導語：如何才能寫好一篇環境科學與工程原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

[關鍵詞]麻省理工學院；環境工程課程體系；分析與啟示；公共衛生

麻省理工學院（Massachusetts Institute of Technology，簡稱MIT）環境工程專業設置在土木與環境工程系里（Department of Civil and Environmental Engineering，簡稱CEE），是獲得美國工程技術認證協會認證的專業。多年來，MIT環境工程本科專業一直在全美國排名前十名，2014年被USNews排名全美本科環境健康專業第6[1]，在全美乃至世界上享有很高聲譽。科學合理的課程體系無疑是MIT環境工程專業持續保持強競爭力的原因之一。

近年來，我國環境問題日益突出，尤其是因為環境問題而引發的健康問題，已引發人們廣泛關注，迫切需要對我國高校環境工程教學內容和課程體系進行改革。借鑒國外知名大學在環境工程教學上的成功經驗，對我國環境工程專業課程體系的改革具有重要的參考價值。本研究旨在通過對MIT環境工程課程體系的分析，從中得到對我國環境工程課程體系改革有益的經驗。

一、MIT環境工程專業教學計劃概況

培養目標：幫助學生掌握基本知識，發展能力，以應對現代社會挑戰。使學生能將科學的力量融入社會價值和社會目標中。培養學生成為環境工程領域的專家，具有創新能力的知識界領導者和問題解決者， 富有終身學習的熱情。使學生有能力就職于環境工程設計、教育、法律、醫學和公共衛生等部門或行業，能夠從事相關科學與工程的研究工作。

學制：4年

學位：學士學位（Bachelor of Science in Environmental Engineering Science）

總學分：384 units。說明：MIT幾乎每門課都是12units，即每周12小時學時。學時包括課堂教學+實驗或設計或野外考察+學生課外準備三部分時間，無實驗或設計或野外考察的為0。如Engineering Mechanics I（Units： 3-2-7），即工程力學I，周學時是12小時，其中3小時課堂教學、2小時實驗和7小時課外自學（后文中只寫總學時）。每學期每門課的1unit=14小時。2個6-unit的實驗課程算1門課程。可以把MIT的學時等同于國內的學分。

教學日歷：秋季（9月-12月）；春季（5月-8月）

教學計劃實施過程大體如下：

（1）大學一年級，主要學習MIT要求的基礎科學，如數學、物理、化學和生物學。一般人文、藝術和社會科學課程是每學期上1門。

（2）大學二年級，繼續學習MIT要求的基礎科學，同時學習專業基礎課。

（3）大三、大四年級，學生根據自己興趣選擇環境工程專業課程（必修、限制性選修和任選）。第八學期主要學習畢業論文設計。

獲取一個本科學士學位共需完成32～34門課程的學習。

畢業要求：修完MIT和CEE要求的課程，且每門課程成績不低于3（5分制）。

二、MIT環境工程課程體系

環境工程專業課程體系分為兩個部分，即MIT的基本要求（General Institute Requirements，簡稱GIRs）和CEE的專業要求（Department Program） 。MIT環境工程專業課程體系如下[2]：

（一）基本要求（GIRs）

MIT的基本要求學17門課，共12×17=204學分

（1）6門自然科學

數學：從單變量微積分、單變量微積分及應用和微積分及理論I等3門中選1門；從多變量微積分I、多變量微積分II、多變量微積分Ⅲ、多變量微積分及應用和微積分及理論II等5門中選1門。

物理：從4門不同要求的經典力學課程中選1門；從2門不同要求的電力與磁力課程中選1門。

化學：從固態化學導論和2門不同要求的化學科學原理的課程中選1門。

生物學：從3門不同要求的生物學導論課程中選1門。

（2）人文、藝術、社科 （Humanities， Arts， and Social Sciences，簡稱HASS）

基礎HASS課程：選3門不同類別的課程。

專業性HASS課程：選3～4門課程。

其他HASS選修課程：選2門或1門。

（3）科技限制性選修課

從生態學I： 地球系統、工程力學I和微分方程3門中選2門。

（4）設計實踐課程

土木與環境工程設計概論I和土木與環境工程設計概論II。

（5）表達要求

4門寫說表達課程。其中2門包含在人文社科類里，不再計算學分；另2門是與專業有關的課程，主修課中已有，也不再計學分。

（6）體育要求

一般要求第四學期結束前修成。要求通過游泳測試；上完4節體育課。

（二）、專業課程要求

（1）必修課程（Required Subjects）

必修課程包括以下四個部分，共168學分。其中，與GIRs重復課程的學分為48。

篇2

2、環境工程專業屬于工科學科中環境科學與工程下設的一個二級學科；

3、環境工程專業綜合應用自然科學和社會科學原理和工程技術手段協調環境與發展；

4、環境工程專業是保護和改善環境質量的新興的綜合性和邊緣性學科；

篇3

美國科學基金會的國家科學局［3］認為，環境科學是研究圍繞著人的空氣、陸地、水、能源和生命等所有系統的科學；斯特拉勒（StrahlerA．N．）等［3］認為，環境科學是研究地球的各種自然系統和各種過程及其對人類的意義和影響的科學；Bouwer等［4］認為，環境科學是研究人與環境關系，解決環境問題的跨領域科學；Nebel等［5］認為，環境科學是研究與人類環境關系最密切的問題的科學；Smith等［6］認為，環境科學是研究人類對環境影響的科學；Boersema等［7］認為，環境科學是研究人為環境問題的科學；劉培桐等［8］認為，環境科學以“人類－環境”系統為研究對象，是研究該系統發生和發展、調節和控制以及改造和利用的科學；左玉輝等［9］認為，環境科學是研究人與環境相互作用規律的科學；何強等［10］認為，環境科學是研究人類活動與其環境質量關系的科學；莫祥銀［11］等認為，環境科學是研究人類在認識自然和改造自然中的人和環境之間相互關系的科學；竇貽儉等［12］認為，環境科學是主要研究環境結構與狀態的運行變化規律及其與人類社會活動之間關系，研究人類社會與環境之間協同演化、持續發展的規律和具體途徑的科學；盧昌義等［13］認為，環境科學是研究人類活動所引起的環境質量變化和保護與改善環境的科學；王越飛等［14］認為，人類生態系統是環境科學的研究對象．

可以看出，國內外學者對環境科學研究對象的認識大致可歸納為三類：一是人與環境相互作用而形成的復雜系統［3－6，8－12］，二是由人類活動引起的環境問題［7，13］，三是人類生態系統［14］．筆者認為，將環境科學的研究對象定義為“人類－環境”系統和人類生態系統值得商榷，因為這兩者都不是環境科學特有的研究對象，如地理學就將“人（類）地（地理環境）關系”或“人地關系地域系統”作為研究對象［25－26］，人類生態系統是人類生態學的研究對象［27］．“環境問題”有狹義和廣義之分．廣義的環境問題是指任何不利于人類生存和發展的自然環境結構和狀態的變化，廣義環境問題中的一些自然現象（如地震、泥石流、滑坡、森林火災、病蟲害、洪澇和干旱災害）雖然也對人類生存和發展構成威脅，但主要誘因不是人類活動，也不是近幾十年來才出現的問題，同時人類也不能改變這些自然現象的發生與發展，不應包括在環境科學研究內容之中．狹義的環境問題是指由于人為因素引起的任何不利于人類生存和發展的自然環境結構和狀態的變化．主要包括環境污染和環境破壞兩大類．如生產和生活引起的大氣、水體、土壤等環境介質的污染，亂砍濫伐引起的森林破壞和生物多樣性下降，過度放牧引起的草原退化，大面積開墾草原引起的沙漠化和土地沙化等等．從環境科學的發展過程可以看出，它是隨著狹義的環境問題的出現而出現的，也是隨著狹義環境問題的日益嚴重而發展的．故判斷某一研究領域是否屬于環境科學的范疇，要看其是否解決狹義環境問題為準繩．例如，純粹的生態系統的結構和功能的研究屬于生態學范疇，而不應屬于環境科學的范疇；若進行人致的生態問題的形成、發展與防治的研究，則屬于環境科學的范疇．進行自然環境的結構和功能的研究屬于自然地理學的范疇，而不屬于環境科學的范疇；若進行人為源污染物在自然環境的遷移、轉化、危害、區域差異及其防治的研究，則屬于環境科學的范疇．根據系統論觀點，狹義環境問題所涉及到的自然要素眾多（大氣、水體、土壤、生物等），彼此相互聯系、相互制約，共同構成一個復雜巨系統．為了維持“環境科學”的傳統名稱，筆者將該系統稱為環境系統．

將環境系統作為環境科學的研究對象的優點在于：（1）明晰了環境科學探究對象的“系統”與“環境”的界限，此處的“系統”即由自然要素組成的環境系統，此處的“環境”是獨立于環境系統的人類活動．（2）有利于認識環境問題的本質和構建環境系統數值模型．制約環境系統運動變化的終極驅動力有兩個，一是來自于“環境”的太陽輻射，它是該系統一切運動變化過程的能量源泉，也是其存在和發展的前提［28］；另一個也來自于“環境”，就是人類活動．太陽輻射對環境系統演化是正向（功能提高）的，人類活動對系統演化可以是正向的，也可以是負向（功能退化）的，關鍵依賴于人類活動的性質（是否有利于系統功能的提高）［29］．在深入研究環境系統組成、結構、功能和發展變化的基礎上，構建其仿真性的系統動力學模型是環境科學的基本任務．環境系統動力學模型不僅要包括系統內部的各個狀態變量，還要包括來自于“環境”的控制參量．對于狹義環境問題來說，控制參量就是人類活動．

