以提升實踐動手能力為核心的“環境污染控制與工程設計”課程群的建設與探討

李娟英 邵留 凌云 彭自然 江敏 尹杰

摘要：本文在剖析目前環境類專業畢業生所面臨的就業問題的基礎上，提出以提升大學生實踐動手能力和處理實際環境問題能力為目的的“環境污染控制與工程設計”課程群的建設。通過課程群內的5門主要課程理論講授內容的優化、對應實驗課程的改革以及配套實習內容的創新性運營等措施，整體提升課程群的優勢，為切實提高本科教學質量和大學生專業實踐能力提供一條可供借鑒的途徑。

關鍵詞：課程群；污染控制；工程設計；實踐能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）33-0165-03

一、引言

當前在中國設有環境類專業的高校已經很多，且學生規模較大。據統計，全國設置環境類專業的高校約有200多所，年招生量已超2萬人[1]。但是在關于上海市高校畢業生就業率的調查中發現環境類專業名列預警專業中[2]，表明了該類專業畢業生的簽約率和就業率相比較其他大多數專業而言較低。而之所以被預警，是因為環境類專業已經成為上海各大高校的“新寵”，這些高校不僅新增環境類專業，且所設專業具有較多的重復性，以致連續多年其招生的第一志愿錄取率低，而調劑和征求志愿的錄取率則較高。目前，環境類專業的就業機遇主要來自于從事環保設施和環保產品開發的公司、第三方檢測機構以及從事污染治理的企業等[3]，但是這些單位普遍對學生綜合能力方面的要求較高，尤其是一定的工作經驗以及很好的工作協調能力和溝通能力等，因此在進行專業課程建設時應注意結合用人單位對畢業生的要求，提高應用方面的層次，以用人單位需求為導向，重視增強專業的實習實訓，加強實踐技能，提高動手才能，以柔性課程建設代替原有的傳統課程建設，進而讓學生在實習中能夠有更多機會提高動手實踐能力[4]；學生在完成畢業論文的同時參與科研項目，使理論與實踐結合更緊密[5]；或者在制定教學計劃時，增強各門課程的實驗項目[6]等。上述各項措施顯然是提升學生實際應用能力最直接有效的方法，然而美中不足的是，這些課程的建設都是相互獨立的，從單一角度進行改革，不利于學生的綜合應用素質的提升。因此，本文將從多角度、多方面建立一個多方位聯系的課程群，該課程群主要涉及五個核心課程（環境微生物學與實驗，環境化學與實驗，環境工程學與實驗，水處理工藝設計以及環境工程實習），旨在提高環境類專業學生在“環境污染控制與工程設計”方面的能力。

本課程群相比較傳統的理論研究，一是增加了很多應用性強的實驗內容，在教學方法上也打破了傳統的以傳授知識為中心的教學模式，強調理論聯系實際，以培養學生的動手實踐能力和解決實際環境問題能力為目標并建立以提高學生的應用能力為最終導向的課程群體系；二是局部與大綱不同，本課程群將不必要的重復性及陳舊性知識直接刪除并增加相關科研前沿內容，在理論內容的優化整合上建立整體完整性大綱，從而使課程群內的課程由相互獨立變成相互融合、由部分重疊變為相互補充、由相互矛盾變為相輔相成，真正與教學方面的理論內容做到有機融合、相互關聯與照應[7]。

二、課程群建設理論內容體系優化

研究表明，課程群的建設有利于促進師資隊伍建設和教材建設，避免教學資源的浪費，提高教學管理水平和教學實踐成果[8]。在“環境污染控制與工程設計”課程群建設中，將圍繞“污染控制”建設完整性教學大綱，這一課程群主要包括以下幾個模塊：①環境中污染物的類別、源解析及特點；②污染物的賦存濃度及遷移轉化的特征和規律；③集中式污水處理工藝去除環境污染物的原理和過程；④工藝流程的選擇和設計；⑤處理工藝的實際運營管理。具體分工如表1所示。

以上所涉及到的知識模塊總共涉及5門課程（表1），這些課程將從本科二年級下半年開始一直到四年級，從表1可以看出，該課程群建設從簡單的污染物來源特性到遷移轉化、工藝去除、工藝設計，實現了從簡單到復雜的理論體系，從而使污染控制的理論內容得到更加的優化。

