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摘要:結(jié)合轉(zhuǎn)型過程中應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)對《環(huán)境工程原理》教學(xué)改革的需求及自身的授課經(jīng)驗,提出了教學(xué)過程優(yōu)化的措施和改革方式。實踐結(jié)果表明:在教學(xué)過程中確立正確指導(dǎo)思想,注重基礎(chǔ)理論講解,實行導(dǎo)向性、交融性和擴(kuò)展性相結(jié)合的教學(xué)方法,加強(qiáng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié),實行靈活多樣的考核方式,都能有效提高教學(xué)質(zhì)量,為培養(yǎng)新形勢下的高水平工程技術(shù)類人才提供保證。
關(guān)鍵詞:環(huán)境工程原理;教學(xué)改革;實踐改革
環(huán)境工程原理是高校環(huán)境工程類專業(yè)基礎(chǔ)課程中的核心,也是一門理論與實踐緊密結(jié)合的綜合性很強(qiáng)的課程。在全國高等院校轉(zhuǎn)型的大形勢下,如何提高應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力,培養(yǎng)創(chuàng)新性環(huán)境專業(yè)特色人才,從而提高市場競爭條件下的學(xué)生就業(yè)能力,是學(xué)校開展環(huán)境工程原理課程重點需要考慮的問題。本文結(jié)合筆者近年來的教學(xué)實踐經(jīng)驗,通過對以往教學(xué)過程中存在問題的剖析,提出了新形勢下應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)環(huán)境工程原理課程開設(shè)的新理念和新途徑。
1教學(xué)指導(dǎo)思想的改革
環(huán)境工程專業(yè)是一個基于化學(xué)、生物、工程技術(shù)等為一體的綜合性專業(yè),在涉及解決環(huán)境保護(hù)的工程問題時,需要大量的其它學(xué)科工程專業(yè)的協(xié)作支持。對于應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)生而言,如何將涉及水處理、廢氣治理、噪聲控制、固廢治理等方面的技術(shù)工藝加以歸納,提煉并理解其中的技術(shù)原理,使之與專業(yè)課程中的技術(shù)應(yīng)用相互融會貫通,靈活運(yùn)用,是作為教師的我們在確立教學(xué)指導(dǎo)思想時首要考慮的內(nèi)容。本科教育主要側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,對于新形勢下的應(yīng)用類技術(shù)型大學(xué)環(huán)境工程本科教育而言,更應(yīng)該著力培養(yǎng)學(xué)生在今后具體的工作實踐中的工程性創(chuàng)新思維和素養(yǎng)。在科技高速發(fā)展的今天,新知識、新發(fā)明、新思維層出不窮,但如果沒有牢固的理論基礎(chǔ),很有可能設(shè)計出永動機(jī)類型的新工藝和新方法。任何工藝都不是十全十美的,例如在廢水工藝處理的選擇上,如能分析清楚其原理,就能針對具體情況作出恰當(dāng)選擇,從而設(shè)計出新的工藝流程。因此,在環(huán)境工程原理的教學(xué)過程中,我們應(yīng)側(cè)重把握其核心的經(jīng)典理論內(nèi)容,并依此為中心,展開應(yīng)用講解,真正做到理論指導(dǎo)實踐,切實理解各種工藝設(shè)計的核心。只有這樣,才能提高其在眾多紛繁的技術(shù)方法中,確定針對不同處理對象,更加優(yōu)化適用的技術(shù)路線能力,提高其在實際工作中運(yùn)用基本理論的能力。
2教學(xué)方式和手段的改革
環(huán)境工程原理主要系統(tǒng)闡述環(huán)境工程中所涉及的共性技術(shù)的基本概念、基本原理,具有較強(qiáng)的基礎(chǔ)性、理論性、系統(tǒng)性、抽象性、綜合性的特點。在筆者執(zhí)教的過程中,學(xué)生對該課程的普遍反映為:內(nèi)容抽象,難理解;概念繁多,易混淆;涉及面大,內(nèi)容廣,公式繁多,記不清。因此,若要加深學(xué)生對抽象概念的理解,培養(yǎng)學(xué)生對于基礎(chǔ)理論的學(xué)生興趣,就必須在日常的教學(xué)方式和手段上加以改革。
2.1導(dǎo)向性教學(xué)法
“學(xué)以致用”是應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)的教學(xué)核心。當(dāng)代大學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高主要源于其無法在學(xué)習(xí)過程中體會到知識的應(yīng)用價值。若能以工程需求為導(dǎo)向,進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué),讓學(xué)生帶著思考進(jìn)行學(xué)習(xí),則能更好地活躍課堂氣氛,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,從而提高教學(xué)質(zhì)量和效果。工程技術(shù)類問題主要分為設(shè)計型和操作性兩大類。以第三章“流體流動”為例,在管路計算過程中,讓學(xué)生作為工程師的角色,拋出問題1:在給定需要輸送流體的流量,以及輸送系統(tǒng)的布置,當(dāng)允許的壓降為定值時,管路的管徑如何確定?(設(shè)計型問題)問題2:已知管路系統(tǒng)的布置、管徑及允許壓降,如何保證對流體的流速或流量操控能夠符合已有的管路系統(tǒng)?(操作型問題)。在對問題1的計算過程中,又涉及到管徑計算結(jié)果是否貼合市場規(guī)格的問題,如果不符合又該如何選型?如何與其它管件配套?帶著這樣的問題進(jìn)入教學(xué)過程,就能使得枯燥抽象的理論生活化,大幅度提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,成功解決問題的滿足感又能進(jìn)一步帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。同時,過程中帶領(lǐng)學(xué)生一起查閱工程手冊、設(shè)計手冊,也有助于建立學(xué)生工程化的理念,為今后的課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)。
