数学在环境工程中的应用范文

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1 环境工程学的特点及传统教学中存在的问题

随着环境控制技术迅速发展，污染控制工程理论和实践的知识量也越来越多，知识点的更新速度也越来越快。我国各理工科院校的环境科学专业基本都开设有环境工程学课程，但纵观课程的教学现状，存在诸多不尽如人意的地方。

1.1 教学内容多且广泛

环境工程学包含废水污染控制、大气污染控制、固体废物处理以及噪声控制等，内容多而杂，容易造成学生对知识的掌握广而不深，学而不精。对应的专业教材知识更新慢；理论课程课时过多，实践课程课时少，专业技能训练难以保证[1]。

1.2 实习实训教学效果差

环境工程课程实习实训都是集中将学生带到某个与专业相关的单位比如污水处理厂，学生只能参观某些处理单元，不得随便操作任何设备、仪器，对于如何控制管理水处理工艺的运行、如何解决运行问题等，仍然得不到学习和锻炼。实习实训教学现场通常比较嘈杂，学生对参观的内容往往是“走马观花”，不能达到实习实训的目的。

1.3 实验项目偏少且单一

环境工程实验作为环境工程学理论课程的后续实验课程，该课程不仅能加深、巩固学生对环境工程基本理论的理解，同时还可增强分析问题和进行科学实验的独立工作能力；有利于掌握有关环境工程实验研究方法和实验技巧，培养整理、分析数据能力，提高环境工艺、工程方面的科研思维能力和创新意识。但是目前环境工程实验教学仅限于几个固定实验，比如：活性污泥实验、大气除尘演示实验、氧传递系数测定实验等，实验项目偏少。教学方式大多是在教师讲解之后，学生“依样画葫芦”进行实验，学生对实验目的和步骤理解得不够透彻，在整个实验过程中处于一种被动的地位。另外，学生对实验设备缺乏感性认识，即使把实验指导书中对设备的基本构造、使用方法和注意事项看了多遍，仍不得要领，甚至不能正确地操作设备。另外，某些实验项目受到设备数量、品种、成本等方面的限制而无法开展。

2 虚拟仿真技术在环境工程学理论及实验教学中的应用

虚拟仿真教学是指利用实物和计算机软件共同模拟出真实的情境，让学生在模拟的情境下进行探究和学习。随着科学技术的迅猛发展，虚拟仿真技术越来越广泛地被应用于各领域的专业教学，如自动化[2]、水电机组监测与故障诊断等[3]。虚拟仿真教学可以根据教学的实际需要和效果，对教学内容进行动态的组织和修改，具有很强的针对性和互动性，能够充分发挥学生的主动思维[4]。

2.1 虚拟仿真技术水污染控制的运用

虚拟仿真技术教学可以提升学生对城市生活废水、工业废水处理系统的认识，提高教学效果。在仿真系统中，学生按照时间操作规程的要求对各个工艺参数进行调整，最终确定处理后的废水与污泥能否与实际设计的标准要求相符[5]。学生可根据提示熟悉虚拟水厂构筑物分布和水厂概况，查看主要动力设备的知识点，了解水厂主要动设备能耗和药剂成本，了解污水处理厂的相关工作规定和安全章程等。比如：虚拟仿真水厂包含巡检项目和事故预案工况等，分别是正常工况巡检、出水总氮超标、出水总磷超标、出水COD超标、反应池曝气量调节、初沉池排泥撇渣、内回流的调节、SVI调节，从而掌握污水处理厂常见事故的应急处理预案和解决措施。

2.2 虚拟仿真技术在大气污染控制的运用

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1国外环境工程专业的发展

环境工程是在20世纪60、70年代兴起的。1970年，在新成立的美国环境保护局的不懈努力下，环境工程学科的地位得以在美国确立欧州许多国家都以美国环境工程师学会(AAEE)于1998年提出的环境工程教育的定义作为开展环境工程教育的指导原则，该定义为：“应用工程原理进行环境管理，以保护人类健康，保护自然生态系统，保护并改善与人类生活质量相关的环境。”该定义实际指出环境工程的工作在于水和废水处理的设计和管理，并对空气、土壤、河流和湖泊污染进行治理。但近几年来，则已逐渐将诸如环境系统设计等更宏观的工作内容纳人其专业范畴，并更多地重视废物的减量化、循环利用，以减少所需处理的废物数量。欧洲各国对如何确定满足环境工程师教育需要的课程计划设置问题尚存在很大的不同，但大多数环境工程专业教学计划都反映了这样一点：由于环境工程源于诸如土木工程和卫生工程等传统的专业领域，因而其教学计划的设置与这些专业密切相关，有的甚至是在这些传统专业的基础上加以扩展而设置的。

2我国环境工程专业发展的现状

我国的环境工程本科教育起始于20世纪70年代，80年代末真正形成规模，迅速发展是在90年代扩招之后。纵观各个高校的环境工程专业，大致由以下几种形式发展而来：(1)以清华大学、同济大学为代表的传统的市政工程专业发展而来的环境工程专业；(2)以南京大学、浙江大学为代表由传统的化学、化工类专业发展而来的环境工程专业；(3)其他矿业、石油、冶金、地质、海洋、农业等院校的相关专业发展而来的环境工程专业。

目前各类院校环境工程专业人才培养的目标基本没有太大的区别，在课程设置上有很大的相似之处，教学内容主要由化学类知识、工程类知识和专业类知识三大块结合而成，只是各知识所占比例不同而已，这样培养出来的学生具有基本相同的知识背景，而缺乏相应特色，不能适应多变的市场需求。

3环境工程专业课程体系设置

探讨环境工程专业课程体系设置应符合市场需求、科学发展、学校特点这三个方面的要求，现从以下几个方面进行的探讨：

3.1确定培养目标和培养模式，适应市场需求

高等本科环境工程专业教育的总体目标是为21世纪培养环境工程学科的高级工程技术人才，在确定环境工程专业培养目标时，不仅要兼顾所在学校的实P示情况，更重要的是要适应社会主义市场经济对人才的需求，对环境保护工作者的新要求。具体的讲就是要“厚基础，宽口径，重能力，淡专业”的通才教育。要求学生理论基础要扎实，知识面要宽，在实践中不断加强动手能力、协同工作能力、学会学习的能力，根据市场需求可细分专业方向进行培养，学生就业方向除环境工程方向外，可细分如给排水方向、化工环保方向、环保设备设计方向、环境监测方向、环境规划与管理方向等。这样既满足了市场需求，又缓解了环境工程专业目前面临的就业压力。

环境工程的课程体系应该是弹性的。全部课程基本应由四大模块组成：即通识教育课程，专业基础课程、专业课程和选修课程。其中通识教育课程按《高等学校本科环境工程专业规范》设置，专业基础课程是环境专业的基础课，它是进一步学习专业课的前提，选修课程则是为了拓宽学生的知识面，可根据学校实际和学生将来的就业方向有针对性地进行选择。将上述模块具体化为：

第一模块通识教育课程：政治课、法律基础、数学、物理学、化学、外语、计算机应用等。

第二模块专业基础课程：力学、工程制图、电工学、环境工程原理(化工原理）、环境监测、环境工程微生物学等。

第三模块专业课程：水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置、物理性污染控制工程、环境规划与管理、环境评价、清洁生产、生态工程等。

第四模块选修课程。环境工程概预算，环境工程仪表与自动化，环保设备基础，环境工程仿真与控制，环境工程施工技术，环境工程技术经济，环境管理与法规。

在上述课程体系中着重强调了数学、化学、力学以及计算机应用的重要性，这是因为在环境工程设计，环境事件分析中，都离不开上述的基础知识。环境工程原理主要讲述的是防治环境污染、公害的技术和措施的基本原理，而具体的技术和措施在相应的专业课中将讲授。在确保工程技术教学的同时，还须重视法律、经济等的教学，做到文理渗透，尤其是在可持续发展的要求前提下，工程技术将越来越多地涉及到管理、法律及经济等问题。正如研讨会指出的，一个合格的环境工程师，不仅应是一个技术行家，而且应具有良好的交流技能以及宽阔的交叉科学领域(如法律、经济等)的视野，学生具备这些扎实的基本知识和拥有这些广泛的知识领域，就能在变化的专业领域和多边的市场竞争中立于不败之地。

