环境科学与工程原理范文

导语：如何才能写好一篇环境科学与工程原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

[关键词]麻省理工学院；环境工程课程体系；分析与启示；公共卫生

麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology，简称MIT）环境工程专业设置在土木与环境工程系里（Department of Civil and Environmental Engineering，简称CEE），是获得美国工程技术认证协会认证的专业。多年来，MIT环境工程本科专业一直在全美国排名前十名，2014年被USNews排名全美本科环境健康专业第6[1]，在全美乃至世界上享有很高声誉。科学合理的课程体系无疑是MIT环境工程专业持续保持强竞争力的原因之一。

近年来，我国环境问题日益突出，尤其是因为环境问题而引发的健康问题，已引发人们广泛关注，迫切需要对我国高校环境工程教学内容和课程体系进行改革。借鉴国外知名大学在环境工程教学上的成功经验，对我国环境工程专业课程体系的改革具有重要的参考价值。本研究旨在通过对MIT环境工程课程体系的分析，从中得到对我国环境工程课程体系改革有益的经验。

一、MIT环境工程专业教学计划概况

培养目标：帮助学生掌握基本知识，发展能力，以应对现代社会挑战。使学生能将科学的力量融入社会价值和社会目标中。培养学生成为环境工程领域的专家，具有创新能力的知识界领导者和问题解决者， 富有终身学习的热情。使学生有能力就职于环境工程设计、教育、法律、医学和公共卫生等部门或行业，能够从事相关科学与工程的研究工作。

学制：4年

学位：学士学位（Bachelor of Science in Environmental Engineering Science）

总学分：384 units。说明：MIT几乎每门课都是12units，即每周12小时学时。学时包括课堂教学+实验或设计或野外考察+学生课外准备三部分时间，无实验或设计或野外考察的为0。如Engineering Mechanics I（Units： 3-2-7），即工程力学I，周学时是12小时，其中3小时课堂教学、2小时实验和7小时课外自学（后文中只写总学时）。每学期每门课的1unit=14小时。2个6-unit的实验课程算1门课程。可以把MIT的学时等同于国内的学分。

教学日历：秋季（9月-12月）；春季（5月-8月）

教学计划实施过程大体如下：

（1）大学一年级，主要学习MIT要求的基础科学，如数学、物理、化学和生物学。一般人文、艺术和社会科学课程是每学期上1门。

（2）大学二年级，继续学习MIT要求的基础科学，同时学习专业基础课。

（3）大三、大四年级，学生根据自己兴趣选择环境工程专业课程（必修、限制性选修和任选）。第八学期主要学习毕业论文设计。

获取一个本科学士学位共需完成32～34门课程的学习。

毕业要求：修完MIT和CEE要求的课程，且每门课程成绩不低于3（5分制）。

二、MIT环境工程课程体系

环境工程专业课程体系分为两个部分，即MIT的基本要求（General Institute Requirements，简称GIRs）和CEE的专业要求（Department Program） 。MIT环境工程专业课程体系如下[2]：

（一）基本要求（GIRs）

MIT的基本要求学17门课，共12×17=204学分

（1）6门自然科学

数学：从单变量微积分、单变量微积分及应用和微积分及理论I等3门中选1门；从多变量微积分I、多变量微积分II、多变量微积分Ⅲ、多变量微积分及应用和微积分及理论II等5门中选1门。

