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摘 要:以环境科学专业学生核心能力的培养为着眼点,探讨能力培养与课程教学的内在联系。通过提炼核心能力模块,优化环境工程学课程内容,将案例教学法引入核心能力培养过程,给创新提供了更充分的空间,具有很强的实践意义。
关键词:环境工程学 核心能力培养 教学改革
中图分类号:G633.55 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(b)-0164-01
环境工程学是一门理工科课程,课程综合性强、涉及面广。其课程目标是立足于水污染控制工程,大气污染控制工程,固体废弃物处理处置等污染防治技术,保护和合理利用自然资源,防治环境污染,以改善环境质量[1-2]。課程强调理论联系实际,用理论指导实践去解决各种环境问题。环境工程学课程学学时较多,是环境科学专业课程中的主干专业课程[3]。
1 传统教学模式存在的问题
在环境工程学课程教学中,涉及到一系列的污染控制问题,这些问题的解决,需要深入理解污染控制的原理,设计出功能性较强的处理工艺构筑物,并且能够应用于实践。在传统教学模式下,课堂教学着重向学生传授知识、理论和方法,强调学生要听懂、学会。然而,学生的专业能力未必得到锻炼和提高,甚至有些学生并不知晓这门课程应该掌握的专业能力是什么。因此,在教学中提炼和突出专业能力、着重培养学生的专业能力很有实践意义。
2 环境工程核心能力模块划分
为了重点培养学生的专业能力,紧密围绕环境工程学课程教学大纲的教学目的,从课程涉及的可能的就业方向出发,明确支撑专业方向工作所需的理论和技能要求,将环境工程学课程涉及的专业能力分解为三大核心能力:环境污染控制理论分析能力、处理工艺设计能力、技术研发创新能力。
其中,环境污染控制理论分析能力主要体现在水污染、大气污染和固体废弃物污染控制理论分析能力,使学生能够分析污染来源,掌握污染物种类和成分,对污染控制方法进行理论分析,用于指导污染控制实践。处理工艺设计能力主要体现在处理工艺的选择、构筑物的设计计算、工艺图的CAD绘制能力,使学生能够在大学期间积累一定的工艺设计经验,掌握污染控制工艺设计的基本要素,为今后工作中的实际工程设计打下基础。技术研发创新能力主要体现在处理工艺的优化改进和构筑物的功能强化等创新能力,将最新的科技成果引入课堂,使学生能够对当前的污染控制技术发展有所了解,熟悉技术创新的思路和方法,锻炼创新思维。
3 教学内容的整合与优化
环境工程领域的各项技术在不断发展和创新,在教学内容优化时,注重教学内容的前沿性和适用性,及时将新方法、新技术、新工艺等引入课堂教学。
根据环境工程核心能力的培养要求,对课程内容进行整合与优化。对于水污染控制工程的内容,将沉淀理论、混凝原理、过滤原理、吸附原理、膜分离原理、臭氧氧化原理、活性污泥原理、生物膜原理等污染控制理论进行整合;对于大气污染控制工程的内容,将除尘原理、气态污染物的吸附原理、气态污染物的催化原理等污染控制理论进行整合;对于固体废弃物处理处置的内容,将固体废物的预处理理论、堆肥原理、焚烧热解原理、最终处置原理等污染控制理论进行整合,在课程中突出理论分析能力的培养。
同时,通过环境工程学的课程设计和环境工程学实验,进行理论联系实际,优化突出核心能力培养的教学内容。课程设计中应当选取典型的环境污染控制工艺,对其主要参数和主体构筑物结构进行设计,环境工程学实验内容应当与课程紧密结合,通过实验使学生进一步掌握污染控制的方法和手段。
4 将“案例教学法”引入核心能力培养过程