3.2加强基础教学，重在自主学习能力的培养

环境工程专业属于交叉学科，一方面使其可以博采众长，汲取更多学科的营养。另一方面却容易忽视学科本身内在的规律，使得课程设置没有形成一个完整的体系。例如污染治理涉及化学、化工方面的知识，于是课程中设立四大化学，每门课课时都很多。污染治理的工艺设计需要一定的绘图基础，所以就设立机械制图课，虽了解很多机械零件方面的知识，但学生学过之后，既搞不了机械设计，又画不了工艺图。学习基础课，却不知用在哪里；学习专业课，又把该用的基础知识忘记了，基础与专业互不关联、相互独立，课程之间缺乏渗透和有机结合“基础知识”的选择应该着眼于整个环境学科，着眼于为学生今后发展奠定基础。更为重要的是传授获取知识的方法和思想，培养学生的创新意识和科学品质，使学生具有潜在的发展能力和基础，即继续学习的能力、表达和应用知识的能力、发展和创造知识的能力，这才是百年树人的基石。所以环境工程专业的学生要学习好数学、物理和化学等基础知识，掌握好计算机、制图等工程领域的基本技能，才能适应社会的各种变化。在课程体系设置时，可将教学过程分成两阶段，即前二至三年为基础教育阶段，基础教学阶段课程彻底打通；后一至二年为专业方向分流阶段，扩大学生的学习的自主权，在兴趣中培养他们的自主学习能力。

3.3结合地域特点，以特色谋发展

复杂性和多样性是环境科学的最大特点之一，反映在环境工程专业建设中就是不同的院校环境工程专业各有特色。可以依靠某一行业、某一技术或者现有完善的学科建设进行发展。例如依托于水文地质及工程地质省部级重点学科的中国地质大学，侧重于地下水研究，形成了具有地学特色的环境学科体系。国内最早开办环境工程专业之一的西安建筑科技大学，以土建类学科为基础，依托教育部西北水资源与环境生态重点实验室、陕西省环境工程重点实验室的重要资源，形成了环境类工科与理科专业齐头并进的发展特色。

如何在众多的院校中脱颖而出，将自己的环境工程专业办出特色，在激烈的人才市场竞争中立于不败之地，是在专业建设中必须考虑的重要问题。而一个专业要办好、办出自己的特色，主要受两方面因素的制约：一是社会的需要；二是学校自身的办学条件，即学校的整体背景和本专业教研室实际能为专业人才的成长和培养提供什么样的软、硬件条件。此外还要将社会近期的人才需求和专业的长远发展结合起来，对当前和未来的人才需要有一个较准确的预测，只有这样才能保证所设置的专业和与师资队伍的相对稳定性。

3.4改革教学手段，提高教学质量

现在好多学校环境工程专业的教学还是主要以课堂教学为主，老师讲，学生听，课后完成习题，一份试卷定成绩^“填鸭式”、“满堂灌”的教学方式已经不能适应环境工程专业的的教学要求，澳大利亚一位着名环保专家曾经说过：真正的环境教育是在环境中的教育。现在好多学校环境工程专业的教学还是主要以课堂教学为主。所以改革教学手段，探讨和尝试适合环境工程专业教育教学的方法是提高教学质量的关键。

改变课堂教学形式教学的主体是学生的学而非教师的教，从学生的兴趣出发，以学生的学为中心，借以“案例式”，“师生互动式”，“合作讨论式”“启发式”和“渗透式”相结合等方法施教，让学生在兴趣和快乐中学习，定能起到事半功倍的效果。

从课堂走向实践对于工程这一种职业，其最终目的是通过实践造福人类。环境工程专业具有很强的实践性，需要学生具有很强的设计能力、动手能力和运角多学科知识的综合能力，其最终目的是应用实践、解决实际问题。而现有的环境工程实践教学内容不够完善。因此强化实践教学环节，提高学生的专业技能和解决实际问题的能力，是环境工程教学的重心。在环境工程专业教学过程中，实践性教学环节除了课程设计和实验外，还可以包括现场实例剖析、案例理论教学、企业参观实习、工地蹲点操作、参与实际工程的规划设计与管理、现场和室内的采样分析与实验等。这些实践性教学环节不仅是专业教学所必须的方法和途径，也是培养学生学会学习、增强独立和协同工作能力、扩大知识面的重要保证。

知识的与时俱进可持续发展的观点已经深入人心，而当前环境工程专业的教学重点主要放在末端治理，即“废水、废气、废渣”的治理方式和以工艺革新为主的教学内容。西方发达国家的环境工程专业培养理念已经从末端治理转向首端防治。因此，清洁生产、循环经济、零排放技术及产业生态的原理及思维方式已经贯穿在他们的整个教学体系之中。还有，国际上对产品质量的要求已经在IS09000的基础上提高到IS014000和IS018000，我们的教学内容就应该补充IS014000和IS01800而淘汰IS09000。

4结语

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一、明确培养目标和要求,制定非全日制专业学位研究生培养方案

为明确环境工程领域非全日制专业学位的培养目标和要求,根据《中华人民共和国学位条例》和全国工程硕士专业学位教育教育指导委员会的有关推荐材料,2009年全面制定了西南交通大学环境工程非全日制专业学位研究生培养方案。

(一)培养目标

环境工程领域非全日制专业学位研究生应掌握坚实的学科基础理论和宽广的专业知识,对环境工程技术的国内外现状和发展趋势应有较全面的了解。能熟练运用先进的科学技术、工具和实验方法,具有独立从事工程技术研究、技术改造、开发、设计与工程管理的能力。

(二)学制及学习年限

非全日制专业学位研究生的研究生,采取进校不离岗的方式,在校学习时间累计不少于半年。

非全日制专业学位研究生的学习年限为3~5年,其中论文研究工作时间(从开题报告通过之日起至论文送评阅前止)一般不少于一年半。

(三)课程设置及学分要求

1.课程设置原则。(1)课程内容:环境工程非全日制专业学位课程设置要以实际应用为导向,企业需求为目标,以综合素养和应用知识与能力的提高为核心;(2)课程量:环境工程非全日制专业学位原则是三个学期全部完成,并注意第一学期课程安排的饱满度;(3)课程结构:环境工程非全日制专业学位采用课程类别设计思路,切实增强工程意识、增强工程素质培养、增强工程能力。

2.学分设置。全部课程按课内16学时计1学分。环境工程非全日制专业学位学业期间获得学分总数的基本要求为32学分。

3.课程学习。环境工程非全日制专业学位研究生课程教学强调理论与应用课程有机结合,学校聘请有丰富实际工程经验的专家讲课或开设专题讲座,突出案例分析和实践研究。教学过程重视案例分析、现场研究等方法;注重培养学生研究生实践问题的意识和能力。

4.课程设置方案。环境工程领域非全日制专业学位研究生学位课程体系分为5个部分,分别是公共课程、基础课程、专业课程、选修课程、必修环节。课程设置方案中公共课程特增加知识产权和信息检索两门课程,突出培养学生的知识产权意识和信息检索能力;基础课程突出培养学生的外语应用能力和应用数学知识解决实际工程的能力;专业课程重点培养学生专业的基础知识和业务素质;选修课程重点考虑各类学生的研究目标不同,工作性质不同进而突出学生的专业特色;必修环节主要为校内外知名教授、专家开设环境工程领域研究前沿知识讲座和实际案例分析等,着重培养学生的实际应用能力和拓展学生的视野等。

(四)学位论文

学院应严把学位论文过程关,从学位论文的选题、开题、编写、预答辩、答辩等工作入手,扎实做好每一步工作。设计过程分,即指导教师对学生在论文过程的中的态度、进度等各方面进行打分,不合格者取消其答辩资格。

二、师资队伍建设

(一)环境工程领域非全日制专业学位研究生教学师资队伍建设目标

环境工程领域非全日制专业学位研究生教学体系中工程型教学人才资源建设是建设质量保障的核心环节。根据国家卓越工程师的培养背景、根据环境工程行业特点、根据依托单位的自身特点,拟定了师资队伍建设目标为:建设专职与兼职相结合、企业与学校相结合、反映轨道交通行业、具有国内外行业影响力的高水平、立体化环境工程专业工程型教学团队。

(二)环境工程领域非全日制专业学位研究生教学体系企业教师队伍建设

环境工程领域非全日制专业学位研究生教学体系企业教师队伍建设实行考核聘任制,动态管理。在此基础上,结合企业专业技术人才队伍数量多,层次高的特点,在今后企业的师资队伍建设中我们将在总量上适度增加的同时,重点在师资队伍的层次上进行提高,提高师资队伍的层次,提升企业教学的质量。

(三)环境工程领域非全日制专业学位研究生教学体系学校教师队伍建设

根据我校环境工程专业特点和行业应用需求,在教学 主管院长领导下加强原有工程型教师教学团队建设工作。

三、环境工程领域非全日制专业学位研究生教学质量保障机制

(一)建立教学全过程动态保障机制

参照西南交通大学专业学位教育质量保障体系及实践教育相关质量保障措施,建立环境工程领域非全日制专业学位研究生的教学质量安全动态保障机制。

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针对环境工程设计与概预算的课程特点和教学过程中存在的难点，以目标导向(OBE)为出发点，从教学内容、模式、完善考核体系等方面进行教学改革和探索。采用现代信息教育技术，实现教学多媒体化、网络化，提高了课程的教学效果；采用项目化教学，实现了课程与社会需求紧密结合，为社会培养了实际应用性人才。