物理：从4门不同要求的经典力学课程中选1门；从2门不同要求的电力与磁力课程中选1门。

化学：从固态化学导论和2门不同要求的化学科学原理的课程中选1门。

生物学：从3门不同要求的生物学导论课程中选1门。

（2）人文、艺术、社科 （Humanities， Arts， and Social Sciences，简称HASS）

基础HASS课程：选3门不同类别的课程。

专业性HASS课程：选3～4门课程。

其他HASS选修课程：选2门或1门。

（3）科技限制性选修课

从生态学I： 地球系统、工程力学I和微分方程3门中选2门。

（4）设计实践课程

土木与环境工程设计概论I和土木与环境工程设计概论II。

（5）表达要求

4门写说表达课程。其中2门包含在人文社科类里，不再计算学分；另2门是与专业有关的课程，主修课中已有，也不再计学分。

（6）体育要求

一般要求第四学期结束前修成。要求通过游泳测试；上完4节体育课。

（二）、专业课程要求

（1）必修课程（Required Subjects）

必修课程包括以下四个部分，共168学分。其中，与GIRs重复课程的学分为48。

篇2

2、环境工程专业属于工科学科中环境科学与工程下设的一个二级学科；

3、环境工程专业综合应用自然科学和社会科学原理和工程技术手段协调环境与发展；

4、环境工程专业是保护和改善环境质量的新兴的综合性和边缘性学科；

篇3

美国科学基金会的国家科学局［3］认为，环境科学是研究围绕着人的空气、陆地、水、能源和生命等所有系统的科学；斯特拉勒（StrahlerA．N．）等［3］认为，环境科学是研究地球的各种自然系统和各种过程及其对人类的意义和影响的科学；Bouwer等［4］认为，环境科学是研究人与环境关系，解决环境问题的跨领域科学；Nebel等［5］认为，环境科学是研究与人类环境关系最密切的问题的科学；Smith等［6］认为，环境科学是研究人类对环境影响的科学；Boersema等［7］认为，环境科学是研究人为环境问题的科学；刘培桐等［8］认为，环境科学以“人类－环境”系统为研究对象，是研究该系统发生和发展、调节和控制以及改造和利用的科学；左玉辉等［9］认为，环境科学是研究人与环境相互作用规律的科学；何强等［10］认为，环境科学是研究人类活动与其环境质量关系的科学；莫祥银［11］等认为，环境科学是研究人类在认识自然和改造自然中的人和环境之间相互关系的科学；窦贻俭等［12］认为，环境科学是主要研究环境结构与状态的运行变化规律及其与人类社会活动之间关系，研究人类社会与环境之间协同演化、持续发展的规律和具体途径的科学；卢昌义等［13］认为，环境科学是研究人类活动所引起的环境质量变化和保护与改善环境的科学；王越飞等［14］认为，人类生态系统是环境科学的研究对象．

可以看出，国内外学者对环境科学研究对象的认识大致可归纳为三类：一是人与环境相互作用而形成的复杂系统［3－6，8－12］，二是由人类活动引起的环境问题［7，13］，三是人类生态系统［14］．笔者认为，将环境科学的研究对象定义为“人类－环境”系统和人类生态系统值得商榷，因为这两者都不是环境科学特有的研究对象，如地理学就将“人（类）地（地理环境）关系”或“人地关系地域系统”作为研究对象［25－26］，人类生态系统是人类生态学的研究对象［27］．“环境问题”有狭义和广义之分．广义的环境问题是指任何不利于人类生存和发展的自然环境结构和状态的变化，广义环境问题中的一些自然现象（如地震、泥石流、滑坡、森林火灾、病虫害、洪涝和干旱灾害）虽然也对人类生存和发展构成威胁，但主要诱因不是人类活动，也不是近几十年来才出现的问题，同时人类也不能改变这些自然现象的发生与发展，不应包括在环境科学研究内容之中．狭义的环境问题是指由于人为因素引起的任何不利于人类生存和发展的自然环境结构和状态的变化．主要包括环境污染和环境破坏两大类．如生产和生活引起的大气、水体、土壤等环境介质的污染，乱砍滥伐引起的森林破坏和生物多样性下降，过度放牧引起的草原退化，大面积开垦草原引起的沙漠化和土地沙化等等．从环境科学的发展过程可以看出，它是随着狭义的环境问题的出现而出现的，也是随着狭义环境问题的日益严重而发展的．故判断某一研究领域是否属于环境科学的范畴，要看其是否解决狭义环境问题为准绳．例如，纯粹的生态系统的结构和功能的研究属于生态学范畴，而不应属于环境科学的范畴；若进行人致的生态问题的形成、发展与防治的研究，则属于环境科学的范畴．进行自然环境的结构和功能的研究属于自然地理学的范畴，而不属于环境科学的范畴；若进行人为源污染物在自然环境的迁移、转化、危害、区域差异及其防治的研究，则属于环境科学的范畴．根据系统论观点，狭义环境问题所涉及到的自然要素众多（大气、水体、土壤、生物等），彼此相互联系、相互制约，共同构成一个复杂巨系统．为了维持“环境科学”的传统名称，笔者将该系统称为环境系统．

将环境系统作为环境科学的研究对象的优点在于：（1）明晰了环境科学探究对象的“系统”与“环境”的界限，此处的“系统”即由自然要素组成的环境系统，此处的“环境”是独立于环境系统的人类活动．（2）有利于认识环境问题的本质和构建环境系统数值模型．制约环境系统运动变化的终极驱动力有两个，一是来自于“环境”的太阳辐射，它是该系统一切运动变化过程的能量源泉，也是其存在和发展的前提［28］；另一个也来自于“环境”，就是人类活动．太阳辐射对环境系统演化是正向（功能提高）的，人类活动对系统演化可以是正向的，也可以是负向（功能退化）的，关键依赖于人类活动的性质（是否有利于系统功能的提高）［29］．在深入研究环境系统组成、结构、功能和发展变化的基础上，构建其仿真性的系统动力学模型是环境科学的基本任务．环境系统动力学模型不仅要包括系统内部的各个状态变量，还要包括来自于“环境”的控制参量．对于狭义环境问题来说，控制参量就是人类活动．

