導(dǎo)語：如何才能寫好一篇環(huán)境科學(xué)與工程原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

[關(guān)鍵詞]麻省理工學(xué)院；環(huán)境工程課程體系；分析與啟示；公共衛(wèi)生

麻省理工學(xué)院（Massachusetts Institute of Technology，簡稱MIT）環(huán)境工程專業(yè)設(shè)置在土木與環(huán)境工程系里（Department of Civil and Environmental Engineering，簡稱CEE），是獲得美國工程技術(shù)認(rèn)證協(xié)會(huì)認(rèn)證的專業(yè)。多年來，MIT環(huán)境工程本科專業(yè)一直在全美國排名前十名，2014年被USNews排名全美本科環(huán)境健康專業(yè)第6[1]，在全美乃至世界上享有很高聲譽(yù)。科學(xué)合理的課程體系無疑是MIT環(huán)境工程專業(yè)持續(xù)保持強(qiáng)競爭力的原因之一。

近年來，我國環(huán)境問題日益突出，尤其是因?yàn)榄h(huán)境問題而引發(fā)的健康問題，已引發(fā)人們廣泛關(guān)注，迫切需要對(duì)我國高校環(huán)境工程教學(xué)內(nèi)容和課程體系進(jìn)行改革。借鑒國外知名大學(xué)在環(huán)境工程教學(xué)上的成功經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我國環(huán)境工程專業(yè)課程體系的改革具有重要的參考價(jià)值。本研究旨在通過對(duì)MIT環(huán)境工程課程體系的分析，從中得到對(duì)我國環(huán)境工程課程體系改革有益的經(jīng)驗(yàn)。

一、MIT環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃概況

培養(yǎng)目標(biāo)：幫助學(xué)生掌握基本知識(shí)，發(fā)展能力，以應(yīng)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)挑戰(zhàn)。使學(xué)生能將科學(xué)的力量融入社會(huì)價(jià)值和社會(huì)目標(biāo)中。培養(yǎng)學(xué)生成為環(huán)境工程領(lǐng)域的專家，具有創(chuàng)新能力的知識(shí)界領(lǐng)導(dǎo)者和問題解決者， 富有終身學(xué)習(xí)的熱情。使學(xué)生有能力就職于環(huán)境工程設(shè)計(jì)、教育、法律、醫(yī)學(xué)和公共衛(wèi)生等部門或行業(yè)，能夠從事相關(guān)科學(xué)與工程的研究工作。

學(xué)制：4年

學(xué)位：學(xué)士學(xué)位（Bachelor of Science in Environmental Engineering Science）

總學(xué)分：384 units。說明：MIT幾乎每門課都是12units，即每周12小時(shí)學(xué)時(shí)。學(xué)時(shí)包括課堂教學(xué)+實(shí)驗(yàn)或設(shè)計(jì)或野外考察+學(xué)生課外準(zhǔn)備三部分時(shí)間，無實(shí)驗(yàn)或設(shè)計(jì)或野外考察的為0。如Engineering Mechanics I（Units： 3-2-7），即工程力學(xué)I，周學(xué)時(shí)是12小時(shí)，其中3小時(shí)課堂教學(xué)、2小時(shí)實(shí)驗(yàn)和7小時(shí)課外自學(xué)（后文中只寫總學(xué)時(shí)）。每學(xué)期每門課的1unit=14小時(shí)。2個(gè)6-unit的實(shí)驗(yàn)課程算1門課程。可以把MIT的學(xué)時(shí)等同于國內(nèi)的學(xué)分。

教學(xué)日歷：秋季（9月-12月）；春季（5月-8月）

教學(xué)計(jì)劃實(shí)施過程大體如下：

（1）大學(xué)一年級(jí)，主要學(xué)習(xí)MIT要求的基礎(chǔ)科學(xué)，如數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和生物學(xué)。一般人文、藝術(shù)和社會(huì)科學(xué)課程是每學(xué)期上1門。

（2）大學(xué)二年級(jí)，繼續(xù)學(xué)習(xí)MIT要求的基礎(chǔ)科學(xué)，同時(shí)學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課。

（3）大三、大四年級(jí)，學(xué)生根據(jù)自己興趣選擇環(huán)境工程專業(yè)課程（必修、限制性選修和任選）。第八學(xué)期主要學(xué)習(xí)畢業(yè)論文設(shè)計(jì)。

獲取一個(gè)本科學(xué)士學(xué)位共需完成32～34門課程的學(xué)習(xí)。

畢業(yè)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(huán)境工程課程體系

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

（一）基本要求（GIRs）

MIT的基本要求學(xué)17門課，共12×17=204學(xué)分

（1）6門自然科學(xué)

數(shù)學(xué)：從單變量微積分、單變量微積分及應(yīng)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(yīng)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(jīng)典力學(xué)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(xué)：從固態(tài)化學(xué)導(dǎo)論和2門不同要求的化學(xué)科學(xué)原理的課程中選1門。

生物學(xué)：從3門不同要求的生物學(xué)導(dǎo)論課程中選1門。

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

基礎(chǔ)HASS課程：選3門不同類別的課程。

專業(yè)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(tài)學(xué)I： 地球系統(tǒng)、工程力學(xué)I和微分方程3門中選2門。

（4）設(shè)計(jì)實(shí)踐課程

土木與環(huán)境工程設(shè)計(jì)概論I和土木與環(huán)境工程設(shè)計(jì)概論II。

（5）表達(dá)要求

4門寫說表達(dá)課程。其中2門包含在人文社科類里，不再計(jì)算學(xué)分；另2門是與專業(yè)有關(guān)的課程，主修課中已有，也不再計(jì)學(xué)分。

（6）體育要求

一般要求第四學(xué)期結(jié)束前修成。要求通過游泳測試；上完4節(jié)體育課。

（二）、專業(yè)課程要求

（1）必修課程（Required Subjects）

必修課程包括以下四個(gè)部分，共168學(xué)分。其中，與GIRs重復(fù)課程的學(xué)分為48。

篇2

2、環(huán)境工程專業(yè)屬于工科學(xué)科中環(huán)境科學(xué)與工程下設(shè)的一個(gè)二級(jí)學(xué)科；

3、環(huán)境工程專業(yè)綜合應(yīng)用自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)原理和工程技術(shù)手段協(xié)調(diào)環(huán)境與發(fā)展；

4、環(huán)境工程專業(yè)是保護(hù)和改善環(huán)境質(zhì)量的新興的綜合性和邊緣性學(xué)科；

篇3

美國科學(xué)基金會(huì)的國家科學(xué)局［3］認(rèn)為，環(huán)境科學(xué)是研究圍繞著人的空氣、陸地、水、能源和生命等所有系統(tǒng)的科學(xué)；斯特拉勒（StrahlerA．N．）等［3］認(rèn)為，環(huán)境科學(xué)是研究地球的各種自然系統(tǒng)和各種過程及其對(duì)人類的意義和影響的科學(xué)；Bouwer等［4］認(rèn)為，環(huán)境科學(xué)是研究人與環(huán)境關(guān)系，解決環(huán)境問題的跨領(lǐng)域科學(xué)；Nebel等［5］認(rèn)為，環(huán)境科學(xué)是研究與人類環(huán)境關(guān)系最密切的問題的科學(xué)；Smith等［6］認(rèn)為，環(huán)境科學(xué)是研究人類對(duì)環(huán)境影響的科學(xué)；Boersema等［7］認(rèn)為，環(huán)境科學(xué)是研究人為環(huán)境問題的科學(xué)；劉培桐等［8］認(rèn)為，環(huán)境科學(xué)以“人類－環(huán)境”系統(tǒng)為研究對(duì)象，是研究該系統(tǒng)發(fā)生和發(fā)展、調(diào)節(jié)和控制以及改造和利用的科學(xué)；左玉輝等［9］認(rèn)為，環(huán)境科學(xué)是研究人與環(huán)境相互作用規(guī)律的科學(xué)；何強(qiáng)等［10］認(rèn)為，環(huán)境科學(xué)是研究人類活動(dòng)與其環(huán)境質(zhì)量關(guān)系的科學(xué)；莫祥銀［11］等認(rèn)為，環(huán)境科學(xué)是研究人類在認(rèn)識(shí)自然和改造自然中的人和環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)；竇貽儉等［12］認(rèn)為，環(huán)境科學(xué)是主要研究環(huán)境結(jié)構(gòu)與狀態(tài)的運(yùn)行變化規(guī)律及其與人類社會(huì)活動(dòng)之間關(guān)系，研究人類社會(huì)與環(huán)境之間協(xié)同演化、持續(xù)發(fā)展的規(guī)律和具體途徑的科學(xué)；盧昌義等［13］認(rèn)為，環(huán)境科學(xué)是研究人類活動(dòng)所引起的環(huán)境質(zhì)量變化和保護(hù)與改善環(huán)境的科學(xué)；王越飛等［14］認(rèn)為，人類生態(tài)系統(tǒng)是環(huán)境科學(xué)的研究對(duì)象．

可以看出，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)環(huán)境科學(xué)研究對(duì)象的認(rèn)識(shí)大致可歸納為三類：一是人與環(huán)境相互作用而形成的復(fù)雜系統(tǒng)［3－6，8－12］，二是由人類活動(dòng)引起的環(huán)境問題［7，13］，三是人類生態(tài)系統(tǒng)［14］．筆者認(rèn)為，將環(huán)境科學(xué)的研究對(duì)象定義為“人類－環(huán)境”系統(tǒng)和人類生態(tài)系統(tǒng)值得商榷，因?yàn)檫@兩者都不是環(huán)境科學(xué)特有的研究對(duì)象，如地理學(xué)就將“人（類）地（地理環(huán)境）關(guān)系”或“人地關(guān)系地域系統(tǒng)”作為研究對(duì)象［25－26］，人類生態(tài)系統(tǒng)是人類生態(tài)學(xué)的研究對(duì)象［27］．“環(huán)境問題”有狹義和廣義之分．廣義的環(huán)境問題是指任何不利于人類生存和發(fā)展的自然環(huán)境結(jié)構(gòu)和狀態(tài)的變化，廣義環(huán)境問題中的一些自然現(xiàn)象（如地震、泥石流、滑坡、森林火災(zāi)、病蟲害、洪澇和干旱災(zāi)害）雖然也對(duì)人類生存和發(fā)展構(gòu)成威脅，但主要誘因不是人類活動(dòng)，也不是近幾十年來才出現(xiàn)的問題，同時(shí)人類也不能改變這些自然現(xiàn)象的發(fā)生與發(fā)展，不應(yīng)包括在環(huán)境科學(xué)研究內(nèi)容之中．狹義的環(huán)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(fā)展的自然環(huán)境結(jié)構(gòu)和狀態(tài)的變化．主要包括環(huán)境污染和環(huán)境破壞兩大類．如生產(chǎn)和生活引起的大氣、水體、土壤等環(huán)境介質(zhì)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(huán)境科學(xué)的發(fā)展過程可以看出，它是隨著狹義的環(huán)境問題的出現(xiàn)而出現(xiàn)的，也是隨著狹義環(huán)境問題的日益嚴(yán)重而發(fā)展的．故判斷某一研究領(lǐng)域是否屬于環(huán)境科學(xué)的范疇，要看其是否解決狹義環(huán)境問題為準(zhǔn)繩．例如，純粹的生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的研究屬于生態(tài)學(xué)范疇，而不應(yīng)屬于環(huán)境科學(xué)的范疇；若進(jìn)行人致的生態(tài)問題的形成、發(fā)展與防治的研究，則屬于環(huán)境科學(xué)的范疇．進(jìn)行自然環(huán)境的結(jié)構(gòu)和功能的研究屬于自然地理學(xué)的范疇，而不屬于環(huán)境科學(xué)的范疇；若進(jìn)行人為源污染物在自然環(huán)境的遷移、轉(zhuǎn)化、危害、區(qū)域差異及其防治的研究，則屬于環(huán)境科學(xué)的范疇．根據(jù)系統(tǒng)論觀點(diǎn)，狹義環(huán)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(lián)系、相互制約，共同構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜巨系統(tǒng)．為了維持“環(huán)境科學(xué)”的傳統(tǒng)名稱，筆者將該系統(tǒng)稱為環(huán)境系統(tǒng)．

將環(huán)境系統(tǒng)作為環(huán)境科學(xué)的研究對(duì)象的優(yōu)點(diǎn)在于：（1）明晰了環(huán)境科學(xué)探究對(duì)象的“系統(tǒng)”與“環(huán)境”的界限，此處的“系統(tǒng)”即由自然要素組成的環(huán)境系統(tǒng)，此處的“環(huán)境”是獨(dú)立于環(huán)境系統(tǒng)的人類活動(dòng)．（2）有利于認(rèn)識(shí)環(huán)境問題的本質(zhì)和構(gòu)建環(huán)境系統(tǒng)數(shù)值模型．制約環(huán)境系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)變化的終極驅(qū)動(dòng)力有兩個(gè)，一是來自于“環(huán)境”的太陽輻射，它是該系統(tǒng)一切運(yùn)動(dòng)變化過程的能量源泉，也是其存在和發(fā)展的前提［28］；另一個(gè)也來自于“環(huán)境”，就是人類活動(dòng)．太陽輻射對(duì)環(huán)境系統(tǒng)演化是正向（功能提高）的，人類活動(dòng)對(duì)系統(tǒng)演化可以是正向的，也可以是負(fù)向（功能退化）的，關(guān)鍵依賴于人類活動(dòng)的性質(zhì)（是否有利于系統(tǒng)功能的提高）［29］．在深入研究環(huán)境系統(tǒng)組成、結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)展變化的基礎(chǔ)上，構(gòu)建其仿真性的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型是環(huán)境科學(xué)的基本任務(wù)．環(huán)境系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型不僅要包括系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)狀態(tài)變量，還要包括來自于“環(huán)境”的控制參量．對(duì)于狹義環(huán)境問題來說，控制參量就是人類活動(dòng)．