关键词：

环境工程设计与概预算；课程改革；教学模式；案例化教学；考核体系

随着国家对环保事业不断重视，社会对环境工程人才需求日益增加，环境工程专业也逐渐在工、农、管等各类高等院校出现[1,2]。多年来，我国高等院校环境工程专业为国家培养了大批专业技术人才，为国家的工业、农业的绿色和可持续发展做出了很大的贡献。为了使该专业学生更好地为社会服务，各高校也在不断探索增开与生产实践紧密相连的课程，而环境工程设计与概预算就是近年来被争相开设的一门课程。

1环境工程设计与概预算课程在环境工程专业的重要性和教学现状分析

1.1环境工程设计与概预算课程在环境工程专业的地位、作用

环境工程设计基础被业内认为是环境工程专业非常重要且实用的一门专业基础课，实用性强，与实际工作联系紧密，受到广大学生欢迎。其内容主要包括环境工程设计的基础知识、基本原则、设计程序、技术规范、工艺设计、环保设备设计基础、施工图设计等。环境工程概预算也是非常实用的一门课程，包括环境工程概算、预算、竣工决算、招投标、成本核算和技术经济分析等。环境工程设计基础和环境工程概预算都是培养计划中的重要内容，也是工程认证所要求的学生必须掌握的内容。通过该课程学习，培养学生解决复杂工程问题的能力，提高学生设计、绘图、计算等多方面技能，为今后从事环境工程设计、造价和招投标等工作打下扎实的专业基础。这门课使学生对专业课中水、气、渣等不同方向有一个总体认识，掌握这些方向的共同基础知识；让学生了解未来该专业就业去向，找到自己工作方向；也让继续深造的学生对该专业各方向有深入了解，选好自己的研究方向。所以如果说环境工程专业各方向都是一颗颗璀璨夺目的珍珠，那么这门课就是穿起这些珍珠的线，因此，该课于环境工程专业来说，非常重要，起到总起、总概或总结的作用。

1.2环境工程设计与概预算课程教学现状分析

该课程是较新的一门课[3]，各高校也都因其实用和与实际联系紧密而积极增开这门课。该课程在国外发展较早，国外多采用案例教学，但目前国内高校还处于起步探索阶段。在教学实践中发现，国内相关教材较少，特别是针对石油化工类院校的更少。现有教材多偏重理论知识和原理介绍，大多数学校采用理论授课为主的教学模式[4,5]，缺乏实际工程案例等应用性阐述，系统性、完整性不强，不符合教学特点和规律。目前金毓荃教授主编的《环境工程设计基础》是各高校大多采用的教材[6,7]。但大多数高校通常是将环境工程设计基础和环境工程概预算作为两门课分别讲授；甚至由于课时有限，许多高校未开设概预算，进而导致学生这方面知识和技能缺乏，不满足工程教育认证要求。在教学中，通常以环境工程设计为主线，介绍设计的范围、原则、内容等相关的一些基本知识，包括厂址选择和总平面布置、工艺流程设计、车间布置设计、管道铺设和环保设备选型等[8]。然而，仅这些内容还不能满足社会对学生的要求。由于行业标准和环保相关政策在不断完善，所讲授内容也需与时俱进[9,10]。因此，对于环境工程设计与概预算属方法论类课程的教授，要求教师随着现代科学的不断发展，不断更新教学内容，与时俱进。将该课程的设计内容，包括水、大气、固废等和工程概预算有机结合，重点解决如何根据具体的工程实际和技术要求做出合理科学的工程设计，包括初步设计和施工图设计，并对设计做出详细准确的概预算，增强该课程的实用性。通过课程教学和对一些大型设计院实际做的工程设计案例讨论，提高学生知识运用水平及动手能力，提高学生观察问题、发现问题、提出问题和解决问题的能力，为学生走上工作岗位，迅速上手工作打下基础，提高该课程的应用性。故近年来，我们在结合市场需求和学校特色基础上，对该课程进行了改革，使该课程更好地为学生服务。

2环境工程设计与概预算课程教学改革与发展探讨

2.1将环境工程设计基础与环境工程概预算合二为一使知识系统化、连贯化

我们开始同大多数高校一样仅讲授环境工程设计基础，其中用2个学时简单介绍概预算知识，但学生反映概预算知之甚少，不能满足以后工作需要。但由于学时有限，不可能像土木工程专业那样，单开设一门工程概预算。因此综合考虑后，将环境工程设计基础和环境工程概预算合为一门课程，这在国内高校还很少见。但我们认为，环境工程设计和概预算本就是不可分割的内容，一个工程设计的是否合理，有很大一部分取决于它的是经济性。而在项目的竞标中，投标书中的预算非常关键[11]。只有预算和底标相差的最小，才有望竞标成功。因此，对于一个完整的工程来说，设计与概预算不可分割，为了使学生对工程项目有全面深刻的认识，这两部分内容适合在一门课程里讲授。

2.1.1教学内容改革

对于设计部分，选择以金毓荃教授主编的《环境工程设计基础》为基点，对其中内容进行适当删减或增补。例如，由于我校开设了专门的环保设备原理课程，因此，环保设备的相关内容做了删减。再如，因我校是石化类院校，学生就业以石油、石化系统为主，所以，为给学生日后工作打好基础，将第七章《管道布置与设计》内容增讲了化工厂的管廊布置等。同样，在第三章《厂址选择》中，增加了化工厂选址的特殊要求，且以某化工园区选址的实际工程案例讲述如何进行选址和需注意的问题等。传授知识的同时又教会学生运用知识，做到授之以渔。在讲授设计过程中穿插概预算，对工程项目做全过程分析。将二者结合，使学生掌握知识全面深入。教会学生编制环境工程项目的投资估算、设计概算、施工图预算和竣工决算等。而这些内容都是学生在以后工作中会经常遇到的。

2.1.2做到与时俱进符合时代需求和教学规律

根据最新行业标准、环保政策和环保技术等更新和强化相应的教学内容，将应用少的、落后的工艺等相应缩减，使教学内容符合时代需求和教学规律。将课程有机整合和整体优化，理顺各部分内容之间的关系。做到课程教学反映实践工作中的具体应用和发展动态，教学与考核手段现代化和简易化，便于学生学习和教师教学。总之，增强环境工程设计和概预算内容的有机结合，改变以往只重视设计内容讲授即将该课程变为环境工程设计基础；或只讲授概预算内容即将该课程变为工程概预算。该课程应是完整工程项目的全过程分析，既包括设计又包括概预算，二者不可偏废。

2.2改变教学模式增加案例教学提供多方位思维训练

在讲授中，使学生了解环境工程设计的最新应用，将符合客观实际教学内容及手段进一步加强，将不足内容进一步完善。开展案例分析与讨论，提高学生学习兴趣。通过教师教学评价和学生学习评价，检测教学质量，进一步获得教学效果和质量提升。

2.2.1改进教学方法，提高学生学习兴趣，增强师生互动

增加实际的工程案例，采用项目化教学以实际工程为例，将完整的工程包括项目前期到验收等进行全过程分析，使学生深刻了解工程的含义。在教学过程中，将基本知识与实际工程案例结合。例如，讲授完设计工作需要遵守的基本设计原则、注意事项等后，给学生一个实际工程案例的基础条件，然后教师和学生转换角色，把教师转变为设计部主任负责项目设计审核等，将学生设定为设计人员，鼓励学生运用所学知识，提出设计方案，再由教师审核或学生互评等。通过转变教师和学生的角色，摆脱传统的教学模式，充分利用学生头脑灵活好奇心强、勇于探索的积极性，增强学习动力，提高教学效果。

2.2.2加强教学体系建设，实现教学多媒体化、网络化

教师与学生在教学过程中互动、交流，活跃教学气氛，提高教师的授课效果和培养学生创新能力，使整个教学内容成体系，系统、连贯。设计、概预算和绘图知识有机、有序结合，使学生对整个专业有全面认识。采用现代化教学技术，使用多媒体教学。在授课中，采用多媒体课件能较生动、形象和清晰的讲授工艺、设备、阀门和管道等知识。如讲授《阀门》一章节时，为使学生更好的明白各类阀门的工作原理和适用条件，特别播放了闸阀、旋塞阀、截止阀等工作原理和过程的动态Flash。不仅讲清了知识点，还提高了学生学习兴趣，受到学生欢迎。通过，上机实际操练，讲练结合，将知识真正转化为能力。同时，通过我校教育在线网站，开辟这门课的讨论园地，学生可在上面充分讨论，提高了学习主动性，增强学习兴趣。