2环境科学基本原理

环境科学研究者大多是从其他相关学科转变过来，按照原有的学科背景进行环境问题研究，形成众多环境科学的分支学科，分支学科是相关学科的理论、方法与环境问题的结合．相关学科的理论是比较完善，故分支学科的理论也相对比较完善．但是，环境科学作为一门独立的学科，是否有自身独特的基本理论，或者其基本原理究竟是什么尚未达成普遍共识．不少学者认为，环境科学没有独特的基本原理，只是借助其他学科的基本原理研究环境问题而已．与此相反，有些学者认为环境科学有其独特的基本原理．例如Boersema等［7］把环境科学原理分为普适性原理和特殊原理，普适性原理包括可持续发展原理、能量守恒定律、质能守恒定律、物质守恒原理、熵原理、进化原理、系统观念、生态学原理、人口学原理和恶性循环原理，特殊原理包括独立分析法、非独立分析法、经济思想起源指导原则、法学及其原理的指导原则、社会科学起源的指导原则、未来重要性原则、全球变化原则．昝廷全等［15］认为，极限协同原理是环境科学的一条基本原理，只有当环境变化速度超过人体结构的适应调节速度最大极限，或人体结构的适应调节过程超出人体结构的最大正常范围时，环境的变化才对人体产生显著的影响．李长生［16］认为，环境科学基础理论研究就是要揭示蕴藏在环境系统内部的客观规律，即环境系统内部结构及其运动变化规律．杨志峰等［22］认为环境各个分支学科（如环境物理、环境化学、环境生态、环境地学、环境经济学、环境伦理学等等）的基本理论即组成环境科学的基本理论．左玉辉［17］认为，环境多样性原理、人与环境协调原理、规律规则原理和五律协同原理构成了环境学的基本原理．笔者认为，既然环境科学具有独特的研究对象，是人类知识（文明）体系中不可或缺的独立科学，那么必然有基本原理．环境科学的基本原理是整个学科的基础理论，是解决环境问题应该遵循的一般规律．根据前人研究的工作基础，综合分析环境各个分支学科的理论，作者提出如下四条环境科学基本原理．

2．1环境系统性原理

环境系统内部包括众多的子系统，不论什么级别的环境系统，都具有的相同性质和原理，此即环境系统性原理．环境系统性原理主要包括以下几个方面．第一，环境系统的整体性．环境系统的整体性是指该系统内部各要素之间通过物质流、能量流和信息流相互发生联系，某种要素的变化会引起其他要素乃至整个系统变化的性质．环境系统包括水体、大气、土壤、生物四个圈层．这四个圈层相互联系、相互制约，缺少任何圈层都不能构成一个完整的环境系统．同时，任一圈层发生变化，都会影响其他圈层的改变，从而导致整个系统的变化．例如水质发生变化，必然影响土壤环境质量，继而影响生物的生存环境和生物量，同时水和大气之间发生物质交换，对大气环境质量产生不利影响．第二，环境系统的多样性．环境系统的多样性首先表现为物质组成的多样性，环境系统由生物和非生物组成，生物又有植物、动物、微生物等不同类型；非生物的物质又有各种天然物质（大气、水体、土壤和岩石等）和人工合成物质等等．其次表现为环境系统结构多样性，例如，环境系统中有高山、河谷、平原等不同的地貌结构，也有森林、草原、荒漠等都不同的生物结构，还有城市、乡村、郊区等不同的人居结构．再次表现为环境系统功能的多样性，由于系统结构决定功能，所以环境系统结构的多样性必然伴随着功能的多样性．第三，环境系统的开放性．人类不停地从环境系统中取得有用物质和能量，同时又将人类生产和生活过程中的废弃物质和多余能量不停地向环境排放，故环境系统是人类生存与发展的原料库，同时也是人类生产和生活的废物排放库．例如，人类从环境系统的河流等水体获得水资源，经过净化后，通过城市的配水系统供给居民的生活和工业用水等；人类生产和生活排放的废（污）水又通过城市的排水系统进入河流．再如，人类在利用环境系统中的煤炭资源作为人类生活和生产的能量来源，在煤炭燃烧过程中，不断向环境系统排放废气和固体废弃物．第四，环境系统的动态性．环境系统的动态性是指环境系统状态随着时间不断变化的性质．环境系统的变化是绝对，不变是相对的．环境系统的变化多种多样，有周期性变化也有随机性变化，有非线性变化也有线性变化，有渐进型变化也有是突变型变化．例如，在某地区的工业化过程中，最初工业化水平低，人类活动向环境系统排放的废水较少，且主要是生活污水，水环境质量较好；随着工业化进程的加快，工业废水排放量增加，生活污水量增加，水环境质量开始出现恶化．当排放的废（污）水量在某个临界值之内的时候，环境系统的变化是渐变（量变）过程，水环境质量不会发生明显下降；一旦废（污）水量达到临界值以后，水环境质量就会急剧恶化，发生突变（质变）．环境系统性原理的整体性、多样性、开放性和动态性是相互联系，从不同方面刻画了环境系统特征．一般来说，多样性明显的环境系统，由于系统内部各要素之间，以及系统与环境之间的物质、能量和信息联系广泛，抗干扰能力强大，所以系统就表现出明显的整体性和开放性，而其动态性则不明显．

