林业院校“污染生态修复技术”课程教学方案的设计

洪 喻

（北京林业大学环境科学与工程学院，北京 100083）

经济的高速发展极大地改善了人类的生活，同时也给人类的生存带来了巨大的挑战。多样化的环境污染带来的人类健康问题和农产品安全问题，使得治理污染、修复环境、恢复生态的任务变得十分紧迫［1］。培养能够应对复杂的污染问题，胜任修复方案的制定与工程设计的专门人才亦成为了高等院校环境科学与工程专业人才培养的核心目标之一。

北京林业大学环境科学与工程学院结合当前污染生态修复的紧迫需要，于2010年秋季开设“污染生态修复技术”课程。该课程是高等院校环境科学与工程专业一门重要的专业核心课程。课程系统地讲述了污染修复的基本原理与技术，包括土壤污染、地表水污染、地下水污染、固体废弃物污染和海洋污染的修复技术与工艺。该课程在环境科学与工程专业人才培养方案中占有重要的地位，对于课程体系具有承上启下的作用。通过本课程的学习，学生可以全面地了解国内外污染生态修复技术的发展动态、前沿，掌握污染生态修复技术的概念、基本原理和研究方法，熟悉污染生态修复技术与应用，为今后从事污染生态修复研究、方案制定与工程设计提供理论指导，并为从事相关领域科学研究和政策理论研究打下良好的基础。

作为高等林业院校，北京林业大学开设“污染生态修复技术”课程具有自身的特点和优势。污染生态修复是在生态学原理指导下，以生物修复为基础，结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施，通过优化组合，使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法，其实际工程涵盖的知识面广，实施过程可能涉及林业、水保、园林等相关学科知识。北京林业大学作为行业高等院校，在上述几个方面都具有鲜明的行业优势，形成了一批行业背景强的优势学科。北京林业大学推行通专并重的人才培养模式，提出了“引领生态文明，更好地实现与行业、社会经济的协同发展”的人才培养理念，在课程结构上采取“通识教育＋专业教育”，以培养应用型和复合型人才为着力点［2］，前期设置了一批具有行业特色的基础与专业课程，为学生学习“污染生态修复技术”课程奠定了良好的知识基础，更好地辅助了教师在教学过程中实践综合化、素质化的课程教学方案。

一、以提升讲授环节的教学效果为突破口，重整教学内容

教学过程是由“教师教”与“学生学”共同组成的。提高教学效果亦可以针对这两个过程展开。笔者针对讲授环节采取了3个方面的措施，即落实教学要求、整合教学内容、优化知识结构，有效提升本环节的教学效果。

（一）落实教学要求

在授课过程中，笔者重视教学要求的传达，分别在开课、结课以及每堂课程始末强调教学要求，开课之初与每堂课开始时要求学生应清楚教学要求，在听课过程中时刻明确自己的学习任务；而结课与每堂课程结束时再回到教学要求部分，进行听课效果自检，如有疑问，可在课间向教师提问，教师应及时解答。笔者发现落实教学要求在教学过程中起到了重要作用，不仅可对学生学习起到定向引导作用，亦可激发学生对学习新内容的期待，调动学生学习的积极性。

（二）整合教学内容

教学内容凌乱枯燥易导致学生厌学，通过整合教学内容，归类知识点，有利于提高教学效果。笔者将“污染生态修复技术”课程分为绪论、污染环境的（微）生物修复、污染环境的植物修复、污染环境修复的生态工程技术、污染土壤修复技术、污染水环境修复技术、污染海洋的修复、大气污染修复技术与固体废物污染修复技术共9章内容。物理修复与化学修复是生态修复的构成要素，是必讲的内容。但是从教学内容上来看，在各种介质污染的修复中都会出现这部分内容。为了避免知识的重复，笔者将这部分内容放到重点章节“污染土壤修复技术”中介绍。这样，经过整合的教学内容，更加清楚明了，能让学生获得更清晰的学习思路。

（三）优化知识结构

知识传授的效果与知识结构的组织方式密切相关。合理的知识结构，要求知识围绕核心，有主有次；由点到面，逐级拓展；由基础到专业，逐步加深。若知识结构主次不分，杂乱无章，则很难让学生顺利构建出系统的知识架构。在短暂的课堂时间里，良好的知识结构有助于学生有效地吸收知识，并在自检环节逻辑清楚地理顺并消化知识。笔者在“污染生态修复技术”课程教授过程中重视对知识结构的优化，通过理清知识点与知识群的关系，帮助学生更好地吸收与消化知识。如，在植物修复部分，首先给出授课提纲，然后从植物修复的概念与类型开始讲解；接着介绍植物修复的优势与问题；再进一步介绍植物修复的机理与影响因素；通过介绍植物对各种类型污染物的修复作用与进展，将超富集植物作为专题进行讲座；最后，将植物修复部分知识点进行总结与概括。学生普遍反映优化后的“植物修复”部分的知识层次与构架更易于理解与消化。

二、以调动学生学习的积极性和主动性为着力点，改革教学方式

北京林业大学鼓励教师制作多媒体课件辅助教学。多媒体课件教学可以激发学生的学习兴趣、调动学习的主动性与积极性［3］。然而，多媒体教学中也应避免信息量巨大的被动式灌输，而应着重启发式教学。在“重启发、重引导”的教学原则下，结合多媒体教学，笔者采用了多种形式的教学手段和方式，以提高教学效果。

