環境工程設計與概預算教學改革探討

吳莉娜孔 惠.北京石油化工學院 北京 02672.哈爾濱工業大學 黑龍江哈爾濱 50090

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環境工程設計與概預算教學改革探討

吳莉娜1,2孔 惠1
1.北京石油化工學院 北京 102617
2.哈爾濱工業大學 黑龍江哈爾濱 150090

摘 要：針對環境工程設計與概預算的課程特點和教學過程中存在的難點，以目標導向(OBE)為出發點，從教學內容、模式、完善考核體系等方面進行教學改革和探索。采用現代信息教育技術，實現教學多媒體化、網絡化，提高了課程的教學效果；采用項目化教學，實現了課程與社會需求緊密結合，為社會培養了實際應用性人才。

關鍵詞：環境工程設計與概預算；課程改革；教學模式；案例化教學；考核體系

隨著國家對環保事業不斷重視，社會對環境工程人才需求日益增加， 環境工程專業也逐漸在工、農、管等各類高等院校出現[1,2]。多年來， 我國高等院校環境工程專業為國家培養了大批專業技術人才，為國家的工業、農業的綠色和可持續發展做出了很大的貢獻。為了使該專業學生更好地為社會服務，各高校也在不斷探索增開與生產實踐緊密相連的課程，而環境工程設計與概預算就是近年來被爭相開設的一門課程。

1 環境工程設計與概預算課程在環境工程專業的重要性和教學現狀分析

1.1環境工程設計與概預算課程在環境工程專業的地位、作用

環境工程設計基礎被業內認為是環境工程專業非常重要且實用的一門專業基礎課，實用性強，與實際工作聯系緊密，受到廣大學生歡迎。其內容主要包括環境工程設計的基礎知識、基本原則、設計程序、技術規范、工藝設計、環保設備設計基礎、施工圖設計等。環境工程概預算也是非常實用的一門課程，包括環境工程概算、預算、竣工決算、招投標、成本核算和技術經濟分析等。環境工程設計基礎和環境工程概預算都是培養計劃中的重要內容，也是工程認證所要求的學生必須掌握的內容。通過該課程學習，培養學生解決復雜工程問題的能力，提高學生設計、繪圖、計算等多方面技能，為今后從事環境工程設計、造價和招投標等工作打下扎實的專業基礎。

這門課使學生對專業課中水、氣、渣等不同方向有一個總體認識，掌握這些方向的共同基礎知識；讓學生了解未來該專業就業去向，找到自己工作方向；也讓繼續深造的學生對該專業各方向有深入了解，選好自己的研究方向。所以如果說環境工程專業各方向都是一顆顆璀璨奪目的珍珠，那么這門課就是穿起這些珍珠的線，因此，該課于環境工程專業來說，非常重要，起到總起、總概或總結的作用。

1.2環境工程設計與概預算課程教學現狀分析

該課程是較新的一門課[3]，各高校也都因其實用和與實際聯系緊密而積極增開這門課。該課程在國外發展較早，國外多采用案例教學，但目前國內高校還處于起步探索階段。在教學實踐中發現，國內相關教材較少，特別是針對石油化工類院校的更少。現有教材多偏重理論知識和原理介紹，大多數學校采用理論授課為主的教學模式[4,5]，缺乏實際工程案例等應用性闡述，系統性、完整性不強，不符合教學特點和規律。目前金毓荃教授主編的《環境工程設計基礎》是各高校大多采用的教材[6,7]。但大多數高校通常是將環境工程設計基礎和環境工程概預算作為兩門課分別講授；甚至由于課時有限，許多高校未開設概預算，進而導致學生這方面知識和技能缺乏，不滿足工程教育認證要求。

在教學中，通常以環境工程設計為主線，介紹設計的范圍、原則、內容等相關的一些基本知識，包括廠址選擇和總平面布置、工藝流程設計、車間布置設計、管道鋪設和環保設備選型等[8]。