2．2环境容量原理

狭义环境问题的实质，是人类活动的干扰使环境系统结构或功能发生改变，当改变量超出了环境系统所能承受的界限，环境系统发生突变，最终对人类造成了危害．即环境问题的出现都是由于人类活动使环境系统的改变突破了环境容量造成的．环境系统在不发生质变（突变）的前提下，接纳外来物质（污染物）的最大能力或者为外界供应物质或能量（资源）的最大能力定义为环境容量；即环境容量是指在不改变环境质量的前提下，人类活动向环境系统排放外来物质或者从环境中开发某种物质的最大量．环境容量的大小是由该环境系统的组成和结构决定的，是环境系统功能的一个表现形式，环境系统组成和结构越复杂、多样性越大、开放度越大，那么其容量就越大．环境容量具有有限性、变化性、可调控性等特点．第一，环境容量是有限的．任何环境系统的容量都是有限的，在这个上限之下，人类活动对环境系统的干扰（向环境排放某种物质或从环境提取某种物质）是不会导致环境系统的质量改变的．环境容量的有限性是我们进行环境立法、环境评价、环境管理的基础．第二，环境容量是变化的．环境系统的容量在特定条件下是一个定值，但随着时空的变化，环境容量是变化的．环境容量不仅随着环境系统周围条件的变化而变化，而且还随着环境系统内部组成和结构的变化而变化．环境容量的变化性，要求我们进行环境管理工作时，在借鉴别人经验的同时，要有“变化”理念，不能形而上学、死搬硬套，要随着时间和空间的变化而对环境法规和环境评价的标准进行相应的修正，以适应环境容量的变化．第三，环境容量是可调控的．环境容量的可调控性是人们在研究环境容量的影响因素（环境系统内部结构和功能，外部条件等）、变化规律基础上，通过改变某一（些）环境因素，对环境容量进行调控，让环境系统向着有利于人类的方向转变．例如，水污染控制技术就是在水环境容量研究的基础上，通过改变水温、pH、溶解氧、氧化还原电位、生物量、搅拌程度等影响因素，增加水环境容量，提高水环境质量，达到水污染控制目的．水污染的微生物处理单元（活性污泥处理系统）是通过人工充氧、强化搅拌、加大生物量等工程措施，来实现有机污染物的净化，实质也就是增大了人工环境系统（生物处理单元）的环境容量．

2．3人与环境共生原理

“共生”概念最早由德国真菌学家AntondeBary提出，指两个或者多个生物在生理上相互依存度达到平衡的状态．后来这一概念被引申到其他的自然学科和社会学科中．自然界是一个共生体，动物、植物、人类之间需要相互和谐，才能共生共荣．共生理论的哲学含义就是双方共存、互利共赢［30］．按照马克思唯物主义世界观，人类本身就是自然界的一部分，人类与环境之间的物质与能量交换是不可避免．人类是自然环境发展的产物，环境是人类发展的物质基础，人类发展又对环境系统造成影响．左玉辉［17］提出的人与环境和谐原理只是人与环境共生的一个方面，人与环境的和谐的判断标准是人类的可持续发展，带有很大的主观性，人与环境共生是把人与环境平等对待，双方共存，互利共赢．人类与环境的共生理论要求人类在决策的时候，不但要追求人类利益的最大化，同时还要使环境系统可持续发展，也就是最后追求人类的发展与环境可持续的双方共存、互利共赢．人类与环境的共生理论包括以下两个方面．第一，人类和环境系统的共同发展是以人与环境系统的共生为前提．人类的发展规划不但要考虑人类自身的利益，还要考虑环境系统的可持续性，要慎重审视人类的发展规划是否改变了环境系统的稳定性和多样性，是否突破了环境容量，是否有利于环境系统的可持续发展，是否对环境系统造成危害等等．如果人类活动对环境系统造成了危害，那么通过环境系统的一系列的反馈机制，最后一定会反作用人类，对人类的健康与发展造成危害．第二，人类与环境系统的共生是以人类和环境系统的共同发展为目的的．人与环境系统的共生是人类在环境问题发生、发展与治理的过程中逐渐认识到的一条基本规律，人与环境的共生最终目的就是达到人类和环境系统的共同发展．

2．4熵原理

熵是表征系统无序度大小的物理量，与其功能呈反相关．高熵对应系统无序，功能弱小；低熵对应系统有序，功能强大［31］．对于环境系统来说，高熵对应环境污染和破坏，质量下降；低熵对应环境质量提高．按照耗散结构理论［31－32］，环境系统无疑是一个耗散结构系统．耗散结构系统的熵变化（ΔS）有两部分组成，一是系统内部不可逆过程导致的熵产生（diS），二是系统与环境之间的熵交换（deS），即：ΔS＜0，表示环境质量不断提高；ΔS＞0，表示环境质量恶化．热力学第二定律表明，永远有diS＞0，所以要想使ΔS＜0，必须要求deS＜0，且其绝对值大于diS，即在负熵流存在的情况下环境质量才能提高，否则环境质量将下降．对于环境系统来说，影响deS大小和正负号的因素是太阳辐射和人类活动．太阳活动输入到系统的deS总是负的，有利于环境系统的存在和发展；而人类活动向系统输入的deS可正可负．当人类向环境系统输入的物质和能量有利于系统的熵值降低（环境治理投入），则deS的符号是负的；反之，人类向环境系统输入的物质和能量非但不能降低系统的熵值，而且使系统熵值进一步增大（人类从环境系统大量开发利用自然资源或向环境输入有害物质和能量），那么deS的符号则是正的．在人类社会出现以前，太阳辐射向环境系统输入的负熵大于diS，因此系统的总熵在不断减小，环境系统的组成、结构和功能逐渐有序化，环境质量出现正向演替．自从人类社会出现之后，人类开始从环境系统中开发利用自然资源，以求得经济发展和生活水平的提高．人类开发利用自然资源、产品生产、运输和消费各个环节的能量转化都受热力学第二定律的制约，不可能百分之百地利用有用物质和能量，必然以不同的技术水平伴随着或多或少的无用物质和能量产出（熵产生，deS＞0），从而使环境系统的熵增加．在农业社会之前，由于人口规模小、技术水平低、开发利用自然资源的规模和强度较小，向环境系统排放的正熵有限，连同系统内部的diS仍不足以抵消太阳辐射的负熵输入，所以系统的总熵依然小于零，环境系统没有遭到污染和破坏．自从进入工业化社会以后，随着人口急剧膨胀和技术水平的提高，自然资源遭到大规模开发利用，向环境系统排放的正熵越来越多，连同系统内部的diS已超过了太阳辐射的负熵输入，使总熵开始大于零，从而出现了各种环境问题．通过资源开发、经济发展和环境污染的熵分析，可以得出如下结论：当前环境问题出现的实质是由于经济发展的速度太快、规模太大，人类活动导致的熵产生连同系统内部不可逆熵产生超过了太阳辐射的负熵输入，使环境系统的总熵大于零，自然环境的熵平衡被打破造成的．因此，熵原理是环境科学的基本原理之一．

