基于“卓越計劃”的環境工程原理教學改革*

環境工程原理是我國全日制大學環境工程和環境科學專業本科生必修的一門重要的專業基礎課，是學好其他專業課的基礎。該課程的目的和主要任務是面向環境污染控制工程實踐，系統、深入地闡述環境凈化與污染控制的基本技術原理、工程設計計算的基本理論，分析、解決問題的方法論以及提高污染物去除率的思路、手段和方法，為解決實際工程問題提供理論支持[1]。該課程注重培養學生的工程觀點、定量運算能力、實驗技能和設計能力，培養學生用自然科學的原理來理解和分析實際工程問題，提高他們分析和解決問題的能力。

環境工程原理課程涉及的教學內容廣而多，在傳統教學過程中，由于教學內容抽象，學生不易理解；學生創新意識較弱，綜合實踐能力不強；考核辦法不完善，不能全面反應學生能力。隨著中國經濟社會的快速發展，目前社會最迫切需要的是綜合素質高的應用型技術人才，這就決定了傳統的人才培養目標必須加以調整[2-3]。且隨著社會進步及科學的發展不斷地增加、更新，只有通過優化課程結構、針對專業特色建立教學模塊、更新教學內容、加強教材建設，強化實踐性教學環節，才能在更高層次上探索和改革課程體系，促使學生提高知識應用能力、實踐創新能力。

一 環境工程原理課程體系改革

優化課程體系是提高環境工程專業本科生培養質量的重要環節。根據環境工程原理的特點，完整的課程體系應包括環境工程原理理論教學、實驗及課程設計。由于歷史原因，我院校原課程沒有配套實踐性教學，學生缺乏實踐操作和認識。針對該缺陷，教學改革過程中增設環境工程原理實驗課程，同時有的放矢地精選教學內容，精簡理論教學時數，理論教學和實踐教學彼此側重點不同，但又緊密結合，對教學體系進行整體性完善。

環境工程原理課程體系改革的重點之一是對課程核心內容進行梳理。課程包括環境工程原理基礎、分離過程原理和反應過程原理三部分，三者相互聯系，形成完整的課程內容體系。精減后的內容，要求重點掌握環境工程原理基礎部分的物料與能量守恒原理、質量傳遞過程，分離過程原理部分關于污染物分離的沉淀、過濾、吸收及吸附的原理及設計計算，以及反應工程原理部分的關于化學與生物反應的計量學、動力學以及生化反應器的基本解析。

二 環境工程原理教學方法改革

環境工程原理課程是環境工程和科學專業的基礎課，是高等數學、物理、化學的后續課程，也是學生從嚴密的邏輯思維轉向工程思維的一門課程，工程性和實用性很強，所面對的是真實、復雜的工程問題。以往課堂講授的傳統方法，先原理、公式及公式的推導，后流程及典型設備，往往在一些公式的理論推導上花費了大量的時間，課堂效率低。實施教學改革期間，課時設計上對有關公式的推導進行簡化，而將節省的課時用于介紹更多的工程知識。各章節的學時分配，進行適當壓縮，以精講為主，突出重點難點，增加自學內容，將節省的時間用于介紹一些新的行業動態和前沿發展，開闊學生的思路[4]。課堂上充分利用現代化手段，利用多媒體工具對過程機理、復雜設備的內部結構和物流運動狀態等內容進行形象、逼真、生動地動態演示，使抽象的問題具體化、形象化、實際化。

課堂上引入環境熱點話題，凸顯課程內容的實用性。在講授質量傳遞過程這一章節時，引入一些熱點話題如大氣環境污染、PM2.5和汽車尾氣催化處理單元，可有效地激發學生的學習熱情，熱點話題對正處于求知欲旺盛的年輕學生來講永遠都具有吸引力。

