環境系統分析課程教學論文

時間:2022-10-12 10:38:46

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環境系統分析課程教學論文

摘要:針對環境系統分析課程具有綜合性強、理論性強、應用性強等特點,并著眼于地方經濟建設和社會需求,以提高學生的就業競爭力,從激發學生的學習熱情著手,通過優化教學內容、突出教學重點等舉措,較大程度提高了學生對課程重要性的認識、學習熱情及知識掌握水平。

關鍵詞:環境系統分析;教學改革;教學探討

環境系統分析主要依據系統科學,以模型化為手段描述環境系統的特征,模擬和揭示環境系統的發展與變化規律及其與經濟系統之間相互依存、相互制約的關系,并通過最優化與科學決策方法對環境系統的結構與運行、對環境-經濟的協調發展做出最佳的選擇[1]。該課程涉及自然、經濟、技術和社會多個方面,涵蓋大氣、水、土壤等多個環境要素,覆蓋運籌學、控制學、管理學、經濟學、工程學、數學、信息學等多個學科,要求學生既要有寬泛的知識面,又要有扎實的數學、工程學、決策學理論基礎。作為安慶市唯一一所省屬本科院校,安慶師范大學以“全力推進應用性突出、特色鮮明的高水平綜合類大學建設”為辦學目標,應為經濟發展和環境保護培養更多高素質專業人才。作為環境系統分析的任課教師,通過對該課程教學過程的不斷思考和總結,從以下幾方面對提高課堂教學效果進行探討。

1強化案例教學,激發學習興趣

從教育心理學的角度來說,興趣是一個人傾向于認識、研究獲得某種知識的心理特征,是可以推動人們求知的一種內在力量[2]。學生對某一學科有興趣或者對于某個老師的講課風格感興趣,就會持續地鉆研它,從而提高學習效果和質量。環境系統分析課程設置34課時,課時少,內容多而抽象,在這么短的時間內學好這樣一門綜合性和理論性較強的課程,再加上學生本身不夠重視,不少學生一開始就有畏難甚至厭學情緒。要在課時有限的條件下收到較好的教學效果,授課教師必須在增強課堂教學吸引力上多下功夫,最大限度地激發學生的興趣、調動學習熱情。案例教學是高效利用課堂學時、激發學習熱情、改善教學效果、提高學生綜合素質的有效途徑,其優勢在于緊密聯系實際,具有較強的針對性、目的性和實效性[3]。因此,在教學過程中始終將案例教學貫穿其中,對于基礎理論知識結合實際案例進行剖析。例如,在介紹第一章中的系統分析方法論時列舉了兩個案例。一是生活中的經典案例——一個人如何利用最少的時間準備一頓飯菜。在這一案例中,通過對做飯步驟的分解、分析以及對各步驟間聯系和制約的綜合分析,最終確定了耗用時間最少的做飯程序,這樣可以使學生更容易理解“分解+綜合”的系統分析基本方法和總體過程。第二個案例設計是針對環境系統,如何從兩個城市的不同可選方案中選擇固廢處置系統,以使得區域處理的總費用最小,進一步加深學生對“系統”、“分解”、“綜合”等概念的理解。環境系統分析課程內容還涉及很多的應用技術,如第三~七章包括各類水體的水質模型、大氣質量模型、環境質量評價模型等等,對于這些內容可以分別列舉2~3道例題來講解這些模型的實際應用。此外,對課程教學內容進行相關論壇和時事的補充、更新,注重課程教學內容的時效性和先進性,也可以在某種程度上吸引學生的注意力和興趣。比如,在講解城市非點源污染的控制途徑時,結合當前城市建設的熱點概念“海綿城市”加以介紹,使學生認識到城市中的水系、綠地、可滲透路面等等都是重要的海綿體,通過它們的下滲、滯留、蓄水、凈化等機制,可以對城市雨洪引起的非點源污染進行有效的控制。

2把握教學重點,加強課程聯系

環境系統分析是一門綜合性很強的交叉學科,與其他課程的聯系十分緊密,有學生反映某些知識點總是似曾相識。目前使用的教材是程聲通主編的《環境系統分析教程》,其中的水環境質量模型、大氣環境質量模型、環境質量評價、環境規劃等章節內容與《環境影響評價》《環境規劃學》《環境信息系統》等課程的相關內容有較大比例的重復。這就要求授課教師對相關課程的教學內容均有一定程度的了解,然后對環境系統分析課程的教學內容進行重組和優化,突出本課程的特點和重點,不能照本宣科,從而避免簡單、枯燥的重復教學導致學生的學習興趣降低。環境系統分析課程強調數學模型在環境規劃與管理中的應用,從這一角度出發,將《水力學》《環境水力學》《環境水文學》《環境影響評價》及《環境規劃學》等教材均作為本門課程的主要教學參考書,對課程教學內容進行補充、優化,對在其他課程中有所涉及、本課程又必須掌握的內容講深、講透,同時注重與其他課程的聯系。比如,在第二章介紹環境介質在水體中的紊動擴散特征時,可以利用水力學課程中的“雷諾實驗”來講解水體的紊流流態是如何產生的。再比如,對于污染物在有邊界的水體中進行遷移、擴散的二維水質模型解析解時,《環境系統分析教程》及《環境影響評價》教材只是簡單提到“通過假設虛源來模擬邊界的反射作用”,那么怎樣假設教材中并沒有進一步解釋,學生也很難理解。對于這一問題,結合《環境水力學》中相關內容對“像源法”進行了詳細的闡述,讓學生知其然并知其所以然。

3關注社會需求,提升就業能力

作為安慶市唯一的省屬高等院校,安慶師范大學對本市乃至全國的環境保護工作應該起到提供專業人才的作用[4]。環境系統分析是一門應用性較強的課程,其中各類環境質量數學模型的應用可為環境影響預測、環境規劃與管理、污染控制系統的選址與設計、污染現狀分析與治理研究等提供有力的、定量的科學依據。通過學習這門課程,學生可以掌握數學模型建立的原理、方法及應用,對于其成為能夠從事環境保護規劃、管理、設計、研究和開發等方面工作的高級技術應用型人才具有重要意義。因此在進行環境系統分析基本理論及應用技術教學的同時,也注重學生實際應用能力的提升。比如,如何建立零維水質模型確定某一小型湖泊或水庫的水環境容量,如何將一維穩態水質模型與最優化模型相結合對某一河段的污水處理系統進行最優化設計,這些訓練將在某種程度上提高學生在相關領域的就業競爭力。除此之外,積極鼓勵學生走出去,參與當地社會實踐,使學生在實踐中明確環境系統分析課程的重要性,使學生了解未來可能的就業方向,以此作為促進學生努力學習的動力。

4結束語

通過對環境系統分析課程教學的摸索,取得了一定的效果,學生對該課程重要性的認識、學習熱情及對知識的掌握都有了較大程度的提高。希望通過對該課程教學的不斷摸索,能夠使學生將學習期間學到的知識轉化為真正適應社會的實用技能,能夠學有所用,為生態文明建設做出貢獻。

作者:計紅 單位:安慶師范大學

參考文獻:

[1]程聲通.環境系統分析教程[M].2版.北京:化學工業出版社,2012:8-10.

[2]張寒冰,唐艷葵,閤明勇.環境化學教學改革探討[J].廣州化工,2011,39(17):118-119.

[3]鄧紅梅.廣東化工,2009,36(5):207-208.

[4]安徽網絡廣播電視.簡讀安慶市十三五規劃(一)[EB/OL].(2016-03-08)