卓越工程师培养计划教育改革-如何在课程设计中加入讨论式教学

邱贤华 杨 莉

(南昌航空大学 环境与化学工程学院，江西 南昌 330063)

讨论式教学法强调在教师的精心准备和指导下，为实现一定的教学目标，通过预先的设计与组织，启发学生就特定问题发表自己的见解，以培养学生的独立思考能力和创新精神。讨论式教学的环节大致包括：设计问题、提供资料、启发思路、得出结论。本文根据讨论式教学的特点，将其引入到课程设计中，通过对特定设计资料的分析，由学生根据目前已有的设计方案以及优缺点，确定最佳设计方案，再比对实际工程设计方案，使学生深入认识到实际工程和课堂设计之间的区别，更能够了解和掌握实际工程实践的原则、方法，更接近用人单位的需求。

1 环境工程专业课程设计概述

1.1 环境工程专业课程设计的重要性

环境工程专业旨在培养具备水、气、声、固体废物等污染防治、环境评价和规划等方面的知识，具有进行污染控制工程的设计及运行管理的能力，以及环境工程方面的新理论、新工艺和新设备的研究和开发能力的环境工程领域高级工程技术人才。课程设计是环境工程专业实践教学的一个重要环节，近年来随着新的教学计划的修订，课程设计环节在整个教学计划中的比重明显在变大。有计划的、高质量的课程设计培养，不仅有利于学生对基础理论课程的深入理解，而且可以提高学生的动手能力，有利于学生创新能力的培养，有利于提高人才培养的质量。

1.2 环境工程专业课程设计的弱点

就目前来讲，传统的环境工程专业课程设计中存在一些比较突出的问题，如题目陈旧、单一，与实际工程脱节，指导教师工程实践能力不足，课程设计学时少，设计课程内容重复等[1，2]，导致该实践环节或流于形式，或作用微小。

针对以上不足，本文根据实际的工程设计项目，利用讨论式教学的方法，启发学生提出自认为合理的设计方案，与实际工程设计相对比，发现其中的差异，分析实际工程设计的方案确定原则，引导学生多方面考虑问题，尤其是工程实践中思考问题的角度，而不仅仅是根据书本知识随便选择设计方案，不考虑实际工程背景，最终使得设计流于形式，变得无用。

2 实际工程资料及背景

教学中指导教师给出了3个实际工程案例，一是以聚酯生产为主业的某公司排放的聚酯废水，一是某食品有限公司排放的屠宰废水，一是某卫生纸厂排放的造纸废水。

各个排污单位的水质水量情况见表1。

表1 各个排污单位的水质水量情况统计表

3 学生设计方案与实际工程设计方案

3.1 学生讨论结果

根据以上资料，要求学生分别设计污水处理方案，能够有效处理3种废水，最终达到排放标准。目前我国聚酯废水、屠宰废水和造纸有比较成熟的处理工艺，可参考的文献资料比较多。学生在查阅了大量的资料后，经过讨论、对比，针对3种废水分别选择了处理工艺，并且阐述了处理工艺的优缺点，具体如表2。

表2 各种废水处理工艺一览表

从学生的讨论结果可看出，学生对于各种污水处理工艺的优缺点掌握的比较到位，能够根据污水的特点选择相应的处理方案。如果不采用讨论式教学，指导教师通常是指定一种或两种处理工艺供学生选择，对于已有的处理工艺有什么优缺点，为什么选择这样的工艺，换一种工艺是否可行等问题，学生就不会主动去探索，更谈不上在大量的工艺当中筛选比较合适的工艺。另外，针对这3种污水，学生选择的处理工艺都比较成熟，不是新发展起来的或在实验室里研究出来的，说明学生能够深刻理解工程这个概念，做工程不是做科研，不能拿不成熟的研究成果用于污染物的大规模治理，为了确保实现污染物减量化的目标，就必须采用已经经过多次实践并且证明效果良好的处理方案。

3.2 实际工程设计方案

表2中列出了实际设计方案，这是环保公司在处理这3类污水时实际做出的处理方案并且已经建成了环保设施。可以看出，与学生的设计方案有一定差异，实用性更强。如聚酯废水处理中没有采用使用很广泛的生物接触氧化法而是选择了氧化沟，主要是因为氧化沟有着自己特殊的优势，如氧化沟的抗冲击负荷能力较接触氧化工艺强，处理效果的稳定性较接触氧化池好些，工程造价较低。

当然，环保公司在长期实践的基础上，对于污水处理工艺有着很深的体会，能够根据污水的特点随时随地改变方案，但是最终的目的都是工艺合理、操作简便、降低成本。学生尽管参与了卓越工程师培养计划，课程设置、专业建设、实践性环节等都有所改变，努力朝着提高工程实践能力的方向走，学校也安排了大量的学时鼓励学生进入工厂实习，甚至开展3+1计划，让学生有一年的时间在企业度过，但是短短一年的实践还是远远不够的，学生只能初步接触到工程实践的表面，了解到一些基本原则，若要深入到工程实践的核心，就要在长期的工作中积累摸索了。我们在课堂上、学校里能够做的就是尽量提供工程实践的案例，多采用讨论式教学，让学生在讨论中甚至争论中掌握到工程实践的精髓，在求职以及以后的工作中能够快速融入进去，解决目前大学生工程能力弱又眼界过高的尴尬局面。

[1]闽敏，孙新华，丁成.应用型本科环境工程专业课程设计初探[J].科技信息，2012，28：47-48.

[2]杨爽，侯绍刚，康瑞琴.环境工程专业课程设计改革与探索[J].安阳工学院学报，2012，11(1)：112-113.