馬良

【摘要】為了帶動(dòng)“環(huán)境工程裝備”課程的課堂氣氛，培養(yǎng)環(huán)境領(lǐng)域本科生和研究生的工程科研能力并結(jié)合“環(huán)境工程裝備”課程涉及面廣、應(yīng)用性強(qiáng)、層次分明等特點(diǎn)，文章提出了教師課堂教學(xué)、學(xué)生上臺(tái)授課、特定課題大作業(yè)和深入現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)及操作的一體化新型教學(xué)模式，最后還根據(jù)實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)提出了幾點(diǎn)意見，引導(dǎo)學(xué)生將理論、科研、工程相結(jié)合。

【關(guān)鍵詞】環(huán)境工程裝備；新型教學(xué)；模式；教學(xué)思路

一、前言

專業(yè)課教學(xué)是高等教育理論重要的組成部分，如何提高專業(yè)課的教育水平和教學(xué)質(zhì)量，是目前教育者共同探討的話題。國(guó)外的專業(yè)課內(nèi)容較為靈活，能夠適應(yīng)不同學(xué)習(xí)者的要求。我國(guó)的教學(xué)仍以傳統(tǒng)方式為主，專業(yè)課的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)科研能力，課堂仍以教學(xué)組織形式為主。隨著教育資源的多樣化，課堂內(nèi)容也逐漸豐富起來，但是學(xué)生的總體滿意度仍然較低，課程出現(xiàn)內(nèi)容設(shè)置隨意、缺乏系統(tǒng)性和創(chuàng)新性、與實(shí)際相差較遠(yuǎn)等問題。

為使環(huán)境工程設(shè)備教學(xué)與實(shí)際環(huán)境污染處理工程更為緊密相連，“環(huán)境工程裝備”課程應(yīng)運(yùn)而生。“環(huán)境工程設(shè)備”課程是為環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)的專業(yè)選修課，突出設(shè)備設(shè)計(jì)知識(shí)的基礎(chǔ)性和實(shí)用性。在前期教學(xué)中，課程本身的創(chuàng)新性和實(shí)踐性吸引了大量學(xué)生，但隨著課程難度的提高和知識(shí)點(diǎn)的不斷深入，學(xué)生在課堂中缺乏主動(dòng)思考和延續(xù)拓展的能力，學(xué)生上課缺乏熱情，這讓教育者反思在教學(xué)中出現(xiàn)的問題。針對(duì)“環(huán)境工程裝備”課程理論實(shí)踐性強(qiáng)、涉及工程運(yùn)用和數(shù)學(xué)建模、后期學(xué)習(xí)難度系數(shù)大等特點(diǎn)，新型教學(xué)模式被提出。

目前為止，常見的教學(xué)方法有案例教學(xué)法、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法、大作業(yè)教學(xué)法、學(xué)生上臺(tái)授課法和課堂式教學(xué)法等，其中課堂式教學(xué)法和大作業(yè)教學(xué)法被廣泛運(yùn)用于大學(xué)課堂中。然而實(shí)踐證明，簡(jiǎn)單的教學(xué)改革無法從根本上提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力， 經(jīng)分析存在以下幾點(diǎn)原因：第一，大作業(yè)是以個(gè)別工程或項(xiàng)目為案例，無法系統(tǒng)兼顧所學(xué)知識(shí)內(nèi)容和最終全面考核學(xué)生的掌握程度；其二，現(xiàn)行教學(xué)形式依舊以課堂式教學(xué)法為主，缺乏激勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)機(jī)制；其三，課程設(shè)置與實(shí)際脫節(jié)， 過于專注理論研究和推導(dǎo)，忽略實(shí)際運(yùn)用，導(dǎo)致學(xué)生積極性低。

因此，為了避免上述缺點(diǎn)，針對(duì)“環(huán)境工程裝備”課程的獨(dú)特性和專業(yè)課共性，本文提出“四合一”新型教學(xué)方式，即教師課堂教學(xué)、學(xué)生上臺(tái)授課、特定課題大作業(yè)和深入現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)及操作的一體化新型教學(xué)模式。

二、“環(huán)境工程裝備”課程的特點(diǎn)

（一）系統(tǒng)概括，涉及面廣

“環(huán)境工程裝備”課程從總體上把握環(huán)境工程設(shè)備的選用和設(shè)計(jì)原則，從污水處理方法與設(shè)備、大氣污染與控制設(shè)備、固體廢物污染與控制設(shè)備三個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)并詳細(xì)介紹每類設(shè)備的運(yùn)作原理及其實(shí)際應(yīng)用，在課程設(shè)置上涉及化工、煤礦、橡膠、鋼鐵、醫(yī)療、航天等領(lǐng)域。實(shí)踐表明，環(huán)境工程專業(yè)在建設(shè)上既包含環(huán)境污染治理，還體現(xiàn)了每個(gè)行業(yè)選用環(huán)境設(shè)備的特殊性，為學(xué)生提供了廣泛就業(yè)的可能性，學(xué)生可根據(jù)自己感興趣的方向進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和了解。因此，這門課程具有概括性強(qiáng)、涉及面廣的特點(diǎn)。

