為什么學(xué)”的困惑。專業(yè)導(dǎo)論課程具有學(xué)習(xí)引領(lǐng)和導(dǎo)航作用，對于新生了解本專業(yè)所涉及的知識領(lǐng)域、培養(yǎng)專業(yè)興趣具有重要作用[3-4]。當(dāng)前高等教育已由傳統(tǒng)的精英式教育向大眾化教育轉(zhuǎn)變，大學(xué)生之間的差異也越來越明顯，部分學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)知存在較大困惑[5]，而近年來高等工程教育領(lǐng)域大力推行的工程教育理念以及興起的工程教育認(rèn)證，要求每一名學(xué)生都能達(dá)到知識能力培養(yǎng)要求，因此導(dǎo)論課程作為一門專業(yè)入門課程，被賦予了更重要的地位。精心組織環(huán)境工程專業(yè)導(dǎo)論課程的教學(xué)內(nèi)容，有效提升教學(xué)質(zhì)量，對本專業(yè)學(xué)生大學(xué)四年的專業(yè)知識學(xué)習(xí)、畢業(yè)后的職業(yè)發(fā)展和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)均具有極其重要的作用[6]。

二、環(huán)境工程專業(yè)導(dǎo)論課程教學(xué)現(xiàn)狀

以上海工程技術(shù)大學(xué)為例，環(huán)境工程專業(yè)導(dǎo)論是該專業(yè)培養(yǎng)計劃中的一門專業(yè)通識課程，其開設(shè)目的是使大一新生在入學(xué)第一學(xué)期對本專業(yè)知識、發(fā)展前沿以及辦學(xué)特色優(yōu)勢有大致的了解，理解本專業(yè)與社會經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系和在國民經(jīng)濟中不可或缺的重要地位，知曉專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求和課程體系中各課程與畢業(yè)要求的支撐關(guān)系，解決專業(yè)認(rèn)知上的問題和困惑，為后續(xù)專業(yè)知識的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，同時使學(xué)生厚植愛國主義情懷，進(jìn)一步增強專業(yè)認(rèn)同感、責(zé)任感與使命感[7]。

調(diào)研顯示，環(huán)境工程專業(yè)導(dǎo)論課程自開設(shè)以來，教學(xué)效果總體較好。從課程結(jié)業(yè)報告來看，學(xué)生一致認(rèn)為自己通過本課程的學(xué)習(xí)，對本專業(yè)課程所涉及的內(nèi)容有了大致的理解，了解了本專業(yè)研究的范圍、涉及的領(lǐng)域、發(fā)展方向以及在社會經(jīng)濟中的地位和作用，對專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系有了初步的了解，增強了對本專業(yè)的認(rèn)同感、歸屬感，同時大概了解了本專業(yè)是干什么的、要學(xué)哪些知識等，產(chǎn)生了學(xué)習(xí)本專業(yè)知識的興趣，為后續(xù)進(jìn)行專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。然而，通過總結(jié)學(xué)生的反饋、專業(yè)教研會議研討，不難發(fā)現(xiàn)本課程存在以下幾個方面需要進(jìn)一步完善：一是本課程需要進(jìn)一步體現(xiàn)思政理念；二是課堂教學(xué)方法需要進(jìn)一步豐富，線上線下教學(xué)模式融合不夠；三是需要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中多結(jié)合現(xiàn)場參觀，進(jìn)一步加深對本專業(yè)的了解。基于以上情況，專業(yè)骨干教師通過多次研討，改革教學(xué)內(nèi)容和方式，以進(jìn)一步提升課程教學(xué)效果。

三、課程教學(xué)內(nèi)容改革

環(huán)境工程專業(yè)導(dǎo)論作為專業(yè)入門課程，其教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計對于激發(fā)學(xué)生的環(huán)境意識、培養(yǎng)優(yōu)秀環(huán)境類專業(yè)人才有著重要的作用。因而，對該導(dǎo)論課程內(nèi)容進(jìn)行深入的、全方位的教學(xué)探討和改革十分必要。該導(dǎo)論課程傳統(tǒng)教學(xué)主要針對“水氣固”等知識進(jìn)行濃縮講解，學(xué)生通過學(xué)習(xí)后能夠初步理解專業(yè)知識范圍、專業(yè)與社會經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系，但學(xué)習(xí)形式較為單一，課程思政理念體現(xiàn)不夠。部分學(xué)生對整個專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)特色、課程體系，特別是相關(guān)課程的學(xué)習(xí)必要性缺乏理解，對整個大學(xué)四年的學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)識仍存在一定的模糊性，導(dǎo)致他們在學(xué)習(xí)數(shù)理化等非專業(yè)課程時認(rèn)為這些課程沒有多大意義，和專業(yè)關(guān)系不大。此外，部分學(xué)生對專業(yè)的發(fā)展前沿了解不夠，對最新的科學(xué)技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用也缺乏了解。在課程內(nèi)容改革之前，專業(yè)學(xué)時僅有16學(xué)時，無法安排實踐時間，導(dǎo)致學(xué)生的感性認(rèn)識不夠。基于以上狀況，學(xué)校結(jié)合師生調(diào)研中的意見建議、行業(yè)專家建議，在最新培養(yǎng)計劃中對學(xué)時進(jìn)行了調(diào)整，將專業(yè)學(xué)時由16學(xué)時調(diào)整為32學(xué)時，其中線下課堂22學(xué)時，線上課堂2學(xué)時，參觀實踐8學(xué)時。以上調(diào)整擴充，豐富了教學(xué)方式，包括線上線下、翻轉(zhuǎn)課堂，增加了學(xué)生對專業(yè)的感性認(rèn)識，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