三、課程群建設實驗內容的改革

課程群建設知識模塊制定完成之后，基于這些知識模塊設計具有高內在聯系、強應用層次的教學大綱，以提升綜合能力為核心優化授課體系。為克服傳統課程中實驗項目的孤立性及重復性，根據前面的綜合性大綱劃分相應的實驗項目。如表2所示，以酚類污染物為例，在“污染物源解析與特性”這一模塊中設定了基礎性的驗證型的測定方法實驗；在“污染物的遷移轉化”方面則是進一步開設對學生能力具有更高要求的吸附處理經驗模擬方程實驗；在“污染物工藝去除原理”模塊，基于進階式思路，要求在前面實驗實踐的基礎上，進行更深層次的實驗設計，實驗項目包括降解酚類物質的高效微生物篩選和固定床活性炭工藝處理含酚廢水，該實驗以酚類污染物的生物降解為途徑篩選出了降解酚類物質的高效菌種，同時明確了固定床活性炭吸附處理含酚廢水的工藝運行參數，最后結合理論內容選擇處理工業含酚廢水最恰當的工藝流程并與《污染物處理構筑物設計》這門課程相結合，進行為期1.5周到2周的工藝設計，這樣就形成了一套完整的針對污染物的測定、遷移轉化、去除及工藝設計的實驗體系，該體系也將鍛煉學生逐漸形成處理實際環境問題的思維模式。

建立一個課程群的實驗體系時，不僅要設定與課程群大綱知識模塊相匹配的實驗項目，更要時刻以學生為中心，提高學生的綜合素質能力，引導學生呈進階式的從簡單到復雜、從單一思維到綜合思維的過渡。因此，除了制定校內的實驗項目體系，為增強學生獨立處理實際環境問題的能力，本課程群建設還進一步為高年級學生制定頂崗實習安排，促使學生從不同角度去學習。在最后的“走出去”實習項目中，我們選擇了不同規模的污水處理廠進行頂崗實習，從規模較大的青浦、到海濱、再到臨港和周浦（表3）。其中海濱污水處理廠處理的水量較大，尤其是工業廢水的比重大；臨港污水處理廠主要是生活污水且處理水量較小，其污水主要來源于臨港新城主城區，而且我們周邊的大學高校是最主要的污水生產者；而周浦污水處理廠由于其對受納水體要求嚴格、處理工藝改造程度高且較為復雜，所以該廠所處理的水量是最小的。頂崗實習可以使同學們更深入地理解課堂上所講的污水處理工藝的特點，體會不同水質所采取的不同處理工藝，明確工藝的運行和維護對處理效果的重要性，并提供一些相關的工作經驗。

四、結語

本科教學質量的改革和提高是今后高校的重要工作，而課程群建設更是提高本科教學質量和學生專業水平極其有力的措施。“環境污染控制與工程設計”課程群作為環境類專業課程體系的重要組成部分，更是發揮了極其重要的作用。本文以提高大學生實踐動手能力為目標，通過課程群建設將大綱中所涉及的相關體系內容整合起來，一步步引導學生了解其所學課程內容并自覺尋找解決實際環境問題的方法和能力。當然，課程群是一個相對開放的動態系統，所以課程群建設也應是一個開放的動態過程，因此，“環境污染控制與工程設計”課程群建設要順應時代的發展變遷，要與新時代的教育技術相結合，體現出新世紀新的教育教學思維，順應新世紀對人才全面素質培育的新要求。

參考文獻：

[1]雷鳴，廖柏寒，楊仁斌，等.環境工程本科專業就業形勢及其教學改革[J].高等農業教育，2008，7（7）：61-64.

[2]上海市教委發布2013年度本科預警專業[Z].

http：//www.360doc.com/content/13/0427/18/tent/13/0427/

18/5514788_281349171

.shtml，最后引用日期，2014-12-8.

[3]陳廣洲.就業導向下的環境工程專業課程體系優化課程群建設[J].安徽職業技術學院學報，2013，12（1）：67-70.

[4]蘇玉萍.高校環境科學與工程本科專業實習與基地建設探討[J].福建師范大學學報（自然科學版），2011，27（3）：64-67.

[5]張明泉，曾正中，陶燕，等.環境科學專業各實踐教學環節的內容與方法研究[J].高等理科教育，2003，51（5）：28-31.

[6]嵇雅穎，蔣曉鳳，盛梅，等.環境工程專業實驗改革與實踐[J].化工高等教育，2009，26（6）：53-56.

[7]范欽珊.面向21世紀的系列課程建設[J].中國高等教育，1997，18（3）：18-19.

[8]孫曉杰，王敦球，曾鴻鵠，等.固體廢物處理與處置課程群建設研究[J].化工高等教育，2011，28（5）：18-20.