2環境科學基本原理

環境科學研究者大多是從其他相關學科轉變過來，按照原有的學科背景進行環境問題研究，形成眾多環境科學的分支學科，分支學科是相關學科的理論、方法與環境問題的結合．相關學科的理論是比較完善，故分支學科的理論也相對比較完善．但是，環境科學作為一門獨立的學科，是否有自身獨特的基本理論，或者其基本原理究竟是什么尚未達成普遍共識．不少學者認為，環境科學沒有獨特的基本原理，只是借助其他學科的基本原理研究環境問題而已．與此相反，有些學者認為環境科學有其獨特的基本原理．例如Boersema等［7］把環境科學原理分為普適性原理和特殊原理，普適性原理包括可持續發展原理、能量守恒定律、質能守恒定律、物質守恒原理、熵原理、進化原理、系統觀念、生態學原理、人口學原理和惡性循環原理，特殊原理包括獨立分析法、非獨立分析法、經濟思想起源指導原則、法學及其原理的指導原則、社會科學起源的指導原則、未來重要性原則、全球變化原則．昝廷全等［15］認為，極限協同原理是環境科學的一條基本原理，只有當環境變化速度超過人體結構的適應調節速度最大極限，或人體結構的適應調節過程超出人體結構的最大正常范圍時，環境的變化才對人體產生顯著的影響．李長生［16］認為，環境科學基礎理論研究就是要揭示蘊藏在環境系統內部的客觀規律，即環境系統內部結構及其運動變化規律．楊志峰等［22］認為環境各個分支學科（如環境物理、環境化學、環境生態、環境地學、環境經濟學、環境倫理學等等）的基本理論即組成環境科學的基本理論．左玉輝［17］認為，環境多樣性原理、人與環境協調原理、規律規則原理和五律協同原理構成了環境學的基本原理．筆者認為，既然環境科學具有獨特的研究對象，是人類知識（文明）體系中不可或缺的獨立科學，那么必然有基本原理．環境科學的基本原理是整個學科的基礎理論，是解決環境問題應該遵循的一般規律．根據前人研究的工作基礎，綜合分析環境各個分支學科的理論，作者提出如下四條環境科學基本原理．

2．1環境系統性原理

環境系統內部包括眾多的子系統，不論什么級別的環境系統，都具有的相同性質和原理，此即環境系統性原理．環境系統性原理主要包括以下幾個方面．第一，環境系統的整體性．環境系統的整體性是指該系統內部各要素之間通過物質流、能量流和信息流相互發生聯系，某種要素的變化會引起其他要素乃至整個系統變化的性質．環境系統包括水體、大氣、土壤、生物四個圈層．這四個圈層相互聯系、相互制約，缺少任何圈層都不能構成一個完整的環境系統．同時，任一圈層發生變化，都會影響其他圈層的改變，從而導致整個系統的變化．例如水質發生變化，必然影響土壤環境質量，繼而影響生物的生存環境和生物量，同時水和大氣之間發生物質交換，對大氣環境質量產生不利影響．第二，環境系統的多樣性．環境系統的多樣性首先表現為物質組成的多樣性，環境系統由生物和非生物組成，生物又有植物、動物、微生物等不同類型；非生物的物質又有各種天然物質（大氣、水體、土壤和巖石等）和人工合成物質等等．其次表現為環境系統結構多樣性，例如，環境系統中有高山、河谷、平原等不同的地貌結構，也有森林、草原、荒漠等都不同的生物結構，還有城市、鄉村、郊區等不同的人居結構．再次表現為環境系統功能的多樣性，由于系統結構決定功能，所以環境系統結構的多樣性必然伴隨著功能的多樣性．第三，環境系統的開放性．人類不停地從環境系統中取得有用物質和能量，同時又將人類生產和生活過程中的廢棄物質和多余能量不停地向環境排放，故環境系統是人類生存與發展的原料庫，同時也是人類生產和生活的廢物排放庫．例如，人類從環境系統的河流等水體獲得水資源，經過凈化后，通過城市的配水系統供給居民的生活和工業用水等；人類生產和生活排放的廢（污）水又通過城市的排水系統進入河流．再如，人類在利用環境系統中的煤炭資源作為人類生活和生產的能量來源，在煤炭燃燒過程中，不斷向環境系統排放廢氣和固體廢棄物．第四，環境系統的動態性．環境系統的動態性是指環境系統狀態隨著時間不斷變化的性質．環境系統的變化是絕對，不變是相對的．環境系統的變化多種多樣，有周期性變化也有隨機性變化，有非線性變化也有線性變化，有漸進型變化也有是突變型變化．例如，在某地區的工業化過程中，最初工業化水平低，人類活動向環境系統排放的廢水較少，且主要是生活污水，水環境質量較好；隨著工業化進程的加快，工業廢水排放量增加，生活污水量增加，水環境質量開始出現惡化．當排放的廢（污）水量在某個臨界值之內的時候，環境系統的變化是漸變（量變）過程，水環境質量不會發生明顯下降；一旦廢（污）水量達到臨界值以后，水環境質量就會急劇惡化，發生突變（質變）．環境系統性原理的整體性、多樣性、開放性和動態性是相互聯系，從不同方面刻畫了環境系統特征．一般來說，多樣性明顯的環境系統，由于系統內部各要素之間，以及系統與環境之間的物質、能量和信息聯系廣泛，抗干擾能力強大，所以系統就表現出明顯的整體性和開放性，而其動態性則不明顯．

2．2環境容量原理

狹義環境問題的實質，是人類活動的干擾使環境系統結構或功能發生改變，當改變量超出了環境系統所能承受的界限，環境系統發生突變，最終對人類造成了危害．即環境問題的出現都是由于人類活動使環境系統的改變突破了環境容量造成的．環境系統在不發生質變（突變）的前提下，接納外來物質（污染物）的最大能力或者為外界供應物質或能量（資源）的最大能力定義為環境容量；即環境容量是指在不改變環境質量的前提下，人類活動向環境系統排放外來物質或者從環境中開發某種物質的最大量．環境容量的大小是由該環境系統的組成和結構決定的，是環境系統功能的一個表現形式，環境系統組成和結構越復雜、多樣性越大、開放度越大，那么其容量就越大．環境容量具有有限性、變化性、可調控性等特點．第一，環境容量是有限的．任何環境系統的容量都是有限的，在這個上限之下，人類活動對環境系統的干擾（向環境排放某種物質或從環境提取某種物質）是不會導致環境系統的質量改變的．環境容量的有限性是我們進行環境立法、環境評價、環境管理的基礎．第二，環境容量是變化的．環境系統的容量在特定條件下是一個定值，但隨著時空的變化，環境容量是變化的．環境容量不僅隨著環境系統周圍條件的變化而變化，而且還隨著環境系統內部組成和結構的變化而變化．環境容量的變化性，要求我們進行環境管理工作時，在借鑒別人經驗的同時，要有“變化”理念，不能形而上學、死搬硬套，要隨著時間和空間的變化而對環境法規和環境評價的標準進行相應的修正，以適應環境容量的變化．第三，環境容量是可調控的．環境容量的可調控性是人們在研究環境容量的影響因素（環境系統內部結構和功能，外部條件等）、變化規律基礎上，通過改變某一（些）環境因素，對環境容量進行調控，讓環境系統向著有利于人類的方向轉變．例如，水污染控制技術就是在水環境容量研究的基礎上，通過改變水溫、pH、溶解氧、氧化還原電位、生物量、攪拌程度等影響因素，增加水環境容量，提高水環境質量，達到水污染控制目的．水污染的微生物處理單元（活性污泥處理系統）是通過人工充氧、強化攪拌、加大生物量等工程措施，來實現有機污染物的凈化，實質也就是增大了人工環境系統（生物處理單元）的環境容量．

2．3人與環境共生原理

“共生”概念最早由德國真菌學家AntondeBary提出，指兩個或者多個生物在生理上相互依存度達到平衡的狀態．后來這一概念被引申到其他的自然學科和社會學科中．自然界是一個共生體，動物、植物、人類之間需要相互和諧，才能共生共榮．共生理論的哲學含義就是雙方共存、互利共贏［30］．按照馬克思唯物主義世界觀，人類本身就是自然界的一部分，人類與環境之間的物質與能量交換是不可避免．人類是自然環境發展的產物，環境是人類發展的物質基礎，人類發展又對環境系統造成影響．左玉輝［17］提出的人與環境和諧原理只是人與環境共生的一個方面，人與環境的和諧的判斷標準是人類的可持續發展，帶有很大的主觀性，人與環境共生是把人與環境平等對待，雙方共存，互利共贏．人類與環境的共生理論要求人類在決策的時候，不但要追求人類利益的最大化，同時還要使環境系統可持續發展，也就是最后追求人類的發展與環境可持續的雙方共存、互利共贏．人類與環境的共生理論包括以下兩個方面．第一，人類和環境系統的共同發展是以人與環境系統的共生為前提．人類的發展規劃不但要考慮人類自身的利益，還要考慮環境系統的可持續性，要慎重審視人類的發展規劃是否改變了環境系統的穩定性和多樣性，是否突破了環境容量，是否有利于環境系統的可持續發展，是否對環境系統造成危害等等．如果人類活動對環境系統造成了危害，那么通過環境系統的一系列的反饋機制，最后一定會反作用人類，對人類的健康與發展造成危害．第二，人類與環境系統的共生是以人類和環境系統的共同發展為目的的．人與環境系統的共生是人類在環境問題發生、發展與治理的過程中逐漸認識到的一條基本規律，人與環境的共生最終目的就是達到人類和環境系統的共同發展．