3环境科学体系

20世纪80年代以来，很多学者对环境科学体系进行了探讨．不同学者对环境科学体系的划分原则和划分方案各不相同，直到目前为止尚未取得一致意见．刘培桐［8］、杨志峰［22］、徐国林［18］等学者根据环境科学研究对象的性质和内容不同，将环境科学体系划分为理论环境学、部分环境学和综合环境学三个一级分支科学，每个一级分支学科又划分为若干二级分支学科．何强［10］、陈英旭［19］等把环境科学看作是自然科学、社会科学和技术科学的边缘交叉科学，将环境科学体系划分为环境基础科学、环境社会科学和环境技术科学三个一级分支学科，每个一级分支学科又划分出若干的二级分支学科．王飞越［14］、李焰［20］等学者以环境问题的研究程序、空间组织水平、研究对象特征和时间特征为轴支撑起多维环境科学体系，如按照研究程序划分为一般理论环境学和应用环境学，按照组织水平划分为全球环境学、区域环境学和聚落环境学等，按照研究对象特征划分为自然环境学、技术环境学和社会环境学等，按照时间特征划分为环境历史研究、环境现状分析和环境预测等．李春景等［21］根据现代学科的聚散共生规律将环境科学划分为伦理环境学、基础环境学、部门环境学和工程环境学等．钱学森［33］站在人类认知事物的一般规律和科学技术发展轨迹的高度，提出任何一门发展完善的科学都应该包括哲学、基础理论、技术（应用）理论和工程技术四个学科层次，彼此联系一个完整的学科体系．马建华等［23］曾根据这种学科层次划分的思想，把环境科学体系划分为环境哲学、环境学、环境技术学和环境工程四个层次，每个层次又划分为若干级别的分支学科（图1）．根据环境科学体系划分方案和当前出现的分支学科现状，发现未来科学发展方向和重点研究领域，以完善环境科学体系．环境哲学层次主要从认识论和方法论上探讨人与环境系统相互作用的本质．环境基础理论层次主要探讨环境系统的组成、结构、功能及形成发育（演化）规律，以及人与环境相互关系的机制，将其概括为环境学．环境技术理论层次是介于环境基础理论和环境工程之间的过渡性层次，主要任务是解决环境工程技术有关的应用理论问题．环境工程层次利用工程技术的方法和手段来控制环境污染、改善环境质量的学科，它不仅要提供合理利用、保护自然资源的一整套技术途径和措施，而且还要研究开发废物资源化技术、改革生产工艺、发展无废或少废闭路生产系统．环境哲学是在其他三个学科层次基础上经过科学归纳和概括而形成的，没有深入的理论研究和工程技术实践，就不可能出现科学的环境哲学．环境哲学可为环境科学其他三个层次的研究提供认识论和方法论指导．环境基础理论和技术理论是工程技术的理论基础，离开基础理论和技术理论，必然导致工程技术实践上的盲目性，不可能达到治理环境的目的．环境工程技术实践反过来又可以验证和促进基础理论和技术理论研究．所以，这四个层次的研究相互联系、促进，共同构成了完整的环境科学体系．根据上述环境科学体系划分，结合当前环境科学的研究现状可以发现，当前的环境科学研究主要集中于基础理论层次的自然环境学、技术理论层次和工程技术层次，完整的环境科学研究体系尚不健全，在很多方面还未涉及或者缺乏深入研究．今后应在进一步推进原有环境科学分支研究的基础上，重点开展下列领域的研究．

（1）尽快开展综合环境学研究．以往的环境科学研究大都是研究者根据自己的学术背景对某一（些）环境要素的研究，大大促进了分支学科的发展．对于环境系统的综合基础理论研究还很欠缺，迄今为止综合环境学尚未诞生．前已述及，环境系统是一个复杂巨系统，有其独特的运动变化规律，单独从某一要素进行研究不可能从总体上揭示环境系统的运动变化规律，所以今后必须加强综合环境学研究．系统科学的出现与发展为我们开展综合环境学研究提供了契机，可借助系统科学的理论与方法，建立区域性或全球性的环境系统动力学模型，通过稳定性分析、分叉与突变理论、混沌与分形理论、耗散结构理论以及协同进化理论开展综合环境学研究．