然而，僅這些內容還不能滿足社會對學生的要求。由于行業標準和環保相關政策在不斷完善，所講授內容也需與時俱進[9,10]。

因此，對于環境工程設計與概預算屬方法論類課程的教授，要求教師隨著現代科學的不斷發展，不斷更新教學內容，與時俱進。將該課程的設計內容，包括水、大氣、固廢等和工程概預算有機結合，重點解決如何根據具體的工程實際和技術要求做出合理科學的工程設計，包括初步設計和施工圖設計，并對設計做出詳細準確的概預算，增強該課程的實用性。通過課程教學和對一些大型設計院實際做的工程設計案例討論，提高學生知識運用水平及動手能力，提高學生觀察問題、發現問題、提出問題和解決問題的能力，為學生走上工作崗位，迅速上手工作打下基礎，提高該課程的應用性。

故近年來，我們在結合市場需求和學校特色基礎上，對該課程進行了改革，使該課程更好地為學生服務。

2 環境工程設計與概預算課程教學改革與發展探討

2.1將環境工程設計基礎與環境工程概預算合二為一使知識系統化、連貫化

我們開始同大多數高校一樣僅講授環境工程設計基礎，其中用2個學時簡單介紹概預算知識，但學生反映概預算知之甚少，不能滿足以后工作需要。但由于學時有限，不可能像土木工程專業那樣，單開設一門工程概預算。因此綜合考慮后，將環境工程設計基礎和環境工程概預算合為一門課程，這在國內高校還很少見。但我們認為，環境工程設計和概預算本就是不可分割的內容，一個工程設計的是否合理，有很大一部分取決于它的是經濟性。而在項目的競標中，投標書中的預算非常關鍵[11]。只有預算和底標相差的最小，才有望競標成功。因此，對于一個完整的工程來說，設計與概預算不可分割，為了使學生對工程項目有全面深刻的認識，這兩部分內容適合在一門課程里講授。

2.1.1教學內容改革

對于設計部分，選擇以金毓荃教授主編的《環境工程設計基礎》為基點，對其中內容進行適當刪減或增補。例如，由于我校開設了專門的環保設備原理課程，因此，環保設備的相關內容做了刪減。再如，因我校是石化類院校，學生就業以石油、石化系統為主，所以，為給學生日后工作打好基礎，將第七章《管道布置與設計》內容增講了化工廠的管廊布置等。同樣，在第三章《廠址選擇》中，增加了化工廠選址的特殊要求，且以某化工園區選址的實際工程案例講述如何進行選址和需注意的問題等。傳授知識的同時又教會學生運用知識，做到授之以漁。

在講授設計過程中穿插概預算，對工程項目做全過程分析。將二者結合，使學生掌握知識全面深入。教會學生編制環境工程項目的投資估算、設計概算、施工圖預算和竣工決算等。而這些內容都是學生在以后工作中會經常遇到的。

2.1.2做到與時俱進 符合時代需求和教學規律

根據最新行業標準、環保政策和環保技術等更新和強化相應的教學內容，將應用少的、落后的工藝等相應縮減，使教學內容符合時代需求和教學規律。將課程有機整合和整體優化，理順各部分內容之間的關系。做到課程教學反映實踐工作中的具體應用和發展動態，教學與考核手段現代化和簡易化，便于學生學習和教師教學。

總之，增強環境工程設計和概預算內容的有機結合，改變以往只重視設計內容講授即將該課程變為環境工程設計基礎；或只講授概預算內容即將該課程變為工程概預算。該課程應是完整工程項目的全過程分析，既包括設計又包括概預算，二者不可偏廢。

2.2改變教學模式 增加案例教學 提供多方位思維訓練

在講授中，使學生了解環境工程設計的最新應用，將符合客觀實際教學內容及手段進一步加強，將不足內容進一步完善。開展案例分析與討論，提高學生學習興趣。通過教師教學評價和學生學習評價，檢測教學質量，進一步獲得教學效果和質量提升。