2.3建立完善的考核体系

增加实际能力考核，促进学生能力提高。增加情景测试，提高学生动手和思维能力。改变只以笔试成绩这种单一形式作为教学效果的评判，进行多元化模式考核。该课程是一门与实际工程非常贴近的课程，因此，其考核体系就与其他理论课考试不同。除了常规的期末笔试外，增加案例分析等实际情景考试。即让学生分组，分别撰写可行性研究报告或标书等，然后，互相作为专家评审对方的可研报告或标书等，互相评判、打分。通过这样考核，提高学习兴趣，使学生更好地掌握设计和概预算、招投标等实际的专业技能。增加设计能力的考核，将以实际工程为例，要求同学做简单设计和概预算。采用学生互评的方式，互相提出优点和不足，学习对方优点、改正自己缺点。让学生通过实践理解怎样的工程设计才是合理、经济和实用的。

3结束语

我们要紧扣国家环保产业的发展需求，培养应用性环保专业技术人才，推进环境工程设计与概预算课程改革，提高学生工程实践能力和专业技术才能。通过改变传统教学思维方式，积极采用现代教育技术手段，改变教学模式，实施项目化教学改革，完善考核体系，经过长期投入和精心准备，提高该课程的教学质量，进而提高该课程的教学水平。从而为国家培养出更多环境工程专业应用型技术人才，更好地促进我国工农业的绿色、可持续发展。

作者：吴莉娜 孔惠 单位：北京石油化工学院 哈尔滨工业大学

参考文献

[1]雷鸣,廖柏寒,杨仁斌.环境工程本科专业就业形势及其教学改革[J].高等农业教育,2008,205(7):61-64.

[2]杨仁斌.农业院校环境工程专业的教学改革与实践[J].湖南农业大学学报,2004,5(2):50-52.

[3]梁晶.项目化教学在《环境工程设计》课程中的应用[J].科教研究,2011(28):66-70.

[4]秦晓海.环境工程设计基础教学方法探讨[J].中国冶金教育,2012(5):15-17.

[5]周翠红,陈家庆,孔惠.环境工程特色专业的建设与实践[J].中国现代教育装备,2010,111(23):84-86.

[6]金毓荃.环境工程设计基础[M].北京:化学工业出版社,2002.

[7]梁晶.高职院校《环境工程设计》课程教学改革与探讨[J].科技教育,2011,24(1):27-30.

[8]梁晶.项目化教学在《环境工程设计》课程中的应用[J].中国科教创新导刊,2011,28(1):66-67.

[9]常俊英,陈家庆,周翠红.环保设备原理与设计课程教学改革与实践[J].中国现代教育装备,2011(3):95-96.

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随着高新科技的不断发展，化工业、建筑业等得到了飞速的进步，取得了很多技术上的突破，但是在快速发展的道路上化学品带来的爆炸、泄露、辐射等时间不断的侵扰着人们的生活环境，对人类的生命财产安全及生存环境的污染等产生了巨大的不容忽视的影响，成为当代各个国家重点治理项目之一。因此对存在风险的工程建设项目进行环境工程风险评价显得尤为重要，成为了人类安全及生态循环得以保障的最为急切的需要。通过对历史事例进行研究分析可以发现一个规律，对建设项目进行前期飞风险评价，如可能突发事故原因与概率分析并对后果危害进行预测，提出能够避免或减少的对策，这样能够大大降低事故发生的概率，降低损失到最低。

2环境工程的风险评价的问题分析

2.1选择风险评价终点

对于人体健康的风险评价终点一般为一个物种，受体是人，无需选择。生态系统风险评价终点却不一样，不仅仅一个，因此需要进行终点的选择，这个选择也决定了风险评价过程。终点选择问题存在于所有的环境组织中，选择的原则根据生态系统及污染物的特性进行选择，了解越多选择越准确。鉴于生态环境的复杂情况以及评价员的主观性，因此选择的终点不尽相同，对此现在缺乏一个统一的选择方法与标准对评价终点进行选择。

2.2优化数学模型

数学模型是环境风险评价不可缺少的部分。环境风险评价的目的是对人为活动造成环境影响的可能性进行预测，而该过程是通过对已有资料分析预测可能发生的后果，其中涉及到大量数学计量模型的使用。因此数学模型质量的好坏对整个风险评价的准确性起到关键性作用。主要涉及模型有：污染物的环境转归模型及时空分布模型、外推模型、暴露模型、风险计算模型等。风险评价是多种模型的有机组合，并通过计算机进行连接组合。随着社会的不断发展，风险评价变得日益复杂，准确性的要求也日益提高，因此对数学模型的完善与优化是风险评价研究重点工作。

2.3暴露评价

对人体风险评价过程中暴露评价主要是指预测人体的暴露值、暴露时间、频率、途径，表征为受到暴露群体。而进行生态风险评价过程中，生态暴露评价比人体暴露评价要有难度，特别是暴露群体表征的确定，主要原因是不同的物种拥有不同的栖息地环境，且该环境差异大，如陆生环境、水生环境等。生态的暴露评价属于风险评价中基本组成部分，且因为暴露系统具有极为复杂的特性，因此当前仍缺乏一个可以适用于全部生态风险评价的暴露描述。对生态暴露评价方法与技术的研究与发展成为当前本行研究工作者研究重点项目。

2.4处理不确定性风险

处理不确定性风险作为风险评价中长期存在的问题。其不确定性来自于多种外推的结果，如，非同级生物之间的外推、实验室对野外状况的外推等。对不确定性风险进行定量化的处理，是当前风险评价需要解决的重要技术问题，需要研究与发展多种外推的理论，并建立科学外推的模型。

3风险评价的应用

风险评价在环境影响评价中应用的目的是有效科学的对整个环境影响评价质量进行提高。环境风险评价首先就工程进行分析，从中预测可能发生的事故风险，并对项目原有风险开展调查，调查内容有工艺、包装、运输、原料及燃料用量、贮存等。其次在确定了风险源后，根据选择的模式进行风险评价，最终确定该项目风险的级别，同时对事故造成进一步污染后果进行预测。

4结论

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（1.安徽农业大学资源与环境学院，安徽 合肥 230036；2.农业部农业环境科学观察实验站〈合肥〉，

安徽 合肥 230036）

【摘要】农村和农业环境保护是我国建设美好乡村及现代农村生态文明的首要任务，农村急需环境保护工程技术人才。文章分析了农业高等院校环境工程类课程教学存在的主要问题，从建设具有农业院校特色课程的观点出发，提出课程教学改革的方向。

关键词 农业；高校；环境工程；课程

环境工程专业在我国设置初期主要以工科院校为主，教学课程要求通过理论和实践等教学环节，使学生系统地了解和掌握环境保护的基本理论、原理和方法，培养学生具备环境污染控制及其治理等方面的知识、技术和能力。环境工程学科是一个交叉学科，不同高校设立该专业的基础条件不同，部分高校是在化学学科的基础上成立的，有些在水利学科基础、市政工程、或机械等学科的基础上成立的，还有以生物工程学科为基础而建立[1]。传统工科院校环境工程专业课程体系及教学内容，以数学、力学、材料学和工程学等专业为主，主要集中于市政工程建设和工业污染防治[2]。农业院校环境工程专业多数以生物和化学学科为基础[1]。

农业污染控制已经成为我国现代农村生态文明建设中的重要领域[3-4]。服务“三农”是农业院校的目标，农业院校的环境工程类课程应为农村环境保护技术人才培养发挥作用，引领农村环境保护科学的发展，使农业高校的环境工程专业具有更大的发展前途[5]。我国多数农业类高校环境工程专业设立时间较工科类院校晚[1，6]，虽然取得一定的成绩，但课程教学还存在诸多问题。

1　农业院校环境工程类课程教学存在的问题

1.1　教学内容没有突出农业院校的特色

面向农村服务农业是我国高等农业院校发展的目标和方向[7]，但农业院校环境工程课程设置目前仍然沿用以城市与工业污染处理为重点的的教学内容。虽然有些优秀教材包括了部分适合农村环境保护的理论内容，但限于课时，许多被大纲规定为自学内容，或只占极少的课时。多数环境污染控制工程类课程教学内容以大中型污水处理工艺为主，不适应我国农村大量个体家庭使用的小型沼气池、畜禽、水产养殖业等有机质含量高、水量相对小的特点。课程教学涉及农村环境面源污染控制措施内容较少，没能突出农村和农业环境污染防治技术的应用教学特色。

1.2　教学体系不完善，不利于人才培养要求

跟踪调查显示，学生在校学习期间，实习、设计等实践性教学环节对工作后帮助很大[8]，学生没有得到适当的实践锻炼和工程意识的教育，这已经是我国包括工科院校在内的工科教育普遍存在的问题[9]。环境工程是工科类专业，课程理论内容和工程意识培养，需要通过实践类课程来加强和提高。受到学校类型、专业发展时间和实验、实践课程教学方式等影响，农业院校环境工程实践教学通常开设一些简单的验证性实验和短期认知性实践教学，如一周的教学实习，缺乏到相关企事业单位进行较长时间的实践锻炼，不设置设计课程，考核制度也不完善。