（2）加强环境哲学研究．随着环境科学基础理论和工程技术的研究的推进，必然要求在哲学层面上归纳和提升，作为人类文明成果的一部分固化下来，为环境科学的进一步研究提供普遍指导．从目前情况看，环境哲学还比较贫困，所以今后要以马克思辩证唯物主义为指导，对环境科学各分支学科的理论研究成果以其实践上的经验教训进行哲学概括和总结，以揭示环境问题的本质．

（3）进一步促进其他新兴和交叉科学发展．随着环境科学研究的深入，研究领域必将逐渐拓展，新的分支学科会不断涌现，这不仅是综合环境学研究的必要，也是环境哲学研究的必要．

4结论

1）环境科学应以研究人类活动引起的任何不利于人类生存和发展的自然环境结构和状态的变化为己任，研究对象是与人类活动密切相关的、由近地面自然成分组成的“环境系统”．

2）根据环境系统运动变化特点，以及人与环境系统之间的关系，将环境系统的基本原理概括为环境系统性原理、环境容量原理、人与环境共生原理和熵原理等四个方面．

篇4

十三五规划中提出加大环境治理力度，实现生态环境质量总体改善。农村的土壤污染治理是主要难点之一，土壤污染防治任务的紧迫为农业院校环境工程专业的发展和校企联合科研的开展提供了难得的机遇。但如何突出农业院校环境工程专业的特色，与我国环境污染现状相结合，提高学生就业竞争力非常值得探讨与深入研究。

根据教育部“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的要求，我校从2011起启动了新一轮专业人才培养方案修订工作，新的培养方案自2013级起适用。切实解决当前实验、实践教学体系课程门数多、学时分散的问题，顺应了当前我国环境工程专业教育的发展趋势。

1综合性实验课程调整设置

2010学年湖南农业大学环境工程专业将原设置的“化工原理”课程改为“环境工程原理”，采用胡洪营教授主编的环境工程原理教材。理论课讲授内容包括基础理论、分离过程原理和反应工程原理三部分。基础理论部分包括物料与能量守恒原理、传递过程等。分离过程原理部分主要讲述沉淀、过滤、吸收、吸附的基本原理。反应工程原理部分为化学和生物反应计量学、动力学、各类反应器的过程解析等。同时开设了20学时的实验课，分别为沉降分离实验，活性炭吸附实验，过滤实验，离子交换实验和填料塔实验。

另一门课程“流体力学与流体机械”学习内容为流体静力学和动力学基本原理，流体各流动状态的计算，流体阻力损失和管路计算，主要流体传输机械的工作原理和选型安装。开设了雷诺实验和管路阻力实验。

以往开设的实验课均未单独设课，没有单独学分，分别包含在两门课程中。实验课程内容相对简单，通过基本的认知性和验证性实验来回顾掌握基本原理、定律，通过综合性实验了解设备的操作和流程控制。但即使是开设的综合性实验也是相对独立的，应用性不强。学生的动手能力和创新能力得不到充分发挥。

“环境工程原理”“流体力学与流体机械”作为环境工程专业课程体系中的专业基础课，在学生的知识结构体系中有承上启下的关键作用，同时也是各专业课程的综合性、共同性的工程理论基础。这两门课程内容联系紧密，因此2012年在综合性实验课程设课时整合在一起形成了环境工程基础实验课程，以综合性大实验形式进行，设28学时1学分，在第4个学期（大二下）开设，集中在1周内完成。

2教学团队融合与实验内容创新

师资队伍水平是提高教学质量的决定性因素。湖南农业大学资源环境学院环境科学与工程学科，为省级“十二五”重点建设专业和湖南省优势特色专业，已有30余年的环境科学与工程、环境污染治理研究经验。目前我系讲授“环境工程原理”、“流体力学与流体机械”、“化工原理”、 “环保设备”等课程的教学团队为教师5人，均为博士学历，其中教授2人，副教授2人，讲师1人。另有实验员1人。团队成员多年从事畜禽养殖废水治理，养殖废弃物综合利用，土壤重金属污染修复等方面的研究，近年来主持完成10多项国家级、省部级课题。教学团队不仅具有较高的理论水平，同时还具有丰富的工程实践经验。

现环境工程原理实验室现有板框压滤机，沉降分离柱，生物滤池，阻力系数测定装置等，基本满足开展成套实验流程的需要。

由于课程调整前两门课分设实验，实验内容分散，单个实验之间没有连贯性，因此实验内容需要重新进行设计。同时环境工程原理课程内容抽象，原理公式多，理论性和实践性都很强。如果学生通过自己动手，了解主要单元操作的实际应用，学习了分析实际复杂问题的方法，将有利于提高学生的工程应用能力。