2環(huán)境科學(xué)基本原理

環(huán)境科學(xué)研究者大多是從其他相關(guān)學(xué)科轉(zhuǎn)變過來，按照原有的學(xué)科背景進(jìn)行環(huán)境問題研究，形成眾多環(huán)境科學(xué)的分支學(xué)科，分支學(xué)科是相關(guān)學(xué)科的理論、方法與環(huán)境問題的結(jié)合．相關(guān)學(xué)科的理論是比較完善，故分支學(xué)科的理論也相對(duì)比較完善．但是，環(huán)境科學(xué)作為一門獨(dú)立的學(xué)科，是否有自身獨(dú)特的基本理論，或者其基本原理究竟是什么尚未達(dá)成普遍共識(shí)．不少學(xué)者認(rèn)為，環(huán)境科學(xué)沒有獨(dú)特的基本原理，只是借助其他學(xué)科的基本原理研究環(huán)境問題而已．與此相反，有些學(xué)者認(rèn)為環(huán)境科學(xué)有其獨(dú)特的基本原理．例如Boersema等［7］把環(huán)境科學(xué)原理分為普適性原理和特殊原理，普適性原理包括可持續(xù)發(fā)展原理、能量守恒定律、質(zhì)能守恒定律、物質(zhì)守恒原理、熵原理、進(jìn)化原理、系統(tǒng)觀念、生態(tài)學(xué)原理、人口學(xué)原理和惡性循環(huán)原理，特殊原理包括獨(dú)立分析法、非獨(dú)立分析法、經(jīng)濟(jì)思想起源指導(dǎo)原則、法學(xué)及其原理的指導(dǎo)原則、社會(huì)科學(xué)起源的指導(dǎo)原則、未來重要性原則、全球變化原則．昝廷全等［15］認(rèn)為，極限協(xié)同原理是環(huán)境科學(xué)的一條基本原理，只有當(dāng)環(huán)境變化速度超過人體結(jié)構(gòu)的適應(yīng)調(diào)節(jié)速度最大極限，或人體結(jié)構(gòu)的適應(yīng)調(diào)節(jié)過程超出人體結(jié)構(gòu)的最大正常范圍時(shí)，環(huán)境的變化才對(duì)人體產(chǎn)生顯著的影響．李長生［16］認(rèn)為，環(huán)境科學(xué)基礎(chǔ)理論研究就是要揭示蘊(yùn)藏在環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部的客觀規(guī)律，即環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律．楊志峰等［22］認(rèn)為環(huán)境各個(gè)分支學(xué)科（如環(huán)境物理、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境生態(tài)、環(huán)境地學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境倫理學(xué)等等）的基本理論即組成環(huán)境科學(xué)的基本理論．左玉輝［17］認(rèn)為，環(huán)境多樣性原理、人與環(huán)境協(xié)調(diào)原理、規(guī)律規(guī)則原理和五律協(xié)同原理構(gòu)成了環(huán)境學(xué)的基本原理．筆者認(rèn)為，既然環(huán)境科學(xué)具有獨(dú)特的研究對(duì)象，是人類知識(shí)（文明）體系中不可或缺的獨(dú)立科學(xué)，那么必然有基本原理．環(huán)境科學(xué)的基本原理是整個(gè)學(xué)科的基礎(chǔ)理論，是解決環(huán)境問題應(yīng)該遵循的一般規(guī)律．根據(jù)前人研究的工作基礎(chǔ)，綜合分析環(huán)境各個(gè)分支學(xué)科的理論，作者提出如下四條環(huán)境科學(xué)基本原理．

2．1環(huán)境系統(tǒng)性原理

環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部包括眾多的子系統(tǒng)，不論什么級(jí)別的環(huán)境系統(tǒng)，都具有的相同性質(zhì)和原理，此即環(huán)境系統(tǒng)性原理．環(huán)境系統(tǒng)性原理主要包括以下幾個(gè)方面．第一，環(huán)境系統(tǒng)的整體性．環(huán)境系統(tǒng)的整體性是指該系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間通過物質(zhì)流、能量流和信息流相互發(fā)生聯(lián)系，某種要素的變化會(huì)引起其他要素乃至整個(gè)系統(tǒng)變化的性質(zhì)．環(huán)境系統(tǒng)包括水體、大氣、土壤、生物四個(gè)圈層．這四個(gè)圈層相互聯(lián)系、相互制約，缺少任何圈層都不能構(gòu)成一個(gè)完整的環(huán)境系統(tǒng)．同時(shí)，任一圈層發(fā)生變化，都會(huì)影響其他圈層的改變，從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的變化．例如水質(zhì)發(fā)生變化，必然影響土壤環(huán)境質(zhì)量，繼而影響生物的生存環(huán)境和生物量，同時(shí)水和大氣之間發(fā)生物質(zhì)交換，對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生不利影響．第二，環(huán)境系統(tǒng)的多樣性．環(huán)境系統(tǒng)的多樣性首先表現(xiàn)為物質(zhì)組成的多樣性，環(huán)境系統(tǒng)由生物和非生物組成，生物又有植物、動(dòng)物、微生物等不同類型；非生物的物質(zhì)又有各種天然物質(zhì)（大氣、水體、土壤和巖石等）和人工合成物質(zhì)等等．其次表現(xiàn)為環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)多樣性，例如，環(huán)境系統(tǒng)中有高山、河谷、平原等不同的地貌結(jié)構(gòu)，也有森林、草原、荒漠等都不同的生物結(jié)構(gòu)，還有城市、鄉(xiāng)村、郊區(qū)等不同的人居結(jié)構(gòu)．再次表現(xiàn)為環(huán)境系統(tǒng)功能的多樣性，由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決定功能，所以環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的多樣性必然伴隨著功能的多樣性．第三，環(huán)境系統(tǒng)的開放性．人類不停地從環(huán)境系統(tǒng)中取得有用物質(zhì)和能量，同時(shí)又將人類生產(chǎn)和生活過程中的廢棄物質(zhì)和多余能量不停地向環(huán)境排放，故環(huán)境系統(tǒng)是人類生存與發(fā)展的原料庫，同時(shí)也是人類生產(chǎn)和生活的廢物排放庫．例如，人類從環(huán)境系統(tǒng)的河流等水體獲得水資源，經(jīng)過凈化后，通過城市的配水系統(tǒng)供給居民的生活和工業(yè)用水等；人類生產(chǎn)和生活排放的廢（污）水又通過城市的排水系統(tǒng)進(jìn)入河流．再如，人類在利用環(huán)境系統(tǒng)中的煤炭資源作為人類生活和生產(chǎn)的能量來源，在煤炭燃燒過程中，不斷向環(huán)境系統(tǒng)排放廢氣和固體廢棄物．第四，環(huán)境系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性．環(huán)境系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性是指環(huán)境系統(tǒng)狀態(tài)隨著時(shí)間不斷變化的性質(zhì)．環(huán)境系統(tǒng)的變化是絕對(duì)，不變是相對(duì)的．環(huán)境系統(tǒng)的變化多種多樣，有周期性變化也有隨機(jī)性變化，有非線性變化也有線性變化，有漸進(jìn)型變化也有是突變型變化．例如，在某地區(qū)的工業(yè)化過程中，最初工業(yè)化水平低，人類活動(dòng)向環(huán)境系統(tǒng)排放的廢水較少，且主要是生活污水，水環(huán)境質(zhì)量較好；隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，工業(yè)廢水排放量增加，生活污水量增加，水環(huán)境質(zhì)量開始出現(xiàn)惡化．當(dāng)排放的廢（污）水量在某個(gè)臨界值之內(nèi)的時(shí)候，環(huán)境系統(tǒng)的變化是漸變（量變）過程，水環(huán)境質(zhì)量不會(huì)發(fā)生明顯下降；一旦廢（污）水量達(dá)到臨界值以后，水環(huán)境質(zhì)量就會(huì)急劇惡化，發(fā)生突變（質(zhì)變）．環(huán)境系統(tǒng)性原理的整體性、多樣性、開放性和動(dòng)態(tài)性是相互聯(lián)系，從不同方面刻畫了環(huán)境系統(tǒng)特征．一般來說，多樣性明顯的環(huán)境系統(tǒng)，由于系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間，以及系統(tǒng)與環(huán)境之間的物質(zhì)、能量和信息聯(lián)系廣泛，抗干擾能力強(qiáng)大，所以系統(tǒng)就表現(xiàn)出明顯的整體性和開放性，而其動(dòng)態(tài)性則不明顯．

2．2環(huán)境容量原理

狹義環(huán)境問題的實(shí)質(zhì)，是人類活動(dòng)的干擾使環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或功能發(fā)生改變，當(dāng)改變量超出了環(huán)境系統(tǒng)所能承受的界限，環(huán)境系統(tǒng)發(fā)生突變，最終對(duì)人類造成了危害．即環(huán)境問題的出現(xiàn)都是由于人類活動(dòng)使環(huán)境系統(tǒng)的改變突破了環(huán)境容量造成的．環(huán)境系統(tǒng)在不發(fā)生質(zhì)變（突變）的前提下，接納外來物質(zhì)（污染物）的最大能力或者為外界供應(yīng)物質(zhì)或能量（資源）的最大能力定義為環(huán)境容量；即環(huán)境容量是指在不改變環(huán)境質(zhì)量的前提下，人類活動(dòng)向環(huán)境系統(tǒng)排放外來物質(zhì)或者從環(huán)境中開發(fā)某種物質(zhì)的最大量．環(huán)境容量的大小是由該環(huán)境系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)決定的，是環(huán)境系統(tǒng)功能的一個(gè)表現(xiàn)形式，環(huán)境系統(tǒng)組成和結(jié)構(gòu)越復(fù)雜、多樣性越大、開放度越大，那么其容量就越大．環(huán)境容量具有有限性、變化性、可調(diào)控性等特點(diǎn)．第一，環(huán)境容量是有限的．任何環(huán)境系統(tǒng)的容量都是有限的，在這個(gè)上限之下，人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境系統(tǒng)的干擾（向環(huán)境排放某種物質(zhì)或從環(huán)境提取某種物質(zhì)）是不會(huì)導(dǎo)致環(huán)境系統(tǒng)的質(zhì)量改變的．環(huán)境容量的有限性是我們進(jìn)行環(huán)境立法、環(huán)境評(píng)價(jià)、環(huán)境管理的基礎(chǔ)．第二，環(huán)境容量是變化的．環(huán)境系統(tǒng)的容量在特定條件下是一個(gè)定值，但隨著時(shí)空的變化，環(huán)境容量是變化的．環(huán)境容量不僅隨著環(huán)境系統(tǒng)周圍條件的變化而變化，而且還隨著環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部組成和結(jié)構(gòu)的變化而變化．環(huán)境容量的變化性，要求我們進(jìn)行環(huán)境管理工作時(shí)，在借鑒別人經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，要有“變化”理念，不能形而上學(xué)、死搬硬套，要隨著時(shí)間和空間的變化而對(duì)環(huán)境法規(guī)和環(huán)境評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)的修正，以適應(yīng)環(huán)境容量的變化．第三，環(huán)境容量是可調(diào)控的．環(huán)境容量的可調(diào)控性是人們?cè)谘芯凯h(huán)境容量的影響因素（環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能，外部條件等）、變化規(guī)律基礎(chǔ)上，通過改變某一（些）環(huán)境因素，對(duì)環(huán)境容量進(jìn)行調(diào)控，讓環(huán)境系統(tǒng)向著有利于人類的方向轉(zhuǎn)變．例如，水污染控制技術(shù)就是在水環(huán)境容量研究的基礎(chǔ)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(huán)境容量，提高水環(huán)境質(zhì)量，達(dá)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(tǒng)）是通過人工充氧、強(qiáng)化攪拌、加大生物量等工程措施，來實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物的凈化，實(shí)質(zhì)也就是增大了人工環(huán)境系統(tǒng)（生物處理單元）的環(huán)境容量．

2．3人與環(huán)境共生原理

“共生”概念最早由德國真菌學(xué)家AntondeBary提出，指兩個(gè)或者多個(gè)生物在生理上相互依存度達(dá)到平衡的狀態(tài)．后來這一概念被引申到其他的自然學(xué)科和社會(huì)學(xué)科中．自然界是一個(gè)共生體，動(dòng)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(xué)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(huán)境之間的物質(zhì)與能量交換是不可避免．人類是自然環(huán)境發(fā)展的產(chǎn)物，環(huán)境是人類發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，人類發(fā)展又對(duì)環(huán)境系統(tǒng)造成影響．左玉輝［17］提出的人與環(huán)境和諧原理只是人與環(huán)境共生的一個(gè)方面，人與環(huán)境的和諧的判斷標(biāo)準(zhǔn)是人類的可持續(xù)發(fā)展，帶有很大的主觀性，人與環(huán)境共生是把人與環(huán)境平等對(duì)待，雙方共存，互利共贏．人類與環(huán)境的共生理論要求人類在決策的時(shí)候，不但要追求人類利益的最大化，同時(shí)還要使環(huán)境系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展，也就是最后追求人類的發(fā)展與環(huán)境可持續(xù)的雙方共存、互利共贏．人類與環(huán)境的共生理論包括以下兩個(gè)方面．第一，人類和環(huán)境系統(tǒng)的共同發(fā)展是以人與環(huán)境系統(tǒng)的共生為前提．人類的發(fā)展規(guī)劃不但要考慮人類自身的利益，還要考慮環(huán)境系統(tǒng)的可持續(xù)性，要慎重審視人類的發(fā)展規(guī)劃是否改變了環(huán)境系統(tǒng)的穩(wěn)定性和多樣性，是否突破了環(huán)境容量，是否有利于環(huán)境系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，是否對(duì)環(huán)境系統(tǒng)造成危害等等．如果人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境系統(tǒng)造成了危害，那么通過環(huán)境系統(tǒng)的一系列的反饋機(jī)制，最后一定會(huì)反作用人類，對(duì)人類的健康與發(fā)展造成危害．第二，人類與環(huán)境系統(tǒng)的共生是以人類和環(huán)境系統(tǒng)的共同發(fā)展為目的的．人與環(huán)境系統(tǒng)的共生是人類在環(huán)境問題發(fā)生、發(fā)展與治理的過程中逐漸認(rèn)識(shí)到的一條基本規(guī)律，人與環(huán)境的共生最終目的就是達(dá)到人類和環(huán)境系統(tǒng)的共同發(fā)展．