改革后的課程教學(xué)內(nèi)容強調(diào)課程思政，注重內(nèi)容的實用性、吸引力和前沿性，起到了專業(yè)思想引領(lǐng)、學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)方法引導(dǎo)的作用。主要內(nèi)容包括：（1）美麗中國與環(huán)境工程。學(xué)生通過學(xué)習(xí)，了解環(huán)境工程專業(yè)與美麗中國建設(shè)這一國家戰(zhàn)略的緊密關(guān)系，厚植愛國主義情懷，提升專業(yè)自豪感和使命感，為建設(shè)富強民主文明和諧美麗的社會主義現(xiàn)代化強國儲備專業(yè)知識。（2）專業(yè)發(fā)展沿革與培養(yǎng)目標(biāo)。學(xué)生通過學(xué)習(xí)，了解專業(yè)的歷史沿革，增強對專業(yè)的認(rèn)同感和歸屬感及自信心，了解培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求與課程體系，初步理解課程體系與畢業(yè)要求的支撐關(guān)系，從而對整個專業(yè)培養(yǎng)計劃中的課程體系的邏輯關(guān)系有更清晰的理解，提高學(xué)習(xí)針對性。（3）數(shù)理基礎(chǔ)與環(huán)境工程。學(xué)生通過學(xué)習(xí)，了解通識類課程如數(shù)學(xué)、物理等課程知識點在本專業(yè)中的作用，從而在后續(xù)學(xué)習(xí)過程中更加有針對性，提升學(xué)習(xí)數(shù)理知識的熱情，增強運用數(shù)理知識解決復(fù)雜環(huán)境工程問題的意識。（4）人工智能與環(huán)境工程。人工智能作為一門新興技術(shù)不斷發(fā)展，技術(shù)理論不斷創(chuàng)新，應(yīng)用范圍不斷擴大，正快速應(yīng)用于各行各業(yè)。在環(huán)境工程領(lǐng)域，人工智能技術(shù)也必將被廣泛應(yīng)用。尤其是計算機視覺以及機器學(xué)習(xí)對環(huán)境工程領(lǐng)域發(fā)展的推動作用比較明顯[8]，智慧環(huán)保逐漸成為解決城市發(fā)展與治理問題的新趨勢[9]。基于該趨勢，專業(yè)教師經(jīng)過調(diào)研，確定了人工智能與環(huán)境工程的教學(xué)內(nèi)容，與校內(nèi)相關(guān)兄弟學(xué)院教師共同講授2個學(xué)時，作為一個章節(jié)講解，使學(xué)生對人工智能及其在環(huán)境工程中的應(yīng)用有初步的理解，拓寬知識面。（5）生物技術(shù)與環(huán)境工程。在環(huán)境污染治理過程中，尤其是在有機物的去除方面，生物處理仍是目前最經(jīng)濟和廣泛應(yīng)用的技術(shù)，本章節(jié)主要綜合介紹生物處理技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用，使學(xué)生知曉應(yīng)用生物技術(shù)解決復(fù)雜環(huán)境工程問題的重要性。（6）化學(xué)化工與環(huán)境工程。化學(xué)處理也是環(huán)境污染治理過程中廣泛應(yīng)用的方法。結(jié)合專業(yè)化工環(huán)保特色，本章節(jié)綜合介紹化學(xué)與化工類知識在環(huán)境工程中的典型應(yīng)用，使學(xué)生初步理解化學(xué)化工知識在本專業(yè)中的重要作用，為后續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)化工知識奠定思想認(rèn)識基礎(chǔ)。（7）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與環(huán)境工程。邀請在環(huán)境工程領(lǐng)域成功創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新成果突出的校友返校介紹創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)歷程，分享在母校學(xué)習(xí)生活期間的心得體會，以生動的范例鼓勵學(xué)生在校期間扎實學(xué)習(xí)專業(yè)知識，強化學(xué)生的專業(yè)自信。（8）環(huán)境工程前沿。當(dāng)今社會處在一個知識快速更新的時代，緊跟前沿技術(shù)是學(xué)生今后成長成才的一項必需能力。本章節(jié)主要就環(huán)境領(lǐng)域的熱點、未來的發(fā)展前沿展開講授，使學(xué)生初步了解本專業(yè)的最新技術(shù)和發(fā)展趨勢，同時培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識。（9）現(xiàn)場參觀實踐。本課程安排2次環(huán)境污染治理與修復(fù)現(xiàn)場參觀，強化學(xué)生對本專業(yè)知識領(lǐng)域的感性認(rèn)識，使學(xué)生了解本專業(yè)在社會經(jīng)濟發(fā)展中的重要作用，增強學(xué)生的使命感。