1.3　实践教学内容脱离农村污水防治现实，教学效果不明显

工科院校在发展的过程中形成相对完善和稳定实践教学体系，如与企业建立良好的合作关系、合作单位有专门的实践教学指导人员、与企业有合作科研项目等。农林院校与农业企业和农村地方管理机构联系紧密，与实力强的环保和工业企业等单位合作关系较弱。我国农村环境保护体系尚不完善，实践指导技术人员更加缺乏。这些因素造成针对农村和农业环境保护内容的实践教学力量不足，而城镇或工业环境保护内容实践教学质量不高，教学效果不明显。如许多农业院校虽然与部分工业企业、市政环保企业和省市级环境监测部门建立教学实践合作关系，但实习内容与农村农业污水处理和控制有一定差距，学生对农村农业污水处理和控制领域仍然感到陌生，今后难以尽快进入农业环境保护工作。

2　农业院校水污染控制工程课程改革方向

农村和农业环境保护具有自身的特点，如农业污水性质没有工业废水性质复杂，也不像城市污水处理和控制技术工艺路线相对稳定。虽然多数为生物处理工艺，农村和农业污水处理通常会结合地理、生产、以及居住条件等因地制宜。因此农村污水处理应用技术相对单一，但处理形式多种多样。因此环境工程课程改革可从下面几个方面进行。

2.1　调整课程建设目标，形成适合农村农业环境工程人才培养的教学模式

依据目前我国农村和农业对环境保护人才的市场需求，调整教学内容，侧重对农村和农业环境保护实际能力的培养。在理论教学的基础上，加强实践和设计课程的教学，形成面向农村和农业污染控制工程的教学内容体系。建设具有专业院校特色的实践基地，完善实践课程体系。加强课程设计的教学环节，提高教学效果。

2.2　建设具有农业院校特色的污染控制课程教学内容

我国农村水环境保护在相当一段时间内发展缓慢。近年来，国家从路线、政策和基金等方面，对农村和农业环境保护都进行了大量的改革和投入，农业院校有责任义务为农村和农业环境保护培养工程性人才。课程改革中，在突出基本知识与原理的基础上，设置农村和农业处理教学的大纲和内容。如：将《水污染控制工程》中污水的稳定塘和污水土地处理及适用于小型污染水的技术内容规定为一定课时必讲内容；由于农村和农业环境污染控制往往与农村地理状况、居住和生产紧密联系，增设应用案例讲解，帮助学生理解多种处理方式的联合应用；在处理固废尤其是沼气工程中的固废等，还要考虑后续沼渣和污水综合处理等。因为农村和农业环境工程保护技术发展迅速，应补充相关新技术及应用内容，甚至专设讲座；配套与农业水环境治理相关的前修课程，如农用化学品污染，面源污染控制等，为课程学习打下基础。

2.3　建立完整有效的实践教学体系

环境工程的教学体系应该包括理论、实验、实践、课程设计和工程意识教育等环节，农业院校在完善实践课程体系上应做出更大努力。

理论教学基础上可以设置验证性、综合性和创新性等不同类型的实验性。因为环境工程实验的综合性强，普通意义上的验证性实验不能满足教学需求。如《水污染控制工程》课程实验中《污泥性能测定实验》是污水生物处理的一项重要指标，但不同来源的污泥其性能不同，实验过程中还必须测定多项指标，是综合性强且时间持续时间也非常长（通常需要一周）的实验，应该设置综合性实验来完成；污水处理效果根据污水来源、工艺等不同而不同，设计完整创新性实验，包括污水来源选择、不同工艺设计、实验设备综合应用、检测指标与检测手段选择等。可以较好的锻炼学生从整体上系统解决实际工作中问题的能力，提高学生的工程性思维和创新能力。

加大实践教学的力度，建立农村和农业企业为主的生产实习基地。实践类教学被证明是对学生今后工作帮助最大的课程类型之一[8]。仅靠短期的如参观城市环保企业等的认知性教学实习难以达到提高学生动手能力，也无法让学生了解农业环境工程保护的实际内容。设置2个月以上完全进驻实习单位的生产实习，聘请合作单位有经验的工程技术人员作为实地指导老师，跟随实习点的工作节奏锻炼学习，实习期间要求撰写实习的工作日记、调研报告和实习专题报告，作为考核实习的依据之一。教师定期到实习单位检查实习情况，及时发现问题，作出总结。

实习合作单位的选择是建设农业院校特色的水污染控制工程课程的关键。合作单位应该是农村环境保护企事业单位如乡镇级的环保单位；拥有农村和农业环保处理设施的农业生产单位，如大型或家庭式畜禽和水产养殖场；新农村美好乡村居民居住和旅游地的环保处理设施单位等；大型或家庭式沼气单元等。我国正在大力发展农村和农业环境保护事业，这些单位其实非常缺乏有专业理论知识人员，期望与相关科研与高校建立合作关系，也期望有理论知识的人员指导。在校的大学生已具备相当的书本知识，可以应用甚至帮助实习单位的工作，在实习中发现问题可以及时与学校老师联系，帮助或协调问题解决。在发现和解决问题的过程中学生的能力包括行政管理、专业技术、协调能力等都会得到极大提高。相反，城市环保事业单位组织机构相对成熟，企业技术稳定、生产运转顺利。学生即便是蹲点实习，但基本就是每天例行上下班，如，一个成熟氧化沟工艺的城市污水处理厂，基本是全自动化控制，正常生产运转中，参数短期内不会也不可能调整，学生感性认识收获不大。

依靠科研项目，通过大学生进行科技创新项目，引导学生在农村污水控制方面进行实验，如畜禽污水处理、农产品安全生产等，提高学生的创新能力。

2.4　完善教学体系，加强课程设计

学习24小时后的知识保持率统计显示，讲授5%，阅读 10%，视听结合20%，示范30%，讨论组50%，实践练习75%，向他人讲授/即时应用90%[10]。应用所学知识进行工程设计是最有效的学习手段，信息技术发达的今天，应用课程是目前大学教育难以取代的优势[10]。课程设计是将已经学习的知识进行实际应用的教学方式之一。农业院校水污染控制工程的课程设计往往被忽略，完成理论、实验和实践教学后，加强课程设计教学，突出理论应用，训练大学生工程整体设计能力。并将课程设计开设在实践教学的后期，设计的内容可结合实践课程中发现的问题，更利于学生的创新。

2.5　制定合理的实践课程考核制度

实践课程考核因为指导人员、地点和单位性质的不同，相对理论和实验类课程难度更大，往往流于形式，不能积极促进教学。制定合理的水污染控制工程实践课程考核体系，可以针对不同的实习内容综合考察。学生实践中的表现由实习单位指导教师和校内指导老师联合评判，并以实习单位老师为主，考察学生的实习主观能动性，如到勤率、工作表现等。第二项考核内容依据学生的书面报告，如工作日记、调查报告和专题报告等是否完整，质量水平如何。设置不同权重，实习是否发挥主观能动性，积极思考、提出问题等都是考核的重要内容。因此，可以将现场考核的权重加大，充分体现现场工作能力的重要性。另外，考虑实习的难易，对不同实习单位加不同的权重分。

3　结语

教学需要根据课程特点，结合社会的需求不断改进。农业院校在生物及农业专业较工科院校有较大优势，我国生态农村建设需要大量水环境保护人才。因此，农业院校应坚持为农村和农业服务的教学理念，提高学生自身的素质和竞争力，培养出具有农业院校自身特色的合格的人才。

参考文献

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［2］辛言君,马东,崔德杰.农业院校环境工程专业培养方案改革探索与实践[J].高等农业教育,2010(11):53-55.

［3］祝春水.“水污染控制工程”课程建设与改革探讨[J].甘肃科技,2009,25(5):142-143.

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［5］李洁,周应恒.农村环境教育在控制农村面源污染中的作用[J].南京农业大学学报:社会科学版,2007,7(3):89-93.

［6］陈满荣.和谐社会建设和发展高校农业资源与环境专业关系的思考[J].中国科技论文在线,2007,1(16):1841-1849.

［7］吕淼.“三农”问题与高等农业教育——科学发展观指导下农业院校的改革发展[J].高等农业教育,2005(3):86-88.

［8］马小娥.提高工科大学生毕业实习质量的思考和探索[J].教育教学论坛,2014(3):207-209.

［9］张学洪,张军,曾鸿鹄.工程教育认证制度背景下的环境工程专业本科教学改革启示[J].中国大学教学,2011(6):37-39.