2．4熵原理

熵是表征系統(tǒng)無序度大小的物理量，與其功能呈反相關(guān)．高熵對(duì)應(yīng)系統(tǒng)無序，功能弱小；低熵對(duì)應(yīng)系統(tǒng)有序，功能強(qiáng)大［31］．對(duì)于環(huán)境系統(tǒng)來說，高熵對(duì)應(yīng)環(huán)境污染和破壞，質(zhì)量下降；低熵對(duì)應(yīng)環(huán)境質(zhì)量提高．按照耗散結(jié)構(gòu)理論［31－32］，環(huán)境系統(tǒng)無疑是一個(gè)耗散結(jié)構(gòu)系統(tǒng)．耗散結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的熵變化（ΔS）有兩部分組成，一是系統(tǒng)內(nèi)部不可逆過程導(dǎo)致的熵產(chǎn)生（diS），二是系統(tǒng)與環(huán)境之間的熵交換（deS），即：ΔS＜0，表示環(huán)境質(zhì)量不斷提高；ΔS＞0，表示環(huán)境質(zhì)量惡化．熱力學(xué)第二定律表明，永遠(yuǎn)有diS＞0，所以要想使ΔS＜0，必須要求deS＜0，且其絕對(duì)值大于diS，即在負(fù)熵流存在的情況下環(huán)境質(zhì)量才能提高，否則環(huán)境質(zhì)量將下降．對(duì)于環(huán)境系統(tǒng)來說，影響deS大小和正負(fù)號(hào)的因素是太陽輻射和人類活動(dòng)．太陽活動(dòng)輸入到系統(tǒng)的deS總是負(fù)的，有利于環(huán)境系統(tǒng)的存在和發(fā)展；而人類活動(dòng)向系統(tǒng)輸入的deS可正可負(fù)．當(dāng)人類向環(huán)境系統(tǒng)輸入的物質(zhì)和能量有利于系統(tǒng)的熵值降低（環(huán)境治理投入），則deS的符號(hào)是負(fù)的；反之，人類向環(huán)境系統(tǒng)輸入的物質(zhì)和能量非但不能降低系統(tǒng)的熵值，而且使系統(tǒng)熵值進(jìn)一步增大（人類從環(huán)境系統(tǒng)大量開發(fā)利用自然資源或向環(huán)境輸入有害物質(zhì)和能量），那么deS的符號(hào)則是正的．在人類社會(huì)出現(xiàn)以前，太陽輻射向環(huán)境系統(tǒng)輸入的負(fù)熵大于diS，因此系統(tǒng)的總熵在不斷減小，環(huán)境系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和功能逐漸有序化，環(huán)境質(zhì)量出現(xiàn)正向演替．自從人類社會(huì)出現(xiàn)之后，人類開始從環(huán)境系統(tǒng)中開發(fā)利用自然資源，以求得經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平的提高．人類開發(fā)利用自然資源、產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸和消費(fèi)各個(gè)環(huán)節(jié)的能量轉(zhuǎn)化都受熱力學(xué)第二定律的制約，不可能百分之百地利用有用物質(zhì)和能量，必然以不同的技術(shù)水平伴隨著或多或少的無用物質(zhì)和能量產(chǎn)出（熵產(chǎn)生，deS＞0），從而使環(huán)境系統(tǒng)的熵增加．在農(nóng)業(yè)社會(huì)之前，由于人口規(guī)模小、技術(shù)水平低、開發(fā)利用自然資源的規(guī)模和強(qiáng)度較小，向環(huán)境系統(tǒng)排放的正熵有限，連同系統(tǒng)內(nèi)部的diS仍不足以抵消太陽輻射的負(fù)熵輸入，所以系統(tǒng)的總熵依然小于零，環(huán)境系統(tǒng)沒有遭到污染和破壞．自從進(jìn)入工業(yè)化社會(huì)以后，隨著人口急劇膨脹和技術(shù)水平的提高，自然資源遭到大規(guī)模開發(fā)利用，向環(huán)境系統(tǒng)排放的正熵越來越多，連同系統(tǒng)內(nèi)部的diS已超過了太陽輻射的負(fù)熵輸入，使總熵開始大于零，從而出現(xiàn)了各種環(huán)境問題．通過資源開發(fā)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境污染的熵分析，可以得出如下結(jié)論：當(dāng)前環(huán)境問題出現(xiàn)的實(shí)質(zhì)是由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度太快、規(guī)模太大，人類活動(dòng)導(dǎo)致的熵產(chǎn)生連同系統(tǒng)內(nèi)部不可逆熵產(chǎn)生超過了太陽輻射的負(fù)熵輸入，使環(huán)境系統(tǒng)的總熵大于零，自然環(huán)境的熵平衡被打破造成的．因此，熵原理是環(huán)境科學(xué)的基本原理之一．

3環(huán)境科學(xué)體系

20世紀(jì)80年代以來，很多學(xué)者對(duì)環(huán)境科學(xué)體系進(jìn)行了探討．不同學(xué)者對(duì)環(huán)境科學(xué)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(xué)者根據(jù)環(huán)境科學(xué)研究對(duì)象的性質(zhì)和內(nèi)容不同，將環(huán)境科學(xué)體系劃分為理論環(huán)境學(xué)、部分環(huán)境學(xué)和綜合環(huán)境學(xué)三個(gè)一級(jí)分支科學(xué)，每個(gè)一級(jí)分支學(xué)科又劃分為若干二級(jí)分支學(xué)科．何強(qiáng)［10］、陳英旭［19］等把環(huán)境科學(xué)看作是自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和技術(shù)科學(xué)的邊緣交叉科學(xué)，將環(huán)境科學(xué)體系劃分為環(huán)境基礎(chǔ)科學(xué)、環(huán)境社會(huì)科學(xué)和環(huán)境技術(shù)科學(xué)三個(gè)一級(jí)分支學(xué)科，每個(gè)一級(jí)分支學(xué)科又劃分出若干的二級(jí)分支學(xué)科．王飛越［14］、李焰［20］等學(xué)者以環(huán)境問題的研究程序、空間組織水平、研究對(duì)象特征和時(shí)間特征為軸支撐起多維環(huán)境科學(xué)體系，如按照研究程序劃分為一般理論環(huán)境學(xué)和應(yīng)用環(huán)境學(xué)，按照組織水平劃分為全球環(huán)境學(xué)、區(qū)域環(huán)境學(xué)和聚落環(huán)境學(xué)等，按照研究對(duì)象特征劃分為自然環(huán)境學(xué)、技術(shù)環(huán)境學(xué)和社會(huì)環(huán)境學(xué)等，按照時(shí)間特征劃分為環(huán)境歷史研究、環(huán)境現(xiàn)狀分析和環(huán)境預(yù)測等．李春景等［21］根據(jù)現(xiàn)代學(xué)科的聚散共生規(guī)律將環(huán)境科學(xué)劃分為倫理環(huán)境學(xué)、基礎(chǔ)環(huán)境學(xué)、部門環(huán)境學(xué)和工程環(huán)境學(xué)等．錢學(xué)森［33］站在人類認(rèn)知事物的一般規(guī)律和科學(xué)技術(shù)發(fā)展軌跡的高度，提出任何一門發(fā)展完善的科學(xué)都應(yīng)該包括哲學(xué)、基礎(chǔ)理論、技術(shù)（應(yīng)用）理論和工程技術(shù)四個(gè)學(xué)科層次，彼此聯(lián)系一個(gè)完整的學(xué)科體系．馬建華等［23］曾根據(jù)這種學(xué)科層次劃分的思想，把環(huán)境科學(xué)體系劃分為環(huán)境哲學(xué)、環(huán)境學(xué)、環(huán)境技術(shù)學(xué)和環(huán)境工程四個(gè)層次，每個(gè)層次又劃分為若干級(jí)別的分支學(xué)科（圖1）．根據(jù)環(huán)境科學(xué)體系劃分方案和當(dāng)前出現(xiàn)的分支學(xué)科現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)未來科學(xué)發(fā)展方向和重點(diǎn)研究領(lǐng)域，以完善環(huán)境科學(xué)體系．環(huán)境哲學(xué)層次主要從認(rèn)識(shí)論和方法論上探討人與環(huán)境系統(tǒng)相互作用的本質(zhì)．環(huán)境基礎(chǔ)理論層次主要探討環(huán)境系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、功能及形成發(fā)育（演化）規(guī)律，以及人與環(huán)境相互關(guān)系的機(jī)制，將其概括為環(huán)境學(xué)．環(huán)境技術(shù)理論層次是介于環(huán)境基礎(chǔ)理論和環(huán)境工程之間的過渡性層次，主要任務(wù)是解決環(huán)境工程技術(shù)有關(guān)的應(yīng)用理論問題．環(huán)境工程層次利用工程技術(shù)的方法和手段來控制環(huán)境污染、改善環(huán)境質(zhì)量的學(xué)科，它不僅要提供合理利用、保護(hù)自然資源的一整套技術(shù)途徑和措施，而且還要研究開發(fā)廢物資源化技術(shù)、改革生產(chǎn)工藝、發(fā)展無廢或少廢閉路生產(chǎn)系統(tǒng)．環(huán)境哲學(xué)是在其他三個(gè)學(xué)科層次基礎(chǔ)上經(jīng)過科學(xué)歸納和概括而形成的，沒有深入的理論研究和工程技術(shù)實(shí)踐，就不可能出現(xiàn)科學(xué)的環(huán)境哲學(xué)．環(huán)境哲學(xué)可為環(huán)境科學(xué)其他三個(gè)層次的研究提供認(rèn)識(shí)論和方法論指導(dǎo)．環(huán)境基礎(chǔ)理論和技術(shù)理論是工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)，離開基礎(chǔ)理論和技術(shù)理論，必然導(dǎo)致工程技術(shù)實(shí)踐上的盲目性，不可能達(dá)到治理環(huán)境的目的．環(huán)境工程技術(shù)實(shí)踐反過來又可以驗(yàn)證和促進(jìn)基礎(chǔ)理論和技術(shù)理論研究．所以，這四個(gè)層次的研究相互聯(lián)系、促進(jìn)，共同構(gòu)成了完整的環(huán)境科學(xué)體系．根據(jù)上述環(huán)境科學(xué)體系劃分，結(jié)合當(dāng)前環(huán)境科學(xué)的研究現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前的環(huán)境科學(xué)研究主要集中于基礎(chǔ)理論層次的自然環(huán)境學(xué)、技術(shù)理論層次和工程技術(shù)層次，完整的環(huán)境科學(xué)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(yīng)在進(jìn)一步推進(jìn)原有環(huán)境科學(xué)分支研究的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)開展下列領(lǐng)域的研究．

（1）盡快開展綜合環(huán)境學(xué)研究．以往的環(huán)境科學(xué)研究大都是研究者根據(jù)自己的學(xué)術(shù)背景對(duì)某一（些）環(huán)境要素的研究，大大促進(jìn)了分支學(xué)科的發(fā)展．對(duì)于環(huán)境系統(tǒng)的綜合基礎(chǔ)理論研究還很欠缺，迄今為止綜合環(huán)境學(xué)尚未誕生．前已述及，環(huán)境系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜巨系統(tǒng)，有其獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律，單獨(dú)從某一要素進(jìn)行研究不可能從總體上揭示環(huán)境系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律，所以今后必須加強(qiáng)綜合環(huán)境學(xué)研究．系統(tǒng)科學(xué)的出現(xiàn)與發(fā)展為我們開展綜合環(huán)境學(xué)研究提供了契機(jī)，可借助系統(tǒng)科學(xué)的理論與方法，建立區(qū)域性或全球性的環(huán)境系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，通過穩(wěn)定性分析、分叉與突變理論、混沌與分形理論、耗散結(jié)構(gòu)理論以及協(xié)同進(jìn)化理論開展綜合環(huán)境學(xué)研究．

（2）加強(qiáng)環(huán)境哲學(xué)研究．隨著環(huán)境科學(xué)基礎(chǔ)理論和工程技術(shù)的研究的推進(jìn)，必然要求在哲學(xué)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(huán)境科學(xué)的進(jìn)一步研究提供普遍指導(dǎo)．從目前情況看，環(huán)境哲學(xué)還比較貧困，所以今后要以馬克思辯證唯物主義為指導(dǎo)，對(duì)環(huán)境科學(xué)各分支學(xué)科的理論研究成果以其實(shí)踐上的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)進(jìn)行哲學(xué)概括和總結(jié)，以揭示環(huán)境問題的本質(zhì)．

（3）進(jìn)一步促進(jìn)其他新興和交叉科學(xué)發(fā)展．隨著環(huán)境科學(xué)研究的深入，研究領(lǐng)域必將逐漸拓展，新的分支學(xué)科會(huì)不斷涌現(xiàn)，這不僅是綜合環(huán)境學(xué)研究的必要，也是環(huán)境哲學(xué)研究的必要．

4結(jié)論

1）環(huán)境科學(xué)應(yīng)以研究人類活動(dòng)引起的任何不利于人類生存和發(fā)展的自然環(huán)境結(jié)構(gòu)和狀態(tài)的變化為己任，研究對(duì)象是與人類活動(dòng)密切相關(guān)的、由近地面自然成分組成的“環(huán)境系統(tǒng)”．

2）根據(jù)環(huán)境系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)變化特點(diǎn)，以及人與環(huán)境系統(tǒng)之間的關(guān)系，將環(huán)境系統(tǒng)的基本原理概括為環(huán)境系統(tǒng)性原理、環(huán)境容量原理、人與環(huán)境共生原理和熵原理等四個(gè)方面．

篇4

十三五規(guī)劃中提出加大環(huán)境治理力度，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體改善。農(nóng)村的土壤污染治理是主要難點(diǎn)之一，土壤污染防治任務(wù)的緊迫為農(nóng)業(yè)院校環(huán)境工程專業(yè)的發(fā)展和校企聯(lián)合科研的開展提供了難得的機(jī)遇。但如何突出農(nóng)業(yè)院校環(huán)境工程專業(yè)的特色，與我國環(huán)境污染現(xiàn)狀相結(jié)合，提高學(xué)生就業(yè)競爭力非常值得探討與深入研究。

根據(jù)教育部“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”的要求，我校從2011起啟動(dòng)了新一輪專業(yè)人才培養(yǎng)方案修訂工作，新的培養(yǎng)方案自2013級(jí)起適用。切實(shí)解決當(dāng)前實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)體系課程門數(shù)多、學(xué)時(shí)分散的問題，順應(yīng)了當(dāng)前我國環(huán)境工程專業(yè)教育的發(fā)展趨勢(shì)。

