《環境工程原理》課程教學體系的改革與優化

侯彬 盧靜 王海芳

摘要：《環境工程原理》課程是環境工程重要的專業基礎課，是學生跨入專業技術領域的橋梁。本文結合目前《環境工程原理》課程存在的問題以及自身的授課經驗，通過優化課程設置結構以及開設時間，強化學生對所學專業的認識;采用導向教學模式轉變學生學習觀念，提高學習的主動性;將科研和教學有機結合，在提高教師自身水平的同時，培養學生運用知識解決實際問題的能力。

關鍵詞：環境工程原理;課程體系;導向教學;科研教學互促

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）11-0094-02

進入21世紀，社會經濟的飛速發展與環境破壞之間的矛盾日益突出。為了緩和矛盾，應對我國當前“大力推進生態文明建設”的總體方針，踐行習總書記提出的“綠水青山就是金山銀山”的環保理念，環境學科再一次挑起了重擔，這對環境學科的發展既是機遇也是挑戰。我校1999年設立了環境學科，與其他高校和學科相比，環境學科尚屬年輕學科，在人才培養課程設置方面還需不斷摸索和改進。

為了進一步完善環境學科的培養體系，作者在2012年進入中北大學后首次開設了《環境工程原理》課程。《環境工程原理》是環境工程專業的基礎課程，到目前為止，該課程的教學一直處于并將長期處于摸索階段，不斷發現問題、解決問題，力爭成為培養學生解決環境實際問題能力的先鋒課程。

一、課程現狀及問題

首先，我校的環境學科設立較晚，環境工程專業尚在初創階段，沒有一門技術原理性的專業課程，因此化學工程專業的《化工原理》課程一直是環境工程專業的必修課，是基礎課向專業課過渡的橋梁。然而，《化工原理》課程的講授一直用的是化學工程專業的教師和教科書，長此以往，專業之間的差異突顯。為了使教學內容更加適合環境工程專業特色，滿足環境工程專業的需求，2012年將《環境工程原理》引入本學科培養方案中。然而新的問題又出現了，《化工原理》和《環境工程原理》同時開設，勢必有很多內容重復。因此，如何設置課程，優化兩門課程的內容成為亟待解決的問題。

其次，《環境工程原理》課程學科交叉多，涉及面廣，公式多且煩瑣[1]。作者在授課過程中發現，在傳統教學過程中，由于教學內容抽象，學生不易理解，再加上課程難度大，重點難于把握，導致學生學習的積極性普遍不高。如何改進教學模式，提高教學質量，需要提出新的見解。

最后，《環境工程原理》課程是一門以原理為主線的課程，主要講述污染防治中所涉及的基本理論知識。然而，純理論的課程已不能滿足當前培養工程技術創新人才的需求。培養學生分析問題、解決問題的能力，將理論與實踐有機結合，應作為本課程改革的目標[2]。

通過對本?！董h境工程原理》課程存在的問題的剖析，并結合作者在近幾年教學過程中總結的經驗，以培養工程應用技術人才為指導，對本課程在教學體系等方面進行了初步的探索。

二、課程改革內容

1.優化課程體系。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。環境工程專業學生長期以《化工原理》作為最早接觸的專業基礎課，隨著專業差異的突顯，《環境工程原理》課程適時地出現。為了避免課程內容的重復，通過專業老師的討論，對本科生培養方案進行了調整。為了避免“一刀切”的調整方式對整個培養體系產生較大影響，防止出現課程空白地帶、課程銜接不緊密等情況，我們采用了循序漸進的調整方式，逐步縮減《化工原理》的課時量，與此同時，增加《環境工程原理》的課時量。在環境學科2017年最新的培養方案中，《環境工程原理》課時量由最初的48學時增加到80學時，徹底取代了《化工原理》，完成了由《化工原理》向《環境工程原理》的更替。

專業基礎課的任務，是使學生掌握必要的專業基本理論、專業知識和專業技能，了解本專業的前沿科學技術和發展趨勢，培養分析解決本專業范圍內一般實際問題的能力。因此，專業基礎課應設置在其他相關專業課之前，學生越早接觸到專業相關的課程內容，對其所學專業的認知水平越高。鑒于這個目標，我們將《環境工程原理》課程由大三學年的上學期調整到大二學年的下學期。這樣的調整讓學生提前對所學專業有了一定的認識和了解，為學生從基礎課學習到專業課學習的轉變提供了充足的緩沖時間，也為后續專業課的學習奠定了理論基礎，更加堅定了本課程在培養專業技術人才過程中的橋梁作用[3]。