2．4熵原理

熵是表征系統無序度大小的物理量，與其功能呈反相關．高熵對應系統無序，功能弱??；低熵對應系統有序，功能強大［31］．對于環境系統來說，高熵對應環境污染和破壞，質量下降；低熵對應環境質量提高．按照耗散結構理論［31－32］，環境系統無疑是一個耗散結構系統．耗散結構系統的熵變化（ΔS）有兩部分組成，一是系統內部不可逆過程導致的熵產生（diS），二是系統與環境之間的熵交換（deS），即：ΔS＜0，表示環境質量不斷提高；ΔS＞0，表示環境質量惡化．熱力學第二定律表明，永遠有diS＞0，所以要想使ΔS＜0，必須要求deS＜0，且其絕對值大于diS，即在負熵流存在的情況下環境質量才能提高，否則環境質量將下降．對于環境系統來說，影響deS大小和正負號的因素是太陽輻射和人類活動．太陽活動輸入到系統的deS總是負的，有利于環境系統的存在和發展；而人類活動向系統輸入的deS可正可負．當人類向環境系統輸入的物質和能量有利于系統的熵值降低（環境治理投入），則deS的符號是負的；反之，人類向環境系統輸入的物質和能量非但不能降低系統的熵值，而且使系統熵值進一步增大（人類從環境系統大量開發利用自然資源或向環境輸入有害物質和能量），那么deS的符號則是正的．在人類社會出現以前，太陽輻射向環境系統輸入的負熵大于diS，因此系統的總熵在不斷減小，環境系統的組成、結構和功能逐漸有序化，環境質量出現正向演替．自從人類社會出現之后，人類開始從環境系統中開發利用自然資源，以求得經濟發展和生活水平的提高．人類開發利用自然資源、產品生產、運輸和消費各個環節的能量轉化都受熱力學第二定律的制約，不可能百分之百地利用有用物質和能量，必然以不同的技術水平伴隨著或多或少的無用物質和能量產出（熵產生，deS＞0），從而使環境系統的熵增加．在農業社會之前，由于人口規模小、技術水平低、開發利用自然資源的規模和強度較小，向環境系統排放的正熵有限，連同系統內部的diS仍不足以抵消太陽輻射的負熵輸入，所以系統的總熵依然小于零，環境系統沒有遭到污染和破壞．自從進入工業化社會以后，隨著人口急劇膨脹和技術水平的提高，自然資源遭到大規模開發利用，向環境系統排放的正熵越來越多，連同系統內部的diS已超過了太陽輻射的負熵輸入，使總熵開始大于零，從而出現了各種環境問題．通過資源開發、經濟發展和環境污染的熵分析，可以得出如下結論：當前環境問題出現的實質是由于經濟發展的速度太快、規模太大，人類活動導致的熵產生連同系統內部不可逆熵產生超過了太陽輻射的負熵輸入，使環境系統的總熵大于零，自然環境的熵平衡被打破造成的．因此，熵原理是環境科學的基本原理之一．

3環境科學體系

20世紀80年代以來，很多學者對環境科學體系進行了探討．不同學者對環境科學體系的劃分原則和劃分方案各不相同，直到目前為止尚未取得一致意見．劉培桐［8］、楊志峰［22］、徐國林［18］等學者根據環境科學研究對象的性質和內容不同，將環境科學體系劃分為理論環境學、部分環境學和綜合環境學三個一級分支科學，每個一級分支學科又劃分為若干二級分支學科．何強［10］、陳英旭［19］等把環境科學看作是自然科學、社會科學和技術科學的邊緣交叉科學，將環境科學體系劃分為環境基礎科學、環境社會科學和環境技術科學三個一級分支學科，每個一級分支學科又劃分出若干的二級分支學科．王飛越［14］、李焰［20］等學者以環境問題的研究程序、空間組織水平、研究對象特征和時間特征為軸支撐起多維環境科學體系，如按照研究程序劃分為一般理論環境學和應用環境學，按照組織水平劃分為全球環境學、區域環境學和聚落環境學等，按照研究對象特征劃分為自然環境學、技術環境學和社會環境學等，按照時間特征劃分為環境歷史研究、環境現狀分析和環境預測等．李春景等［21］根據現代學科的聚散共生規律將環境科學劃分為倫理環境學、基礎環境學、部門環境學和工程環境學等．錢學森［33］站在人類認知事物的一般規律和科學技術發展軌跡的高度，提出任何一門發展完善的科學都應該包括哲學、基礎理論、技術（應用）理論和工程技術四個學科層次，彼此聯系一個完整的學科體系．馬建華等［23］曾根據這種學科層次劃分的思想，把環境科學體系劃分為環境哲學、環境學、環境技術學和環境工程四個層次，每個層次又劃分為若干級別的分支學科（圖1）．根據環境科學體系劃分方案和當前出現的分支學科現狀，發現未來科學發展方向和重點研究領域，以完善環境科學體系．環境哲學層次主要從認識論和方法論上探討人與環境系統相互作用的本質．環境基礎理論層次主要探討環境系統的組成、結構、功能及形成發育（演化）規律，以及人與環境相互關系的機制，將其概括為環境學．環境技術理論層次是介于環境基礎理論和環境工程之間的過渡性層次，主要任務是解決環境工程技術有關的應用理論問題．環境工程層次利用工程技術的方法和手段來控制環境污染、改善環境質量的學科，它不僅要提供合理利用、保護自然資源的一整套技術途徑和措施，而且還要研究開發廢物資源化技術、改革生產工藝、發展無廢或少廢閉路生產系統．環境哲學是在其他三個學科層次基礎上經過科學歸納和概括而形成的，沒有深入的理論研究和工程技術實踐，就不可能出現科學的環境哲學．環境哲學可為環境科學其他三個層次的研究提供認識論和方法論指導．環境基礎理論和技術理論是工程技術的理論基礎，離開基礎理論和技術理論，必然導致工程技術實踐上的盲目性，不可能達到治理環境的目的．環境工程技術實踐反過來又可以驗證和促進基礎理論和技術理論研究．所以，這四個層次的研究相互聯系、促進，共同構成了完整的環境科學體系．根據上述環境科學體系劃分，結合當前環境科學的研究現狀可以發現，當前的環境科學研究主要集中于基礎理論層次的自然環境學、技術理論層次和工程技術層次，完整的環境科學研究體系尚不健全，在很多方面還未涉及或者缺乏深入研究．今后應在進一步推進原有環境科學分支研究的基礎上，重點開展下列領域的研究．

（1）盡快開展綜合環境學研究．以往的環境科學研究大都是研究者根據自己的學術背景對某一（些）環境要素的研究，大大促進了分支學科的發展．對于環境系統的綜合基礎理論研究還很欠缺，迄今為止綜合環境學尚未誕生．前已述及，環境系統是一個復雜巨系統，有其獨特的運動變化規律，單獨從某一要素進行研究不可能從總體上揭示環境系統的運動變化規律，所以今后必須加強綜合環境學研究．系統科學的出現與發展為我們開展綜合環境學研究提供了契機，可借助系統科學的理論與方法，建立區域性或全球性的環境系統動力學模型，通過穩定性分析、分叉與突變理論、混沌與分形理論、耗散結構理論以及協同進化理論開展綜合環境學研究．

（2）加強環境哲學研究．隨著環境科學基礎理論和工程技術的研究的推進，必然要求在哲學層面上歸納和提升，作為人類文明成果的一部分固化下來，為環境科學的進一步研究提供普遍指導．從目前情況看，環境哲學還比較貧困，所以今后要以馬克思辯證唯物主義為指導，對環境科學各分支學科的理論研究成果以其實踐上的經驗教訓進行哲學概括和總結，以揭示環境問題的本質．

（3）進一步促進其他新興和交叉科學發展．隨著環境科學研究的深入，研究領域必將逐漸拓展，新的分支學科會不斷涌現，這不僅是綜合環境學研究的必要，也是環境哲學研究的必要．

4結論

1）環境科學應以研究人類活動引起的任何不利于人類生存和發展的自然環境結構和狀態的變化為己任，研究對象是與人類活動密切相關的、由近地面自然成分組成的“環境系統”．

2）根據環境系統運動變化特點，以及人與環境系統之間的關系，將環境系統的基本原理概括為環境系統性原理、環境容量原理、人與環境共生原理和熵原理等四個方面．

篇4

十三五規劃中提出加大環境治理力度，實現生態環境質量總體改善。農村的土壤污染治理是主要難點之一，土壤污染防治任務的緊迫為農業院校環境工程專業的發展和校企聯合科研的開展提供了難得的機遇。但如何突出農業院校環境工程專業的特色，與我國環境污染現狀相結合，提高學生就業競爭力非常值得探討與深入研究。

根據教育部“高等學校本科教學質量與教學改革工程”的要求，我校從2011起啟動了新一輪專業人才培養方案修訂工作，新的培養方案自2013級起適用。切實解決當前實驗、實踐教學體系課程門數多、學時分散的問題，順應了當前我國環境工程專業教育的發展趨勢。

1綜合性實驗課程調整設置

2010學年湖南農業大學環境工程專業將原設置的“化工原理”課程改為“環境工程原理”，采用胡洪營教授主編的環境工程原理教材。理論課講授內容包括基礎理論、分離過程原理和反應工程原理三部分?；A理論部分包括物料與能量守恒原理、傳遞過程等。分離過程原理部分主要講述沉淀、過濾、吸收、吸附的基本原理。反應工程原理部分為化學和生物反應計量學、動力學、各類反應器的過程解析等。同時開設了20學時的實驗課，分別為沉降分離實驗，活性炭吸附實驗，過濾實驗，離子交換實驗和填料塔實驗。

另一門課程“流體力學與流體機械”學習內容為流體靜力學和動力學基本原理，流體各流動狀態的計算，流體阻力損失和管路計算，主要流體傳輸機械的工作原理和選型安裝。開設了雷諾實驗和管路阻力實驗。

以往開設的實驗課均未單獨設課，沒有單獨學分，分別包含在兩門課程中。實驗課程內容相對簡單，通過基本的認知性和驗證性實驗來回顧掌握基本原理、定律，通過綜合性實驗了解設備的操作和流程控制。但即使是開設的綜合性實驗也是相對獨立的，應用性不強。學生的動手能力和創新能力得不到充分發揮。

“環境工程原理”“流體力學與流體機械”作為環境工程專業課程體系中的專業基礎課，在學生的知識結構體系中有承上啟下的關鍵作用，同時也是各專業課程的綜合性、共同性的工程理論基礎。這兩門課程內容聯系緊密，因此2012年在綜合性實驗課程設課時整合在一起形成了環境工程基礎實驗課程，以綜合性大實驗形式進行，設28學時1學分，在第4個學期（大二下）開設，集中在1周內完成。