为了使学生能够掌握更多环境工程知识和专业技能,要通过案例教学将环境污染控制领域的工程实例引入课堂教学[4],通过工程实例来分析理论和工艺的特点,找出实际工程应用中存在的不足,结合科研内容,提高学生创新能力,为技术进步研发打下基础。例如:在进行水污染控制中污水深度处理的生物脱氮技术教学时,A/O工艺(缺氧—好氧活性污泥工艺)是当前污水脱氮的应用主流工艺,以哈尔滨市的城市污水处理为例,介绍文昌污水处理厂和太平污水处理厂的A/O工艺实际应用情况,分析工艺设计和运行中的特点,指出前置反硝化的作用,找出A/O工艺实际应用中存在的二沉池出水含有一定的硝酸盐等不足之处,提示学生可从几个方面考虑创新来优化处理工艺,从而引导和培养学生的创新思维,锻炼专业核心能力。
同时,在教学过程中应当明确学生的主体地位,由学生自主思考,教师引导学生找出分析问题和解决问题的思路和方法,使学生深入的掌握专业核心能力。例如:传统生物脱氮技术的反应过程为氨化-硝化-反硝化,教师提出问题,如何提高脱氮的效率?学生可以通过查阅科技文献资料找到一些方法,比如通过短程硝化-反硝化可将反应控制在亚硝酸氮阶段,不产生硝酸氮,从而缩短反应过程。由学生自主分析某种方法的特点,提高学生的自主分析能力。
5 结语
环境工程学课程教学是将环境污染控制理论与实际工程应用相结合的平台,对于环境科学与工程专业的学生有着重要的意义,在教学过程中培养学生的专业核心能力应当作为教学的主要目的,提高学生的专业核心能力,可为学生将来走上工作岗位和我国的环境保护事业的蓬勃发展打下重要的基础。
参考文献
[1] 刘冰,赵承美,余国忠,等.环境工程学教学改革研究[J].考试周刊,2012(11):11-12.
[2] 柴晓利,谢丽.环境工程学课程教学改革实践[J].教学研究,2012(9):102-103.
[3] 何德文,柴立元,彭兵,等.特色环境工程专业创新人才培养模式的探索与实践[J].高等教育研究学报,2007(1):47-49.
[4] 朱涛,马恒,刘强.专业技术课程案例教学方法研究[J].高等教育研究学报,2010(1):91-93.
关键词:环境工程学 核心能力培养 教学改革
中图分类号:G633.55 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(b)-0164-01
环境工程学是一门理工科课程,课程综合性强、涉及面广。其课程目标是立足于水污染控制工程,大气污染控制工程,固体废弃物处理处置等污染防治技术,保护和合理利用自然资源,防治环境污染,以改善环境质量[1-2]。課程强调理论联系实际,用理论指导实践去解决各种环境问题。环境工程学课程学学时较多,是环境科学专业课程中的主干专业课程[3]。
1 传统教学模式存在的问题
在环境工程学课程教学中,涉及到一系列的污染控制问题,这些问题的解决,需要深入理解污染控制的原理,设计出功能性较强的处理工艺构筑物,并且能够应用于实践。在传统教学模式下,课堂教学着重向学生传授知识、理论和方法,强调学生要听懂、学会。然而,学生的专业能力未必得到锻炼和提高,甚至有些学生并不知晓这门课程应该掌握的专业能力是什么。因此,在教学中提炼和突出专业能力、着重培养学生的专业能力很有实践意义。
2 环境工程核心能力模块划分
为了重点培养学生的专业能力,紧密围绕环境工程学课程教学大纲的教学目的,从课程涉及的可能的就业方向出发,明确支撑专业方向工作所需的理论和技能要求,将环境工程学课程涉及的专业能力分解为三大核心能力:环境污染控制理论分析能力、处理工艺设计能力、技术研发创新能力。
