“环境工程学”课程教学模式优化与探索.pdf
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1、2023年 9 月西北成人教育学院学报Sept.2023第5 期Journal of the College of Northwest Adult EducationNo.5收稿日期2023-04-20基金项目甘肃省绿洲资源环境与可持续发展重点实验室开放课题资助项目(NWNU-LZKX-202305)研究成果;西北师范大学创新创业教育教学改革研究项目“助力西北乡村振兴的环境工程专业教学科研实践人才培养模式探索与研究”(202220050305)研究成果。作者简介曹春(1978),女,汉族,甘肃会宁人,博士,副教授,从事环境污染物行为与生态修复研究。一、引言环境工程学是理工科环境类专业的必修课,
2、也是环境工程专业的核心课程之一。环境工程学涵盖了大气污染防治工程、水污染防治工程、固体废物处理和利用等多方面内容,其主要任务是应用工程技术的原理和方法对环境污染进行防治,合理有效地利用自然资源,改善环境质量,建设生态文明,促进实现人与自然良性循环、和谐共生、全面发展的美好愿景,对培养国家和社会亟需的环境专业型人才具有关键意义。因此,为了推动达成基础学科高层次人才培养模式改革,加强一流学科建设,以及加快培养理工科专业紧缺人才等“十四五”的远景目标,针对面向环境专业研究生教学的“环境工程学”课程,需要进行一系列教学改革和模式优化。为顺应国家发展改革委发布关于深入推进世界一流大学和一流学科建设的若干
3、意见的“以批判思维和创新能力培养为重点,强化学术训练和科研实践”的要求,无论从课程内容还是教学方式上,硕士研究生课程教学都应比本科课程教学有更大的进步和优化,教师在对授课内容的讲解不能只限于字段的解释和阐述,还应深入到机理的研究与实践的应用,培养和锻炼研究生的自主学习能力、适应能力、问题解决能力和创新实践能力。二、教学现状及存在问题(一)教学现状环境工程是新兴的、充满活力的综合性和交叉性领域,环境工程学是一门兼具实践性和技术应用性的课程。环境工程学旨在带领学生研习和掌握水污染控制、大气污染控制、固体废弃物处理与利用等环境污染控制方法及相关理论知识,让学生在面临环境恶化、资源匮乏、能源危机等一系
4、列人与环境之间的矛盾时,拥有熟练运用理论知识和实际技术去分析解决各类环境工程问题的能力。西北师范大学地理与环境科学学院依据环境“环境工程学”课程教学模式优化与探索曹春1,2,唐千惠1,2,肖潇1,2(1.西北师范大学地理与环境科学学院,甘肃兰州730070;2.西北师范大学甘肃省绿洲资源环境与可持续发展重点实验室,甘肃兰州730070)摘要为满足新工科背景下的人才培养需求,研究生课程教学模式亟待进一步改革和优化。本研究以硕士生“环境工程学”课程为例,从教学内容、授课形式、考核方式等方面对该课程的教学模式优化展开探讨,提出科研反哺教学、重视实践技能与英语能力培养、创建“多方位计分+学生互评打分”
5、体系、让思政教育融入专业课堂等合理建议,增强学生实践创新能力,提升学生科研实操水平,同时引领学生塑造正确价值观,培养出有信念、素质高、能力强的环境专业型人才。关键词环境工程学;研究生课程;教学模式优化;创新性中图分类号G642文献标识码A文章编号1008-8539-(2023)05-0057-06DOI10.20012/ki.ISSN1008-8539.2023.05.00957工程学科特点,将“环境工程学”课程作为该专业硕士研究生必修课开设,授课对象为环境工程专业全体一年级研究生,该门课程共64个学时,2个学分,所选用的授课教材与多数国内高校相同,皆以高等教育出版社出版的蒋展鹏、杨宏伟老师主
6、编的 环境工程学 为主1,教材内容丰富,涵盖了水质净化与水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物污染控制工程及其他污染防治技术三个篇章,阐述了环境领域常规的污染控制技术原理、方法和工艺等2;教学方式以传统的课堂教学为基础,同时鼓励学生自主分组进行专题汇报;在考核评价学生方面,仍采用较为简单老套的评分模式,最终考核分数由平时成绩和课程论文成绩各占50%的比例进行结算和评定。(二)存在问题通过研究和调查发现,我院硕士研究生“环境工程学”课程的传统教学模式主要存在以下四点问题:1.授课内容重理论“环境工程学”侧重技术的应用与创新,是一门实践应用性很强的课程。从以往的授课内容来看,虽然也安排了相关的