根据理论课讲授内容，现有实验设备，教学团队在重新编排实验内容时充分考虑了课程衔接，并结合了当前农业污染关注问题。创新设计模拟实际养殖废水处理的流程实验，将管路输送（流体力学内容），沉降分离、吸附、离子交换和微生物处理器应用（环境工程原理内容），污泥处置等串接起来，使学生能学以致用，提高操作技能，促进就业。

以项目1）模拟养殖废水处理和项目2）土壤污染处理过程为主线，调整后综合性实验开设如下：

（1）管路实验。测定直管流速与雷诺准数Re的关系，验证湍流区内λ与Re的关系曲线。了解组成管路的各种管件、阀门及其作用，测定流体流经管件（阀门）时的局部阻力系数ζ。

（2）沉降实验。测定同一停留时间内重力沉降和离心沉降能分离的颗粒临界粒径，熟悉分离设备的分离操作，掌握沉降的相关计算。

（3）吸附处理实验。通过吸附处理不同时间，测定经活性炭吸附的重金属或有机物的量，拟合吸附平衡式。并比较采用活性炭和沸石吸附效果的差异。

（4）过滤处理实验。在恒压过滤操作下对实现固液分离，了解板框压滤机的构造和操作方法，测定过滤常数。

（5）离子交换实验。了解交换柱填充，采用离子交换树脂对废水或土壤浸提液中重金属离子进行处理，测定交换量。

（6）生物滤池处理实验。了解曝气生物滤池结构和处理特性，测定对水中有机物的处理效率。

（7）自选实验。养殖废水处理后污泥或污染土壤的固化处理及重金属浸出检测。

为实现互动式指导并充分利用现有设备，每教学班学生分为两大组进行实验，可选养殖废水处理或土壤污染处理。这也激发了学生自主学习的积极性。

以模拟养殖废水处理为主线的实验内容顺序按上述进行，以土壤污染处理过程为主线的实验内容顺序为：（3）-（2）-（1）-（5）-（4）-（6）。调整后的综合性大实验按每教学班2位老师负责，主带教师和辅导教师相结合，从预习、实验、结果分析、报告提交、考核评测各个环节全方位对学生进行指导。

3强化实验应用性，提高学生能动性

本次教改中实验课程单独设置，强调了实验内容的连贯性、融合性，突出实验选题与科研实践相结合的特色。实验内容设计上注重将理论讲授重点与实际污染处理应用结合起来，强调教学过程突出科研素质的培养。

为保证教学效果，对实验过程全程管理。

实验前要求学生在确定实验项目后，通过查阅文献、复习理论知识、实验过程预设等环节再提交实验预习报告。除通常实验报告中的主要内容：包括实验的目的意义、基本理论和原理、实验步骤等，还要求学生分析影响实验结果的关键因素或步骤。使每个学生对实验过程做到思路清晰，能在有限的时间内完成实验内容。

在每一个实验的过程中，要求将课堂讲授、习题课等教学环节中所获得的有关知识联系起来，用来分析所实验中遇到的问题，对单元操作原理、操作条件、实验现象、实验结果进行分析。通过教师互动式指导，实验小组（4-5人）内部协调分工，实现人人动手操作，团队高效合作完成实验。

要求学生提交真实实验结果，对实验报告的检查和把关。由于每个小组的实验结果在同一实验项目大组中仍存在差异，鼓励对实验差异进行讨论交流，分析说明本组实验中的得失，完成对实验过程的回顾。

4结语

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【关键词】环境科学专业；环境工程学；困境；教学改革

国内多个高校的环境科学专业都开设了一门必修课程向学生系统介绍水、大气、固废污染控制方面的基本原理和技术方法。如北京师范大学开设的《污染控制工程基础》、清华大学开设的《环境工程原理》、同济大学开设的《环境工程学》。我校的环境科学专业也开设了《环境工程学》这一门必修课程，旨在使学生系统地掌握环境工程的基本原理、基本方法，较全面掌握水与废水处理、大气污染、固体废物管理的基本概念、原理和工艺特性等。针对我校环境科学专业学生和课程的特点，笔者通过近十年的教学实践，对本门课程的教学进行了一些探索和改革，以最大程度的提高教学效果和教学质量。

1 课程教学中的困境

1.1 学生工学基础薄弱

《环境工程学》涉及的内容不可避免的会涉及到部分流体力学、化工原理、水力学等工科课程的内容，而我校环境科学专业学生工学基础薄弱，在课程设置中无相关的课程。因此，在授课过程中，如何让这部分内容不影响学生对于相关知识的理解是一个值得深思的问题，同时也对教师提出了更高的要求。

此外，工程基础薄弱对实际工程的了解仅仅限于课本上的基本知识， 缺少实际认识， 从而在真正设计时无从下手；学生在设计时缺乏对设计手册、设计规范等相关资料查阅的能力， 不能综合运用所学的理论知识来分析解决实际存在问题。

1.2 学时少，理论与实践脱节严重

我校该课程采用的教材一直沿用的是蒋展鹏主编的《环境工程学》，现已经历三版（第三版为蒋展鹏和杨宏伟主编）。教材主要系统的论述环境工程的基本理论、污染防治技术与污染控制工程及发展趋势，主要包括3篇内容[1]，及主要涉及三大污染控制工程，内容范而多。但实际的课堂教学学时只有51个学时，如何在有限的学时内向学生讲授相关的知识，同时达到相应的教学目的，是一个需要深思和探索的问题。