1綜合性實(shí)驗(yàn)課程調(diào)整設(shè)置

2010學(xué)年湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)將原設(shè)置的“化工原理”課程改為“環(huán)境工程原理”，采用胡洪營教授主編的環(huán)境工程原理教材。理論課講授內(nèi)容包括基礎(chǔ)理論、分離過程原理和反應(yīng)工程原理三部分。基礎(chǔ)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(yīng)工程原理部分為化學(xué)和生物反應(yīng)計(jì)量學(xué)、動(dòng)力學(xué)、各類反應(yīng)器的過程解析等。同時(shí)開設(shè)了20學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課，分別為沉降分離實(shí)驗(yàn)，活性炭吸附實(shí)驗(yàn)，過濾實(shí)驗(yàn)，離子交換實(shí)驗(yàn)和填料塔實(shí)驗(yàn)。

另一門課程“流體力學(xué)與流體機(jī)械”學(xué)習(xí)內(nèi)容為流體靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)基本原理，流體各流動(dòng)狀態(tài)的計(jì)算，流體阻力損失和管路計(jì)算，主要流體傳輸機(jī)械的工作原理和選型安裝。開設(shè)了雷諾實(shí)驗(yàn)和管路阻力實(shí)驗(yàn)。

以往開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課均未單獨(dú)設(shè)課，沒有單獨(dú)學(xué)分，分別包含在兩門課程中。實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容相對(duì)簡單，通過基本的認(rèn)知性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)來回顧掌握基本原理、定律，通過綜合性實(shí)驗(yàn)了解設(shè)備的操作和流程控制。但即使是開設(shè)的綜合性實(shí)驗(yàn)也是相對(duì)獨(dú)立的，應(yīng)用性不強(qiáng)。學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力得不到充分發(fā)揮。

“環(huán)境工程原理”“流體力學(xué)與流體機(jī)械”作為環(huán)境工程專業(yè)課程體系中的專業(yè)基礎(chǔ)課，在學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系中有承上啟下的關(guān)鍵作用，同時(shí)也是各專業(yè)課程的綜合性、共同性的工程理論基礎(chǔ)。這兩門課程內(nèi)容聯(lián)系緊密，因此2012年在綜合性實(shí)驗(yàn)課程設(shè)課時(shí)整合在一起形成了環(huán)境工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，以綜合性大實(shí)驗(yàn)形式進(jìn)行，設(shè)28學(xué)時(shí)1學(xué)分，在第4個(gè)學(xué)期（大二下）開設(shè)，集中在1周內(nèi)完成。

2教學(xué)團(tuán)隊(duì)融合與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容創(chuàng)新

師資隊(duì)伍水平是提高教學(xué)質(zhì)量的決定性因素。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科，為省級(jí)“十二五”重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)和湖南省優(yōu)勢(shì)特色專業(yè)，已有30余年的環(huán)境科學(xué)與工程、環(huán)境污染治理研究經(jīng)驗(yàn)。目前我系講授“環(huán)境工程原理”、“流體力學(xué)與流體機(jī)械”、“化工原理”、 “環(huán)保設(shè)備”等課程的教學(xué)團(tuán)隊(duì)為教師5人，均為博士學(xué)歷，其中教授2人，副教授2人，講師1人。另有實(shí)驗(yàn)員1人。團(tuán)隊(duì)成員多年從事畜禽養(yǎng)殖廢水治理，養(yǎng)殖廢棄物綜合利用，土壤重金屬污染修復(fù)等方面的研究，近年來主持完成10多項(xiàng)國家級(jí)、省部級(jí)課題。教學(xué)團(tuán)隊(duì)不僅具有較高的理論水平，同時(shí)還具有豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

現(xiàn)環(huán)境工程原理實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有板框壓濾機(jī)，沉降分離柱，生物濾池，阻力系數(shù)測定裝置等，基本滿足開展成套實(shí)驗(yàn)流程的需要。

由于課程調(diào)整前兩門課分設(shè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分散，單個(gè)實(shí)驗(yàn)之間沒有連貫性，因此實(shí)驗(yàn)內(nèi)容需要重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)環(huán)境工程原理課程內(nèi)容抽象，原理公式多，理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)。如果學(xué)生通過自己動(dòng)手，了解主要單元操作的實(shí)際應(yīng)用，學(xué)習(xí)了分析實(shí)際復(fù)雜問題的方法，將有利于提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力。

根據(jù)理論課講授內(nèi)容，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備，教學(xué)團(tuán)隊(duì)在重新編排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)充分考慮了課程銜接，并結(jié)合了當(dāng)前農(nóng)業(yè)污染關(guān)注問題。創(chuàng)新設(shè)計(jì)模擬實(shí)際養(yǎng)殖廢水處理的流程實(shí)驗(yàn)，將管路輸送（流體力學(xué)內(nèi)容），沉降分離、吸附、離子交換和微生物處理器應(yīng)用（環(huán)境工程原理內(nèi)容），污泥處置等串接起來，使學(xué)生能學(xué)以致用，提高操作技能，促進(jìn)就業(yè)。

以項(xiàng)目1）模擬養(yǎng)殖廢水處理和項(xiàng)目2）土壤污染處理過程為主線，調(diào)整后綜合性實(shí)驗(yàn)開設(shè)如下：

（1）管路實(shí)驗(yàn)。測定直管流速與雷諾準(zhǔn)數(shù)Re的關(guān)系，驗(yàn)證湍流區(qū)內(nèi)λ與Re的關(guān)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(jīng)管件（閥門）時(shí)的局部阻力系數(shù)ζ。

（2）沉降實(shí)驗(yàn)。測定同一停留時(shí)間內(nèi)重力沉降和離心沉降能分離的顆粒臨界粒徑，熟悉分離設(shè)備的分離操作，掌握沉降的相關(guān)計(jì)算。

（3）吸附處理實(shí)驗(yàn)。通過吸附處理不同時(shí)間，測定經(jīng)活性炭吸附的重金屬或有機(jī)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(shí)驗(yàn)。在恒壓過濾操作下對(duì)實(shí)現(xiàn)固液分離，了解板框壓濾機(jī)的構(gòu)造和操作方法，測定過濾常數(shù)。

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

（6）生物濾池處理實(shí)驗(yàn)。了解曝氣生物濾池結(jié)構(gòu)和處理特性，測定對(duì)水中有機(jī)物的處理效率。

（7）自選實(shí)驗(yàn)。養(yǎng)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(shí)現(xiàn)互動(dòng)式指導(dǎo)并充分利用現(xiàn)有設(shè)備，每教學(xué)班學(xué)生分為兩大組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可選養(yǎng)殖廢水處理或土壤污染處理。這也激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。

以模擬養(yǎng)殖廢水處理為主線的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容順序按上述進(jìn)行，以土壤污染處理過程為主線的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容順序?yàn)椋海?）-（2）-（1）-（5）-（4）-（6）。調(diào)整后的綜合性大實(shí)驗(yàn)按每教學(xué)班2位老師負(fù)責(zé)，主帶教師和輔導(dǎo)教師相結(jié)合，從預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、結(jié)果分析、報(bào)告提交、考核評(píng)測各個(gè)環(huán)節(jié)全方位對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。

3強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)應(yīng)用性，提高學(xué)生能動(dòng)性

本次教改中實(shí)驗(yàn)課程單獨(dú)設(shè)置，強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的連貫性、融合性，突出實(shí)驗(yàn)選題與科研實(shí)踐相結(jié)合的特色。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)上注重將理論講授重點(diǎn)與實(shí)際污染處理應(yīng)用結(jié)合起來，強(qiáng)調(diào)教學(xué)過程突出科研素質(zhì)的培養(yǎng)。

為保證教學(xué)效果，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程全程管理。

實(shí)驗(yàn)前要求學(xué)生在確定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后，通過查閱文獻(xiàn)、復(fù)習(xí)理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)過程預(yù)設(shè)等環(huán)節(jié)再提交實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告。除通常實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的主要內(nèi)容：包括實(shí)驗(yàn)的目的意義、基本理論和原理、實(shí)驗(yàn)步驟等，還要求學(xué)生分析影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的關(guān)鍵因素或步驟。使每個(gè)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程做到思路清晰，能在有限的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

在每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程中，要求將課堂講授、習(xí)題課等教學(xué)環(huán)節(jié)中所獲得的有關(guān)知識(shí)聯(lián)系起來，用來分析所實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，對(duì)單元操作原理、操作條件、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。通過教師互動(dòng)式指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)小組（4-5人）內(nèi)部協(xié)調(diào)分工，實(shí)現(xiàn)人人動(dòng)手操作，團(tuán)隊(duì)高效合作完成實(shí)驗(yàn)。

要求學(xué)生提交真實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的檢查和把關(guān)。由于每個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果在同一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目大組中仍存在差異，鼓勵(lì)對(duì)實(shí)驗(yàn)差異進(jìn)行討論交流，分析說明本組實(shí)驗(yàn)中的得失，完成對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的回顧。

4結(jié)語

篇5

【關(guān)鍵詞】環(huán)境科學(xué)專業(yè)；環(huán)境工程學(xué)；困境；教學(xué)改革

國內(nèi)多個(gè)高校的環(huán)境科學(xué)專業(yè)都開設(shè)了一門必修課程向?qū)W生系統(tǒng)介紹水、大氣、固廢污染控制方面的基本原理和技術(shù)方法。如北京師范大學(xué)開設(shè)的《污染控制工程基礎(chǔ)》、清華大學(xué)開設(shè)的《環(huán)境工程原理》、同濟(jì)大學(xué)開設(shè)的《環(huán)境工程學(xué)》。我校的環(huán)境科學(xué)專業(yè)也開設(shè)了《環(huán)境工程學(xué)》這一門必修課程，旨在使學(xué)生系統(tǒng)地掌握環(huán)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(duì)我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生和課程的特點(diǎn)，筆者通過近十年的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)本門課程的教學(xué)進(jìn)行了一些探索和改革，以最大程度的提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。

1 課程教學(xué)中的困境

1.1 學(xué)生工學(xué)基礎(chǔ)薄弱

《環(huán)境工程學(xué)》涉及的內(nèi)容不可避免的會(huì)涉及到部分流體力學(xué)、化工原理、水力學(xué)等工科課程的內(nèi)容，而我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生工學(xué)基礎(chǔ)薄弱，在課程設(shè)置中無相關(guān)的課程。因此，在授課過程中，如何讓這部分內(nèi)容不影響學(xué)生對(duì)于相關(guān)知識(shí)的理解是一個(gè)值得深思的問題，同時(shí)也對(duì)教師提出了更高的要求。

此外，工程基礎(chǔ)薄弱對(duì)實(shí)際工程的了解僅僅限于課本上的基本知識(shí)， 缺少實(shí)際認(rèn)識(shí)， 從而在真正設(shè)計(jì)時(shí)無從下手；學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)缺乏對(duì)設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范等相關(guān)資料查閱的能力， 不能綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)來分析解決實(shí)際存在問題。

1.2 學(xué)時(shí)少，理論與實(shí)踐脫節(jié)嚴(yán)重

我校該課程采用的教材一直沿用的是蔣展鵬主編的《環(huán)境工程學(xué)》，現(xiàn)已經(jīng)歷三版（第三版為蔣展鵬和楊宏偉主編）。教材主要系統(tǒng)的論述環(huán)境工程的基本理論、污染防治技術(shù)與污染控制工程及發(fā)展趨勢(shì)，主要包括3篇內(nèi)容[1]，及主要涉及三大污染控制工程，內(nèi)容范而多。但實(shí)際的課堂教學(xué)學(xué)時(shí)只有51個(gè)學(xué)時(shí)，如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)向?qū)W生講授相關(guān)的知識(shí)，同時(shí)達(dá)到相應(yīng)的教學(xué)目的，是一個(gè)需要深思和探索的問題。

同時(shí)，該門課程本身是一門理論和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，由于總課時(shí)偏少、內(nèi)容多， 教師教學(xué)更偏重于理論教學(xué)，從而導(dǎo)致該課程理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)三者之間的互動(dòng)和滲透不夠， 脫節(jié)現(xiàn)象比較嚴(yán)重。

1.3 教學(xué)手段與方法單一

教學(xué)手段與方法的正確與否事關(guān)教學(xué)工作的成敗和教學(xué)效率的高低，是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的、完成教學(xué)任務(wù)的關(guān)鍵[2]。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，教師主宰課堂的“一言堂”，只會(huì)導(dǎo)致學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)；同時(shí)，多媒體工具使用單一，只是簡單的將教材內(nèi)容編輯后照搬到幻燈片上，照本宣科。這種單一的教學(xué)手段使學(xué)生的主體地位沒有得到充分發(fā)揮，限制了教學(xué)質(zhì)量水平的提高。

2 教學(xué)改革

2.1 整合更新教學(xué)內(nèi)容，突出重點(diǎn)，講授與自學(xué)相結(jié)合

課程教學(xué)內(nèi)容多而范，課時(shí)少，且隨著時(shí)代和社會(huì)的發(fā)展，新技術(shù)和工藝流程不斷涌現(xiàn)，因此要以教學(xué)大綱和教材為根本，合理安排教學(xué)內(nèi)容，不斷更新和整合教學(xué)內(nèi)容，突出重點(diǎn)。針對(duì)教材相對(duì)于實(shí)際工程工藝的滯后性，增加一些環(huán)境工程學(xué)方面尤其是污染處理技術(shù)方面的新知識(shí)，不斷拓展教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)專業(yè)相關(guān)知識(shí)的儲(chǔ)備。同時(shí)注重新舊工藝的聯(lián)系與區(qū)別，提高學(xué)生的思維能力，讓學(xué)生明白新工藝的改進(jìn)之處，甚至提出一些改進(jìn)方案，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。本課程旨在使學(xué)生掌握三大污染控制工程的基本原理和方法，且學(xué)生工科基礎(chǔ)薄弱，因此對(duì)于涉及到部分工科基礎(chǔ)課程如流體力學(xué)、化工原理、水力學(xué)等工科課程的內(nèi)容時(shí)，一般不做深究，對(duì)于設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容，亦不做要求。在課堂教學(xué)中講解這些學(xué)科一些基礎(chǔ)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生參加環(huán)境工程的一些相關(guān)專業(yè)課程學(xué)習(xí)和選修本專業(yè)如《水污染控制工程》、《大氣污染控制工程》等課程；鼓勵(lì)學(xué)生多查閱當(dāng)代環(huán)境工程新技術(shù)、新理念的中英文文獻(xiàn)，作為本學(xué)科知識(shí)的課余補(bǔ)充，這樣學(xué)生不僅可以直接了解國內(nèi)外在污染控制方面的最新動(dòng)態(tài)，增強(qiáng)學(xué)生的英語閱讀的理解能力，更主要的是教給學(xué)生一種自主學(xué)習(xí)的態(tài)度與技能。

