《環境工程學》教學中存在的問題及教學探索

萬銳+方彩霞

摘 要：《環境工程學》重點向學生講述水、大氣、固體廢棄物和噪聲污染的成因、基本原理和控制方法，是環境類專業的核心課程之一。根據安徽師范大學環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展提供參考。

關鍵詞：環境工程學；環境科學；教學研究；教學改革

《環境工程學》是一門集合有數學、物理、化學、生物等學科基礎知識，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、基礎性和實踐性課程。在目前國內眾多高校環境類專業中，《環境工程學》已成為環境類專業開設的重要課程之一。如同濟大學、西安建筑科技大學、重慶大學等環境學院均把《環境工程學》課程列為環境科學專業的核心課程。《環境工程學》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，通常設置在基礎性課程之后、專業課程之前。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專業課程的學習、工程性思維的建立等產生重要影響。安徽師范大學環境科學與工程學院自成立以來，一直將《環境工程學》作為環境科學專業的核心課程，然而在數十年的教學及實踐過程中，發現了一些問題，也進行了一定的教學探索。

一、 《環境工程學》教學過程中存在的問題

（一） 教材多樣、內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，更是構建課程教學體系的基礎。《環境工程學》課程的教材種類繁多。如高等教育出版社就有《環境工程學》（第三版）（蔣展鵬和楊宏偉主編）和《環境工程學》（王曉昌和張承中主編）、機械工業出版社出版的《現代環境工程原理》（李永峰和陳紅主編）、哈爾濱工業大學出版社的《基礎環境工程學》（林海龍主編）以及由Davis和Cornwell主編，王建龍譯的《環境工程導論》等。從目前《環境工程學》課程的教材選擇上，各大高校主要以《環境工程學》（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生、來源及處理或處置技術。

教師是課程知識傳授的主體。本課程的教授，需要全面精通環境工程中各種環境要素（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，環境工程專業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，加上術業有專攻，少有教師能夠全方位從事環境各要素的相關研究工作。由此可知，《環境工程學》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。

（二） 內容豐富而課時嚴重不足

環境類專業為一類綜合性和實踐性較強的專業，因此各高校在培養方案的制訂上都盡量給開設足夠多的課程，以便學生掌握所需要的知識。這導致環境類專業學生的學習任務較重，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《環境工程學》為專業核心課程，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，該教材將所有內容劃分為13章（12章主體內容加緒論），共分為57節，課本共有760頁。由此，分配到每個課時需要講授1節內容，完成近12頁知識的學習。要在40～50分鐘的時間內，把12頁的內容講深講透，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） 教學內容與其他專業課程存在重復

不論是采用哪種教材，《環境工程學》課程的教學內容都是主要圍繞水、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、固體廢棄物產生、處理與處置的基本原理和方法、工藝及工程設計等，這些知識成為該課程講授的基本內容。然而授課時的限制，這些課程內容又不可能都得到深入的講述。從目前的環境工程專業現狀來看，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）已成為環境專業的發展方向及學生就業的主要渠道。因此，為讓學生熟練掌握相關知識，很多學校同時又開設了《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》等相關課程。這部分課程的開設與《環境工程學》中的部分內容存在重復。課程內容的重復學習，造成了有限學習時間和資源的浪費，更難以激發起學生的學習興趣，從而使后期開設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） 探索多教師協同教學新思路

教師是課程知識傳授的主體。在傳統的教學模式中，一門課程從全部內容的備課、上課、考試等一般由一位教師負責完成。《環境工程學》作為一門涵蓋了化學、物理、生物以及環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生，并且都有自己的研究方向和擅長領域，由于時間和精力的關系，少有能夠同時精通各類技術的全才。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，將精通相關知識的老師進行整合，讓各教師在自己擅長的領域內為學生更好地講授相關內容，將極大地提高工作效率和教學效果。如污水處理構筑物的設計部分，讓一位具有大量工程設計經驗的工程師來講授，比讓長期從事環境理論研究的教師，更具有現實指導性。同時，工程師長期從事工程設計的經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將課程內容分解，分階段、分教師講授兩種方式。如同濟大學就將《環境工程學》按水、大氣和固廢進行分解，不同學期由相關專業的教師完成，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，由管理部門根據課程的比例設置題目類型和分值，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，科學選擇授課內容，突出重點難點

對于綜合型課程，一般都存在內容范圍多而課時嚴重不足的問題。對于《環境工程學》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。結合課程特點，在課程的教學過程中，可采用理論教學與啟發式教學、案例教學、參觀實踐教學等相結合的方式。在介紹大氣污染控制基本知識、原理和設計（如空氣中粉塵的沉降）時，教師可結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，讓學生以前期學習的物理、化學、流體力學、化工原理、土木工程等相關學科的知識為基礎，積極主動去解決本領域的環境污染問題，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，可結合前期流體力學的知識進行統一地分析和講解，努力做到靈活應用，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，通過與注冊環保工程師執業資格考試以及實際工程設計中的要求相結合，對課程的內容及考核方式進行合理的篩選。對于一些基礎性、記憶性的內容可提前布置課后自學，課堂重點講述工程原理、設計及案例分析等，從而合理分配教學時間。另外，由于課本內容的滯后性，鼓勵在科研及工程一線的教師進課堂，根據工程實際和自身的經驗，對課本中涉及的一些逐漸淘汰的落后工藝與技術等內容進行壓縮和刪減，擴展大量新的工藝及方法，保證課程內容的與時俱進。

（三） 合理設置培養計劃和開設專業課程

就目前就業及發展方向來看，環境類專業學生就業（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，同時這三個方向也是環境類專業的重點學習內容。由于這部分內容的重要作用，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知識的雙重壓力下，常把《環境工程學》作為基礎課程，而在后續持續加開《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》等相關專業課程。由于教學內容的重復性和課程之間的協調不通，導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課設置為選修課程，讓學生通過興趣選擇，以減輕學生的學習負擔，但由于前期《環境工程學》將這部分專業課程的基礎及原理都有所涉及，導致學生對課程失去興趣，從而達不到預期的教學效果。

由于本課程及教學內容在專業中的特殊地位，學院可通過打通專業選課局限、分割課程功能、設置專業的實踐課程等方式，既補充完善課程的學習內容又不會造成資源的浪費。根據學院的專業設置要求，環境工程專業一般分別通過設置《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》等相關專業課程來完成相關內容的學習。由此，環境科學專業學生可通過在完成相關課程學習的基礎上，允許其選修環境工程專業課程，與環境工程專業的學生一起完成該課程的學習。而在后期課程的設置上，可通過完善教學大綱，將類似課程的教學內容進行分割，以實現不同功能性課程。如在《環境工程學》基礎上，開設針對水、大氣和固體廢棄物等為處理或處置對象的設計實踐類課程，重點培養學生靈活運用前面學習的基礎知識，并可通過現場參觀實習和設計等手段鞏固所學內容，做到活學活用、學以致用。

三、 結語

環境工程學是環境學科的重要分支，是環境科學專業的核心課程之一。但該課程的教學存在教材多樣、內容范圍多而教師研究方向相對單一、教學內容豐富而課時嚴重不足、教學內容與其他專業課程存在重復等問題。在長年的教學實踐中，提出了多教師協同教學、更新教學方法，科學選擇授課內容，突出重點難點、合理設置培養計劃和開設專業課程等方法，有利于提高教學效果，激發學生學習興趣，最終實現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，安徽師范大學環境科學與工程學院。endprint