2教學團隊融合與實驗內容創新

師資隊伍水平是提高教學質量的決定性因素。湖南農業大學資源環境學院環境科學與工程學科，為省級“十二五”重點建設專業和湖南省優勢特色專業，已有30余年的環境科學與工程、環境污染治理研究經驗。目前我系講授“環境工程原理”、“流體力學與流體機械”、“化工原理”、 “環保設備”等課程的教學團隊為教師5人，均為博士學歷，其中教授2人，副教授2人，講師1人。另有實驗員1人。團隊成員多年從事畜禽養殖廢水治理，養殖廢棄物綜合利用，土壤重金屬污染修復等方面的研究，近年來主持完成10多項國家級、省部級課題。教學團隊不僅具有較高的理論水平，同時還具有豐富的工程實踐經驗。

現環境工程原理實驗室現有板框壓濾機，沉降分離柱，生物濾池，阻力系數測定裝置等，基本滿足開展成套實驗流程的需要。

由于課程調整前兩門課分設實驗，實驗內容分散，單個實驗之間沒有連貫性，因此實驗內容需要重新進行設計。同時環境工程原理課程內容抽象，原理公式多，理論性和實踐性都很強。如果學生通過自己動手，了解主要單元操作的實際應用，學習了分析實際復雜問題的方法，將有利于提高學生的工程應用能力。

根據理論課講授內容，現有實驗設備，教學團隊在重新編排實驗內容時充分考慮了課程銜接，并結合了當前農業污染關注問題。創新設計模擬實際養殖廢水處理的流程實驗，將管路輸送（流體力學內容），沉降分離、吸附、離子交換和微生物處理器應用（環境工程原理內容），污泥處置等串接起來，使學生能學以致用，提高操作技能，促進就業。

以項目1）模擬養殖廢水處理和項目2）土壤污染處理過程為主線，調整后綜合性實驗開設如下：

（1）管路實驗。測定直管流速與雷諾準數Re的關系，驗證湍流區內λ與Re的關系曲線。了解組成管路的各種管件、閥門及其作用，測定流體流經管件（閥門）時的局部阻力系數ζ。

（2）沉降實驗。測定同一停留時間內重力沉降和離心沉降能分離的顆粒臨界粒徑，熟悉分離設備的分離操作，掌握沉降的相關計算。

（3）吸附處理實驗。通過吸附處理不同時間，測定經活性炭吸附的重金屬或有機物的量，擬合吸附平衡式。并比較采用活性炭和沸石吸附效果的差異。

（4）過濾處理實驗。在恒壓過濾操作下對實現固液分離，了解板框壓濾機的構造和操作方法，測定過濾常數。

（5）離子交換實驗。了解交換柱填充，采用離子交換樹脂對廢水或土壤浸提液中重金屬離子進行處理，測定交換量。

（6）生物濾池處理實驗。了解曝氣生物濾池結構和處理特性，測定對水中有機物的處理效率。

（7）自選實驗。養殖廢水處理后污泥或污染土壤的固化處理及重金屬浸出檢測。

為實現互動式指導并充分利用現有設備，每教學班學生分為兩大組進行實驗，可選養殖廢水處理或土壤污染處理。這也激發了學生自主學習的積極性。

以模擬養殖廢水處理為主線的實驗內容順序按上述進行，以土壤污染處理過程為主線的實驗內容順序為：（3）-（2）-（1）-（5）-（4）-（6）。調整后的綜合性大實驗按每教學班2位老師負責，主帶教師和輔導教師相結合，從預習、實驗、結果分析、報告提交、考核評測各個環節全方位對學生進行指導。

3強化實驗應用性，提高學生能動性

本次教改中實驗課程單獨設置，強調了實驗內容的連貫性、融合性，突出實驗選題與科研實踐相結合的特色。實驗內容設計上注重將理論講授重點與實際污染處理應用結合起來，強調教學過程突出科研素質的培養。

為保證教學效果，對實驗過程全程管理。

實驗前要求學生在確定實驗項目后，通過查閱文獻、復習理論知識、實驗過程預設等環節再提交實驗預習報告。除通常實驗報告中的主要內容：包括實驗的目的意義、基本理論和原理、實驗步驟等，還要求學生分析影響實驗結果的關鍵因素或步驟。使每個學生對實驗過程做到思路清晰，能在有限的時間內完成實驗內容。

在每一個實驗的過程中，要求將課堂講授、習題課等教學環節中所獲得的有關知識聯系起來，用來分析所實驗中遇到的問題，對單元操作原理、操作條件、實驗現象、實驗結果進行分析。通過教師互動式指導，實驗小組（4-5人）內部協調分工，實現人人動手操作，團隊高效合作完成實驗。

要求學生提交真實實驗結果，對實驗報告的檢查和把關。由于每個小組的實驗結果在同一實驗項目大組中仍存在差異，鼓勵對實驗差異進行討論交流，分析說明本組實驗中的得失，完成對實驗過程的回顧。

4結語

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【關鍵詞】環境科學專業；環境工程學；困境；教學改革

國內多個高校的環境科學專業都開設了一門必修課程向學生系統介紹水、大氣、固廢污染控制方面的基本原理和技術方法。如北京師范大學開設的《污染控制工程基礎》、清華大學開設的《環境工程原理》、同濟大學開設的《環境工程學》。我校的環境科學專業也開設了《環境工程學》這一門必修課程，旨在使學生系統地掌握環境工程的基本原理、基本方法，較全面掌握水與廢水處理、大氣污染、固體廢物管理的基本概念、原理和工藝特性等。針對我校環境科學專業學生和課程的特點，筆者通過近十年的教學實踐，對本門課程的教學進行了一些探索和改革，以最大程度的提高教學效果和教學質量。

1 課程教學中的困境

1.1 學生工學基礎薄弱

《環境工程學》涉及的內容不可避免的會涉及到部分流體力學、化工原理、水力學等工科課程的內容，而我校環境科學專業學生工學基礎薄弱，在課程設置中無相關的課程。因此，在授課過程中，如何讓這部分內容不影響學生對于相關知識的理解是一個值得深思的問題，同時也對教師提出了更高的要求。

此外，工程基礎薄弱對實際工程的了解僅僅限于課本上的基本知識， 缺少實際認識， 從而在真正設計時無從下手；學生在設計時缺乏對設計手冊、設計規范等相關資料查閱的能力， 不能綜合運用所學的理論知識來分析解決實際存在問題。

1.2 學時少，理論與實踐脫節嚴重

我校該課程采用的教材一直沿用的是蔣展鵬主編的《環境工程學》，現已經歷三版（第三版為蔣展鵬和楊宏偉主編）。教材主要系統的論述環境工程的基本理論、污染防治技術與污染控制工程及發展趨勢，主要包括3篇內容[1]，及主要涉及三大污染控制工程，內容范而多。但實際的課堂教學學時只有51個學時，如何在有限的學時內向學生講授相關的知識，同時達到相應的教學目的，是一個需要深思和探索的問題。

同時，該門課程本身是一門理論和實踐性都很強的課程，由于總課時偏少、內容多， 教師教學更偏重于理論教學，從而導致該課程理論教學、實驗教學、實踐教學三者之間的互動和滲透不夠， 脫節現象比較嚴重。

1.3 教學手段與方法單一

教學手段與方法的正確與否事關教學工作的成敗和教學效率的高低，是實現教學目的、完成教學任務的關鍵[2]。在傳統的教學過程中，教師主宰課堂的“一言堂”，只會導致學生被動地接受知識；同時，多媒體工具使用單一，只是簡單的將教材內容編輯后照搬到幻燈片上，照本宣科。這種單一的教學手段使學生的主體地位沒有得到充分發揮，限制了教學質量水平的提高。

2 教學改革

2.1 整合更新教學內容，突出重點，講授與自學相結合

課程教學內容多而范，課時少，且隨著時代和社會的發展，新技術和工藝流程不斷涌現，因此要以教學大綱和教材為根本，合理安排教學內容，不斷更新和整合教學內容，突出重點。針對教材相對于實際工程工藝的滯后性，增加一些環境工程學方面尤其是污染處理技術方面的新知識，不斷拓展教學內容的深度和廣度，提高學生的學習興趣和對專業相關知識的儲備。同時注重新舊工藝的聯系與區別，提高學生的思維能力，讓學生明白新工藝的改進之處，甚至提出一些改進方案，充分調動學生的學習興趣。本課程旨在使學生掌握三大污染控制工程的基本原理和方法，且學生工科基礎薄弱，因此對于涉及到部分工科基礎課程如流體力學、化工原理、水力學等工科課程的內容時，一般不做深究，對于設計方面的內容，亦不做要求。在課堂教學中講解這些學科一些基礎知識，引導學生自學，同時鼓勵學生參加環境工程的一些相關專業課程學習和選修本專業如《水污染控制工程》、《大氣污染控制工程》等課程；鼓勵學生多查閱當代環境工程新技術、新理念的中英文文獻，作為本學科知識的課余補充，這樣學生不僅可以直接了解國內外在污染控制方面的最新動態，增強學生的英語閱讀的理解能力，更主要的是教給學生一種自主學習的態度與技能。

2.2 采用多元化教學手段和方法

課程涉及內容廣泛，在教學方法上應該將講授法、討論式、案例式和現場觀摩相結合，根據教學內容不同采用不同的教學方法，更好的調動學生學習的積極性和主動性，激發學生在環境工程學術領域中的求知欲望和創新意識。考慮到本課程的特點，本課程主要采樣以多媒體教學為主，板書為輔的教學手段。通過多媒體教學手段，可以以豐富的圖片、逼真的動畫及實地錄像，以學生為中心，通過簡潔的文字敘述和深入的語言講解，將抽象的概念和理論直觀化展示將涉及的裝置、材料的外觀和運行狀況等信息進行生動描述，以提升學生的興趣和關注力，提高課堂教學的效果同時可以可節約課堂板書的時間，提高課堂教學信息量[3]。筆者在教學過程中發現，如果整堂課都采取多媒體的教學手段，學生會產生視覺疲勞；此外，對于一些繁瑣的計算過程，板書的教學效果要優于多媒體教學。在課余時間組織學生赴學校相關實習基地進行現場參觀，彌補課堂教學對相關工藝和設備直觀認識的不足，提高學生的實踐能力。要求學生針對某種污染，通過查閱相關資料，提出相應的污染控制技術，達到學以致用的目的，同時也能了解相關污染物控制技術的最新進展，讓學生也走上講臺，實現“教”與“學”的良好互動。

2.3 加強理論課與實驗實踐課程的結合

“紙上得來終覺淺”，《環境工程學》本身就是一門實踐性很強的課程，需與相關的實驗和實踐課程緊密聯系。實驗課是環境科學專業的必修課的重要組成部分，在教學過程中加強相關實驗課程的教學有助于學生對理論知識的理解和掌握。但我校的本門課程不設實驗課，設單獨的環境科學專業實驗課程，因此在教學過程中要重視這兩門課程的銜接和結合。

增強學生的自主創新能力，根據學生興趣，結合國家級和校級的創新型實驗項目，要求學生完成課外實踐活動，比如對工藝流程的設計改動，加強他們對課本知識的理解；鼓勵學生參與到研究生和導師的相關科研工作當中去，增強學生的實驗實踐能力。

【參考文獻】

[1]蔣展鵬， 楊宏偉.環境工程學[M].3版.北京：高等教育出版社，2004.