2.2 采用多元化教學(xué)手段和方法

課程涉及內(nèi)容廣泛，在教學(xué)方法上應(yīng)該將講授法、討論式、案例式和現(xiàn)場觀摩相結(jié)合，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容不同采用不同的教學(xué)方法，更好的調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生在環(huán)境工程學(xué)術(shù)領(lǐng)域中的求知欲望和創(chuàng)新意識(shí)。考慮到本課程的特點(diǎn)，本課程主要采樣以多媒體教學(xué)為主，板書為輔的教學(xué)手段。通過多媒體教學(xué)手段，可以以豐富的圖片、逼真的動(dòng)畫及實(shí)地錄像，以學(xué)生為中心，通過簡潔的文字?jǐn)⑹龊蜕钊氲恼Z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(yùn)行狀況等信息進(jìn)行生動(dòng)描述，以提升學(xué)生的興趣和關(guān)注力，提高課堂教學(xué)的效果同時(shí)可以可節(jié)約課堂板書的時(shí)間，提高課堂教學(xué)信息量[3]。筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，如果整堂課都采取多媒體的教學(xué)手段，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生視覺疲勞；此外，對(duì)于一些繁瑣的計(jì)算過程，板書的教學(xué)效果要優(yōu)于多媒體教學(xué)。在課余時(shí)間組織學(xué)生赴學(xué)校相關(guān)實(shí)習(xí)基地進(jìn)行現(xiàn)場參觀，彌補(bǔ)課堂教學(xué)對(duì)相關(guān)工藝和設(shè)備直觀認(rèn)識(shí)的不足，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。要求學(xué)生針對(duì)某種污染，通過查閱相關(guān)資料，提出相應(yīng)的污染控制技術(shù)，達(dá)到學(xué)以致用的目的，同時(shí)也能了解相關(guān)污染物控制技術(shù)的最新進(jìn)展，讓學(xué)生也走上講臺(tái)，實(shí)現(xiàn)“教”與“學(xué)”的良好互動(dòng)。

2.3 加強(qiáng)理論課與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程的結(jié)合

“紙上得來終覺淺”，《環(huán)境工程學(xué)》本身就是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，需與相關(guān)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐課程緊密聯(lián)系。實(shí)驗(yàn)課是環(huán)境科學(xué)專業(yè)的必修課的重要組成部分，在教學(xué)過程中加強(qiáng)相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)有助于學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握。但我校的本門課程不設(shè)實(shí)驗(yàn)課，設(shè)單獨(dú)的環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程，因此在教學(xué)過程中要重視這兩門課程的銜接和結(jié)合。

增強(qiáng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，根據(jù)學(xué)生興趣，結(jié)合國家級(jí)和校級(jí)的創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，要求學(xué)生完成課外實(shí)踐活動(dòng)，比如對(duì)工藝流程的設(shè)計(jì)改動(dòng)，加強(qiáng)他們對(duì)課本知識(shí)的理解；鼓勵(lì)學(xué)生參與到研究生和導(dǎo)師的相關(guān)科研工作當(dāng)中去，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力。

【參考文獻(xiàn)】

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

篇6

教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置

目前，各個(gè)學(xué)校編寫了不少環(huán)境微生物學(xué)的教材。其中，周群英和王士芬編著的《環(huán)境工程微生物學(xué)（第三版）》為廣大高校的環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)所采用，它基本可以滿足一般工科類院校的教學(xué)要求。但是，在使用的同時(shí)，各學(xué)校還應(yīng)根據(jù)自身的專業(yè)特色，對(duì)其中各章節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行取舍，并針對(duì)各自的專業(yè)適當(dāng)增加內(nèi)容，比如土壤微生物、海洋微生物等，以體現(xiàn)學(xué)科的優(yōu)勢(shì)研究領(lǐng)域。在“環(huán)境工程微生物學(xué)”的教學(xué)過程中，把握好基礎(chǔ)微生物學(xué)和微生物在污染控制中的作用兩部分的關(guān)系十分重要。前者是后者的理論基礎(chǔ)，后者則是前者的工程應(yīng)用，重點(diǎn)則是環(huán)境工程實(shí)踐中的微生物學(xué)原理。如果對(duì)微生物的結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)、代謝等內(nèi)容介紹過多，課程容易演變?yōu)榧?xì)胞生物學(xué)、微生物生理學(xué)或生物化學(xué)等；而對(duì)污染控制的具體工藝過程涉及過多，又容易重復(fù)污染控制工程的課程內(nèi)容。因此，在課程教學(xué)時(shí)，應(yīng)合理安排這兩部分的比例。

另一方面，“環(huán)境工程微生物學(xué)”的教學(xué)還應(yīng)處理好與其他相關(guān)課程的相互關(guān)系。北京林業(yè)大學(xué)開設(shè)的“植物學(xué)”“環(huán)境生物學(xué)”等課程與“環(huán)境工程微生物學(xué)”之間存在一定的聯(lián)系，3門課程在如細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生理代謝、遺傳變異等知識(shí)內(nèi)容上均有一定的論述，但課程核心和重點(diǎn)內(nèi)容各不相同。在講解“環(huán)境工程微生物學(xué)”時(shí)，應(yīng)注重強(qiáng)調(diào)微生物細(xì)胞、生理、遺傳方面的獨(dú)特性，并對(duì)這些特性在環(huán)境工程領(lǐng)域的應(yīng)用展開詳細(xì)介紹。也就是說，在教學(xué)過程中需要注意知識(shí)單元的邏輯銜接，注重課程體系的統(tǒng)一性，要明確課程的側(cè)重點(diǎn)，避免重復(fù)。基于當(dāng)前環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科的飛速發(fā)展，“環(huán)境工程微生物學(xué)”的課程教學(xué)還應(yīng)緊密結(jié)合當(dāng)前環(huán)境污染控制和生態(tài)修復(fù)相關(guān)領(lǐng)域的新進(jìn)展，而不能只停留在傳統(tǒng)污染處理工藝的微生物學(xué)原理上。教師通過對(duì)最新污染控制工程理論和技術(shù)的微生物學(xué)原理進(jìn)行解析，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、專業(yè)的熱情，樹立投身環(huán)境保護(hù)事業(yè)的志向，課程的教學(xué)效果也會(huì)隨之提高。例如，在廢水生物處理的微生物學(xué)原理部分，筆者介紹了這幾年比較受關(guān)注的利用好氧顆粒污泥處理高負(fù)荷、強(qiáng)毒性有機(jī)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(tǒng)由于污泥濃度大幅增加而帶來的高效性，來強(qiáng)調(diào)通過利用微生物的生理生化特性進(jìn)行廢水處理技術(shù)的革新。學(xué)生對(duì)這些新內(nèi)容的反饋很活躍，也引發(fā)了很多討論。

教學(xué)方法的改革和創(chuàng)新

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和現(xiàn)代社會(huì)的快速信息化，傳統(tǒng)的、單一的灌輸式教學(xué)方法難以取得滿意的教學(xué)效果，也無法滿足當(dāng)前創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)要求。大學(xué)課堂的教學(xué)必須與時(shí)俱進(jìn)，應(yīng)借助多媒體、網(wǎng)絡(luò)以及最新的科研成果和成功的工程實(shí)例，來豐富教學(xué)的內(nèi)容和形式，提高教學(xué)效率和效果［2］。根據(jù)實(shí)驗(yàn)心理學(xué)的原理，對(duì)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(yōu)勢(shì)定律”［3］。在傳授以敘述性為主的知識(shí)內(nèi)容時(shí)，合理使用形象思維方法，可以幫助學(xué)生提高記憶力；而信息的幾何形狀、色彩、字符對(duì)形象思維的建立起著相當(dāng)大的作用。環(huán)境工程微生物學(xué)的研究對(duì)象是肉眼看不見的微小生物，在教學(xué)中通過展現(xiàn)大量生動(dòng)形象的微生物照片，可以使學(xué)生容易認(rèn)識(shí)和區(qū)分種類繁多的微生物，印象深刻，易于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。例如，在比較G＋和G－細(xì)菌的結(jié)構(gòu)時(shí)，通過對(duì)細(xì)胞圖片的詳細(xì)講解可以清楚地說明二者的區(qū)別：G－細(xì)胞由胞外到胞內(nèi)依次為外膜、細(xì)胞壁、周質(zhì)空間及原生質(zhì)膜，而G＋則為細(xì)胞壁、原生質(zhì)膜；同時(shí)，G－細(xì)菌的細(xì)胞壁上僅有一層很薄的肽聚糖，但脂肪層較厚，相反G＋細(xì)菌的細(xì)胞壁含有多層肽聚糖，而脂肪卻相對(duì)較少。這樣，學(xué)生對(duì)G＋和G－細(xì)菌細(xì)胞壁差別的認(rèn)識(shí)就會(huì)十分深刻，為此后順利開展革蘭氏染色實(shí)驗(yàn)提供了理論基礎(chǔ)。在介紹微生物代謝、遺傳等較為抽象的知識(shí)內(nèi)容時(shí)，教師可以合理采用示意圖、動(dòng)畫等形式來進(jìn)行講解，將有效提高學(xué)生對(duì)知識(shí)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(jīng)典轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)即肺炎鏈雙球菌感染小白鼠實(shí)驗(yàn)，使原本抽象難懂的概念和理論變?yōu)樯鷦?dòng)的畫面，教學(xué)效果明顯改善。事實(shí)上，國內(nèi)外一些著名高校、環(huán)境微生物實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)站上和國外優(yōu)秀原版微生物教材中有許多高質(zhì)量的微生物圖片、教學(xué)課件和研究成果，教師可以將其作為本課程的教學(xué)素材來加以使用，豐富教學(xué)內(nèi)容，開闊學(xué)生視野。

大學(xué)階段的人才培養(yǎng)正日益與科學(xué)技術(shù)和社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展緊密聯(lián)系，這就要求“環(huán)境工程微生物學(xué)”的教學(xué)要注重結(jié)合科學(xué)研究和工程實(shí)踐，不斷地加入新的科研成果和工程實(shí)例來說明課程的基本知識(shí)和基礎(chǔ)理論。同時(shí)教師也不能脫離科學(xué)研究和工程實(shí)踐而單純地搞教學(xué)工作。只有長期參加科研實(shí)踐的教師，才能使自已的教學(xué)內(nèi)容更加具有前沿性、獨(dú)創(chuàng)性和啟發(fā)性，在豐富自己的教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解；也只有將教學(xué)與工程實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來，才能更有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力［4］。例如，筆者在教學(xué)過程中選取了微生物燃料電池研究中最新發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌鞭毛充當(dāng)“納米導(dǎo)線”的現(xiàn)象作為背景材料，展開討論，分析了細(xì)胞鞭毛的電子傳遞功能在物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量代謝中發(fā)揮的作用。這個(gè)例子在介紹微生物學(xué)知識(shí)的同時(shí)，很好地詮釋了如何恰當(dāng)?shù)乩梦⑸锏奶匦詠斫鉀Q環(huán)境問題和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。又如，通過介紹實(shí)際工程項(xiàng)目———煤氣廢水生物處理系統(tǒng)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(duì)于有毒有害工業(yè)廢水處理的重要意義。

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

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的挑選和設(shè)置

篇7

1.1生態(tài)效益與社會(huì)效益協(xié)調(diào)發(fā)展。水利的開發(fā)需要處理好工程與人類、自然和環(huán)境保護(hù)的關(guān)系,保證生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的良性循環(huán),以求得社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。因此，嚴(yán)格遵從社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益統(tǒng)一協(xié)調(diào)的原則才能夠高效的進(jìn)行施工活動(dòng)，一改傳統(tǒng)的施工管理模式，充分考慮安全生產(chǎn)和環(huán)保節(jié)能生產(chǎn)，同時(shí)將施工單位的利益與水利工程的利益結(jié)合在一起，充分調(diào)動(dòng)施工人員的熱情和環(huán)保意識(shí)。水利施工單位應(yīng)該在確保環(huán)境安全的基礎(chǔ)上提升經(jīng)濟(jì)效益，切實(shí)的做好生態(tài)效益與社會(huì)效益的完美結(jié)合，所謂的社會(huì)效益就是對(duì)下游提供干凈的水源，還可以同時(shí)發(fā)展旅游企業(yè)，一舉多得。

1.2循環(huán)利用原則。由于水利工程的施工需要大量的水源，因此，循環(huán)利用原則非常適用于水利工程的建設(shè)，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(yīng)的處理辦法發(fā)揮其最大的利用價(jià)值，這樣不僅能夠極大的節(jié)約資源，更減少了施工廢料對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)也能夠節(jié)約水利工程的修建成本。另一方面，就是對(duì)施工空間的充分利用，水利工程的施工位置大多較為偏遠(yuǎn)，周圍可利用的土地資源豐富，可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐纳锓N群分布情況及水文地理位置等因素提高工程預(yù)定效益的提升，同時(shí)盡可能的減少對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的破壞，在施工之前要進(jìn)行周密的部署。

1.3互補(bǔ)共生原則。所謂互補(bǔ)共生原則的提出是基于人與自然和諧共處的基本方針戰(zhàn)略，互補(bǔ)就是人類活動(dòng)與自然之間的協(xié)調(diào)，從自然中獲取并回報(bào)自然，共生就是共同生存、不斷進(jìn)步。水利工程的建設(shè)需要嚴(yán)格的遵從這一原則，注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施的采取，運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和創(chuàng)新施工手段，建立一種符合生態(tài)工程原理的施工體系，從而獲取最大、最長久的經(jīng)濟(jì)效益。另一方面，就是對(duì)于大型水利工程的建設(shè)需要較長的工期，這就應(yīng)當(dāng)考慮到時(shí)節(jié)的問題，施工要考慮氣候變化，對(duì)工程各個(gè)階段的工作予以適當(dāng)?shù)陌才牛槕?yīng)自然規(guī)律。

