2021-4-9 | 环境工程学论文
本文作者：王莉 方应国 单位：浙江树人大学生物与环境工程学院
《环境工程原理》是一门超越污染介质的界限，从理论上系统、深入地阐述环境净化与污染控制基础理论及其工程原理的专业基础课程．该课程旨在提炼大气污染控制工程、水处理工程、固体废弃物处理处置工程等涉及的具有共性的现象和过程，为环境工程后续的专业课程打下良好的理论基础，在环境课程教学中起着承前启后的作用．全国各高校对该课程都非常重视，目前普遍使用的教材是普通高等教育“十五”国家级规划教材，清华大学胡洪营等编写的《环境工程原理》，主要内容包括原理基础、分离过程原理和反应工程原理三大部分，先修课程涉及高等数学、物理、无机及分析化学、有机化学、物理化学等．这门课程的特点是知识点多，原理偏难，在本校开设这门课后，学生普遍反应难学．因此根据本校学生实际情况对这门课实行改革是很有必要的．改革主要体现在以下几个方面．
１改革教学方法，激发学生学习兴趣
《环境工程原理》一般安排在三年级上学期，此时同学们刚学完公共基础课，尚未正式接触专业课程，对专业将来所从事的工作对象及相应的知识需求均不甚了解，故初学环境工程原理会感到与以前所学的知识相差较大，学习的积极性与能动性均难以充分调动，甚至还易产生消极抵触的情绪．因此，帮助学生克服这种心理很重要．课堂教学过程中可通过举例的方式，层层启发，由浅入深，深入浅出，引发学生思考，让学生把所学的理论、公式与以前所学的知识联系在一起，认识到这门课是未来专业课知识的理论支撑，是“有用的”，促使其产生学习兴趣．［１－２］要做到这一点，需要教师扩大知识面，把授课内容与相关的知识和日常生活中遇到的实际问题联系起来．例如，在讲解第二章内容“流体流动和热量传递”时，强调流体流动是第三章“热量传递”和第五章“质量传递”的基础，同时帮助学生回忆物理化学中已经学习过的热力学第二定律及卡诺循环，建立各部分知识点间的联系，减少学生学习这些知识的陌生感；同时引导学生分析日常生活中的空调、淋浴器等家用电器传热方式，给学生讲解工业余热利用等实例，让学生明白燃烧的火焰、高温流体等都可作为高温热源，冷却水等介质都可以作为低温热源，帮助学生将抽象的思维转化为具体的实在；在讲解过滤技术等基本概念和基本原理时，帮助学生回忆大学一年级做过的《无机与分析化学实验》中的ＣｕＳＯ４结晶实验，回忆在抽滤机上的抽滤步骤，最后得到纯净的ＣｕＳＯ４晶体过程，让学生亲自动手拆装自来水过滤器，明白滤芯就是活性炭等，使学生对过滤知识有更加深刻的理解．这样才能使学生树立环境工程意识，培养学生把理论知识应用于工程实践的思维能力，同时也让学生切身感受到环境工程原理的实际应用价值，激发学习的能动性．［３］
２改革实验教学方法，注重实验教学效果
《环境工程原理》这门课程可以开设的基础性实验课有流体流动阻力测定、流量测量、总传热系数和对流传热系数的测定等．《环境工程原理》实验教学目标就是要培养学生的动手能力和操作技能，培养学生把知识付诸实验的操作能力，让学生在实验操作中巩固已学过的知识．因此，在实验教学中，必须充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，将二者有机地结合起来，才能收到较好的教学效果．实验开始阶段，教师应重点强调实验的关键技术、容易造成误差的操作和安全注意事项，为实验结果的准确分析和思考题回答做好铺垫．在学生实验过程中要积极引导创新，及时纠正学生的错误操作，解答实验中的疑难问题．对于学生的错误操作要引导他们分析原因，启发他们找出纠正错误的方法，让学生在失败中吸取教训，从中获取正确的实验技能，对于疑难问题，多采用讨论、研究的方法，充分带动学生的积极性．让学生主动获取理论知识与技能，让他们在实践的失败与成功中受到锻炼，培养独立创新实验工作能力．在实验教学中，应该鼓励学生尽可能地参与到实验预习、实验操作、结果分析反馈中．对实验中的个别异常现象，教师不要立即给出答案，应先让学生复述此前操作过程，在学生叙述过程中一般会自己发现错误，使问题迎刃而解．这样做一方面使学生更加认真操作，另一方面也端正了其实验态度．
３改革考试方法，改变期末突击弊病
环境工程原理涉及的原理分析、公式推导较多，但该课程的学习不是要死记硬背这些公式和繁杂的推导过程，而是要了解前人对实际工程问题的处理思路和解决方法．只有注重对方法的理解，才能在后续专业课程学习中触类旁通，以及在实际工程应用中实现举一反三．因此，笔者在本课程的考核方式上也努力体现对基本概念的掌握和基本方法的理解，更注重平时的考核．例如，在作业中通过典型事例分析，要求学生对该过程涉及的基本概念进行陈述，然后提出解决问题的可行思路．笔者要求方法可以不唯一，也不注重标准答案，甚至也可允许超越课堂教学内容，但要求逻辑严密，思路清晰，结果可行．通过这种多形式、多时段的过程考核措施，改变学生期末突击的不良习惯，有利于端正学生的学习态度．学生最终的成绩由以下几部分组成：平时成绩（包括考勤和作业等）、期中考试、实验成绩和期末考试．逐步降低期末考核成绩的比重，强化学生过程学习的动力和兴趣，减轻学生期末考试的压力．作业中增加ＰＰＴ汇报交流的环节，锻炼学生的表达能力和写作水平．
４增加到实践基地参观考察环节
俗话说“百闻不如一见”．在讲解环境工程原理课程内容时，突出“三传一反”的教学主线，系统地讲解流体流动、热量传递、质量传递和化学反应工程理论的同时，应尽可能创造条件带学生去环境工程基地考察．［４］带领学生到实践基地参观考察的目的就在于认知工程设备、了解实际工况，将课程基本知识与工程实际情况联系起来．让学生了解各种丰富多彩的工程实际，使学生通过该环节的训练体会工程观念，领悟环境工程原理知识在工程观念中的应用．把研究问题与工程实例结合起来，体现加强基础，面向生产，突出应用，引导思维，启发创新的教学模式，进一步激发学生的学习兴趣和学习积极性．通过亲自运行设备，观察环境工程设备构成及操作要点，引导学生从生产技术性、经济合理性方面进行系统的“工程”考虑，要对不同的方案进行“工程”比对，形成工程观点并强化工程思想，同时贯彻“理论教学环节以应用为目的，实践教学环节以应用为目标，培养工程素质和实践动手为主线”的教育战略思想带领学生学习．认知实习能够让学生对环境设备和工业流程有综合的了解，调动学生对知识的求知欲，培养学生的实践能力，提高学生的综合素质，能够最大限度地将以往课程内容、课程实验和课程设计的结果向深层次做引申，通过认识现象、发现问题、研究对象来达到提高学生综合能力的目的，可以把教师丰富的教学经验、多年实际工作阅历和学生的现场认知、积极向上的探索精神与实践教学有机地结合起来，对培养学生实际工程能力有非常积极的作用．