篇7

关键词：翻转课堂；任务教学；形成性评价；环境工程专业英语

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）31-0126-02

专业英语是四年制本科环境工程专业的限选课，它不仅仅是英语语言课程，更与环境工程专业知识密切相关，是一门为环境工程专业服务的语言应用课程，涉及体系庞大而复杂的专业知识，即专业英语=英语语言+专业知识。不同于基础英语，在文体上主要表现为学术论文，一般包括引言、材料与方法、结果与讨论、结论、致谢和参考文献等几个固定的组成部分；在句法方面比较单一，主要是名词化结构多、被动语句多、长句多、后置定语多；在词汇方面，由专业术语、半科技词汇和语言共核词汇构成。为了客观、严谨地陈述科学事实，专业术语多源出拉丁语和希腊语，由词根（root）、前缀（prefix）、后缀（suffix）和连接元音（combining vowel）通过不同的组合方式派生而成。

目前，南昌航空大学环境工程专业英语课程仅24学时。在短学时、多学生的教学环境里，如果仍采用传统的“填鸭式”内容教学模式，必然出现“教师简单讲讲、学生大概听听，课堂气氛冷清”的现象。因此，探求更合理的教学模式，对课程进行全面改革，是完成我国普通高等教育的《大学英语教学大纲》中专业英语课程要求的唯一途径。

一、基于任务教学法的翻转课堂教学模式

近年来，一种新颖的教学模式――翻转课堂已成为全球教育界关注的热点。翻转课堂是指通过颠倒知识传授和知识内化，来改变传统教学中的师生角色并对课堂时间的使用进行重新规划的新型教学模式。换而言之，课堂时间主要用于知识的巩固和讨论，而知识的学习在于课下。这种教学模式下，教师的主要职责是调动学生的学习积极性，引导学生正确学习和提高学习效率，成为真正的解惑者。

所谓任务型教学，教师将学生分成若干小组，通过创设一个个“任务”，根据每次的授课内容，为每个小组设置符合教学目标的研究任务。

综上可知，课下任务的合理设计是现实翻转课堂教学模式的提前条件。任务的设计一定要与环境工程专业前沿紧密相关，又要依据授课对象的特点控制难度，课下任务过空过泛起不到语言应用的实际效果，任务过大过重不仅学生无法完成，还会打击学生学习的积极性。笔者结合自身教学经验，对基于任务教学法的教学模式进行探索，以提高环境工程专业英语课程的授课质量和教学效果。

二、环境工程专业英语课程改革

（一）修改教学大纲

课程大纲主要包括授课对象、课程性质和地位、教学目标、教学内容、教学方式与习题要求、考核办法和教材等7个方面的内容。本次课程改革围绕翻转课堂的教学理念对教学内容、教学方式与习题、考核办法和教材等几个部分做了大幅改动，如下页表1所示。

改革后，专业词汇和专业文献的阅读等课程基础内容的学习将由课上转至课下，考虑到学生英语水平的差异仍保留了难点内容精讲，且将科技论文的翻译与写作等知识运用的内容放到了课堂讨论环节。这种精讲与任务式教学法的结合主要是通过实施任务，促进学生自身知识的重组与建构，激发学生学习积极性和主动性，培养学生独立进行阅读、语言积累和应用。

（二）修订教材

结合专业特点和本校学生英语基础，笔者曾在2010年自编了一本课程教材，内容主要涉及人与环境、生态学、大气污染、水污染与废水处理、固体废物及其处理、噪声及其影响和环境监测等7个专题的科普文章，以及科技论文的翻译与写作技巧的基础知识。使用至今已近6年，部分专业知识略显老旧。6年间环境工程专业的培养计划几度调整，课程学时由最初的40学时缩减至24学时，加上学生对专业词汇掌握薄弱，在课程上占用了大量的时间进行词汇讲解，因此，根本无法按最初的设想将目标语言与主题内容整合在一起进行内容精讲教学（content-based instruction），许多知识只能“蜻蜓点水”，一笔带过。

本次课程改革，笔者结合自己多年的教学经验，以王立章等人编写的《英汉环境科学与工程词汇》字典为蓝本，缩编专业必备词汇，供学生课前自学，课上随堂检验。另外，从国外各大数据库的环境学科期刊，如“Environmental Science and Technology”、“The Science of the Total Environment”、“Water Research”、“Chemosphere”、“Journal of Hazard Material”、“Atmospheric Environment”、“Environmental Pollution”等中选取难度适中的英文文章或部分内容，补充原教材人与环境、生态学、大气污染、水污染与废水处理、固体废物及其处理、噪声及其影响和环境监测等7个专题的阅读材料，并做到每三年更新一次，与时俱进。

（三）设计课下任务

依据本科培养计划，大学生在毕业论文期间需完成5000字的外文翻译、撰写毕业论文的英文标题与摘要。但大多数学生完成的作业质量不高，更有部分学生完全借助翻译软件应付了事。为此，笔者提前准备7个专题的30多篇阅读材料，作为毕业论文环节外文翻译的模拟材料，分别以不同的任务形式发给每位同学。由于学生英语水平差别较大，任务的设计采取个人任务与小组协作任务组合的形式，同时做好同学间的帮、扶、带。标题和摘要的写作是课程精讲的内容，课后要求学生完成相关练习，通过实践提高学生的专业英语写作水平。

普通高校的专业课程很难实现小班授课，课下练习产生的几十份疑问根本无法在课堂讨论环节完成。因此学生在完成课前自学后，可通过QQ群、微信群等网络便捷平台进行课前沟通讨论，巩固课下学习效果。

（四）课堂讲解与讨论教学

翻转课堂将知识的学习转入课下，课堂时间主要用于知识的巩固和讨论。因此，课堂第一步是测试学生每个专题的必备词汇量和对专业英语基本语句表达方式的掌握程度，并依据学生水平进行分组。第二是针对学生在课下学习中存在的普遍问题讲解科技论文写作和翻译技巧，主要包括：（1）翻译简史及专业英语翻译基本要求；（2）专业英语中数字、符号、公式、化学反应式等的读法；（3）英语科技论文的构成及投稿；（4）标题的翻译；（5）摘要的写作；（6）专业英语中常用句型的英汉互译。

课堂讨论主要是针对7个专题的阅读材料展开。教师首先根据各组学生的英语水平，布置讨论题目，讨论结束后公开发表小组讨论意见，以呈现课下学习和课内讨论的结果。同时要求每位同学从7个专题的讨论材料里选出部分章节，独立完成3000字左右的外文翻译，作为课程的期末大作业。

（五）建立形成性评价体系

采用任务式翻转课堂的教学模式组织环境工程专业英语教学实现了大学英语教育从应试教育向应用教育的转变，学生课下练习和课内交流的频率大幅度增加，因此对学生学习效果的评价也不应采用“一考定分值”的形式。建立形成性评价体系有利于客观准确地评价学生的实际情况，学生的成绩可由课内词汇测试、课堂互动、随堂报告和期末大作业等几个部分，按2∶2∶2∶4的比例加权确定。

三、结语

专业词汇是环境工程专业英语课程的基础，语言的专业应用是课程的最终目标。任务式翻转课堂教学法是将课程基础和最终目标均以任务的形式布置给学生课下预习和准备，专业词汇通过随堂测试检验，专业知识的语言应用在课堂精讲与讨论中进一步升华提炼，最终培养出符合时代特点的应用型本科人才，确保环境工程专业英语的教学效果。

参考文献：

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[2]陈春燕，朱天菊.翻转课堂在专业英语中的探索[J].读与写杂志，2015，12（11）：8-14.

[3]王桂莲，等.工科类专业英语课程教学改革的研究与实践[J].中国电力教育，2014，（14）：262-263.