（一）理论课

针对理论课枯燥乏味的特点，笔者收集了最新的案例，通过背景介绍、事件概况、案例分析、案例处置等几个环节，指导学生带着问题去学习，运用知识去解决问题。经过上述引导，学生能够在课堂集中注意力，认真思考问题，在思考当中掌握知识并灵活运用。理论课的案例教学，配以丰富的现场图片，图文并茂地讲解，便于学生理解并加深印象。另外，还可收集合适的案例视频，通过视频教学让学生了解到工程实际中修复工作该如何开展。

（二）讨论课

针对讨论课的教学，笔者尝试了以“学生为主，教师为辅”的教学方式。将传统的授课和讨论式教学进行整合，通过“抽签选题、论文与多媒体答辩材料准备、小组答辩、教师提问、学生提问、自我总结、教师点评”7个环节，营造活跃的课堂讨论氛围，教师与学生充分互动，启发学生进行积极的思考。

（三）习题课

对习题课的教学，除传统的教师讲题和学生答题，还应该引入一些“探究式”和“开放性”的命题，如开放式的论述题，可以让学生短时间的思考、讨论并自由表达。通过为学生创造一个解难释疑的平台，让学生既能很好地掌握了习题的解法，又帮助了学生更好更全面地掌握知识。

教学手段和方式的改革，得到了学生的鼓励和支持。经课间调查，学生普遍反映课堂时间内注意力更加集中了，能够被内容所吸引，能随着教师引导一起思考问题，学有所得。

三、以提高学生解决问题的能力为落脚点，开展案例教学

上个世纪初，哈佛大学创造了案例教学法，即围绕教学目的把实际生活中真实的情景加以典型化处理，供学生思考分析以提高其分析问题和解决问题能力的一种方法［4］。“污染生态修复技术”是一门内容广、综合性强、重应用的课程，进行案例教学非常合适。笔者花费大量的精力收集并整理案例，根据教学要求和教学内容，合理穿插教学案例，联系理论知识与案例内容，提高学生的学习效果，增进其对知识的运用能力和解决问题的能力。如，“污染土壤修复技术”部分讲解热解吸技术时，选择“新泽西州Wallington乳胶厂场地污染土壤修复工程”作为案例，首先对工程施工场地背景进行介绍，包括土壤类型、粘土含量与粒径、含水量、有机质、pH以及污染物种类、浓度与分布情况等，让学生清楚这些参数直接影响技术的选择、技术的性能以及成本。接着对热解吸技术进行介绍，包括工程中使用的三重壳回转窑及其组成单元。同时，进一步指出热解吸单元中的设备技术参数。最后，根据事先提出的修复目标与处理后土壤的污染物浓度，来评价热解吸运行的性能。

“污染生态修复技术”课程中涉及很多技术的介绍，若仅采用简单概念式的方法进行讲授，学生会觉得抽象生硬、枯燥无味，对知识产生抗拒；而通过实际的案例进行教学，可避免上述情况的出现，让学生体会到技术的实际效用。

四、以培养行业特色鲜明的高素质人才为总目标，实施特色教学

北京林业大学环境科学与工程学院开设“污染生态修复技术”与其他高校相比具有一定的行业优势。学生经过低年级一些具有行业特色的基础与专业课程的学习，已经积累了林业、水保、园林等方面的一些学科知识。在本课程教学过程中，笔者充分利用学生前期的知识积累，实施了特色教学法，着重介绍林业、水保与园林相关的污染生态修复工程。如在“污染环境修复的生态工程技术”部分，笔者选取“杭州长桥溪的生态修复工程”作为特色教学案例进行介绍。经过对修复区域的地理调查、生态环境调查与水质调查，最后确定在动工范围内采用一段地埋式污水处理系统和二段人工湿地系统完成该小流域的水污染生态修复工程。该案例涉及植物调查与观赏性植物适地适种搭配，流域的水文地貌研究与水土保持，以及地上部分建设的园林造景设计。经过特色教学，学生既能灵活掌握知识，了解知识如何实际应用，同时对学生消化吸收并构建自身具有行业特色的知识体系非常有帮助，为学生以后从事科学研究与工程实践打下坚实的基础。从人才培养的角度上讲，北京林业大学以培养专业特色鲜明的高素质科技人才为总目标，进行行业特色教学正是对此目标的贯彻和落实。

笔者通过上述4个方面对“污染生态修复技术”课程的教学方案的改革进行了尝试。该方案实施后，课程教学取得了良好的效果，得到了学生的一致好评。然而，污染生态修复领域知识更新迅速，笔者仍需要不断学习新知识，继续完善教学方案，并尝试利用将各种恰当的方式把知识融合到课堂当中传授给学生，只有与时俱进，才能不断充实课程内涵，切实提高课程的教学质量。

［1］赵景联.环境修复原理与技术［M］.北京：化学工业出版社，2006：1-3.

［2］尹伟伦.我国重点行业性大学的使命与学科发展——兼论北京林业大学的学科建设思路和实践［J］.北京林业大学学报：社会科学版，2009，8（增刊2）：7-10.

［3］魏振枢，李靖靖.使用多媒体课件存在的问题及改进建议［J］.中山大学学报，2011，28（4）：117-119.

［4］邓月仙，张宝，刘文宝.案例教学法应用的现状与对策研究［J］.西北医学教育，2011，19（4）：762-764.