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教學內容的設置

目前，各個學校編寫了不少環境微生物學的教材。其中，周群英和王士芬編著的《環境工程微生物學（第三版）》為廣大高校的環境科學與工程專業所采用，它基本可以滿足一般工科類院校的教學要求。但是，在使用的同時，各學校還應根據自身的專業特色，對其中各章節的內容進行取舍，并針對各自的專業適當增加內容，比如土壤微生物、海洋微生物等，以體現學科的優勢研究領域。在“環境工程微生物學”的教學過程中，把握好基礎微生物學和微生物在污染控制中的作用兩部分的關系十分重要。前者是后者的理論基礎，后者則是前者的工程應用，重點則是環境工程實踐中的微生物學原理。如果對微生物的結構、營養、代謝等內容介紹過多，課程容易演變為細胞生物學、微生物生理學或生物化學等；而對污染控制的具體工藝過程涉及過多，又容易重復污染控制工程的課程內容。因此，在課程教學時，應合理安排這兩部分的比例。

另一方面，“環境工程微生物學”的教學還應處理好與其他相關課程的相互關系。北京林業大學開設的“植物學”“環境生物學”等課程與“環境工程微生物學”之間存在一定的聯系，3門課程在如細胞結構、生理代謝、遺傳變異等知識內容上均有一定的論述，但課程核心和重點內容各不相同。在講解“環境工程微生物學”時，應注重強調微生物細胞、生理、遺傳方面的獨特性，并對這些特性在環境工程領域的應用展開詳細介紹。也就是說，在教學過程中需要注意知識單元的邏輯銜接，注重課程體系的統一性，要明確課程的側重點，避免重復?；诋斍碍h境科學與工程學科的飛速發展，“環境工程微生物學”的課程教學還應緊密結合當前環境污染控制和生態修復相關領域的新進展，而不能只停留在傳統污染處理工藝的微生物學原理上。教師通過對最新污染控制工程理論和技術的微生物學原理進行解析，可以激發學生學習的興趣、專業的熱情，樹立投身環境保護事業的志向，課程的教學效果也會隨之提高。例如，在廢水生物處理的微生物學原理部分，筆者介紹了這幾年比較受關注的利用好氧顆粒污泥處理高負荷、強毒性有機廢水的新工藝，解析了活性污泥微生物胞外聚合物在好氧顆粒污泥形成中的作用以及生物處理系統由于污泥濃度大幅增加而帶來的高效性，來強調通過利用微生物的生理生化特性進行廢水處理技術的革新。學生對這些新內容的反饋很活躍，也引發了很多討論。

教學方法的改革和創新

隨著計算機技術的迅猛發展和現代社會的快速信息化，傳統的、單一的灌輸式教學方法難以取得滿意的教學效果，也無法滿足當前創新型人才的培養要求。大學課堂的教學必須與時俱進，應借助多媒體、網絡以及最新的科研成果和成功的工程實例，來豐富教學的內容和形式，提高教學效率和效果［2］。根據實驗心理學的原理，對于同樣的信息，圖像比文字容易被信息接受者所記憶，這就是所謂的“圖象優勢定律”［3］。在傳授以敘述性為主的知識內容時，合理使用形象思維方法，可以幫助學生提高記憶力；而信息的幾何形狀、色彩、字符對形象思維的建立起著相當大的作用。環境工程微生物學的研究對象是肉眼看不見的微小生物，在教學中通過展現大量生動形象的微生物照片，可以使學生容易認識和區分種類繁多的微生物，印象深刻，易于激發學習興趣。例如，在比較G＋和G－細菌的結構時，通過對細胞圖片的詳細講解可以清楚地說明二者的區別：G－細胞由胞外到胞內依次為外膜、細胞壁、周質空間及原生質膜，而G＋則為細胞壁、原生質膜；同時，G－細菌的細胞壁上僅有一層很薄的肽聚糖，但脂肪層較厚，相反G＋細菌的細胞壁含有多層肽聚糖，而脂肪卻相對較少。這樣，學生對G＋和G－細菌細胞壁差別的認識就會十分深刻，為此后順利開展革蘭氏染色實驗提供了理論基礎。在介紹微生物代謝、遺傳等較為抽象的知識內容時，教師可以合理采用示意圖、動畫等形式來進行講解，將有效提高學生對知識的理解和掌握水平。例如，在微生物的遺傳和變異一章中，筆者采用Flas演示了微生物遺傳的經典轉化實驗即肺炎鏈雙球菌感染小白鼠實驗，使原本抽象難懂的概念和理論變為生動的畫面，教學效果明顯改善。事實上，國內外一些著名高校、環境微生物實驗室的網站上和國外優秀原版微生物教材中有許多高質量的微生物圖片、教學課件和研究成果，教師可以將其作為本課程的教學素材來加以使用，豐富教學內容，開闊學生視野。

大學階段的人才培養正日益與科學技術和社會生產的發展緊密聯系，這就要求“環境工程微生物學”的教學要注重結合科學研究和工程實踐，不斷地加入新的科研成果和工程實例來說明課程的基本知識和基礎理論。同時教師也不能脫離科學研究和工程實踐而單純地搞教學工作。只有長期參加科研實踐的教師，才能使自已的教學內容更加具有前沿性、獨創性和啟發性，在豐富自己的教學內容的同時加深學生對知識的理解；也只有將教學與工程實踐有機結合起來，才能更有效地激發學生的學習興趣，培養學生解決實際問題的能力［4］。例如，筆者在教學過程中選取了微生物燃料電池研究中最新發現的細菌鞭毛充當“納米導線”的現象作為背景材料，展開討論，分析了細胞鞭毛的電子傳遞功能在物質轉化和能量代謝中發揮的作用。這個例子在介紹微生物學知識的同時，很好地詮釋了如何恰當地利用微生物的特性來解決環境問題和實現可持續發展。又如，通過介紹實際工程項目———煤氣廢水生物處理系統中活性污泥的馴化過程，說明了微生物遺傳和變異的特性對于有毒有害工業廢水處理的重要意義。

在當前大學教學中，課時的有限性與知識的增長性之間的矛盾日益突出，“環境工程微生物學”這門新興的交叉學科尤為如此。所以，教師在授課時，應更加注重所介紹內容的質和量，將多而雜的信息進行疏理與歸納，并以更加靈活的方式傳達給學生。這就要求教師在教學模式上進行變革，改變以往單一的注入式教學方法，采用多種方法有機結合的教學模式，將教師的主導作用和學生的主體地位相結合，從而在傳授知識的同時提高學生的創新能力和綜合素質。研究表明，提問、引入和討論等啟發式教學方法比起傳統的注入式教學模式更為吸引人，更能收到事半功倍的效果。一方面，啟發式教學可以促進師生之間的互動，活躍課堂氣氛，激發學生濃厚的學習興趣；另一方面，啟發式教學可以培養學生將書本知識應用于實際的思考和分析等綜合能力。總體來講，一些基礎性知識的教學，可以以教師講解為主，但講解的內容要少而精，留一部分內容讓學生自己去消化吸收。對于理解性的知識內容，教師要啟發學生積極思考，有些問題要引而不發，導而不講，讓學生自己通過分析和總結來深化認識。此外，還應注意到高年級本科學生已經具有一定的自學能力，對于一些比較淺顯的、多門環境類課程反復涉及的章節內容或非核心知識單元，完全可以安排由學生自學來完成。例如，在講解微生物在氮素循環中的作用時，筆者詳細介紹了硝化作用、反硝化作用等生化反應過程及其影響因素，所以在講解廢水微生物的脫氮原理時，采取了“學生自學為主，教師組織討論和總結”的教學方式。這種教學方式既節省了課時，同時又鍛煉了學生的自學能力、認識能力和分析能力，為以后的科研創新打下基礎。#p#分頁標題#e#

實驗項目和實驗內容的挑選和設置

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1.1生態效益與社會效益協調發展。水利的開發需要處理好工程與人類、自然和環境保護的關系,保證生態系統和經濟系統的良性循環,以求得社會經濟的持續發展。因此，嚴格遵從社會經濟效益與生態經濟效益統一協調的原則才能夠高效的進行施工活動，一改傳統的施工管理模式，充分考慮安全生產和環保節能生產，同時將施工單位的利益與水利工程的利益結合在一起，充分調動施工人員的熱情和環保意識。水利施工單位應該在確保環境安全的基礎上提升經濟效益，切實的做好生態效益與社會效益的完美結合，所謂的社會效益就是對下游提供干凈的水源，還可以同時發展旅游企業，一舉多得。

1.2循環利用原則。由于水利工程的施工需要大量的水源，因此，循環利用原則非常適用于水利工程的建設，也就是在施工過程中使用的水、原材料甚至是垃圾，都可以通過相應的處理辦法發揮其最大的利用價值，這樣不僅能夠極大的節約資源，更減少了施工廢料對環境的污染，同時也能夠節約水利工程的修建成本。另一方面，就是對施工空間的充分利用，水利工程的施工位置大多較為偏遠，周圍可利用的土地資源豐富，可以根據當地的生物種群分布情況及水文地理位置等因素提高工程預定效益的提升，同時盡可能的減少對當地環境的破壞，在施工之前要進行周密的部署。