篇8

关键词：环境工程专业综合实验专题实验创新实验

一前言

环境工程专业是集理论性、技术性和实践性的工科专业。随着社会经济的快速发展、人口的增多、环境污染日益严重，社会对环境问题的关注程度也普遍提高，这就要求培养高素质的环境工程专业人才既要有扎实的理论基础知识、较强的动手能力，还要有一定的创新能力。

然而，传统的高校教学主要侧重于学生理论知识的培养，而学生在动手能力和创新能力方面则较为薄弱。为了适应社会经济快速发展的需求，迫切需要培养具有理论、实践和创新能力的应用复合型人才，必须对传统的实验教学模式进行改革。因此，本文将结合几种实验模式进行探讨。

二三种专业实验模式

1．开展专业综合实验

传统的环境工程专业实验课程一般是按照各门专业课程划分的，而且几乎都是基本技能实验，其中大多为验证性实验。如环境监测实验课中的烟气流量及颗粒物浓度的测定实验项目，学生只是按照实验讲义和仪器的使用说明，按照选择测试位置、测点、测试、分析计算的步骤，写出实验报告就算完成实验了。在实验过程中学生根据具体的实验步骤动手操作，不需要太多的思考，这远远不能满足培养具有环境工程综合能力强的高素质人才的需求，因此必须对传统的专业实验教学进行改革。性的综合性实验的开设。那就要把环境工程专业课实验融为一体，称为专业综合实验。基本原则是，验证性实验能够纳入综合性实验的，要纳入综合性实验，减少不必要的重复。如前面提到的环境监测中的烟气流量及颗粒物浓度的测定实验项目完全可以并入袋式除尘器的性能测定实验中，因为除尘器的性能测定中就包含了烟气流量及颗粒物浓度的测定。这是仅仅其中的一个例子。事实上，环境工程专业的几门主要专业课包括大气污染控制工程、水污染控制工程、环境监测、噪声污染控制工程和固体废物污染控制工程等，并不是互相独立的，它们之间是相互联系的，一个有机整体。所以环境工程专业实验课完全可以放在一起开设。

开展专业综合实验有如下优点：第一，可以大大减少验证性实验数目，减少不必要的重复和浪费；第二，能够使学生对环境工程的几门专业课程融会贯通，从全局出发考虑问题，加深学生对专业知识的理解，有利于学生从认识、设计到解决问题综合能力的提高，这是理论联系实践的桥梁。

2．新增专题实验

在学生完成专业综合实验后，可以新增专题实验。专题实验时间可以为2～4周。专题实验教学过程中以学生为主体，教师负责写实验指导书，其中只对学生提出实验要求和实验目的，然后提供实验设备和材料，负责指导和检查实验结果。实验前要求学生查阅相关的文献资料，写出详细的实验方案，交与教师审查。学生在具体实验的过程中，应重点培养其独立思考问题、分析问题和解决问题的能力，要求学生必须掌握相关的实验设备的操作，加强学生动手能力的培养。第三，学生应能够参考相应的论文格式写出研究性论文，其中要求有曲线图和分析说明，以提高学生对实验的综合分析能力和总结能力。

长沙学院环境工程专业对2006级本科生开设了专题实验，实验课题基本上是教师的科研项目，例如：以教师申请的湖南省科技计划项目“高效纳米TiO2光催化剂净化室内外空气的应用研究”作为专题实验项目，该项目涉及的知识面广，既要求有相关的环境工程专业知识，又要求有材料科学与工程、有机化学等方面的知识。在具体的实验过程中学生要依据科研基本要求，积极查阅相关资料，设计实验方案和步骤，自己动手测试实验参数，完成整个实验研究，最后对实验数据进行整理、分析和总结，向指导教师递交实验研究论文。学生提交的研究论文和实验过程所发现的问题有利于教师的科研，一方面可以作为教师科研的参考依据，另一方面教师可以借鉴学生某些创新性研究的思路，少走弯路。这样既保证科研任务的顺利完成，又有利于学生的实验创新能力的提高。该类实验来自科研课题，学生对这类实验普遍具有较高的科研兴趣，经过实践、探讨和修正，相信会取得越来越好的效果。

因此，通过专题实验，能够充分调动学生的学习主观能动性，提高学生查阅资料的能力、设计实验方案的能力、实验动手的能力，解决专题实验过程中出现问题的能力、实验数据的整理和分析处理能力，学生的创新思维和实际科研的能力，使学生掌握国际前沿科学研究动态，为今后的毕业论文和顺利工作奠定坚实的基础。

3．鼓励大学生参与创新实验研究

近十多年大规模的高校扩招，我国的大学教育正从精英教育向大众教育过渡。然而，目前我国的教育基本上是应试教育，这种模式培养出来的学生可以成为很好的专业技术人才，但却很难成为具有科学探索精神的创新人才。在高等学校创新创业教育工作经验交流会上，国家教育部党组成员、部长助理林蕙青强调，高等学校要更新教育教学观念，将创新创业教育面向全体大学生，纳入教学主渠道，结合专业教育，贯穿于人才培养全过程。要将加强创新创业教育作为教育教学改革重点内容，深化课程体系、教学内容和教学方法改革。要加强创新创业教育实践教学，积极开展以创新创业教育为主要内容的第二课堂活动。因此，鼓励大学生参与创新实验研究是必要的，是新时代大学教育改革的必然。

大学生创新实验主要是学生在导师的指导下，自主进行研究性学习，自主进行实验方法设计、组织设备和材料、实施实验、分析处理数据、撰写总结报告等。目前，长沙学院的大学生创新实验研究项目课题主要来自省级和校级。项目到期，学校都会统一检查项目执行情况，然后全校通报。项目结题后，给予指导教师一定的课时补助。从近两年的创新实验研究执行情况来看，大学生创新实验计划对于专业学习以及学生综合素质的提高有促进作用，这项计划的实施受到了大多数学生的肯定，师生反映良好。第一，通过开展大学生创新性实验项目，能够充分调动学生学习的主动性、积极性和创造性，激发学生的创新意识，在创新实验实际操作中逐渐掌握思考问题、分析问题和解决问题的方法，提高学生创新能力；第二，通过开展大学生创新性实验项目，使学生在本科学习阶段得到科学研究与发明创造的初步训练，大大增强学生的动手能力。

三总结

把环境工程各门专业课融为一体，开展专业综合实验，新增专题实验，鼓励学生参与创新实验研究，可以使环境工程专业学生一方面巩固专业知识和熟练实验设备的基本操作，培养学生的独立思考、独立设计和独立解决问题的能力，提高学生的综合创新能力，为学生走向工作岗位和进一步深造奠定坚实的基础。

参考文献

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［3］李凡修、梅平、王子.关于环境工程专业创新实验的几点认识［J］.科技创新导报，2008（13）：213～214

篇9

环境工程专业每隔4年修订一次培养方案，2012版培养方案中学科基础课程有流体力学、环境工程原理、环境工程微生物学、工程制图与CAD基础、工程力学、无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理，共13门课程53学分。专业必修课程有环境监测、大气污染控制工程、水污染控制工程、固体废物处理与处置、环境物理性污染与控制、环境质量评价，6门课程15.5学分。专业选修课程有排水管网、给水工程、传热传质学、城市规划等，16门课程2分。实践教学环节有6周的认识、生产、毕业实习，环境监测、环境工程2门实验、泵站、大气污染控制、水污染控制、固体废物处理、排水管网、给水工程、环评7门课程设计、毕业设计等，共17门课程45.5学分。2012版培养方案较2008版减少了30学分，总的特点是“三重”，即重基础、重实践、重专业方向，力争让学生具备大学生基本素质和自我学习能力，专业上突出按方向培养，系统深入掌握水、气、固、环境管理规划某一个方向知识。环境工程专业逐渐组建大气污染控制、水污染控制、固体废物处理和环境规划管理4个方向的教学团队，承担相应方向的课程群建设，开展教学改革和科学研究。

二、教学团队带头人和骨干教师遴选

教学团队带头人作为团队的“领头羊”，引领着教学改革和科学研究方向，是教学团队的核心和灵魂。教学团队带头人除具备较高的学术造诣、创新性学术思想和良好的组织协调能力外，还应长期坚持在本科教学第一线，致力于课程建设，具备目光远大、胸襟开阔、善于沟通、甘于奉献等人格魅力，以学术精神、学术水平带动和影响团队成员参与团队的各项建设，促进学术成果的教学转化，吸引并带动一批有创新能力和突出发展潜力的中青年教学骨干，组建合理的教学梯队。教学团队成员除年龄和职称结构合理外，也需考虑基础知识、专业知识、实验设计实践环节、科学研究和工程应用等多方面人才互补。骨干教师遴选以本专业教师为主，但需跨学科、跨专业、跨院系，甚至跨地域吸收引进核心骨干成员。团队人员数量以8～15人为宜，其中包含3～5位校外专家顾问。团队梯队人员结构既注重基础和专业结合，也注重校内、外联合、基础理论研究和工程应用结合。

三、开展课程群教学改革

（一）课程群建设规划

精品课程建设在新一轮高校教学改革中具有带动主要课程群建设与改革、推动品牌专业立项与建设、开创院校办学特色等重要功能。教学团队以精品课程的建设目标和要求编制课程群建设规划,明确和制定课程群建设目标和任务,以及建设的具体措施与对策。精品课程有院级精品课程→校级精品课程→省级精品课程→国家级精品课程4级建设梯度。水污染控制工程和大气污染控制工程已评为省级精品课程，这两个教学团队力争将省级精品课程建设为国家级精品课程，同时以省级精品课程的建设目标带动环境工程微生物、环境工程原理、环境监测等重点课程申报校级精品课程。