2.形成導向教學模式?！皩W以致用”是培養工程應用技術人才的教學核心。目前學生們學習的積極性不高，主要源于其無法在學習過程中體會到知識的應用價值，學生普遍認為原理理論性課程沒有實際的指導意義，在以后的工作中用不到。若能以實際工程需求為導向，采用啟發的教學方式，讓學生帶著思考進行學習，使課堂由灌輸變為吸取，使學習由被動變為主動，則能更好地活躍課堂氣氛，調動學生的學習積極性，從而提高教學質量和效果。工程技術類問題主要分為設計型和操作型兩大類。例如，在講授混凝機理這一章節時，把學生定位為工程師，拋出問題并將這樣的問題引入到教學過程中，就能夠使抽象枯燥的理論生活化，大幅度提高學生的學習主動性，成功解決問題的同時又能進一步帶動學生的學習熱情。同時，在教學過程中，以老師為引導者，帶領著學生一起查閱相關的標注規范和工程設計手冊，也有助于建立學生工程化的理念，為成為工程應用專業技術人才打下堅實的基礎。

3.推行科研教學互促方式。利用教學帶動科研，借助科研促進教學，將兩者有機結合，對于教師和學生都是十分有利的。對于任課教師而言，作者在任教《環境工程原理》這門課程之后，受益匪淺，科研能力顯著提高。例如，筆者主持的項目主要是關于微生物燃料電池技術處理廢水方面的研究。該研究要求作者對《環境工程原理》課程內容中關于能量傳遞、厭氧和好氧廢水處理技術、氧化還原技術以及吸附等方面的知識有著深入的理解，才能做好這方面的研究。《環境工程原理》課程中對能量的傳遞以及各種廢水處理技術原理進行了詳細的介紹，這為作者后續從事相應的科學研究打下了良好的基礎。與此同時，由于在科研過程中對這些技術原理的熟練應用，使我在講課過程中如魚得水，能夠明確提出教學目的，突出教學重點，便于學生有針對性的進行學習，提高學習效率。

環境工程原理是一門理論與實踐相結合的專業基礎課，對于學生而言，能夠有機會親自加入到科學研究中，對于拓展知識面，鞏固知識點是十分必要的。作者鼓勵學生參與到自己的科學研究中，不定期的帶領部分同學進實驗室參觀討論。同時作者每年都會申請大學生創新創業項目，學生可根據自己的興趣選擇項目內容，查閱相關文獻，設計實驗方案。學生通過參與科研發現了本課程在實踐中的實用性，自主學習能力和學習興趣也得到了極大的提升。

高水平的科學研究工作是提高教學水平的助推器，將科研、教學和應用緊密結合是提高教學水平的有效途徑之一，越來越多的高校開始重視將產研內容轉化為教學內容，進而促進教學。

三、結語

《環境工程原理》是環境學科至關重要的一門專業基礎課，是學生跨入專業知識領域的橋梁。本次改革緊緊圍繞我校環境學科的實際情況，從課程體系和教學內容與方法等方面進行了初步探索，轉變學習觀念，使學生在本科學習階段能夠清晰地認識到學習專業基礎知識的重要性和必要性，激發學習興趣，培養分析和解決實際問題的能力，全面提高學生的綜合工程素質。

參考文獻：

[1]韓曉剛，陳秀珍.《環境工程原理》課程建設改革初探[J].教育現代化，2017，（37）：51，132.

[2]陳忠明，邵友元，范洪波.《環境工程原理》教學方法改革與應用型學生培養[J].東莞理工學院學報，2017，24（1）：107-110.

[3]徐蘇云，康詩飛，王吟，張曉東.基于“卓越計劃”的環境工程原理教學改革[J].教書育人（高教論壇），2018，（1）：108-109.

Innovation and optimization of Curriculum Teaching System on Principle of Environmental Engineering

HOU Bin，LU Jing，WANG Hai-fang

（School of Environment and Safety Engineering，North University of China，Taiyuan，Shanxi 030051，China）

Abstract："Principle of Environmental Engineering"，a basic curriculum of environmental engineers，is a bridge for students to enter the field of professional technology.Based on the consideration of the problems existing in the current "Principle of Environmental Engineering" course and own teaching experience，the students' understanding of the major they have learned were strengthened by optimizing the curriculum structure and opening time.A guided teaching mode was established to transform the learning concepts of the students and improve learning initiative.In addition，combining scientific research with teaching could simultaneously improve teaching quality for teachers and the ability of practice and application for students.

Key words：principle of environmental engineering;curriculum system;guided teaching mode;inter-promotion between research and teaching