2、水利工程施工中的環(huán)境問題

水利工程施工環(huán)境的問題主要包括以下幾個(gè)方面，首先也是最嚴(yán)重的問題就是水體的污染，水利工程建設(shè)需要使用大量的水資源，但是一些施工單位不負(fù)責(zé)任，將污水、廢水不經(jīng)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(yán)重影響；其次，是空氣污染，任何施工都會(huì)或多或少的產(chǎn)生灰塵、煙霧等，但是通過采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施是可以減輕和避免的，但我國在這方面卻存在嚴(yán)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(huì)對(duì)水源、土壤及周圍的生物、農(nóng)作物造成嚴(yán)重影響。

3、建設(shè)生態(tài)化的水利工程施工系統(tǒng)

3.1優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在水利工程施工之前，一定要結(jié)合周圍的環(huán)境，應(yīng)用生態(tài)工程原理進(jìn)行施工設(shè)計(jì)，不斷的優(yōu)化創(chuàng)新水利施工的方案，選擇能夠產(chǎn)生最大生態(tài)經(jīng)濟(jì)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(shí)現(xiàn)資源利用的最大化，充分吸取西方工業(yè)時(shí)展的弊端，不要以犧牲環(huán)境為代價(jià)獲取工業(yè)的發(fā)展。與此同時(shí)，確立明確的發(fā)展目標(biāo)，這樣才能夠在施工的過程中有明確的依據(jù)和原則，工程監(jiān)管人員也要嚴(yán)格監(jiān)督施工人員操作的規(guī)范性，以及是否有違反生態(tài)工程原理的做法，實(shí)現(xiàn)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(jīng)出臺(tái)了有關(guān)土地資源利用的相關(guān)政策，極大的解決了部分地區(qū)水土流失問題。

3.2生態(tài)化的建設(shè)與管理。水利工程的施工要想實(shí)現(xiàn)生態(tài)化的建設(shè)與管理就應(yīng)該首先提高設(shè)計(jì)人員、管理人員和施工人員的意識(shí)，切實(shí)的認(rèn)識(shí)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要意義，實(shí)際上，保護(hù)環(huán)境就是保護(hù)人類自己，不能為了眼前的利益而失去長遠(yuǎn)的發(fā)展目標(biāo)，尤其是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展快速的時(shí)代，大規(guī)模的水利工程建設(shè)更應(yīng)該注重生態(tài)化管理模式的建立，將工程的建設(shè)與生態(tài)建設(shè)有機(jī)結(jié)合在一起，實(shí)在自然資源的充分利用及循環(huán)利用。其次，就是嚴(yán)格的遵循生態(tài)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(yán)格要求每一個(gè)人，同時(shí)建立完善的監(jiān)督管理機(jī)制，確保水利工程施工對(duì)環(huán)境的影響減至最低。最后強(qiáng)調(diào)以下施工前的準(zhǔn)備工作，通過系統(tǒng)的勘察周圍的施工環(huán)境，對(duì)可能存在的任何對(duì)環(huán)境有傷害的因素進(jìn)行分析，并提出有效的解決措施，這樣就能避免施工時(shí)產(chǎn)生不可挽回的錯(cuò)誤。

3.3分析施工體系、科學(xué)規(guī)劃布局。隨著我國建筑事業(yè)的進(jìn)步，我國目前已經(jīng)擁有非常先進(jìn)的管理理念和施工技術(shù)，然而，水利工程的建設(shè)需要對(duì)施工的體系進(jìn)行系統(tǒng)的分析，和科學(xué)的規(guī)劃布局，尤其是在生態(tài)理念的運(yùn)用方面，筆者將系統(tǒng)管理分為自組織層、監(jiān)控層和自適應(yīng)層幾個(gè)層次，其功能就是通過上層策略對(duì)下層策略的指導(dǎo)和制約來首先效益的最大化，而監(jiān)控層則是達(dá)到效益目標(biāo)至關(guān)重要的一環(huán)，通過分層控制機(jī)制對(duì)水利工程施工的生態(tài)化管理提供幫助。另一方面，就是要有明確的系統(tǒng)邊界，這是為了穩(wěn)定目前生態(tài)環(huán)境的有利舉措，為了達(dá)到明確系統(tǒng)邊界的目的，必須有效劃分施工范圍，根據(jù)法規(guī)、政策中強(qiáng)調(diào)的環(huán)境保護(hù)條款來對(duì)相關(guān)環(huán)境質(zhì)量、蓄水總量、土地占用面積、下游用水量等數(shù)據(jù)進(jìn)行測定。最后要強(qiáng)調(diào)的就是對(duì)系統(tǒng)控制變量的識(shí)別，就是要根據(jù)工程現(xiàn)狀及時(shí)的調(diào)整施工方案，充分考慮各種影響因素，可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)變動(dòng)的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行分析，從而調(diào)整并制定出最佳的施工方案，對(duì)于一些大型的樞紐工程要予以足夠的重視，如防空洞、發(fā)電站等，確保施工安全及環(huán)境安全。

4、結(jié)語

篇8

[關(guān)鍵詞]環(huán)境工程原理；對(duì)分課堂；教學(xué)改革；教學(xué)方法；教學(xué)模式

1引言

環(huán)境工程原理是一門環(huán)境學(xué)科的基礎(chǔ)課程，主要研究環(huán)境工程技術(shù)中各單元過程的基本原理、典型設(shè)備的構(gòu)造與操作原理，同時(shí)也涉及到各單元過程的設(shè)計(jì)計(jì)算。學(xué)生通過學(xué)習(xí)環(huán)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(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，通過對(duì)該門課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，學(xué)生能初步掌握各個(gè)單元操作的基本原理和規(guī)律，熟悉各單元操作過程及設(shè)備的計(jì)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(huán)境工程原理這門課程對(duì)于環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)生來說十分重要，但不少學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課時(shí)，會(huì)表現(xiàn)出很強(qiáng)的學(xué)習(xí)倦怠。由于環(huán)境工程原理涉及許多工程技術(shù)的原理和計(jì)算，在學(xué)習(xí)前需要掌握高等數(shù)學(xué)、物理學(xué)及物理化學(xué)等課程的基礎(chǔ)知識(shí)，這對(duì)學(xué)生對(duì)基本知識(shí)的掌握提出了較高的要求[1]。同時(shí)，由于環(huán)境工程原理中工程技術(shù)的復(fù)雜性，除了極少數(shù)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(shí)驗(yàn)研究解決，通過實(shí)驗(yàn)研究過程規(guī)律，再將研究結(jié)果指導(dǎo)工程實(shí)際，這也對(duì)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力提出了挑戰(zhàn)[2-3]。學(xué)生在面對(duì)這些問題和挑戰(zhàn)時(shí)，如果沒有合適的途徑去克服和解決，就會(huì)出現(xiàn)明顯的厭學(xué)情緒，降低學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果大大降低。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)習(xí)效果，人們嘗試了多種方法，其中“對(duì)分課堂”作為一種新的教學(xué)模式受到了廣泛的關(guān)注。相比于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，“對(duì)分課堂”通過將一半課堂時(shí)間分配給教師進(jìn)行講授，另一半分配給學(xué)生以討論的形式進(jìn)行交互式學(xué)習(xí)，不僅避免傳統(tǒng)課堂“教”“學(xué)”分離的缺點(diǎn)，而且彌補(bǔ)了單純的討論式課堂效果差的遺憾。通過將傳統(tǒng)課堂與討論式課堂各自的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來，把講授和討論錯(cuò)開，讓學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化的內(nèi)化吸收，可以幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，讓學(xué)生能更好地掌握知識(shí)[4]。

2對(duì)分課堂應(yīng)用于環(huán)境工程原理教學(xué)中的問題分析

盡管“對(duì)分課堂”具有理念深刻、簡明易用的特點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，但在許多課程的教學(xué)過程中也受到了一定的爭議。尤其是對(duì)于類似于環(huán)境工程原理這樣的課程內(nèi)容多、知識(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工程計(jì)算繁瑣的課程，教師在使用“對(duì)分課堂”教學(xué)模式時(shí)，往往會(huì)遇到各種各樣的問題，導(dǎo)致對(duì)分課堂在實(shí)施的過程中難以貫徹執(zhí)行。根據(jù)在環(huán)境工程原理的教學(xué)實(shí)踐以及與其他教師的相互交流，本文總結(jié)了對(duì)分課堂應(yīng)用于環(huán)境工程原理教學(xué)中的主要問題有如下幾點(diǎn)。首先，“對(duì)分課堂”模式與環(huán)境工程原理課程的學(xué)時(shí)數(shù)不匹配。在傳統(tǒng)的教學(xué)方式下，教師的授課時(shí)間長，講授的內(nèi)容多，課程的學(xué)時(shí)數(shù)基本能滿足要求。而在“對(duì)分課堂”教學(xué)模式下，由于教學(xué)過程中安排了學(xué)生討論的環(huán)節(jié)，教師的授課時(shí)間會(huì)進(jìn)行一定程度的壓縮。很多老師提出對(duì)分課堂的模式會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間，造成教學(xué)進(jìn)度進(jìn)展緩慢，課程學(xué)時(shí)難以滿足教學(xué)要求。其次，“對(duì)分課堂”模式與環(huán)境工程原理課程的內(nèi)容不合拍。由于環(huán)境工程原理涉及到許多工程技術(shù)的原理和計(jì)算，對(duì)基本知識(shí)的掌握要求較高，在應(yīng)用“對(duì)分課堂”模式時(shí)，無法很好地將課程的內(nèi)容和學(xué)生的討論結(jié)合起來，出現(xiàn)“對(duì)分課堂”模式與環(huán)境工程原理課程內(nèi)容不合拍的現(xiàn)象，降低了老師和學(xué)生對(duì)“對(duì)分課堂”模式的嘗試熱情，造成“對(duì)分課堂”模式不能產(chǎn)生應(yīng)有的效果。第三，“對(duì)分課堂”模式對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)作用不一致。通過對(duì)分課堂的實(shí)踐教學(xué)發(fā)現(xiàn)，由于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力的千差萬別，在進(jìn)行對(duì)分課堂教學(xué)時(shí)，如果進(jìn)行隨機(jī)的分組討論，會(huì)導(dǎo)致不同組的學(xué)生的學(xué)習(xí)情況可能差異很大，盡管進(jìn)行了全班范圍的討論和老師的講解，有一些組對(duì)知識(shí)的理解程度仍會(huì)明顯會(huì)低于其他組。“對(duì)分課堂”模式對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)作用不一致，如何科學(xué)合理的分組討論，是“對(duì)分課堂”模式的一個(gè)重要的課題。由于這些問題的存在，在“對(duì)分課堂”模式應(yīng)用時(shí)，不少教師出現(xiàn)淺嘗輒止的情況，認(rèn)為對(duì)分課堂并不能給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來更好的幫助，反而降低了課堂效率，因此又回到傳統(tǒng)的教學(xué)模式上去。顯然，這種情況是應(yīng)該避免的。事實(shí)上，上述問題并非沒有解決的方案。為了在教學(xué)中解決這些問題，我們開展了對(duì)分課堂在環(huán)境工程原理教學(xué)中的實(shí)踐和探索。

3對(duì)分課堂在環(huán)境工程原理教學(xué)中的探索和實(shí)踐

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)分課堂在環(huán)境工程原理教學(xué)中的應(yīng)用，針對(duì)對(duì)分踐。以“對(duì)分課堂”模式為基礎(chǔ)，優(yōu)化環(huán)境工程原理的教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，結(jié)合環(huán)境工程原理的課程內(nèi)容特點(diǎn)，探索不同教學(xué)內(nèi)容的最佳“對(duì)分課堂”教學(xué)模式，主要包括以下幾個(gè)方面。

3.1“對(duì)分課堂”模式下教學(xué)內(nèi)容的重構(gòu)

在教學(xué)過程中，之所以出現(xiàn)“對(duì)分課堂”模式與環(huán)境工程原理課程的學(xué)時(shí)數(shù)不匹配的問題，主要原因是傳統(tǒng)的教學(xué)模式采用的教學(xué)內(nèi)容編排與“對(duì)分課堂”模式的要求不符。因此，在課程開始前，可以根據(jù)“對(duì)分課堂”的教學(xué)模式特點(diǎn)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)。通過查閱資料，聽取資深教師意見，對(duì)課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，并配套新的教學(xué)資源和教學(xué)資料。通過重構(gòu)教學(xué)過程，提煉主要知識(shí)點(diǎn)，構(gòu)建學(xué)習(xí)框架，使其更好與對(duì)分課堂的教學(xué)模式相融合。對(duì)于環(huán)境工程原理這門課，可以根據(jù)單元操作的特點(diǎn)，將每一個(gè)單元操作作為一個(gè)專題進(jìn)行教學(xué)，將實(shí)驗(yàn)實(shí)踐部分和理論知識(shí)部分結(jié)合起來，改變傳統(tǒng)的先講授理論再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的教學(xué)方式，將理論知識(shí)融入工程實(shí)踐中去。如普通高等教育本科國家級(jí)規(guī)劃教材《環(huán)境工程原理》(胡洪營等編著)，該教材在內(nèi)容編排上，依次包括環(huán)境工程原理基礎(chǔ)，分離過程原理和反應(yīng)工程原理[5]，教材內(nèi)容知識(shí)引導(dǎo)循序漸進(jìn)，知識(shí)體系構(gòu)建完善，具有較強(qiáng)的理論性和綜合性，得到了廣泛的采用[6]。然而，在基礎(chǔ)知識(shí)和單元操作內(nèi)容銜接上，部分理論內(nèi)容和單元操作有所分離，如第五章的質(zhì)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(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中出現(xiàn)效率下降的問題，也增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)長和課程的學(xué)時(shí)量。為了更好地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，可以根據(jù)對(duì)分課堂的教學(xué)模式的特點(diǎn)，在教學(xué)內(nèi)容設(shè)置上，對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，如將質(zhì)量傳遞這一章節(jié)和吸收等章節(jié)作為一個(gè)教學(xué)專題放在一起進(jìn)行授課，在采取“對(duì)分課堂”模式進(jìn)行教學(xué)時(shí)，將這些內(nèi)容作為一個(gè)整體進(jìn)行講授，通過結(jié)合老師的講解和學(xué)生的討論，提升學(xué)習(xí)效率，減少學(xué)時(shí)數(shù)與教學(xué)內(nèi)容不匹配的問題。