教學方法上轉變觀念，突出學生在課堂上的主體地位，全面提高課程的教學水平。鼓勵學生進行有效的課前預習，在課堂上緊跟老師的授課思路；課堂上結合使用啟發式、討論式、探索式和開拓式教學方法。環境工程原理課程涉及大量的基礎原理計算，需要學生通過課后復習、完成作業及思考題加以鞏固。課堂上也要打破傳統的教師權威的觀念，突出學生的主體地位，學生可以充分利用現代化手段查閱資料、獲取信息，并積極與教師討論，由培養知識型人才向培養創新型人才轉變。還可充分利用學校網絡教學環境將電子教案、學習指導、試題解答發布至網絡課程平臺，讓學生通過自主學習完成復習，并通過討論等功能與老師、同學進行答疑、討論和交流。高素質應用技術型本科人才培養，不僅要使學生掌握基礎的知識技能，更重要的是促使學生提高知識應用能力、實踐創新能力等，從“授之以魚”遞進為“授之以漁”。

三 充分利用實踐教學，培養學生的創新能力

環境工程原理是一門理論與實際結合的專業基礎課，實驗課程的開設十分必要[4-5]。在理論課程的基礎上，輔以實踐教學環節，有利于促進學生對實際問題的理解和應用。實驗課程設計之初就考慮到，除了基礎性和演示性實驗外，也應包含一些拓展性和創新性的實驗項目，如“組合填料吸附去除廢水中磷的研究“，鼓勵學生充分發揮主動性，運用吸附的理論知識，自己設計動力學實驗和熱力學實驗方案，并能讓學生初步接觸科研項目。在實踐教學環節，要求學生查閱文獻資料，了解當前環境研究熱點和環境研究進展，使學生可以認識到本門課程知識對解決實際問題的有效性，而在該過程中培養了學生解決問題的科學思維方法。

鼓勵學生參與科技創新項目，培養解決問題能力。高水平的科研工作永遠是提高教學水平的助推器，將科研、教學與應用緊密結合是提高教學水平的有效途徑之一，越來越多的高效開始重視將產研內容轉化為教學內容進而促進教學[6]。環境工程這門學科的應用性和實用性很強，我們鼓勵學生參與到專業教師的科學研究中。本團隊教師在主持國家和省部級課題以及企事業橫向課題時，每年都會接納一些學生參與到課題研究工作中；團隊也已連續多年指導校級和市級大學生創新課題。學生可根據自己的興趣選擇項目內容，查閱文獻、設計實驗方案、主動安排時間完成研究內容。

總之，為培養綜合素質高、應用知識和創新能力強等特點的應用技術型人才，讓學生更好地適應未來就業崗位，本改革緊緊圍繞當前環境工程專業本科生培養的實際問題，通過調整理論與教學課程內容，增加實踐教學時數，突出實踐應用能力培養，激發學生的求知欲，提高了創新思維和創新能力；通過資源網站在線課堂和交流討論的學習，調動學生的學習主動性。教學改革是一項長期而系統的工程，我們將繼續總結和完善，為培養出一批符合國家需求的高素質應用技術型人才而不懈努力。

[1]胡天覺,曾光明,劉云國,楊春平,單文偉,劉精今,吳娟娟,劉暉.環工原理課程的改革與創新性學生培養[J].高等理科教育，2010(6)：70-73.

[2]湯兵.“環境工程”專業課程體系的建設與改革[J].廣東工業大學學報(社會科學版)，2005(S)：190-192.

[3]鐘理.化工原理精品課程建設芻議[J].科學與工程研究，2005(2)：39-41.

[4]郭仁惠,劉宏.“環境工程原理”課程建設改革與實踐研究[J].科技文匯，2010(1)：117-118.

[5]高莉,李琴琴,趙英虎,張建忠.基于應用技術型人才培養模式下的環境微生物學教學改革探索[J].微生物學通報,2017(8).

[6]徐蘇云.《固體廢物處理與處置》短學時課程的教學方法探索[J].新課程學習，2014(1)：11-12.