1.3互補共生原則。所謂互補共生原則的提出是基于人與自然和諧共處的基本方針戰略，互補就是人類活動與自然之間的協調，從自然中獲取并回報自然，共生就是共同生存、不斷進步。水利工程的建設需要嚴格的遵從這一原則，注重生態環境保護措施的采取，運用先進的科學技術和創新施工手段，建立一種符合生態工程原理的施工體系，從而獲取最大、最長久的經濟效益。另一方面，就是對于大型水利工程的建設需要較長的工期，這就應當考慮到時節的問題，施工要考慮氣候變化，對工程各個階段的工作予以適當的安排，順應自然規律。

2、水利工程施工中的環境問題

水利工程施工環境的問題主要包括以下幾個方面，首先也是最嚴重的問題就是水體的污染，水利工程建設需要使用大量的水資源，但是一些施工單位不負責任，將污水、廢水不經過處理就倒入下游，不僅造成地下水的污染，還為周圍和下游居民的生活帶來嚴重影響；其次，是空氣污染，任何施工都會或多或少的產生灰塵、煙霧等，但是通過采取適當的防護措施是可以減輕和避免的，但我國在這方面卻存在嚴重不足；最后，就是噪聲和廢棄物的污染，一些施工單位為了趕工期，在夜晚還不間斷的施工，使得周圍居民得不到很好的休息，而廢棄物隨意丟棄，久而久之就會對水源、土壤及周圍的生物、農作物造成嚴重影響。

3、建設生態化的水利工程施工系統

3.1優化系統結構。在水利工程施工之前，一定要結合周圍的環境，應用生態工程原理進行施工設計，不斷的優化創新水利施工的方案，選擇能夠產生最大生態經濟效益的方案，這有這樣才能夠多角度、多層次的利用自然資源，實現資源利用的最大化，充分吸取西方工業時展的弊端，不要以犧牲環境為代價獲取工業的發展。與此同時，確立明確的發展目標，這樣才能夠在施工的過程中有明確的依據和原則，工程監管人員也要嚴格監督施工人員操作的規范性，以及是否有違反生態工程原理的做法，實現信息和資源的多元化利用模式。例如，水利工程施工需要炸開山石，散落的石塊就可以作為回填的原料，也可以用來填埋溝壑等，更重要的是，我國已經出臺了有關土地資源利用的相關政策，極大的解決了部分地區水土流失問題。

3.2生態化的建設與管理。水利工程的施工要想實現生態化的建設與管理就應該首先提高設計人員、管理人員和施工人員的意識，切實的認識到保護生態環境的重要意義，實際上，保護環境就是保護人類自己，不能為了眼前的利益而失去長遠的發展目標，尤其是現代工業發展快速的時代，大規模的水利工程建設更應該注重生態化管理模式的建立，將工程的建設與生態建設有機結合在一起，實在自然資源的充分利用及循環利用。其次，就是嚴格的遵循生態工程原理的基本原則，如同上文闡述的一樣，水利工程施工管理人員一定要嚴格要求每一個人，同時建立完善的監督管理機制，確保水利工程施工對環境的影響減至最低。最后強調以下施工前的準備工作，通過系統的勘察周圍的施工環境，對可能存在的任何對環境有傷害的因素進行分析，并提出有效的解決措施，這樣就能避免施工時產生不可挽回的錯誤。

3.3分析施工體系、科學規劃布局。隨著我國建筑事業的進步，我國目前已經擁有非常先進的管理理念和施工技術，然而，水利工程的建設需要對施工的體系進行系統的分析，和科學的規劃布局，尤其是在生態理念的運用方面，筆者將系統管理分為自組織層、監控層和自適應層幾個層次，其功能就是通過上層策略對下層策略的指導和制約來首先效益的最大化，而監控層則是達到效益目標至關重要的一環，通過分層控制機制對水利工程施工的生態化管理提供幫助。另一方面，就是要有明確的系統邊界，這是為了穩定目前生態環境的有利舉措，為了達到明確系統邊界的目的，必須有效劃分施工范圍，根據法規、政策中強調的環境保護條款來對相關環境質量、蓄水總量、土地占用面積、下游用水量等數據進行測定。最后要強調的就是對系統控制變量的識別，就是要根據工程現狀及時的調整施工方案，充分考慮各種影響因素，可以運用計算機網絡技術對變動的系統參數進行分析，從而調整并制定出最佳的施工方案，對于一些大型的樞紐工程要予以足夠的重視，如防空洞、發電站等，確保施工安全及環境安全。

4、結語

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[關鍵詞]環境工程原理；對分課堂；教學改革；教學方法；教學模式

1引言

環境工程原理是一門環境學科的基礎課程，主要研究環境工程技術中各單元過程的基本原理、典型設備的構造與操作原理，同時也涉及到各單元過程的設計計算。學生通過學習環境工程原理這門課程，可以為后期《水污染控制工程》、《大氣污染控制工程》等主要專業課的學習打下堅實的基礎。同時，通過對該門課程的系統學習，學生能初步掌握各個單元操作的基本原理和規律，熟悉各單元操作過程及設備的計算方法，具備用工程觀念分析解決單元操作中的一般問題的能力。雖然環境工程原理這門課程對于環境工程專業的學生來說十分重要，但不少學生在學習這門課時，會表現出很強的學習倦怠。由于環境工程原理涉及許多工程技術的原理和計算，在學習前需要掌握高等數學、物理學及物理化學等課程的基礎知識，這對學生對基本知識的掌握提出了較高的要求[1]。同時，由于環境工程原理中工程技術的復雜性，除了極少數簡單的問題可以用理論分析的辦法解決外，大都需要依靠實驗研究解決，通過實驗研究過程規律，再將研究結果指導工程實際，這也對學生的實踐動手能力提出了挑戰[2-3]。學生在面對這些問題和挑戰時，如果沒有合適的途徑去克服和解決，就會出現明顯的厭學情緒，降低學習的主動性，從而導致學習效果大大降低。為了提高學生的學習興趣，提升學習效果，人們嘗試了多種方法，其中“對分課堂”作為一種新的教學模式受到了廣泛的關注。相比于傳統的教學模式，“對分課堂”通過將一半課堂時間分配給教師進行講授，另一半分配給學生以討論的形式進行交互式學習，不僅避免傳統課堂“教”“學”分離的缺點，而且彌補了單純的討論式課堂效果差的遺憾。通過將傳統課堂與討論式課堂各自的優勢結合起來，把講授和討論錯開，讓學生進行個性化的內化吸收，可以幫助學生提高學習興趣，提升學生學習的主動性，讓學生能更好地掌握知識[4]。

2對分課堂應用于環境工程原理教學中的問題分析

盡管“對分課堂”具有理念深刻、簡明易用的特點，能實現學生變被動學習為主動學習，但在許多課程的教學過程中也受到了一定的爭議。尤其是對于類似于環境工程原理這樣的課程內容多、知識結構復雜、工程計算繁瑣的課程，教師在使用“對分課堂”教學模式時，往往會遇到各種各樣的問題，導致對分課堂在實施的過程中難以貫徹執行。根據在環境工程原理的教學實踐以及與其他教師的相互交流，本文總結了對分課堂應用于環境工程原理教學中的主要問題有如下幾點。首先，“對分課堂”模式與環境工程原理課程的學時數不匹配。在傳統的教學方式下，教師的授課時間長，講授的內容多，課程的學時數基本能滿足要求。而在“對分課堂”教學模式下，由于教學過程中安排了學生討論的環節，教師的授課時間會進行一定程度的壓縮。很多老師提出對分課堂的模式會花費大量的時間，造成教學進度進展緩慢，課程學時難以滿足教學要求。其次，“對分課堂”模式與環境工程原理課程的內容不合拍。由于環境工程原理涉及到許多工程技術的原理和計算，對基本知識的掌握要求較高，在應用“對分課堂”模式時，無法很好地將課程的內容和學生的討論結合起來，出現“對分課堂”模式與環境工程原理課程內容不合拍的現象，降低了老師和學生對“對分課堂”模式的嘗試熱情，造成“對分課堂”模式不能產生應有的效果。第三，“對分課堂”模式對學生的引導作用不一致。通過對分課堂的實踐教學發現，由于學生的學習能力的千差萬別，在進行對分課堂教學時，如果進行隨機的分組討論，會導致不同組的學生的學習情況可能差異很大，盡管進行了全班范圍的討論和老師的講解，有一些組對知識的理解程度仍會明顯會低于其他組?！皩Ψ终n堂”模式對學生的引導作用不一致，如何科學合理的分組討論，是“對分課堂”模式的一個重要的課題。由于這些問題的存在，在“對分課堂”模式應用時，不少教師出現淺嘗輒止的情況，認為對分課堂并不能給學生的學習帶來更好的幫助，反而降低了課堂效率，因此又回到傳統的教學模式上去。顯然，這種情況是應該避免的。事實上，上述問題并非沒有解決的方案。為了在教學中解決這些問題，我們開展了對分課堂在環境工程原理教學中的實踐和探索。

3對分課堂在環境工程原理教學中的探索和實踐

為了實現對分課堂在環境工程原理教學中的應用，針對對分踐。以“對分課堂”模式為基礎，優化環境工程原理的教學體系、教學內容和教學方法，結合環境工程原理的課程內容特點，探索不同教學內容的最佳“對分課堂”教學模式，主要包括以下幾個方面。