3.2“對(duì)分課堂”模式下教學(xué)設(shè)計(jì)的改進(jìn)

在進(jìn)行“對(duì)分課堂”教學(xué)時(shí)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式下的教學(xué)設(shè)計(jì)顯然已不能滿足新的教學(xué)需求。因此對(duì)“對(duì)分課堂”模式下教學(xué)設(shè)計(jì)的改進(jìn)是十分必要的。在進(jìn)行“對(duì)分課堂”模式下教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，需結(jié)合課程內(nèi)容，改變教學(xué)過程，靈活采用多種不同的“對(duì)分課堂”教學(xué)模式，通過講練結(jié)合、合作學(xué)習(xí)、自主課堂、項(xiàng)目化教學(xué)、案例教學(xué)等多種方式增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性，提升教學(xué)效果。如在流體流動(dòng)這一章節(jié)的教學(xué)過程中，可以充分利用對(duì)分課堂的模式，首先以工程實(shí)踐或?qū)嶋H問題為導(dǎo)向，讓學(xué)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(dòng)過程中的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)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(chǔ)上，通過相互討論和引導(dǎo)講解，過渡到課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)上來。然后通過講授理論知識(shí)，讓學(xué)生理解并掌握流體流動(dòng)的相關(guān)理論知識(shí)以及解決之前問題的先決條件的確定方法。最后再引導(dǎo)學(xué)生思考如何利用所學(xué)的知識(shí)解決問題，并進(jìn)行分組討論，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，讓學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中學(xué)習(xí)理論知識(shí)，提高學(xué)生將理論應(yīng)用于實(shí)踐的能力。由于每一個(gè)章節(jié)或?qū)ｎ}的內(nèi)容特點(diǎn)不同，根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容可以采用不同的對(duì)分形式，靈活采用當(dāng)堂對(duì)分或隔堂對(duì)分的方式，充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)輔助手段，如“對(duì)分易”、“學(xué)習(xí)通”、“雨課堂”等輔助工具，將不同知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)采用形式多樣的教學(xué)方法進(jìn)行教授，增加課堂的豐富性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

3.3“對(duì)分課堂”模式下學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變

傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，不同的學(xué)生對(duì)于教師來說更像是一個(gè)整體，教師在授課的過程中難以滿足每個(gè)學(xué)生的個(gè)性化需求，導(dǎo)致部分學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不強(qiáng)，學(xué)習(xí)效率受到影響。“對(duì)分課堂”模式作為一種新的教學(xué)模式，可以根據(jù)學(xué)生的不同的情況，將他們分為不同的小組，進(jìn)行分組討論和學(xué)習(xí)，每個(gè)組員在組內(nèi)可以發(fā)揮自身的特長和主動(dòng)性，積極地參與到課程的學(xué)習(xí)過程中。因此，在進(jìn)行對(duì)分課堂教學(xué)時(shí)，不能簡單的隨意分組，而是要根據(jù)學(xué)生不同的特點(diǎn)，將他們相互搭配分組，充分挖掘?qū)W生各自的潛能，同時(shí)鍛煉學(xué)生的合作能力，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。如在對(duì)分課堂的實(shí)施過程中，在分組討論的環(huán)節(jié)，根據(jù)課程內(nèi)容的難度的不同，可以將基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)的同學(xué)與基礎(chǔ)知識(shí)薄弱的同學(xué)搭配分組；根據(jù)學(xué)生表達(dá)能力的不同，可以將表達(dá)能力強(qiáng)的學(xué)生與表達(dá)能力弱的學(xué)生搭配分組；根據(jù)學(xué)生性格的不同，可以將性格內(nèi)向的學(xué)生與性格開朗的學(xué)生搭配分組等等。通過這種以強(qiáng)帶弱，互補(bǔ)互促的方式進(jìn)行結(jié)合分組，學(xué)生在交流討論的過程中可以不斷學(xué)習(xí)對(duì)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(xué)過程中，需要及時(shí)關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)情況，通過不同的“對(duì)分課堂”模式，如當(dāng)堂對(duì)分、隔堂對(duì)分、分組討論和作業(yè)點(diǎn)評(píng)等不同方法，結(jié)合“亮考幫”、“對(duì)分易”等多種形式和工具，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。通過對(duì)學(xué)生在對(duì)分課堂中學(xué)習(xí)的狀況及時(shí)跟進(jìn)，針對(duì)出現(xiàn)的問題，及時(shí)調(diào)整對(duì)分的方式，不斷進(jìn)行改進(jìn)，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效率，摸索出符合學(xué)生學(xué)習(xí)過程特征的對(duì)分課堂方案。

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[關(guān)鍵詞]環(huán)境工程原理；線上線下；教學(xué)實(shí)踐；改革創(chuàng)新

近年來，環(huán)境污染越來越趨于復(fù)合化和時(shí)空化特征，當(dāng)前的環(huán)境治理技術(shù)可劃分為水處理技術(shù)、大氣污染控制技術(shù)、固體廢棄物處理與處置技術(shù)、污染凈化與生態(tài)修復(fù)技術(shù)等，對(duì)環(huán)境污染治理的從業(yè)人員提出更高的要求，需要具有較強(qiáng)的解決復(fù)雜環(huán)境污染問題的能力，這就對(duì)環(huán)境類專業(yè)的教學(xué)提出了更高的要求[1]。《環(huán)境工程原理》是環(huán)境科學(xué)與工程類專業(yè)本科教學(xué)中最重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程提煉了上述技術(shù)中所涉及的共性原理、現(xiàn)象和過程進(jìn)行闡述，具有非常強(qiáng)的理論性、系統(tǒng)性和實(shí)踐性特點(diǎn)。《環(huán)境工程原理》課程的學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生由“理論”思維向“工程”思維轉(zhuǎn)變，要求學(xué)生擁有較高的高等數(shù)學(xué)和物理化學(xué)教育背景，是一門入門門檻較高的課程。如何實(shí)現(xiàn)教與學(xué)之間的高質(zhì)量知識(shí)傳輸，如何實(shí)現(xiàn)理論到實(shí)踐的思維轉(zhuǎn)變，如何激發(fā)學(xué)生主觀能動(dòng)性學(xué)習(xí)，如何培養(yǎng)出高質(zhì)量的環(huán)境保護(hù)人才，都是當(dāng)前教育教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過十余年的《環(huán)境工程原理》教學(xué)經(jīng)歷，通過長期摸索，實(shí)踐了一種線下教學(xué)為主、線上教學(xué)為輔的教學(xué)模式，目標(biāo)是最大限度的保證教學(xué)質(zhì)量下調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

1《環(huán)境工程原理》課程教學(xué)難點(diǎn)分析

以河南科技大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)本科生為教育對(duì)象，教材選擇胡洪營教授主編的《環(huán)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(jí)規(guī)劃教材，由高等教育出版社出版，通過十余年的《環(huán)境工程原理》教學(xué)經(jīng)歷分析，該課程在教學(xué)過程存在的教學(xué)難點(diǎn)是：

1.1教學(xué)內(nèi)容多

《環(huán)境工程原理》課程主要分為三部分：原理基礎(chǔ)、分離過程原理、化學(xué)與生物反應(yīng)工程原理，教學(xué)內(nèi)容涉及到質(zhì)量守恒和能量守恒、流體流動(dòng)、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞、沉降、過濾、吸收、吸附、萃取、離子交換、膜分離、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)器、生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、生物反應(yīng)器等內(nèi)容，共計(jì)十六章五十四小節(jié)。教學(xué)內(nèi)容涉及到了一個(gè)反應(yīng)、兩個(gè)守恒、三個(gè)傳遞、多個(gè)應(yīng)用，是多門學(xué)科的綜合，教學(xué)知識(shí)點(diǎn)多且都非常重要。該課程知識(shí)量大是目前教學(xué)過程難點(diǎn)之一。

1.2教學(xué)內(nèi)容難度大

《環(huán)境工程原理》課程主要涉及到污染控制技術(shù)的共性原理，學(xué)生對(duì)于教學(xué)內(nèi)容上規(guī)律性原理的理解和掌握上存在較大的偏差。課程中出現(xiàn)大量的數(shù)學(xué)符號(hào)及公式，表1統(tǒng)計(jì)了書中具體的數(shù)量，從表1可以看出，全書符號(hào)數(shù)達(dá)581個(gè)，公式數(shù)達(dá)1121個(gè)。如此大量的公式和符號(hào)為課程教學(xué)過程提出了巨大挑戰(zhàn)，教學(xué)內(nèi)容的難度大是目前教學(xué)過程難點(diǎn)之一。

1.3教學(xué)學(xué)時(shí)少

以河南科技大學(xué)為例，《環(huán)境工程原理》課程的理論課學(xué)為五十六學(xué)時(shí)，每周四學(xué)時(shí)，共計(jì)十四周完成該門課程的理論課教學(xué)任務(wù)。本書共有五十四小節(jié)，因此需要每學(xué)時(shí)完成一小節(jié)的內(nèi)容。可是每小節(jié)的內(nèi)容多少不一，多數(shù)情況下一節(jié)四十五分鐘的教學(xué)課程很難完成一節(jié)內(nèi)容的教學(xué)工作，少學(xué)時(shí)難以保證教學(xué)內(nèi)容的完成和教學(xué)質(zhì)量的提高。所以教學(xué)學(xué)時(shí)少也是教學(xué)過程的難點(diǎn)之一。

1.4課后習(xí)題難度高

學(xué)生課后習(xí)題的完成效果是有效檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量高低的最重要指標(biāo)。由于上課過程中為了加快教學(xué)進(jìn)度，對(duì)課本例題處于基本不講的情況，學(xué)生沒有時(shí)間吸納相應(yīng)的知識(shí)，又由于課后的習(xí)題難度明顯高于課堂例題，學(xué)生獨(dú)立完成課后習(xí)題質(zhì)量不高，甚至出現(xiàn)大范圍無法完成的情況。課堂習(xí)題與課后習(xí)題難度不匹配，少學(xué)時(shí)無法設(shè)置習(xí)題課導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課程的理解程度不高是目前教學(xué)過程的難點(diǎn)之一。

2《環(huán)境工程原理》課程線上線下混合教學(xué)具體實(shí)踐

《環(huán)境工程原理》課程的線上線下混合教學(xué)的具體實(shí)踐對(duì)象為河南科技大學(xué)17級(jí)環(huán)境工程專業(yè)本科生，兩個(gè)平行班，共計(jì)64人。課程共計(jì)56學(xué)時(shí)，每周兩次課4學(xué)時(shí)，共計(jì)14周，具體教學(xué)實(shí)踐時(shí)間為2019年3月至2019年6月之間。具體的實(shí)踐過程如下：

2.1線上平臺(tái)與線上課程建設(shè)

《環(huán)境工程原理》課程的線上平臺(tái)是基于河南科技大學(xué)在線開放課程完成的。線上課程建設(shè)具體包括：線上視頻課程資源建設(shè)、課程課件建設(shè)、課后習(xí)題庫的建設(shè)、試題庫的建設(shè)、試卷庫的建設(shè)、分組討論題庫的建設(shè)、學(xué)生考核形式評(píng)價(jià)體系的建設(shè)、課程目標(biāo)問題建設(shè)等方面的課前準(zhǔn)備工作。

2.2課前準(zhǔn)備與預(yù)習(xí)實(shí)踐

首先，利用在線開放課程平臺(tái)學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)任務(wù)，布置研討問題。監(jiān)控學(xué)生學(xué)習(xí)情況，特別是視頻課程學(xué)習(xí)的完成度和研討問題發(fā)言的活躍度，通過線上學(xué)習(xí)和討論過程中學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解確定本節(jié)教課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，從而調(diào)整教學(xué)目標(biāo)解決學(xué)生共性難點(diǎn)。以《環(huán)境工程原理》第三章第三節(jié)邊界層理論為實(shí)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(xué)習(xí)，在線平臺(tái)上提供四個(gè)知識(shí)點(diǎn)視頻，具體是Prandtl邊界層理論、繞平板流動(dòng)邊界層、圓直管內(nèi)流動(dòng)的邊界層、邊界層分離及卡門渦街現(xiàn)象，視頻觀看率達(dá)98%。三、線上討論，95%的學(xué)生參與了線上討論，83%學(xué)生表達(dá)了線上學(xué)習(xí)過程中知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。四、根據(jù)學(xué)生反饋信息整理確定線下教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容。

2.3課中線下教學(xué)實(shí)踐

轉(zhuǎn)變以教師為中心學(xué)生僅作為被動(dòng)接受的傳統(tǒng)教學(xué)思路，線下教學(xué)采用以問題導(dǎo)向出發(fā)的學(xué)生為主導(dǎo)教師為輔助教學(xué)的“翻轉(zhuǎn)”課堂[2]或者分組討論的方式改革線下教學(xué)模式。這種教學(xué)模式能夠最大限度的提高學(xué)生在課堂上的參與程度，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。接上例具體教學(xué)實(shí)踐過程：一、將64名學(xué)生分為4組，每組16人，選出要發(fā)言的4名代表。二、利用20分鐘時(shí)間進(jìn)行面對(duì)面討論本節(jié)課的四個(gè)知識(shí)點(diǎn)，形成頭腦風(fēng)暴。三、作為教師下沉各組聆聽同學(xué)們討論情況，并解答學(xué)生在討論過程中可能遇到的問題或者提供給學(xué)生解決問題的途徑，鍛煉學(xué)生自主分析問題和解決問題的能力。通過這個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生已經(jīng)基本上解決了80%以上的難點(diǎn)問題。四、利用20分鐘每組利用5分鐘的時(shí)間展示1個(gè)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，重點(diǎn)是交流在學(xué)習(xí)過程中該知識(shí)點(diǎn)存在的難點(diǎn)及本組解決方法。五、利用剩余5分鐘時(shí)間，教師總結(jié)及表揚(yáng)大家的精彩表現(xiàn)。