其中,环境污染控制理论分析能力主要体现在水污染、大气污染和固体废弃物污染控制理论分析能力,使学生能够分析污染来源,掌握污染物种类和成分,对污染控制方法进行理论分析,用于指导污染控制实践。处理工艺设计能力主要体现在处理工艺的选择、构筑物的设计计算、工艺图的CAD绘制能力,使学生能够在大学期间积累一定的工艺设计经验,掌握污染控制工艺设计的基本要素,为今后工作中的实际工程设计打下基础。技术研发创新能力主要体现在处理工艺的优化改进和构筑物的功能强化等创新能力,将最新的科技成果引入课堂,使学生能够对当前的污染控制技术发展有所了解,熟悉技术创新的思路和方法,锻炼创新思维。
3 教学内容的整合与优化
环境工程领域的各项技术在不断发展和创新,在教学内容优化时,注重教学内容的前沿性和适用性,及时将新方法、新技术、新工艺等引入课堂教学。
根据环境工程核心能力的培养要求,对课程内容进行整合与优化。对于水污染控制工程的内容,将沉淀理论、混凝原理、过滤原理、吸附原理、膜分离原理、臭氧氧化原理、活性污泥原理、生物膜原理等污染控制理论进行整合;对于大气污染控制工程的内容,将除尘原理、气态污染物的吸附原理、气态污染物的催化原理等污染控制理论进行整合;对于固体废弃物处理处置的内容,将固体废物的预处理理论、堆肥原理、焚烧热解原理、最终处置原理等污染控制理论进行整合,在课程中突出理论分析能力的培养。
同时,通过环境工程学的课程设计和环境工程学实验,进行理论联系实际,优化突出核心能力培养的教学内容。课程设计中应当选取典型的环境污染控制工艺,对其主要参数和主体构筑物结构进行设计,环境工程学实验内容应当与课程紧密结合,通过实验使学生进一步掌握污染控制的方法和手段。
4 将“案例教学法”引入核心能力培养过程
为了使学生能够掌握更多环境工程知识和专业技能,要通过案例教学将环境污染控制领域的工程实例引入课堂教学[4],通过工程实例来分析理论和工艺的特点,找出实际工程应用中存在的不足,结合科研内容,提高学生创新能力,为技术进步研发打下基础。例如:在进行水污染控制中污水深度处理的生物脱氮技术教学时,A/O工艺(缺氧—好氧活性污泥工艺)是当前污水脱氮的应用主流工艺,以哈尔滨市的城市污水处理为例,介绍文昌污水处理厂和太平污水处理厂的A/O工艺实际应用情况,分析工艺设计和运行中的特点,指出前置反硝化的作用,找出A/O工艺实际应用中存在的二沉池出水含有一定的硝酸盐等不足之处,提示学生可从几个方面考虑创新来优化处理工艺,从而引导和培养学生的创新思维,锻炼专业核心能力。
同时,在教学过程中应当明确学生的主体地位,由学生自主思考,教师引导学生找出分析问题和解决问题的思路和方法,使学生深入的掌握专业核心能力。例如:传统生物脱氮技术的反应过程为氨化-硝化-反硝化,教师提出问题,如何提高脱氮的效率?学生可以通过查阅科技文献资料找到一些方法,比如通过短程硝化-反硝化可将反应控制在亚硝酸氮阶段,不产生硝酸氮,从而缩短反应过程。由学生自主分析某种方法的特点,提高学生的自主分析能力。
5 结语
环境工程学课程教学是将环境污染控制理论与实际工程应用相结合的平台,对于环境科学与工程专业的学生有着重要的意义,在教学过程中培养学生的专业核心能力应当作为教学的主要目的,提高学生的专业核心能力,可为学生将来走上工作岗位和我国的环境保护事业的蓬勃发展打下重要的基础。
参考文献
[1] 刘冰,赵承美,余国忠,等.环境工程学教学改革研究[J].考试周刊,2012(11):11-12.
[2] 柴晓利,谢丽.环境工程学课程教学改革实践[J].教学研究,2012(9):102-103.
[3] 何德文,柴立元,彭兵,等.特色环境工程专业创新人才培养模式的探索与实践[J].高等教育研究学报,2007(1):47-49.
[4] 朱涛,马恒,刘强.专业技术课程案例教学方法研究[J].高等教育研究学报,2010(1):91-93.