以上內(nèi)容的教學(xué)，能夠?qū)崿F(xiàn)專業(yè)教育和思政教育有機融合，增強學(xué)生的專業(yè)認(rèn)知和專業(yè)認(rèn)同，推動學(xué)生從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。

四、課程教學(xué)方式改革

長期以來，環(huán)境工程專業(yè)導(dǎo)論課程的教學(xué)方式以教師結(jié)合PPT開展知識講授為主、互動啟發(fā)為輔，學(xué)生的創(chuàng)新思維和審辨思維難以得到充分啟迪鍛煉，學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性提升不足，課程思政體現(xiàn)形式單一，未能有效達(dá)到將思政之“鹽”融入課程之“水”的效果，同時學(xué)生之間交流討論課程知識點的機會有限，自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊合作意識的培養(yǎng)不夠。針對以上狀況，鑒于環(huán)境工程專業(yè)導(dǎo)論課程的重要性，授課教師充分研討，對課程教學(xué)方式進(jìn)行了如下改革。

（一）優(yōu)化案例教學(xué)

環(huán)境工程專業(yè)是實踐性很強、學(xué)科跨度大的工科專業(yè)，課堂知識點的講解需要結(jié)合實際案例，以加強學(xué)生對知識點的理解、啟迪學(xué)生思考。表1為課程教學(xué)中積累的案例內(nèi)容及其對應(yīng)的章節(jié)名稱和預(yù)期效果。

（二）強化實踐教學(xué)

實踐教學(xué)是幫助學(xué)生鞏固理論知識的有效途徑。為了強化學(xué)生對專業(yè)領(lǐng)域的感性認(rèn)識、加深學(xué)生對理論知識的理解，環(huán)境工程專業(yè)導(dǎo)論課程增設(shè)了兩次實踐教學(xué)，分別為河道生態(tài)修復(fù)治理參觀和垃圾焚燒發(fā)電廠參觀。河道生態(tài)修復(fù)治理參觀的目的是讓學(xué)生通過參觀修復(fù)治理后的河道景觀、聽講解員的講解、看展示的陳列和播放的視頻，了解修復(fù)治理技術(shù)的應(yīng)用，為后續(xù)更深入的理論知識學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，同時結(jié)合美麗中國建設(shè)，增強學(xué)生的專業(yè)使命感。垃圾焚燒發(fā)電包括煙氣治理、滲濾液處理和固廢處理處置等環(huán)節(jié)，涵蓋環(huán)境工程專業(yè)的“水氣固”三大核心領(lǐng)域，通過讓學(xué)生進(jìn)行參觀，能夠使學(xué)生提高感性認(rèn)識、理論聯(lián)系實際能力，同時了解特大型城市如何讓生活變得更加美好、理解環(huán)境工程專業(yè)在社會經(jīng)濟發(fā)展中的重要作用，培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)的興趣，增強學(xué)生的專業(yè)自豪感。

（三）強化翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

翻轉(zhuǎn)課堂一般是讓學(xué)生根據(jù)授課教師設(shè)置的學(xué)習(xí)要求，利用互聯(lián)網(wǎng)中的學(xué)習(xí)資源，在課外時間通過看視頻講座、查閱網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫、閱讀輔助資料等方式提前開展自主的個性化學(xué)習(xí)；而在課堂內(nèi)，教師的角色發(fā)生了變化，更多的是了解學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中遇到的困惑并予以解答，引導(dǎo)學(xué)生提升運用知識的能力。在這一教學(xué)模式下，教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生之間充分互動，學(xué)生通過主動學(xué)習(xí)實現(xiàn)對知識點的吸收內(nèi)化。翻轉(zhuǎn)課堂可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度，使學(xué)習(xí)更加靈活主動，有效增強學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。互聯(lián)網(wǎng)的普及和計算機技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，使翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式變得可行，近年來得到越來越廣泛的重視和應(yīng)用[10]。環(huán)境工程專業(yè)導(dǎo)論課程采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式，有助于對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行重構(gòu)，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。本課程安排兩次翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，將學(xué)生分成5人一組，讓學(xué)生根據(jù)教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)在課外開展自主學(xué)習(xí)并制作PPT，陳述對重點知識的理解、困難及體會。教師在課堂上與學(xué)生開展互動，并從PPT準(zhǔn)備、成員發(fā)言情況、對知識點的理解程度、創(chuàng)新與審辨思維的體現(xiàn)等方面予以評價。

五、結(jié)語

環(huán)境工程專業(yè)導(dǎo)論是在大一第一學(xué)期開設(shè)的重要專業(yè)入門課程，對于增強學(xué)生對本專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動力、培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)思維均具有重要意義。本文在課程思政背景下，以立德樹人為引領(lǐng)、以學(xué)生為中心、以學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向，探討本課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式改革策略，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、審辯式思維以及學(xué)習(xí)興趣，推動學(xué)生從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，提高學(xué)習(xí)效果，達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

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［責(zé)任編輯：周侯辰］