2.2交融性教學(xué)法
環(huán)境工程原理的課程具有明顯的工科特性,對管路、設(shè)備、構(gòu)筑物等的理論講解相對比較抽象,因此,若能將課程內(nèi)容與具體可見的實習(xí)實驗過程交替進(jìn)行,依據(jù)所授課內(nèi)容先講后做或者邊做邊講,則能起到事半功倍的效果。例如,在第三章流體流動的內(nèi)容中,學(xué)生對于“雷諾實驗”所提及的兩種流態(tài)并無感性的認(rèn)識,但通過隨堂實驗,學(xué)生不僅能理解流態(tài)的具體表現(xiàn),還能對影響流態(tài)的因素進(jìn)行控制,通過將機(jī)械化的公式轉(zhuǎn)為實際操作而理解相關(guān)概念。而在第二篇章分離過程原理篇中,則可采取先實地參觀,再理論授課的教學(xué)模式。在第六章沉降的教學(xué)過程中,前期對沉砂池、重力沉降室的直觀認(rèn)識,更有助于學(xué)生理解學(xué)習(xí)顆粒物沉降速度的意義,帶著明確的目的進(jìn)行理論知識的推導(dǎo)學(xué)習(xí),不僅加強(qiáng)理解,也有助于建立其工程設(shè)計的概念。
2.3擴(kuò)展性教學(xué)法
教材是環(huán)境工程原理課程依托,但無法包含專業(yè)課程涉及到的所有操作過程的基本原理,因此,課堂的擴(kuò)展性授課就成為了彌補(bǔ)這種缺失的主要方法之一。系數(shù)k為滲透系數(shù),該洗漱被用于描述土壤、底層的滲透能力,在相關(guān)的固體廢棄物、危險廢物填埋國家便準(zhǔn)中,對k值都有著明確的規(guī)定限定,在環(huán)境影響評價、固體廢棄物的處理與處置的課程中均有涉及。經(jīng)變換后的Ergun方程的最小流化速度,該速度可用于砂濾反洗、流化床反應(yīng)和燃燒等單元操作。因此,在課程教學(xué)中對書本內(nèi)容加以適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展變換,可以舉一反三,知識點的融會貫通也能夠更好地促進(jìn)環(huán)境工程其它專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。
3實踐教學(xué)的改革
作為理論課程向工程應(yīng)用課程的過渡,實驗是重要的教學(xué)內(nèi)容之一。對于應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)環(huán)境工程的學(xué)生而言,現(xiàn)有的部分仿真實驗已無法滿足學(xué)生對于工業(yè)設(shè)備的認(rèn)識需求及動手能力訓(xùn)練。在課程體系中,若能搭建以環(huán)境工程專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課結(jié)合,能夠反映工程問題和規(guī)律、實驗驗證實驗和初步探索實驗的綜合實驗室,開展與其他課程聯(lián)系較好的滲流實驗、曝氣與充氧實驗、氣體吸收實驗、推流、全混和串聯(lián)全混反應(yīng)器流動模型實驗,再輔助以環(huán)境專業(yè)課程的過濾、傳熱等操作性實驗,則能促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)階段專業(yè)知識的系統(tǒng)掌握和實際工作知識的靈活應(yīng)用,同時也為生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計過程中所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與工程設(shè)計手冊的連接打下基礎(chǔ)。
4考核方式的改革
課程考核結(jié)果一定程度上反映學(xué)生是否掌握了所學(xué)的專業(yè)知識,而考核方式則會在過程中影響學(xué)生的學(xué)習(xí)行為。單一的期末考試成績作為評價學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的唯一依據(jù),無法客觀反映學(xué)生對課程的掌握情況,也會誘發(fā)學(xué)生平時不認(rèn)真、考前突襲的不良學(xué)習(xí)行為和習(xí)慣,因此在當(dāng)今的考核中已逐漸被“7+3”的模式取代。筆者在教學(xué)過程中依舊沿用了此種考核方法,但將平時成績所占比重調(diào)整到了40%,且考察方式則更加具體和多樣化。在課程的教學(xué)中,將平時考察分分解到“課堂紀(jì)律與到課率”、“實驗”、“作業(yè)”、以及“課堂討論”、“學(xué)生講解”等教學(xué)活動中。通過這種改革,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性提高、主動參與意識增強(qiáng)、語言表達(dá)和組織能力都有所進(jìn)步,且考核成績更能全面、真實地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和能力。
5結(jié)語
在高等院校改革發(fā)展的浪潮中,應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)課的設(shè)置需要適應(yīng)快速發(fā)展的社會需求,作為專業(yè)基礎(chǔ)課核心的環(huán)境工程原理,更應(yīng)該結(jié)合實際情況對各個教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計和改革,是學(xué)生在本科學(xué)習(xí)階段能夠清晰地認(rèn)識到學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的重要性和必要性,激發(fā)其探索、鉆研和創(chuàng)新的意識,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,使學(xué)生的綜合工程素質(zhì)得到全面提高。
參考文獻(xiàn)
[1]范廷,玉王順,嚴(yán)家平,等.“環(huán)境工程原理”課程教學(xué)體系與方法初探[J].教育改革,2011(7):12-13.
作者:鄧天天,馬培 單位:河南工程學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院