（二）與實(shí)際聯(lián)系緊密，應(yīng)用性強(qiáng)

本門課程主要介紹在實(shí)際生產(chǎn)中常用的“三廢”處理設(shè)備，包括在污水處理廠常用的格柵、沉砂池等簡(jiǎn)便設(shè)備，涵蓋近年來發(fā)展迅速的膜處理、催化處理等機(jī)械設(shè)備。從工作原理到性能研究，本課程涉及的環(huán)境工程設(shè)備與實(shí)際生產(chǎn)及環(huán)境治理應(yīng)用緊密相連，同時(shí)考慮工程經(jīng)濟(jì)性和操作安全與維護(hù)性，結(jié)合科研最新發(fā)展和工程上設(shè)備的運(yùn)用推廣情況，深入淺出地分析每種設(shè)備的發(fā)展前景和實(shí)際操作性，開闊學(xué)生的視野，在理論與實(shí)踐相結(jié)合的過程中，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力、創(chuàng)新意識(shí)和綜合能力，形成實(shí)踐型導(dǎo)向?qū)W習(xí)的教育模式。

（三）重點(diǎn)突出，層次分明

課程重點(diǎn)介紹環(huán)境工程設(shè)備在生產(chǎn)中的應(yīng)用，突出現(xiàn)今發(fā)展較快、關(guān)注度較高的大氣污染控制設(shè)備。結(jié)合課題研究?jī)?yōu)勢(shì)，詳細(xì)介紹大氣污染的成因、分類、控制方法及相關(guān)數(shù)學(xué)模型，最終落腳于大氣污染控制設(shè)備在生產(chǎn)及污染治理中的選型和安裝方式。同時(shí)要妥善處理課堂教學(xué)過程中的基本原理與運(yùn)用實(shí)踐所占比例，基礎(chǔ)理論部分的講解要有一定深度，但不能忽視環(huán)境工程設(shè)備在生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中的配置、作用和設(shè)備之間的聯(lián)系問題，將基本原理與設(shè)備相結(jié)合，更好地突出主題。

三、教學(xué)思路

考慮課程具有涉及面廣、與實(shí)際聯(lián)系緊密、重點(diǎn)突出等特點(diǎn)，基于本文提出的“四合一”教學(xué)模式的教學(xué)思路，任課教師預(yù)先準(zhǔn)備同一領(lǐng)域不同方向的研究課題并將其發(fā)布，任學(xué)生自主選擇感興趣的污染控制處理方向，提供一到兩周的準(zhǔn)備時(shí)間，引導(dǎo)學(xué)生自主完成研究型作業(yè)并以小組為單位進(jìn)行匯報(bào)；然后大家集中討論，根據(jù)完整度和新穎性進(jìn)行評(píng)定，從而調(diào)動(dòng)所有學(xué)生的積極性，提高一個(gè)課題的參與度，保證學(xué)生在了解核心知識(shí)的同時(shí)，在縱向上進(jìn)行拓展，更加深入、自主地學(xué)習(xí)“環(huán)境工程裝備”課程；最后帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)地參觀環(huán)境處理設(shè)備，明確實(shí)際和理論設(shè)計(jì)之間的誤差，做到學(xué)以致用。本文在以下幾個(gè)方面提出設(shè)想。

（一）將課堂還給學(xué)生，進(jìn)行引導(dǎo)式教學(xué)

為了避免學(xué)生盲目地死記硬背和機(jī)械式學(xué)習(xí)，在課前應(yīng)該給予學(xué)生一定的啟發(fā)和引導(dǎo)。在講解階段，教師就需注意培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。知識(shí)點(diǎn)展開前，先由淺及深地引入多組問題并在后面的教學(xué)中展開敘述，從而在引導(dǎo)學(xué)生從不同角度、不同方式進(jìn)行思考的同時(shí)，對(duì)本節(jié)所學(xué)內(nèi)容有整體性的了解。錯(cuò)誤的教學(xué)定位會(huì)影響課堂質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，在保證任課教師執(zhí)教水平的同時(shí)，應(yīng)該及時(shí)了解學(xué)生的反饋信息，多與學(xué)生進(jìn)行交流，用耐心的態(tài)度來引導(dǎo)學(xué)生。以本門課程為例，在講述《環(huán)境工程設(shè)備與基礎(chǔ)》一節(jié)時(shí)，針對(duì)學(xué)生已有的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，提出以下幾個(gè)問題：你所理解的環(huán)境工程設(shè)備有哪些？一個(gè)完整的廢物處理系統(tǒng)都包含哪些設(shè)備？如何選用特殊要求下的環(huán)境工程設(shè)備？通過設(shè)問，使學(xué)生預(yù)先對(duì)環(huán)境工程設(shè)備有所了解，也讓學(xué)生有了更多的參與感，從而提高對(duì)整節(jié)課的滿意度和興趣。

