《环境工程学》课程探究式小班教学改革与实践

杨勤丽

摘要：在当前信息化时代背景下，分析《环境工程学》课程本身的特点和当前教学现状，从提高本科生综合素质的人才培养模式角度出发，提出在教学内容的前沿性、教学方式的创新性及考评方式的多元性等方面进行改革与实践，激发学生学习的自主性、积极性和探索性，达到提高学生分析和解决实际环境问题的能力。

关键词：环境工程学；项目式课程设计；多元过程考评

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）31-0109-02

一、课程特点与教学现状

《环境工程学》作为一门同时具备应用性和学术性的课程，具有很强的实践性和理论性。同时，环境工程学正处于快速发展阶段，整个课程体系在不断完善，新概念、新理论、新技术和新工艺层出不穷[4]。因此，在教学过程中，做到工程实践和基础理论的有机统一、传统知识和学术前沿的有力结合是关键。然而，目前环境工程学课程在教学内容、教学方法和考评方式上存在诸多不足之处。（1）教学内容陈旧。目前的教学内容往往采用一本或两本教科书进行讲解，由于信息技术的迅猛发展，污染控制的新技術、新理论日新月异，一两本教科书往往很难全面的概括环境工程学的内容、工艺和技术。即使是新编的教材也很难跟得上世界先进理论和技术的发展。而且，陈旧的教学内容易给学生造成厌倦感，不利于培养学生的创新精神。（2）教学方法和模式单一。当前的教学模式仍是以教师在课堂上的“填鸭式”教授为主，以题目单一的课程设计和僵化的课程实验为辅，学生被动地接受知识，缺乏工程实践和理论创新。整个过程中，学生的主体地位没有得到充分发挥，学生学习的积极性、主动性、创新精神没有得到充分调动。（3）考评方式片面。目前，环境工程学课程的考核方式大多以期末考试的结果评价为主，而未充分考虑学生在课程学习过程中各个环节的表现。以结果评价为主的考评方式不能反应学生的综合学习能力，不具激励性，反倒促使部分学生平时不努力，临考抱佛脚的现象频繁发生。

目前，在当前全球环境问题加剧、信息技术日新月异的时代背景下，面对以科技创新和技术升级为核心特征的激烈国际竞争，环境工程学教师们不得不思考：如何在教学过程中提高学生的创新能力和综合素质？

二、探究式小班教学改革探索与实践

针对现有本科生教学中存在的问题，我校积极进行探究式小班教学模式，设置专门的小班研讨教室区，配备先进的多媒体设备，加强课程的研讨环节设计，充分发挥学生的主体作用。《环境工程学》的探究式小班教学主要从以下几个方面进行展开。

（一）教学内容的前沿性

传统教学内容集中在系统介绍环境工程学的基本理论，特别是水质净化与水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物污染控制、全过程污染控制工程以及环境规划与管理等的基本原理和方法。然而，由于环境工程学其理论、方法和技术、工艺正处于发展和探索阶段，因此通过现有固定的教材去系统地传授环境工程学的内容显然是不太合理的。其教学内容需要进行不断更新和扩充，并根据学生的接受能力进行甄别筛选。同时，要求任课教师在不断发展的环境工程技术与相对稳定的教材中寻找一条贯穿整个教学内容的主线，在授课过程中，跟踪环境工程领域研究进展，结合自身的科研成果，把最新的技术适度融入到课堂中。此外，面向全球化时代的环境问题，教学内容上也要体现全球化，例如内容上涉及世界各国环境问题的共性和个性及其依存关系，培养具有“全球意识”的国际型人才。

（二）教学方法改革

1.以学生为中心的互动式教学。不同于传统的“填鸭式”教学，以问题为驱动教学，通过师生高强度互动，体现学生在课堂上的主体地位。比如在讲解固体废弃物管理系统时，通过问题“我们日常生活中的垃圾是如何被收集和处理的？”让学生结合切身体验思考垃圾管理系统所包含的垃圾产生、收集、运输、中转、处理、资源化利用等环节及各个环节中的关键技术，培养学生的自我思考、自我学习的综合能力。同时，针对课程中的难点和重点，教师通过“发出提问-学生即兴回答”、课堂小测验、请学生上讲台演算等方式了解学生对重难点的理解和掌握情况，并在课堂上做及时调整。另外，教师还可针对下次课的重点内容布置课外任务，让同学们课下去翻阅资料，把学到的知识和体会带回到课堂上交流讨论，拓宽学生的阅读量和知识面，提高学生在课堂上的主体作用。