3.1“對分課堂”模式下教學內容的重構

在教學過程中，之所以出現“對分課堂”模式與環境工程原理課程的學時數不匹配的問題，主要原因是傳統的教學模式采用的教學內容編排與“對分課堂”模式的要求不符。因此，在課程開始前，可以根據“對分課堂”的教學模式特點，對教學內容進行重構。通過查閱資料，聽取資深教師意見，對課程內容結構進行優化，并配套新的教學資源和教學資料。通過重構教學過程，提煉主要知識點，構建學習框架，使其更好與對分課堂的教學模式相融合。對于環境工程原理這門課，可以根據單元操作的特點，將每一個單元操作作為一個專題進行教學，將實驗實踐部分和理論知識部分結合起來，改變傳統的先講授理論再進行實驗實踐的教學方式，將理論知識融入工程實踐中去。如普通高等教育本科國家級規劃教材《環境工程原理》(胡洪營等編著)，該教材在內容編排上，依次包括環境工程原理基礎，分離過程原理和反應工程原理[5]，教材內容知識引導循序漸進，知識體系構建完善，具有較強的理論性和綜合性，得到了廣泛的采用[6]。然而，在基礎知識和單元操作內容銜接上，部分理論內容和單元操作有所分離，如第五章的質量傳遞和第八章的吸收以及第九章的吸附未緊密銜接起來。這導致學生在學習的過程中出現效率下降的問題，也增加了學生學習的時長和課程的學時量。為了更好地提升學生的學習效率，可以根據對分課堂的教學模式的特點，在教學內容設置上，對相關內容進行適當的調整，如將質量傳遞這一章節和吸收等章節作為一個教學專題放在一起進行授課，在采取“對分課堂”模式進行教學時，將這些內容作為一個整體進行講授，通過結合老師的講解和學生的討論，提升學習效率，減少學時數與教學內容不匹配的問題。

3.2“對分課堂”模式下教學設計的改進

在進行“對分課堂”教學時，傳統的教學模式下的教學設計顯然已不能滿足新的教學需求。因此對“對分課堂”模式下教學設計的改進是十分必要的。在進行“對分課堂”模式下教學設計時，需結合課程內容，改變教學過程，靈活采用多種不同的“對分課堂”教學模式，通過講練結合、合作學習、自主課堂、項目化教學、案例教學等多種方式增加學生的學習興趣和主觀能動性，提升教學效果。如在流體流動這一章節的教學過程中，可以充分利用對分課堂的模式，首先以工程實踐或實際問題為導向，讓學生分組討論如何判斷樓房高層自來水水管能否出水的問題，引出流體流動過程中的相關知識點，引導學生進行發散思維，思考并討論解決問題的途徑有哪些，解決這些問題還需要哪些先決條件。在此基礎上，通過相互討論和引導講解，過渡到課程內容的學習上來。然后通過講授理論知識，讓學生理解并掌握流體流動的相關理論知識以及解決之前問題的先決條件的確定方法。最后再引導學生思考如何利用所學的知識解決問題，并進行分組討論，充分發揮學生的主動性，讓學生在解決實際問題的過程中學習理論知識，提高學生將理論應用于實踐的能力。由于每一個章節或專題的內容特點不同，根據不同的教學內容可以采用不同的對分形式，靈活采用當堂對分或隔堂對分的方式，充分利用現代化的教學輔助手段，如“對分易”、“學習通”、“雨課堂”等輔助工具，將不同知識點的學習采用形式多樣的教學方法進行教授，增加課堂的豐富性，提高學生學習興趣。

3.3“對分課堂”模式下學生學習方式的轉變

傳統的教學模式下，不同的學生對于教師來說更像是一個整體，教師在授課的過程中難以滿足每個學生的個性化需求，導致部分學生的學習積極性不強，學習效率受到影響。“對分課堂”模式作為一種新的教學模式，可以根據學生的不同的情況，將他們分為不同的小組，進行分組討論和學習，每個組員在組內可以發揮自身的特長和主動性，積極地參與到課程的學習過程中。因此，在進行對分課堂教學時，不能簡單的隨意分組，而是要根據學生不同的特點，將他們相互搭配分組，充分挖掘學生各自的潛能，同時鍛煉學生的合作能力，促進學生的全面發展。如在對分課堂的實施過程中，在分組討論的環節，根據課程內容的難度的不同，可以將基礎知識扎實的同學與基礎知識薄弱的同學搭配分組；根據學生表達能力的不同，可以將表達能力強的學生與表達能力弱的學生搭配分組；根據學生性格的不同，可以將性格內向的學生與性格開朗的學生搭配分組等等。通過這種以強帶弱，互補互促的方式進行結合分組，學生在交流討論的過程中可以不斷學習對方的長處，相互幫助相互提升，綜合鍛煉他們多方面的能力。此外，在教學過程中，需要及時關注學生學習情況，通過不同的“對分課堂”模式，如當堂對分、隔堂對分、分組討論和作業點評等不同方法，結合“亮考幫”、“對分易”等多種形式和工具，引導學生積極思考，增強學生的學習效果。通過對學生在對分課堂中學習的狀況及時跟進，針對出現的問題，及時調整對分的方式，不斷進行改進，提高學生自主學習的效率，摸索出符合學生學習過程特征的對分課堂方案。

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[關鍵詞]環境工程原理；線上線下；教學實踐；改革創新

近年來，環境污染越來越趨于復合化和時空化特征，當前的環境治理技術可劃分為水處理技術、大氣污染控制技術、固體廢棄物處理與處置技術、污染凈化與生態修復技術等，對環境污染治理的從業人員提出更高的要求，需要具有較強的解決復雜環境污染問題的能力，這就對環境類專業的教學提出了更高的要求[1]?！董h境工程原理》是環境科學與工程類專業本科教學中最重要的一門專業基礎課。該課程提煉了上述技術中所涉及的共性原理、現象和過程進行闡述，具有非常強的理論性、系統性和實踐性特點。《環境工程原理》課程的學習引導學生由“理論”思維向“工程”思維轉變，要求學生擁有較高的高等數學和物理化學教育背景，是一門入門門檻較高的課程。如何實現教與學之間的高質量知識傳輸，如何實現理論到實踐的思維轉變，如何激發學生主觀能動性學習，如何培養出高質量的環境保護人才，都是當前教育教學面臨的挑戰。教學團隊通過十余年的《環境工程原理》教學經歷，通過長期摸索，實踐了一種線下教學為主、線上教學為輔的教學模式，目標是最大限度的保證教學質量下調動學生的主觀能動性，為后續專業課程的學習打下扎實的基礎。

1《環境工程原理》課程教學難點分析

以河南科技大學環境工程專業本科生為教育對象，教材選擇胡洪營教授主編的《環境工程原理》(第三版)，該教材是“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材，由高等教育出版社出版，通過十余年的《環境工程原理》教學經歷分析，該課程在教學過程存在的教學難點是：

1.1教學內容多

《環境工程原理》課程主要分為三部分：原理基礎、分離過程原理、化學與生物反應工程原理，教學內容涉及到質量守恒和能量守恒、流體流動、熱量傳遞、質量傳遞、沉降、過濾、吸收、吸附、萃取、離子交換、膜分離、反應動力學、化學反應器、生物反應動力學、生物反應器等內容，共計十六章五十四小節。教學內容涉及到了一個反應、兩個守恒、三個傳遞、多個應用，是多門學科的綜合，教學知識點多且都非常重要。該課程知識量大是目前教學過程難點之一。

1.2教學內容難度大

《環境工程原理》課程主要涉及到污染控制技術的共性原理，學生對于教學內容上規律性原理的理解和掌握上存在較大的偏差。課程中出現大量的數學符號及公式，表1統計了書中具體的數量，從表1可以看出，全書符號數達581個，公式數達1121個。如此大量的公式和符號為課程教學過程提出了巨大挑戰，教學內容的難度大是目前教學過程難點之一。

1.3教學學時少

以河南科技大學為例，《環境工程原理》課程的理論課學為五十六學時，每周四學時，共計十四周完成該門課程的理論課教學任務。本書共有五十四小節，因此需要每學時完成一小節的內容?？墒敲啃」澋膬热荻嗌俨灰?，多數情況下一節四十五分鐘的教學課程很難完成一節內容的教學工作，少學時難以保證教學內容的完成和教學質量的提高。所以教學學時少也是教學過程的難點之一。

1.4課后習題難度高

學生課后習題的完成效果是有效檢驗教學質量高低的最重要指標。由于上課過程中為了加快教學進度，對課本例題處于基本不講的情況，學生沒有時間吸納相應的知識，又由于課后的習題難度明顯高于課堂例題，學生獨立完成課后習題質量不高，甚至出現大范圍無法完成的情況。課堂習題與課后習題難度不匹配，少學時無法設置習題課導致學生對課程的理解程度不高是目前教學過程的難點之一。

2《環境工程原理》課程線上線下混合教學具體實踐

《環境工程原理》課程的線上線下混合教學的具體實踐對象為河南科技大學17級環境工程專業本科生，兩個平行班，共計64人。課程共計56學時，每周兩次課4學時，共計14周，具體教學實踐時間為2019年3月至2019年6月之間。具體的實踐過程如下：

2.1線上平臺與線上課程建設

《環境工程原理》課程的線上平臺是基于河南科技大學在線開放課程完成的。線上課程建設具體包括：線上視頻課程資源建設、課程課件建設、課后習題庫的建設、試題庫的建設、試卷庫的建設、分組討論題庫的建設、學生考核形式評價體系的建設、課程目標問題建設等方面的課前準備工作。

2.2課前準備與預習實踐

首先，利用在線開放課程平臺學習目標、學習任務，布置研討問題。監控學生學習情況，特別是視頻課程學習的完成度和研討問題發言的活躍度，通過線上學習和討論過程中學生對相關知識點的理解確定本節教課的重點和難點，從而調整教學目標解決學生共性難點。以《環境工程原理》第三章第三節邊界層理論為實踐例：一、問題的，具體問題包括：邊界層理論的基本概念；邊界層的形成過程；邊界層分離。二、線上學習，在線平臺上提供四個知識點視頻，具體是Prandtl邊界層理論、繞平板流動邊界層、圓直管內流動的邊界層、邊界層分離及卡門渦街現象，視頻觀看率達98%。三、線上討論，95%的學生參與了線上討論，83%學生表達了線上學習過程中知識點的掌握情況。四、根據學生反饋信息整理確定線下教學重點內容。