（二）定期更新教學(xué)內(nèi)容，運(yùn)用多種類型的教學(xué)方式

教師能否合理把握教學(xué)內(nèi)容，直接影響學(xué)生的接受程度和專業(yè)技能，因此教學(xué)應(yīng)以介紹成熟技術(shù)為主，逐漸用前沿的知識(shí)理論代替邊緣化或即將淘汰的技術(shù)，所選取的內(nèi)容要符合學(xué)生展現(xiàn)的專業(yè)素質(zhì)、基本技能和預(yù)設(shè)目標(biāo)期望。環(huán)境工程設(shè)備是一門新型特色專業(yè)，要將重點(diǎn)放在廢物處理裝置的原理、特點(diǎn)及作用上，讓學(xué)生了解每個(gè)設(shè)備的選用原則，反過來也理解每個(gè)設(shè)備的原理及數(shù)學(xué)模型。

在教學(xué)過程中應(yīng)避免“一人堂”現(xiàn)象，應(yīng)采用多種方式教學(xué)。針對(duì)“環(huán)境工程裝備”課程，可以采用課堂式講解和小組討論的形式，由教師講解主要的工藝流程和技術(shù)參數(shù)，現(xiàn)場(chǎng)模擬一個(gè)實(shí)際工況，由小組討論評(píng)價(jià)各個(gè)設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)，選出最優(yōu)設(shè)備，最后集中討論，教師總結(jié)，形成傳統(tǒng)式課堂與研討式課堂的結(jié)合，增強(qiáng)課堂的活躍性，引導(dǎo)學(xué)生自主探索知識(shí)?？紤]到專業(yè)課小班教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，還可在適當(dāng)階段帶領(lǐng)學(xué)生參觀實(shí)驗(yàn)室，使學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來加深對(duì)設(shè)備功能和使用方式的理解。

（三）研究型課題與現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)相結(jié)合的方式

獨(dú)立完成一個(gè)課題或項(xiàng)目是考查學(xué)生全面科研能力的最好方式。因此，課題選擇至關(guān)重要。在選題的過程中，需考慮所選課題與環(huán)境工程設(shè)備的相關(guān)性、與實(shí)際生產(chǎn)及治理的聯(lián)系程度、學(xué)生的科研能力和對(duì)知識(shí)的理解程度。學(xué)生可以依據(jù)興趣從廢氣、廢水、廢固三個(gè)方面選取自己感興趣的課題（側(cè)重于工程實(shí)踐），兩到三人為一組，在教師規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成課題并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)匯報(bào)，未參與匯報(bào)的學(xué)生進(jìn)行提問和評(píng)價(jià)，最終由教師進(jìn)行總結(jié)。

研究型課題教學(xué)是在模擬現(xiàn)場(chǎng)工況下完成的，與實(shí)際情況仍有差距。為了使學(xué)生更好地掌握環(huán)境工程設(shè)備的選用和應(yīng)用方式，需以研究型課題與現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式，提供2個(gè)課時(shí)，帶領(lǐng)學(xué)生參觀中國(guó)石化、上海華誼、米其林等公司，實(shí)地參觀學(xué)習(xí)環(huán)保設(shè)備，加深對(duì)污水處理設(shè)備中氣浮設(shè)備、過濾設(shè)備和分離設(shè)備的理解，對(duì)除塵設(shè)備中濕式除塵設(shè)備和袋式除塵器的理解，對(duì)于很多大型設(shè)備如電除塵器、旋風(fēng)除塵器等可以在現(xiàn)場(chǎng)更加直觀地觀察其結(jié)構(gòu)和操作方式。

（四）考核評(píng)價(jià)方式

考核評(píng)價(jià)方式應(yīng)與新型教學(xué)模式相適應(yīng)。學(xué)生成績(jī)反映出其對(duì)學(xué)科實(shí)際掌握程度，檢測(cè)教師課堂教學(xué)、學(xué)生上臺(tái)授課、特定課題大作業(yè)和深入現(xiàn)場(chǎng)參觀學(xué)習(xí)的一體化教學(xué)模式的科學(xué)性和合理性，同時(shí)影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。通過對(duì)資環(huán)學(xué)院和機(jī)械學(xué)院的200名研究生進(jìn)行抽樣調(diào)查，并結(jié)合以往教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，最終決定以課堂小測(cè)試成績(jī)（占25%）、研究型科研課題（占50%）、現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)識(shí)總結(jié)（占25%）的多種方式進(jìn)行評(píng)定，希望通過多種考核方式和評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)學(xué)生的實(shí)際掌握程度有一個(gè)全面的了解。

四、總結(jié)

教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)采用適宜的教學(xué)模式。“環(huán)境工程裝備”課程的核心目的在于使所授知識(shí)與科研、工程實(shí)踐緊密相連，具有系統(tǒng)概括、涉及面廣、與實(shí)際聯(lián)系緊密、應(yīng)用性強(qiáng)、重點(diǎn)突出、層次分明的特點(diǎn)，因此選擇合理的教學(xué)模式十分重要。本文提出采用引導(dǎo)式教學(xué)和“四合一”的教學(xué)模式，重點(diǎn)在于鞏固“環(huán)境工程裝備”學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)和理論，引導(dǎo)學(xué)生將理論、科研、工程相結(jié)合，做到學(xué)以致用。

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