2.先进的教学手段。目前的教学虽辅以PPT，但仍以静态文字、图片或公式为主。在《环境工程学》探究式小班教学中，通过配以工艺动画、仿真软件、教师外出考察、同行会议等机会拍摄的实际工程视频、国外网站上下载的教学视频等，增强多媒体教学的动态内容，增强教学的生动性、直观性和实用性，加深学生对环保治理工艺和构筑物的理解和认识。同时，学校为推进探究式小班教学实施，在专用教室内配备了先进的软件和硬件设备，如电子白板、超大屏教学液晶显示器、无线网络、师生互动软件、多形状任意组合桌椅等。这些软硬件设备和服务为实现师生互动、深入研讨提供了有力保障。

3.探索式的研讨型课堂设计。研讨型课堂设计的目标是通过专题研讨形式激发学生学习兴趣，引导学生去自主学习、批判性思考，培养学生的辩证思维和快速获取新知识并综合运用相关知识的能力，同时增强学生沟通交流能力和团队协作精神。具体而言，根据《环境工程学》课程教学进度，在特定时间设置一些有探索性、拓展性的研讨专题（如人工湿地、雾霾治理、沼气技术等），把学生分组，使各组在课下围绕专题内容从不同侧重点进行文献检索和阅读理解，学习前沿技术并思考其适用范围、存在的问题及发展前景，最后在研讨课堂上借助先进的多媒体设备和软件进行专题汇报，教师引导其他同学对该组专题报告进行批判式讨论和头脑风暴式探讨。通过几次专题研讨课，学生学习的积极性明显提高，其报告的质量、团队间的协作和回答问题的思辨能力均有提升。

4.项目式课程设计教学。课程设计是使学生基于所学理论知识针对一个特定问题设计一套解决方案或工艺流程，一方面加强其对知识的理解，另一方面锻炼其理论联系实践的动手能力。传统的课程设计多以教师给定题目，学生课下完成为主。但是一般而言，教师给定的课程设计的题目重复、单一且陈旧，不针对实际案例，不具有挑战性，给学生的感觉像是一个大的课后作业，不能很好地锻炼学生的动手能力。在探究式小班教学中，利用教师现有科研促进和服务于课程设计，探索项目式课程设计教学模式。具体而言，基于教师的科研项目、学生的科创项目或实际工程案例，提炼并设置课程设计题目，将教师自己的研究、学生参与的科研活动、实际工程案例与课程设计进行有机结合，丰富设计内容，实现科研成与教学的融合，理论与实践的融合。这样除了提高学生实践能力和创新能力外，更能拓宽学生视野，培养学生的潜在的科学素养。

（三）多元性的过程考核

环境工程学中的课堂表现（包括课堂问答、讨论互动、测验、作业完成等情况）、专题研讨、课程设计、课程实践等环节环环相扣，不同环节侧重从不同角度培养与考察同学的不同方面的能力，每个环节都需要学生的认真与付出。因此，为全面地考核学生的学习能力，同时也为更好地激励学生的积极性，需要将学生在各个环节的过程表现纳入综合考评体系，实现由传统的结果考评优化为多元性的过程考核。例如，在《环境工程学》探究式小班教学考评方法中课堂表现占15%；污水厂参观实践及报告占5%；专题研讨占20%；课程设计占20%；期末考试占40%。

三、结语

环境工程学作为一门应用性和学术性的课程，面对目前环境变化带来的挑战，在课程的教学内容上必须系统规划和精心设计各章节的教学内容。同时在教学方式上需要一方面激励学生自主学习，拓宽其对学科前沿的认识和创新思维的培养；另一方面促使学生理论联系实际应用，培养其较强的解决环境问题的能力。

参考文献：

[1]蒋展鹏.环境工程学[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2]王艺璇，汤茜，杨春维，腾洪辉.加强实践能力为导向的环境工程学教学研究[J].广州化工，2015，（19）：184-185.

[3]柴晓利，谢丽.环境工程学课程教学改革实践[J].教书育人，2012，（27）：102-103.

[4]田爱民，程建光，周建石.环境工程学本科学位课程教学改革的实践研究[J].世纪桥，2007，（10）：132-133.