硕士学位课程环境工程专题的教学方式

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[摘 要] “环境工程专题”作为华中农业大学环境工程专业的硕士生学位课程,其地位非常重要.经过几年的教学探索,华中农业大学“环境工程专题”进行了教学知识模块的优化设置,提高教学内容的层次性和深入性,开展的实践教学活动有效提高了学生的知识应用能力,同时通过多元化的考核方式促使学生更积极主动地开展课程学习.

[关 键 词 ] 环境工程专题;知识模块优化;实践教学;多元化考核

[中图分类号] G643 [文献标志码] A [文章编号] 1005-4634(2014)04-0057-03

0 引言

环境问题已成为全球关注的焦点,直接关系到经济以及社会的可持续发展.近年来我国日益重视环境问题的防治,如何为国家培养环境治理高层次创新型专门人才,已成为高等教育的重要任务[1].环境工程专业硕士生的培养目标是:掌握环境工程专业扎实的基础理论、系统的专业知识和熟练的实验技能,并具备独立开展环境工程领域科研工作和从事环境保护工作的能力.课程教学环节是决定研究生培养质量的关键因素之一,它直接影响着研究生的研究能力及创新能力的培养和提高[2].

“环境工程专题”是一门介绍环境工程领域相关理论和实践的课程.该课程重点在于介绍废水和废气处理理论以及动态,结合应用实例说明其在应用方面的发展.学生在本科阶段学习的课程面较为广泛,本课程基于环境工程专业硕士生已有专业知识的基础上,明确环境工程专业尚需解决的热点和难点问题,扩展视野,使学生掌握环境工程方面的理论发展和应用,启发新思路,增强学生理论联系实际的能力.

华中农业大学“环境工程专题”2008年开设,是环境工程专业硕士生的学位课,提高该课程的教学质量,对于环境工程专业的硕士生培养具有不可忽视的作用.“环境工程专题”教学团队的教师,均具有环境工程或者市政工程的博士学位,在师资力量上有基础的保障.同时,教师具备教学热情,近年来在教学内容、教学手段、考核方式等方面进行持续的思考,为提高教学质量付出了持续不断的努力,获得了预期的教学效果.

1.合理设置教学知识模块,提高教学内容 的层次性

环境工程专业的知识面非常广,包括水、气、声、固废等多方面的污染与控制问题.而研究生的课程内容要体现高、深、新的特点,课程内容应有比本科高的知识台阶,对问题要深入展开,要体现新技术、新方法和新成果的应用[2].基于学生本科阶段已有的环境工程知识背景,环境工程专题的教学主要围绕环境工程领域的一些难点和热点问题展开.教学团队教师要具有全课程考虑的视野,结合自身的专业研究方向,明确授课任务,从切实提高学生学习兴趣和解决问题的能力出发,合理有效安排课程的教学内容,并通过教学反思和学生反馈对教学内容安排进行不断改进.


经过5年的探索,将教学内容集中精炼于水和大气污染控制的深度讲授方面.废水脱氮除磷理论与应用、废水膜处理技术、湖泊富营养化控制理论与实践等几个专题作为废水处理部分讲授的重点内容.大气污染控制理论与技术主要精选气体采样先进技术、大气污染控制影响因素设计和运行评价、旋风分离器理论与实践等专题.同时,课堂上还讲授了综合水、气两方面的焦点性环境问题的专题―― 持久性有机污染物的控制与修复.在课程开设的几年间,教学团队不断关注环境问题和相关知识的更新,注重专题的前瞻性,教学过程中将新视点和新技术注入到已有专题,并开辟新专题.如2012年增加磷危机与磷回收的专题,从可持续发展的新角度审视了磷污染和处置的途径.

各个专题内容在课堂讲授中实现了层次化,从基础理论入手,进一步提升理论的深度,对不同专题进行经典案例分析.即注意专业知识与理论的由浅到深、技术与应用的展现与剖析.课程中注重研究生学习的视野开阔性,穿插生态学等其他学科的知识,使学生在解决环境问题时不仅仅局限于工程手段.同时,教学过程中有意识地强化训练学生的科研思维,强化学生对解决问题科学方法的思考,使探究的方式贯穿于教学过程之中.硕士生阶段学生相对较少,因此每名学生有更多的机会表达自己的想法,课堂上注意环境工程专业已有的课程背景知识,给学生创造发言的机会,鼓励学生在课堂上随时发表自己的观点.