（二）教学内容和教材

教学团队要理清不同课程在课程群系统中的逻辑关系，针对学生培养目标，规范基础课程、专业骨干课程和选修课程之间的教学内容分配、衔接等，突出重点,避免内容重复，统筹考虑各课程的学时、开课时间、实践环节内容与课时分配。抓好归属课程教学大纲执行与落实，规范归属课程讲义与教案，加强课程教学课件等方面建设，将该学科最新研究成果及时补入教学内容，定期修订与完善各门课程大纲内容、范围和要求。同时，对每门课程教学所选用的课堂教学、实验、课程设计、实习指导教材进行论证。教材建设是教学团队建设的一个很好载体，教材是教师和学生之间的媒介，是联系师生的纽带，也是教师合理利用教学资源、整理教学思路的突破点。现在高校使用的教材或多或少存在着内容陈旧、缺乏创新等问题，应尽量选用最新的“十一五”、“十二五”国家级规划教材和面向21世纪高校教材。对教材的选用既要考虑国内、外最新先进科技成果，又要考虑教材质量。另外，要积极组织力量主编或参编省部级以上教材，自编特色教材。总之，使教学内容紧跟科学文化以及经济社会发展步伐，做到与时俱进。

（三）教学方法和手段

教学团队建设中突出创新意识和团队进取精神。教学团队除了改革教学外，在教学模式和教学方法等方面也要进行积极改革和创新，将一些好的教学研究成果运用到本科教学，形成特色。比如，可以采用六步教学法、课堂讨论法、启发式教学法、案例教学法、直观教学法、比较教学法等进行课堂教学的不断尝试与探索。也可采用多媒体教学、实验教学、课程设计、双语教学、仿真教学、视频教学、网络教学、现场实训结合的“八结合”教学方法和手段，丰富教学内容，提升教学质量。

（四）科研和教学互补

教学团队及科研团队是伴随着高校的发展而产生的，两者密切联系、相互包容和依存。教学团队主要是针对本科教学提出的，是以提高教学质量、促进教学改革为主要任务，通过团队建设促进高质量人才培养;科研团队，侧重于以项目为依托，探索新知识、开发新成果等，目的是为学科发展提供创新成果和高层次人才。在教学型院校，教团团队应融合科研团队的作用和功能，高校教师既是知识的传播者，也是知识的创造者。优秀的教学团队建设应当与科研工作紧密结合；定期讨论本团队方向的前沿科学问题，申报科研项目；搭建实验平台，开展科学研究，实现科研反哺教学。

（五）教学团队管理和绩效考评制度

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学生主体性是学生个体反映在其成长过程中的表现形式，即是学生个体在成长过程中所参与社会活动时体现出的质的规律性，包括个体在各类与对象的互动活动中与客体互相作用而表现出来的各种能动性，如选择性、社会性、自为性、创造性、自主性等［3］。这些都是学生个体在与对象的互动活动中体现出来的本质特征。在教学活动中，学生的主体性指其作为认知主体在处理与学习对象客体关系时所表现出的各类功能，包括对外和对内两部分。其具体形式见表1。由表1可见，所谓的学生个体的主体性，是指在各项教育活动过程中，作为主体的学生个体在教师指导下处理与学习对象关系时所表现的各类功能特点，也就是说，学生的主体性是其后天通过在各类学习活动中与学习对象互相作用而逐步建立起来的。具体到环境工程实验课的教学，则不同于一般的理论教学，因为实验是环境工程教学不可分割的一部分。学生作为教学主体，遵照教学要求，需在实验教师的指导下独立自主的完成实验过程。从熟悉实验内容、了解实验原理开始，到操作实验设备、认真开展实验、直至完成实验，最后总结实验结果———学生必须全程参与，学生的主体意识得到淋漓尽致的发挥。要想在具体教学过程中达到突显学生主体的效果，必须将培养学生个体的实际操作兴趣作为着眼点。通过与学生的沟通交流和问卷调查，得出大多数学生对环境工程实验课的观点为:如若仅仅按照实验手册要求的各项实验步骤按部就班操作，其结果是可预知的，不具备探索未知世界的挑战性，不能提起学生的浓厚兴趣。为此，可采取下列措施提高学生的实际操作兴趣:第一，改革试验课程的课时和教学时间，使每堂实验课的时间有一定的完成范围，学生只要在规定的时间之前提交试验结果即可，给学生以充分的查阅文献、完成实验和思考讨论的空间。第二，改革实验室药品管理制度，设计成相对开放的实验室，不由实验员提前为学生在课前准备好所需仪器和药品，而是学生根据预习试验手册的结果在实验员的协助下自行从试剂仓库取用药品，学生之间还可以自行协调各类仪器设备的轮流使用，培养其团队协作精神。第三，改革实验教学制度，不为学生提供详尽的实验步骤流程指导，每次实验课前均提前给出实验题目和要求，促使学生通过查阅资料、思考讨论等自行撰写实验预习报告，在实验前就了解该实验的步骤、目的、意义、注意事项等，同时也要引导学生思考该实验的实际应用价值、经济效益、社会效益等［4］。

2突出学生技能培养研究

实验课堂教学的目标为在有限的教学时间内要求学生获得最大量的实践技能，培养学生独立分析解决问题的能力，培养学生主动发现问题的科学意识，培养学生严谨诚实开展科学研究的工作作风。尽管在实验课堂中，也需要传授学生一部分理论知识，如实验原理的理解与掌握等，但更注重对学生实践能力的培养。本校结合实际情况，开设了“环境工程监测实验”、“大气污染控制工程实验”、“水污染控制工程实验”“环境微生物实验”及毕业论文实验方案等课程，紧跟当前的环境工程实践和发展趋势设计实验内容，使得实验内容分为夯实基础理论、锻炼实操技能、探索前沿创新三个递进阶段。我们会根据实验室硬件设备的动态条件，以及环境工程专业知识的国内外前沿发展，来不断更新环境工程实验课程教学的内容和项目。多年来，我们的实验项目已经涵盖了废气处理、废水处理以及各类废物资源化等多项内容。为进一步突出学生实验技能的培养，从微观方面，在实验过程中要求学生必须掌握以下几个方面并加以考核:了解该实验的内容在实际中的应用流程，分析该实验的各个操作单元并明确具体的操作参数，掌握该实验的操作步骤和方法，理解该实验各个操作单元的注意事项，如果其他人操作有失误，能够找到潜在的问题所在并提出解决方法;从宏观方面，要求学生要全面熟悉和了解当地的环境污染程度，当地环保局的管理意识，其各项环保设施的运营现状和维护管理，当地企业的生产流程和污染现状等等。培养学生能够综合利用所学知识，独立分析本地企业的污染源头、治理手段和管理现状等，能够熟悉各种环境污染控制工序和环境监测计量工作，能够独立展开调查、查阅国内外科技文献资料、独立撰写调研报告，做到理论联系实际，具备分析和解决实际环境工程问题的能力。以上各项突出了学生技能的培养，为本校学生毕业后达到企业和环保部门的要求奠定了坚实的基础。

3实验教学氛围创新研究

新时代对教育的要求是培养高素质的人才，但局限于当前高等教育的现状，高校的课堂教学往往以教师为中心，学生没有选择学习内容和方式的自由，在课余时间更是得不到必要的引导和启发。因此，营造优质的教学氛围对于新时代培养高素质人才有着十分重要的意义［5］。要想创造优良的实验教学氛围，教师发挥其引导作用占首要地位。在联合国教科文组织的《学会生存———教育世界的今天和明天》一书中，将教师的角色描述为“教师的职责已经从传统的传递知识逐渐演变为激励思考，在完成其传统职能之外，他更多地将执行顾问、参与讨论者、问题解决助推者而不仅仅是现有知识的灌输者”。因为尽管现代多媒体技术发展迅猛，传统意义上由教师讲述的各类知识通过多媒体渠道也可以更便捷的获取，但教师在课堂教学中的地位是不可动摇的。优良的实验教学氛围需要教师对教学过程的引导和组织，这种氛围在用多媒体设备学习过程中是达不到的，所以，教师在教学过程中应充分发挥其掌控能力，创造优良的实验教学氛围。在环境工程课程的实验教学中，可以通过将学生分成若干实验小组，通过交流实验仪器设备的操作经验、实验过程感受等，来探究讨论实验内容，分析实验结果。这样可以通过灵活的教学形式来创造较为宽松的教学氛围。在具体实验教学过程中，要注重引导学生的创新思维和创新意识。实践证明，在环境工程专业实验教学的过程中，有效激发学生的发散思维，能活跃教学气氛，而且对调动学生的思维灵感起到积极作用。在环境工程课程的实验教学中，还要注意教学方法的艺术性。教师在实验教学中要遵循一定的教学尺度和法则，才能营造优质的实验教学氛围，从而通过有效的教学手段达到最佳的教学效果。学生对于实验课程的热爱固然不是天然形成的，良好的实验氛围有助于培养其对本课程的持续兴趣。在环境工程课程的实验教学中，还可以通过让学生参与讨论教师所承担科研课题的方法来创造优质的实验教学氛围。通过此方法可以鼓励学生对本课程实验进行探索，使学生感觉受到重视，从而调动其积极性。

4结语