2.4課后教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)實(shí)踐

課后教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)工作是檢驗(yàn)教學(xué)改革成功與否的最重要組成部分，教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)從學(xué)生和教師兩方面進(jìn)行具體的評(píng)價(jià)。學(xué)生層面包括：知識(shí)點(diǎn)的掌握程度、獨(dú)立思考和解決問題水平的提高、課程的滿意度、相互協(xié)作能力的培養(yǎng)等方面。教師層面包括：教學(xué)改革過程的控制效果、對(duì)學(xué)生知識(shí)掌握程度的評(píng)價(jià)方式、課程學(xué)生參與度的評(píng)估、教師自身修養(yǎng)的提高等方面。接上例具體從學(xué)生層面進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)：利用課后作業(yè)完成度對(duì)學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的掌握程度進(jìn)行評(píng)價(jià)；利用如何實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)從不會(huì)到會(huì)的過程與方法評(píng)估學(xué)生獨(dú)立思考和解決問題的能力；利用問卷調(diào)查的方法對(duì)“翻轉(zhuǎn)”課堂[2]的滿意度進(jìn)行評(píng)價(jià)；利用現(xiàn)場觀察對(duì)小組互動(dòng)過程中學(xué)生活躍程度評(píng)價(jià)學(xué)生相互協(xié)作能力。四方面的評(píng)價(jià)各占25分，滿分100分。完成本次教學(xué)改革后，學(xué)生層面教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)為94分。教師層面進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)：通過課前、課中和課后對(duì)本次課程進(jìn)程的熟練把控程度進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，向?qū)W生發(fā)放問卷調(diào)查評(píng)估教師在課程進(jìn)展過程中的熟練操控程度；利用本節(jié)對(duì)應(yīng)試題的發(fā)放與反饋從教師層面是評(píng)估學(xué)生掌握本節(jié)知識(shí)點(diǎn)的水平；深入各小組討論中檢測學(xué)生參與度的評(píng)價(jià)體系建立；通過教學(xué)改革后教師在教學(xué)水平和教師自身修養(yǎng)上的評(píng)價(jià)。完成本次教學(xué)改革后，教師層面教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)為90分。

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關(guān)鍵詞：環(huán)境生態(tài)學(xué)；環(huán)境類專業(yè)；教學(xué)內(nèi)容；實(shí)踐環(huán)節(jié)

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）38-0236-02

環(huán)境生態(tài)學(xué)是生態(tài)學(xué)和環(huán)境科學(xué)之間的交叉學(xué)科，是生態(tài)學(xué)的重要應(yīng)用學(xué)科之一。環(huán)境生態(tài)學(xué)是研究在人為干擾下，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在的變化機(jī)理、規(guī)律和對(duì)人類的反效應(yīng)，尋求受損生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)，重建和保護(hù)對(duì)策的科學(xué)，即運(yùn)用生態(tài)學(xué)理論，闡明人與環(huán)境間的相互作用及解決環(huán)境問題的生態(tài)途徑。北京建筑工程學(xué)院環(huán)境工程和環(huán)境科學(xué)專業(yè)都將《環(huán)境生態(tài)學(xué)》作為專業(yè)基礎(chǔ)課。在近十年的《環(huán)境生態(tài)學(xué)》課程建設(shè)和教學(xué)實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)其在教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐環(huán)節(jié)和教學(xué)方法上都存在一定問題。本文針對(duì)這些問題和工科院校環(huán)境類專業(yè)的特點(diǎn)，提出了相應(yīng)的調(diào)整建議，以期為相關(guān)院校《環(huán)境生態(tài)學(xué)》課程建設(shè)提供參考。

一、教學(xué)過程中的問題

1.教學(xué)內(nèi)容的選取。目前國內(nèi)多數(shù)《環(huán)境生態(tài)學(xué)》教材的內(nèi)容可以劃分為兩大部分，一是生態(tài)學(xué)原理，二是應(yīng)用生態(tài)學(xué)。內(nèi)容包括：環(huán)境生態(tài)學(xué)緒論、生物與環(huán)境、種群生態(tài)學(xué)、群落生態(tài)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)、全球生態(tài)學(xué)、干擾生態(tài)學(xué)、恢復(fù)生態(tài)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、環(huán)境污染的監(jiān)測與評(píng)價(jià)、生態(tài)工程、生態(tài)系統(tǒng)管理和可持續(xù)發(fā)展等。我校《環(huán)境生態(tài)學(xué)》講課課時(shí)為24學(xué)時(shí)，相對(duì)于教材內(nèi)容來說課時(shí)嚴(yán)重不足。如何在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)兼顧生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)原理和應(yīng)用生態(tài)學(xué)兩大方面的內(nèi)容，同時(shí)突出重點(diǎn)，讓學(xué)生真正掌握課程內(nèi)容，是該門課程改革創(chuàng)新中面臨的主要問題。

2.實(shí)踐內(nèi)容的設(shè)置。《環(huán)境生態(tài)學(xué)》的課程特點(diǎn)是基礎(chǔ)理論和知識(shí)點(diǎn)多，涉及的交叉學(xué)科多（如環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、土壤學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、土木工程、風(fēng)景園林、城市規(guī)劃等）；研究對(duì)象的空間尺度從生物個(gè)體、生態(tài)系統(tǒng)到景觀和生物圈。此外，許多基礎(chǔ)理論和方法需要在實(shí)驗(yàn)和實(shí)際工作中才能更加深刻地理解和應(yīng)用，如何結(jié)合我校建筑類大學(xué)的培養(yǎng)要求和實(shí)驗(yàn)條件，科學(xué)設(shè)計(jì)《環(huán)境生態(tài)學(xué)》的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，鞏固和提高課堂內(nèi)所學(xué)知識(shí)，也是亟待解決的問題。

3.教學(xué)手段和方法的更新。目前，計(jì)算機(jī)和多媒體技術(shù)已廣泛應(yīng)用，以PPT為代表的多媒體技術(shù)已成為教學(xué)過程中不可缺少的工具。大多數(shù)時(shí)候，課堂上教師以PPT為線索進(jìn)行講授，學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)。在這種傳統(tǒng)的單向教學(xué)方式下，學(xué)生在課堂上沒有積極思考，缺少與老師的交流互動(dòng)，課后也缺少相應(yīng)的作業(yè)習(xí)題，導(dǎo)致學(xué)生很難深入理解知識(shí)點(diǎn)和基本原理。特別是在生態(tài)學(xué)原理部分的教學(xué)中，單純的理論講授較為枯燥，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，學(xué)習(xí)效果并不十分理想。如何改進(jìn)傳統(tǒng)的教學(xué)手段，通過更加多樣化的、互動(dòng)式的教學(xué)方法，提高課堂教學(xué)效果，也是教學(xué)過程中需要解決的一大難題。

4.學(xué)生成績的評(píng)定。在教學(xué)過程中，以往對(duì)學(xué)生成績的評(píng)定多以平時(shí)成績（30%）+期末考試（70%）為主。這樣的評(píng)價(jià)方式在實(shí)際教學(xué)過程中存在一定問題，如作業(yè)相互抄襲現(xiàn)象突出、課堂上不專心聽講、考前突擊背書復(fù)習(xí)等。由此可見，上述成績?cè)u(píng)定方法存在一定弊端，無法客觀、全面地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)效果，也沒有起到督促學(xué)生學(xué)習(xí)的作用。因此，迫切需要采取更有效的成績?cè)u(píng)定方式。

二、環(huán)境生態(tài)學(xué)課程建設(shè)優(yōu)化對(duì)策

1.教學(xué)內(nèi)容的取舍。根據(jù)我校建筑類大學(xué)的定位、環(huán)境類專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，在教學(xué)實(shí)踐中對(duì)《環(huán)境生態(tài)學(xué)》課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)取舍。除了重新選擇更加適合短學(xué)時(shí)、環(huán)境類專業(yè)的生態(tài)學(xué)教材之外，在課堂教學(xué)別突出生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)脈絡(luò)、生態(tài)學(xué)思想在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用、生態(tài)恢復(fù)和生態(tài)工程等與實(shí)踐緊密結(jié)合的內(nèi)容。教師有效利用課堂時(shí)間，重點(diǎn)講解課程要點(diǎn)和難點(diǎn)，介紹學(xué)科最新研究與工程進(jìn)展，補(bǔ)充和穿插較多的工程案例，使得教學(xué)內(nèi)容既不脫離教材，又在教材基礎(chǔ)上有所深化和補(bǔ)充。此外，結(jié)合我校城市雨水管理、給水排水和資源循環(huán)利用等特色研究方向，重點(diǎn)展開水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成、水生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與修復(fù)、水生態(tài)恢復(fù)工程等內(nèi)容，為環(huán)境類專業(yè)后續(xù)相關(guān)課程的順利開展打下較為扎實(shí)的生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)。

2.改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。理論與實(shí)踐結(jié)合才能更好地發(fā)揮知識(shí)的作用。在教學(xué)改革中，不斷加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的比重，豐富和改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。我校《環(huán)境生態(tài)學(xué)》的實(shí)踐環(huán)節(jié)分為兩部分內(nèi)容，即生態(tài)實(shí)習(xí)和認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。在生態(tài)實(shí)習(xí)方面，借助大興新校區(qū)建設(shè)的有利契機(jī)，建設(shè)了生態(tài)學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室和室外實(shí)習(xí)基地。在新修訂的培養(yǎng)計(jì)劃中，給環(huán)境科學(xué)專業(yè)安排了兩周的實(shí)習(xí)期，開設(shè)的實(shí)驗(yàn)有：重金屬對(duì)種子萌發(fā)及幼苗生長發(fā)育的影響，溫度對(duì)植物葉片細(xì)胞膜透性的影響，氯氣污染對(duì)植物葉片澄清液pH的影響，校園環(huán)境生態(tài)因子調(diào)查和校園植物群落調(diào)查。通過生態(tài)實(shí)習(xí)周，使學(xué)生鞏固了生態(tài)學(xué)的基本原理，掌握了生態(tài)學(xué)調(diào)查和實(shí)驗(yàn)的基本方法，提高了學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力，激發(fā)了其對(duì)身邊環(huán)境生態(tài)問題的關(guān)注和興趣，教學(xué)效果良好。此外，在大一第二學(xué)期開展的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)中，重點(diǎn)對(duì)城市生態(tài)環(huán)境進(jìn)行學(xué)習(xí)。為提升我校教學(xué)質(zhì)量，特聘請(qǐng)北京大學(xué)生態(tài)學(xué)專業(yè)教師帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)習(xí)。實(shí)習(xí)過程中，徒步考察北京北海團(tuán)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(tài)環(huán)境建設(shè)、城市排水和水景營造等內(nèi)容展開專題實(shí)習(xí)。在實(shí)習(xí)中，學(xué)生通過對(duì)北京鄉(xiāng)土植被和人工植被的認(rèn)知和比較，了解華北地區(qū)常見植物群落的組成和應(yīng)用，對(duì)比古代和現(xiàn)代城市水景營造理念和技術(shù)方面的異同，使群落、生態(tài)系統(tǒng)、生態(tài)工程等方面的理論和知識(shí)在實(shí)踐中得到提升。

3.采用多樣化的教學(xué)手段。針對(duì)上文提到的傳統(tǒng)教學(xué)手段的局限，我校在《環(huán)境生態(tài)學(xué)》教學(xué)過程中采用了多種不同的教學(xué)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(duì)教學(xué)重點(diǎn)，設(shè)計(jì)開放式問題，積極引導(dǎo)學(xué)生參與課堂討論，鍛煉學(xué)生的綜合思考能力和口頭表達(dá)能力。對(duì)一些可以通過學(xué)生自學(xué)掌握的內(nèi)容，如生態(tài)工程等，教師可以組織學(xué)生以小組匯報(bào)的形式就某類生態(tài)工程進(jìn)行系統(tǒng)介紹，通過文獻(xiàn)檢索、資料匯總、課堂匯報(bào)、報(bào)告寫作等環(huán)節(jié)，強(qiáng)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，而且還能訓(xùn)練學(xué)生的口頭表達(dá)、論文寫作等綜合技能。同時(shí)，教師在過程中應(yīng)注意掌握全局，通過教師對(duì)學(xué)生匯報(bào)的深入分析及總結(jié)，彌補(bǔ)學(xué)生匯報(bào)中的不足，提高學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)理解的深度和系統(tǒng)性。

4.改進(jìn)成績?cè)u(píng)定方法。我校對(duì)《環(huán)境生態(tài)學(xué)》的成績?cè)u(píng)定方式也進(jìn)行了一定改進(jìn)。考核成績由平時(shí)成績、期末考試兩方面組成，既考核學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握情況，也考核學(xué)生出勤、作業(yè)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(chǔ)知識(shí)和原理的同時(shí)，更加注重對(duì)學(xué)生綜合分析能力的考察。此外，也結(jié)合教學(xué)內(nèi)容的改革，將學(xué)生案例研討、專題報(bào)告等形式納入成績?cè)u(píng)定。

《環(huán)境生態(tài)學(xué)》的理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)。隨著近年來生態(tài)學(xué)理論的迅猛發(fā)展和復(fù)雜環(huán)境問題的涌現(xiàn)，《環(huán)境生態(tài)學(xué)》的前沿性領(lǐng)域也在不斷發(fā)展過程中，內(nèi)容不斷豐富和擴(kuò)展。目前，我國《環(huán)境生態(tài)學(xué)》的教材偏重生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)理論，對(duì)于建筑類高校的環(huán)境專業(yè)而言，存在學(xué)時(shí)不足、重點(diǎn)不突出等問題。這些特點(diǎn)決定了《環(huán)境生態(tài)學(xué)》課程建設(shè)的難點(diǎn)和重點(diǎn)。針對(duì)以上問題，我校環(huán)境系教師通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐環(huán)節(jié)、教學(xué)方法和成績?cè)u(píng)定方式等方面的不斷探索和改進(jìn)，力求提高教學(xué)效果，辦出特色。

參考文獻(xiàn)：

[1]牛曉音，鄭家文，劉家第.環(huán)境生態(tài)學(xué)教學(xué)改革實(shí)踐中的問題與對(duì)策[J].科教文匯，2011，（4）：44-45.

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