2.2.1改進教學方法，提高學生學習興趣，增強師生互動；增加實際的工程案例，采用項目化教學

以實際工程為例，將完整的工程包括項目前期到驗收等進行全過程分析，使學生深刻了解工程的含義。

在教學過程中，將基本知識與實際工程案例結合。例如，講授完設計工作需要遵守的基本設計原則、注意事項等后，給學生一個實際工程案例的基礎條件，然后

教師和學生轉換角色，把教師轉變為設計部主任負責項目設計審核等，將學生設定為設計人員，鼓勵學生運用所學知識，提出設計方案，再由教師審核或學生互評等。通過轉變教師和學生的角色，擺脫傳統的教學模式，充分利用學生頭腦靈活好奇心強、勇于探索的積極性，增強學習動力，提高教學效果。

2.2.2加強教學體系建設，實現教學多媒體化、網絡化教師與學生在教學過程中互動、交流，活躍教學氣氛(如圖1所示)，提高教師的授課效果和培養學生創新能力，使整個教學內容成體系，系統、連貫。設計、概預算和繪圖知識有機、有序結合，使學生對整個專業有全面認識。

圖1　學生課堂互動、積極討論

采用現代化教學技術，使用多媒體教學。在授課中，采用多媒體課件能較生動、形象和清晰的講授工藝、設備、閥門和管道等知識。如講授《閥門》一章節時，為使學生更好的明白各類閥門的工作原理和適用條件，特別播放了閘閥、旋塞閥、截止閥等工作原理和過程的動態Flash。不僅講清了知識點，還提高了學生學習興趣，受到學生歡迎。

通過，上機實際操練，講練結合，將知識真正轉化為能力(如圖2所示)。同時，通過我校教育在線網站，開辟這門課的討論園地，學生可在上面充分討論，提高了學習主動性，增強學習興趣。

2.3建立完善的考核體系

增加實際能力考核，促進學生能力提高。增加情景測試，提高學生動手和思維能力。改變只以筆試成績這種單一形式作為教學效果的評判，進行多元化模式考核。

該課程是一門與實際工程非常貼近的課程，因此，其考核體系就與其他理論課考試不同。除了常規的期末筆試外，增加案例分析等實際情景考試。即讓學生分組，分別撰寫可行性研究報告或標書等，然后，互相作為專家評審對方的可研報告或標書等，互相評判、打分。通過這樣考核，提高學習興趣，使學生更好地掌握設計和概預算、招投標等實際的專業技能。

增加設計能力的考核，將以實際工程為例，要求同學做簡單設計和概預算。采用學生互評的方式，互相提出優點和不足，學習對方優點、改正自己缺點。讓學生通過實踐理解怎樣的工程設計才是合理、經濟和實用的。

3 結束語

我們要緊扣國家環保產業的發展需求，培養應用性環保專業技術人才，推進環境工程設計與概預算課程改革，提高學生工程實踐能力和專業技術才能。通過改變傳統教學思維方式，積極采用現代教育技術手段，改變教學模式，實施項目化教學改革，完善考核體系，經過長期投入和精心準備，提高該課程的教學質量，進而提高該課程的教學水平。從而為國家培養出更多環境工程專業應用型技術人才，更好地促進我國工農業的綠色、可持續發展。

參考文獻

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[3] 梁晶.項目化教學在《環境工程設計》課程中的應用[J].科教研究,2011(28):66-70.

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[11] 賈銳魚.環境工程概預算[M].北京:化學工業出版社,2010.

Discussion on the Teaching Reform of Environmental Engineering Design and Budget

Wu Lina1,2Kong Hui1
1. Beijing Institute of Petrochemical Technology, Beijing, 102617, China 2. Harbin Institute of Technology, Harbin, 150090, China

Abstract:According to the difficulty and the characteristics of environmental engineering design and budget of the course in the teaching process, and in a goal - directed (OBE) as a starting point, we have reformed and explorated from teaching contents, patterns, and to improve the examination system. Using modern information technology in education, multimedia and network teaching, the teaching effect of the course has been improved; adopting project teaching, the curriculum has been combined with the needs of the society, training practical talents for the society.

Key words:the course of environmental engineering design and budget; curriculum reform; teaching patterns; the method of teaching with cases; the examination system

基金項目：2012-2013學年北京石油化工學院教育教學改革和研究項目(編號：YB 20130207)。

作者簡介：吳莉娜，博士，講師。孔惠，碩士，講師，機械學院副院長。

收稿日期：2016-01-20