7、实践教学环节,但总体上仍偏重理论教学。“环境工程学”课程一般分为水处理工程、大气污染处理工程、固体废物处理工程和噪声处理工程四部分进行讲授。该课程内容涉猎范围广、囊括知识点繁多,增加理论课时的确有利于教师对知识点展开更加全面、深入地讲解,若仅将各种技术的原理和方法灌输给学生,而没有对实践教学环节实施相应调整,学生接触不到实际的案例教学,也难以将一些深度内容理解、消化。与本科生相比,硕士研究生需要具备更优秀的实践技能和个人素养,而这种偏重理论的教学方式很难培养出符合新时代需求的人才。2.教学模式显单一传统教学模式习惯性忽略学生在课堂中的主体地位,而多以老师和书本为中心,往往会形成教师单向灌输,学
8、生被动接受的局面,不但会导致学生对知识的认知产生欠缺,还会很大程度地降低其学习主动性和积极性,对学习效率造成负面影响,更无法培养学生的创新精神。同时,硕士研究生已经具备一定的科研水平和创新能力,他们的理解能力更强,学习目标更明确,更渴望在所学领域上有所创新和突破,单一被动的教学模式将无法满足其对知识的摄取和学习。因此,我们需要调整原有的课程教学形式,将课堂主动权交还给学生,让学生能改“客体”变“主体”,化“被动”为“主动”。3.教学手段较落后“环境工程学”课程的不少实践环节都具有高毒、高危、高污染、高风险性,为了学生的人身安全着想,只能挑选一些危险性较低的实践项目让学生参与,一定程度地限制了实
9、践教学的深入实施。同时,在如今蓬勃发展的信息化时代,多数教师的目光仍只停留在校内实验室、实践基地、环保企业等地,无法做到开阔思路、与时俱进,难以充分发挥互联网等现代教学媒体的优势,不能使用虚拟仿真系统等高新科技手段来配合实践教学,致使硕士研究生“环境工程学”课程的实践环节难以彻底落实。4.考核方式偏固化目前,该门课程的最终考核分数由课程论文成绩和平时成绩按比例折算后相加构成,这种“1+1”的考核方式在很多课程上都应用广泛,但也较为固化。结课前上交一篇合格的论文就能拿到最终成绩的一大半分数,对于平时成绩的打分也并未制定一个明确清晰的评判标准,这些都会导致学生惰性滋长,对日常课堂忽视、怠慢,出现迟
10、到早退,甚至缺席旷课的情况。因此,我们应该对原有的考核方式进行优化,提高学生的学习热情,加强其对每一节课堂的重视,对学习效果作出合理有效的最终评定。三、教学模式与方法优化为助力基础学科高层次人才培养模式改革,加快实现培养理工专业紧缺人才“十四五”的远景目标,加强硕士研究生的自主学习能力、科研实操能力、团队协作能力、创新实践能力,我们必须对硕士研究生“环境工程学”课程进行教学改革与方法优化。(一)科研反哺教学,科教融合协同发展2019年教育部正式颁布关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见,其中明58确提出高校应积极推动“科研反哺教学”,目的是将科研精神与科研成果融入课程教学,丰富教学
11、内容,创新教育理念,激发学生的创新精神和对所学专业的学习兴趣3。与本科生阶段的课程培养方案不同,研究生课程教育更强调学生对实用性专业知识和学科前沿技术的掌握,同时着重培养学生分析、解决实际工程问题的能力。因此,研究生“环境工程学”课程内容不能局限于授课教材,应将科研与教学巧妙联结,通过“科研反哺教学”的方式,将教师的科研成果引入课堂。在授课内容涉及教师本人的研究领域时,教师可将自己在该领域的相关科研项目和学科前沿动态进行展示和分享,优化课堂教学内容,在加深学生对教学内容理解的同时,让学生与科学前沿的研究成果“近距离接触”,有效提高其学习积极性与科研热情。在“环境工程学”课程讲授过程中,可结合教
12、师的国家自然科学基金项目“半干旱污灌区温室种植方式对蔬菜重金属吸收的影响及其调控机制”,介绍研究区域白银市污灌区的污水灌溉史与污染现状,讲述如何利用同位素标记法研究蔬菜对重金属的转运变化,采用生物标志法(木质酚、脂肪酸)进行靶向分析,并基于土壤物化性质、根源DOM化学特征、重金属形态和总量等实验数据通过通径分析建立预测评估模型,以预测各影响因子对重金属在土壤-蔬菜体系中迁移转化的贡献程度,带领学生进一步学习荧光光谱、傅里叶变换离子回旋共振质谱、核磁共振波谱、液相色相-质谱联用仪等其他现代科研技术手段,使学生能够了解到掌握和利用污染物迁移转化等专业知识在保障国家农田环境安全、居民健康及农业可持续
13、发展等方面都具有重大意义,提升学生专业自豪感和责任感。上述科研反哺教学的举措,将科研项目的研究意义、研究背景、研究内容、技术路线、探索经验和取得成果转化为丰富的教学资源,能够很好地激发学生对科学研究的兴趣,培养学生的实践能力、探索能力、创新能力,增强学生的科学逻辑思维和科学创新意识,实现科研与教学两相融合,共同进步。(二)丰富教学形式,理论实践相辅相成“环境工程学”课程内容较复杂,知识点繁多,涉及大气、水、固废、噪声等多个领域。应丰富教学形式,以“知识、能力、素质三位一体”的教学思想为核心,在以往单一的传统讲授法基础上,根据授课内容的不同增加参与式研讨教学、专题汇报、工程实践、案例式教学、信息
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