2.3課中線下教學實踐

轉變以教師為中心學生僅作為被動接受的傳統教學思路，線下教學采用以問題導向出發的學生為主導教師為輔助教學的“翻轉”課堂[2]或者分組討論的方式改革線下教學模式。這種教學模式能夠最大限度的提高學生在課堂上的參與程度，調動學生學習的積極性和主動性。接上例具體教學實踐過程：一、將64名學生分為4組，每組16人，選出要發言的4名代表。二、利用20分鐘時間進行面對面討論本節課的四個知識點，形成頭腦風暴。三、作為教師下沉各組聆聽同學們討論情況，并解答學生在討論過程中可能遇到的問題或者提供給學生解決問題的途徑，鍛煉學生自主分析問題和解決問題的能力。通過這個環節，學生已經基本上解決了80%以上的難點問題。四、利用20分鐘每組利用5分鐘的時間展示1個教學知識點，重點是交流在學習過程中該知識點存在的難點及本組解決方法。五、利用剩余5分鐘時間，教師總結及表揚大家的精彩表現。

2.4課后教學質量評價實踐

課后教學質量評價工作是檢驗教學改革成功與否的最重要組成部分，教學質量評價從學生和教師兩方面進行具體的評價。學生層面包括：知識點的掌握程度、獨立思考和解決問題水平的提高、課程的滿意度、相互協作能力的培養等方面。教師層面包括：教學改革過程的控制效果、對學生知識掌握程度的評價方式、課程學生參與度的評估、教師自身修養的提高等方面。接上例具體從學生層面進行教學質量評價：利用課后作業完成度對學生知識點的掌握程度進行評價；利用如何實現知識點從不會到會的過程與方法評估學生獨立思考和解決問題的能力；利用問卷調查的方法對“翻轉”課堂[2]的滿意度進行評價；利用現場觀察對小組互動過程中學生活躍程度評價學生相互協作能力。四方面的評價各占25分，滿分100分。完成本次教學改革后，學生層面教學質量評價為94分。教師層面進行教學質量評價：通過課前、課中和課后對本次課程進程的熟練把控程度進行自我評價，向學生發放問卷調查評估教師在課程進展過程中的熟練操控程度；利用本節對應試題的發放與反饋從教師層面是評估學生掌握本節知識點的水平；深入各小組討論中檢測學生參與度的評價體系建立；通過教學改革后教師在教學水平和教師自身修養上的評價。完成本次教學改革后，教師層面教學質量評價為90分。

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關鍵詞：環境生態學；環境類專業；教學內容；實踐環節

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）38-0236-02

環境生態學是生態學和環境科學之間的交叉學科，是生態學的重要應用學科之一。環境生態學是研究在人為干擾下，生態系統內在的變化機理、規律和對人類的反效應，尋求受損生態系統恢復，重建和保護對策的科學，即運用生態學理論，闡明人與環境間的相互作用及解決環境問題的生態途徑。北京建筑工程學院環境工程和環境科學專業都將《環境生態學》作為專業基礎課。在近十年的《環境生態學》課程建設和教學實踐中，發現其在教學內容、實踐環節和教學方法上都存在一定問題。本文針對這些問題和工科院校環境類專業的特點，提出了相應的調整建議，以期為相關院?！董h境生態學》課程建設提供參考。

一、教學過程中的問題

1.教學內容的選取。目前國內多數《環境生態學》教材的內容可以劃分為兩大部分，一是生態學原理，二是應用生態學。內容包括：環境生態學緒論、生物與環境、種群生態學、群落生態學、生態系統生態學、景觀生態學、全球生態學、干擾生態學、恢復生態學、生態系統服務、環境污染的監測與評價、生態工程、生態系統管理和可持續發展等。我校《環境生態學》講課課時為24學時，相對于教材內容來說課時嚴重不足。如何在有限的教學時間內兼顧生態學基礎原理和應用生態學兩大方面的內容，同時突出重點，讓學生真正掌握課程內容，是該門課程改革創新中面臨的主要問題。

2.實踐內容的設置。《環境生態學》的課程特點是基礎理論和知識點多，涉及的交叉學科多（如環境科學、環境工程、植物學、動物學、土壤學、經濟學、管理學、土木工程、風景園林、城市規劃等）；研究對象的空間尺度從生物個體、生態系統到景觀和生物圈。此外，許多基礎理論和方法需要在實驗和實際工作中才能更加深刻地理解和應用，如何結合我校建筑類大學的培養要求和實驗條件，科學設計《環境生態學》的實踐教學內容，鞏固和提高課堂內所學知識，也是亟待解決的問題。

3.教學手段和方法的更新。目前，計算機和多媒體技術已廣泛應用，以PPT為代表的多媒體技術已成為教學過程中不可缺少的工具。大多數時候，課堂上教師以PPT為線索進行講授，學生被動地接受知識。在這種傳統的單向教學方式下，學生在課堂上沒有積極思考，缺少與老師的交流互動，課后也缺少相應的作業習題，導致學生很難深入理解知識點和基本原理。特別是在生態學原理部分的教學中，單純的理論講授較為枯燥，學生的學習興趣不高，學習效果并不十分理想。如何改進傳統的教學手段，通過更加多樣化的、互動式的教學方法，提高課堂教學效果，也是教學過程中需要解決的一大難題。

4.學生成績的評定。在教學過程中，以往對學生成績的評定多以平時成績（30%）+期末考試（70%）為主。這樣的評價方式在實際教學過程中存在一定問題，如作業相互抄襲現象突出、課堂上不專心聽講、考前突擊背書復習等。由此可見，上述成績評定方法存在一定弊端，無法客觀、全面地反映學生的學習過程、學習效果，也沒有起到督促學生學習的作用。因此，迫切需要采取更有效的成績評定方式。

二、環境生態學課程建設優化對策

1.教學內容的取舍。根據我校建筑類大學的定位、環境類專業的培養目標，在教學實踐中對《環境生態學》課程的教學內容進行了適當取舍。除了重新選擇更加適合短學時、環境類專業的生態學教材之外，在課堂教學別突出生態學的基礎知識脈絡、生態學思想在環境保護中的應用、生態恢復和生態工程等與實踐緊密結合的內容。教師有效利用課堂時間，重點講解課程要點和難點，介紹學科最新研究與工程進展，補充和穿插較多的工程案例，使得教學內容既不脫離教材，又在教材基礎上有所深化和補充。此外，結合我校城市雨水管理、給水排水和資源循環利用等特色研究方向，重點展開水生態系統構成、水生態環境監測與修復、水生態恢復工程等內容，為環境類專業后續相關課程的順利開展打下較為扎實的生態學基礎。

2.改革實踐教學內容。理論與實踐結合才能更好地發揮知識的作用。在教學改革中，不斷加強實踐環節的比重，豐富和改進實踐教學內容。我?！董h境生態學》的實踐環節分為兩部分內容，即生態實習和認識實習。在生態實習方面，借助大興新校區建設的有利契機，建設了生態學專業實驗室和室外實習基地。在新修訂的培養計劃中，給環境科學專業安排了兩周的實習期，開設的實驗有：重金屬對種子萌發及幼苗生長發育的影響，溫度對植物葉片細胞膜透性的影響，氯氣污染對植物葉片澄清液pH的影響，校園環境生態因子調查和校園植物群落調查。通過生態實習周，使學生鞏固了生態學的基本原理，掌握了生態學調查和實驗的基本方法，提高了學生分析和解決實際問題的能力，激發了其對身邊環境生態問題的關注和興趣，教學效果良好。此外，在大一第二學期開展的認識實習中，重點對城市生態環境進行學習。為提升我校教學質量，特聘請北京大學生態學專業教師帶領學生實習。實習過程中，徒步考察北京北海團城、景山公園、皇城根遺址公園、菖蒲河公園和國家大劇院等典型場地，就城市植被群落、生態環境建設、城市排水和水景營造等內容展開專題實習。在實習中，學生通過對北京鄉土植被和人工植被的認知和比較，了解華北地區常見植物群落的組成和應用，對比古代和現代城市水景營造理念和技術方面的異同，使群落、生態系統、生態工程等方面的理論和知識在實踐中得到提升。

3.采用多樣化的教學手段。針對上文提到的傳統教學手段的局限，我校在《環境生態學》教學過程中采用了多種不同的教學方法，包括課堂講授、案例研討、播放視頻和課后資料檢索等。特別是在課堂上，教師針對教學重點，設計開放式問題，積極引導學生參與課堂討論，鍛煉學生的綜合思考能力和口頭表達能力。對一些可以通過學生自學掌握的內容，如生態工程等，教師可以組織學生以小組匯報的形式就某類生態工程進行系統介紹，通過文獻檢索、資料匯總、課堂匯報、報告寫作等環節，強化學生自主學習的能力，而且還能訓練學生的口頭表達、論文寫作等綜合技能。同時，教師在過程中應注意掌握全局，通過教師對學生匯報的深入分析及總結，彌補學生匯報中的不足，提高學生對相關知識點理解的深度和系統性。

4.改進成績評定方法。我校對《環境生態學》的成績評定方式也進行了一定改進?？己顺煽冇善綍r成績、期末考試兩方面組成，既考核學生對所學知識的掌握情況，也考核學生出勤、作業等情況。期末試題的形式力求多樣化，包括名詞解釋、填空題、選擇題、簡答題和論述題。試題在考察基礎知識和原理的同時，更加注重對學生綜合分析能力的考察。此外，也結合教學內容的改革，將學生案例研討、專題報告等形式納入成績評定。

《環境生態學》的理論性和實踐性都很強。隨著近年來生態學理論的迅猛發展和復雜環境問題的涌現，《環境生態學》的前沿性領域也在不斷發展過程中，內容不斷豐富和擴展。目前，我國《環境生態學》的教材偏重生態學基礎理論，對于建筑類高校的環境專業而言，存在學時不足、重點不突出等問題。這些特點決定了《環境生態學》課程建設的難點和重點。針對以上問題，我校環境系教師通過對教學內容、實踐環節、教學方法和成績評定方式等方面的不斷探索和改進，力求提高教學效果，辦出特色。

參考文獻：

[1]牛曉音，鄭家文，劉家第.環境生態學教學改革實踐中的問題與對策[J].科教文匯，2011，（4）：44-45.

[2]盛連喜.環境生態學導論[M].第2版.北京：高等教育出版社，2009.