2.实践教学方式有效拓展学生视野,提高 解决实际工程问题的能力

对环境工程专业的研究生来说,无论是以后从事环境类的科学研究,还是从事相关的工程设计等工作,最终都要学以致用,服务于环境保护的实际工作[1].在硕士生阶段,学生们具有不同的研究课题与研究方向,有时容易出现埋头于自己的局部小方向、而对于整体环境污染与治理的意识薄弱的问题.教学实践活动的目的是使学生对环境污染现状的认识进一步深化,将本科阶段的实践能力进一步的提升,强化同学们理论联系实际的意识.鉴于环境工程专业本科阶段已经对污水处理厂、垃圾填埋场等进行了参观实践,也有多门课程涉及到实验课,同时,近年来环境生态修复特别是植物修复在水处理方面的应用前景广阔,因此,在《环境工程专题》中开展的实践活动,主要集中于人工湿地、生态湿地等方面.

目前已经开展的实践地点和方式,主要有桃花岛人工湿地、月湖人工湿地和解放公园生态湿地参观学习、武汉市内水体污染状况与成因调查、水体除藻方法的设计等方面.每年根据实践工程的运行情况,安排1~2次实践活动.实践之前布置学生查阅资料,包括参观地点的工程资料、工程所涉及的基础理论知识,从而有利于资料与现场实践学习的结合.现场先让同学们根据自己的背景知识和查阅的资料,进行分组讨论,激发了学生的学习兴趣和求知欲.

实践教学活动的实施,有效提高了学生的自主性与积极性.以参观人工湿地污水处理为例,学生对于实际工程参观教学环节反响较好,很多学生反映在本科期间进行的都是到污水处理厂等水泥钢筋类工程的参观学习,虽然本科阶段对湿地略有了解,但没有想到污水处理通过湿地这样景观类的工程进行会取得如此好的效果,将水处理与生态学、景观学和园林学等相结合,实现了环境治理与自然的和谐一致性.这些实践教学活动的开展,开拓了学生的视野,提高了其对学科交叉的兴趣,激发了学生学以致用的信心. 随着我国“雾霾”等现象的频发,大气的PM2.5污染问题在我国受到越来越多的关注,而学习这些问题的相关专业理论以及解决的技术手段,对于环境工程专业的硕士生而言是非常重要的一个方面.因此,在“环境工程专题”后期的教学规划中,大气污染控制的内容将增设10学时的实验部分,主要是根据课堂讲授的气溶胶理论,并结合课下查阅文献,自主设计实验,包括气溶胶或气态污染物的采样、气溶胶或气态污染物的控制与分析,使学生的大气污染控制实践能力得以强化,这将使得“环境工程专题”的实践环节更为丰富.

3.教学考核方式多元化,强化学生的过程 参与

鉴于“环境工程专题”的课程性质,不宜采用考试的方式,因此通过考核进行学生的学习情况评定.经过5年的探索,课程考核方式从单一的课程论文考核发展到多元化途径的考核.对于不同的专题,课后通过作业的形式进行,如在讲授湖泊富营养化治理专题时,给学生布置武汉水体治理的调查报告题目,要求学生每4~5人为一组,既重视成员之间的合作和互相帮助,同时也强调小组成员的独立性和探索精神,通过合作与自主的复合形式完成一份调查报告.每一组中每人都选择武汉一处不同的湖泊或江河,小组成员共同进行各水体的现场考察,并结合网上查阅的资料,提出当前主要的水污染问题以及水体治理方案.从学生交上来的作业来看,学生付出了很多努力,这种方式既有助于激发学生求知、求真的兴趣,更挖掘了学生自行发现问题、以及通过理论的运用提出水体污染解决方案的潜力.

对于大气污染控制部分,要求学生课后自行查阅武汉市的大气质量参数,进行武汉市大气污染的PM2.5分析.这种类型的作业能够很好地与当前关注的热点污染问题密切结合,学生们课后能够积极主动地开展自主学习,融入了自己的思考,提高了解决实际问题的能力和水平.

4.结束语

华中农业大学“环境工程专题”经过5年的课程建设,教学内容不断优化,体现了高、深、新的研究生课程特点,符合环境工程专业硕士生的培养目标,课堂教学与实践教学形式有机结合,课程考核形式多样,不拘泥于一篇课程论文或者一次短暂的考试.课程学习过程中,使学生参与的积极性大大提高,提高了学生解决问题的能力.课程的建设没有止境,在后期的课程教学中,教学团队还将持续探索更好的模式与内容,与时俱进,密切结合国家迫切需要解决的环境问题和社会的应用需求,不断提高“环境工程专题”的教学质量,使其更好地发挥环境工程专业学位课的作用.

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