同时，该门课程本身是一门理论和实践性都很强的课程，由于总课时偏少、内容多， 教师教学更偏重于理论教学，从而导致该课程理论教学、实验教学、实践教学三者之间的互动和渗透不够， 脱节现象比较严重。

1.3 教学手段与方法单一

教学手段与方法的正确与否事关教学工作的成败和教学效率的高低，是实现教学目的、完成教学任务的关键[2]。在传统的教学过程中，教师主宰课堂的“一言堂”，只会导致学生被动地接受知识；同时，多媒体工具使用单一，只是简单的将教材内容编辑后照搬到幻灯片上，照本宣科。这种单一的教学手段使学生的主体地位没有得到充分发挥，限制了教学质量水平的提高。

2 教学改革

2.1 整合更新教学内容，突出重点，讲授与自学相结合

课程教学内容多而范，课时少，且随着时代和社会的发展，新技术和工艺流程不断涌现，因此要以教学大纲和教材为根本，合理安排教学内容，不断更新和整合教学内容，突出重点。针对教材相对于实际工程工艺的滞后性，增加一些环境工程学方面尤其是污染处理技术方面的新知识，不断拓展教学内容的深度和广度，提高学生的学习兴趣和对专业相关知识的储备。同时注重新旧工艺的联系与区别，提高学生的思维能力，让学生明白新工艺的改进之处，甚至提出一些改进方案，充分调动学生的学习兴趣。本课程旨在使学生掌握三大污染控制工程的基本原理和方法，且学生工科基础薄弱，因此对于涉及到部分工科基础课程如流体力学、化工原理、水力学等工科课程的内容时，一般不做深究，对于设计方面的内容，亦不做要求。在课堂教学中讲解这些学科一些基础知识，引导学生自学，同时鼓励学生参加环境工程的一些相关专业课程学习和选修本专业如《水污染控制工程》、《大气污染控制工程》等课程；鼓励学生多查阅当代环境工程新技术、新理念的中英文文献，作为本学科知识的课余补充，这样学生不仅可以直接了解国内外在污染控制方面的最新动态，增强学生的英语阅读的理解能力，更主要的是教给学生一种自主学习的态度与技能。

2.2 采用多元化教学手段和方法

课程涉及内容广泛，在教学方法上应该将讲授法、讨论式、案例式和现场观摩相结合，根据教学内容不同采用不同的教学方法，更好的调动学生学习的积极性和主动性，激发学生在环境工程学术领域中的求知欲望和创新意识。考虑到本课程的特点，本课程主要采样以多媒体教学为主，板书为辅的教学手段。通过多媒体教学手段，可以以丰富的图片、逼真的动画及实地录像，以学生为中心，通过简洁的文字叙述和深入的语言讲解，将抽象的概念和理论直观化展示将涉及的装置、材料的外观和运行状况等信息进行生动描述，以提升学生的兴趣和关注力，提高课堂教学的效果同时可以可节约课堂板书的时间，提高课堂教学信息量[3]。笔者在教学过程中发现，如果整堂课都采取多媒体的教学手段，学生会产生视觉疲劳；此外，对于一些繁琐的计算过程，板书的教学效果要优于多媒体教学。在课余时间组织学生赴学校相关实习基地进行现场参观，弥补课堂教学对相关工艺和设备直观认识的不足，提高学生的实践能力。要求学生针对某种污染，通过查阅相关资料，提出相应的污染控制技术，达到学以致用的目的，同时也能了解相关污染物控制技术的最新进展，让学生也走上讲台，实现“教”与“学”的良好互动。

2.3 加强理论课与实验实践课程的结合

“纸上得来终觉浅”，《环境工程学》本身就是一门实践性很强的课程，需与相关的实验和实践课程紧密联系。实验课是环境科学专业的必修课的重要组成部分，在教学过程中加强相关实验课程的教学有助于学生对理论知识的理解和掌握。但我校的本门课程不设实验课，设单独的环境科学专业实验课程，因此在教学过程中要重视这两门课程的衔接和结合。

增强学生的自主创新能力，根据学生兴趣，结合国家级和校级的创新型实验项目，要求学生完成课外实践活动，比如对工艺流程的设计改动，加强他们对课本知识的理解；鼓励学生参与到研究生和导师的相关科研工作当中去，增强学生的实验实践能力。

【参考文献】

[1]蒋展鹏， 杨宏伟.环境工程学[M].3版.北京：高等教育出版社，2004.

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教学内容的设置

目前，各个学校编写了不少环境微生物学的教材。其中，周群英和王士芬编著的《环境工程微生物学（第三版）》为广大高校的环境科学与工程专业所采用，它基本可以满足一般工科类院校的教学要求。但是，在使用的同时，各学校还应根据自身的专业特色，对其中各章节的内容进行取舍，并针对各自的专业适当增加内容，比如土壤微生物、海洋微生物等，以体现学科的优势研究领域。在“环境工程微生物学”的教学过程中，把握好基础微生物学和微生物在污染控制中的作用两部分的关系十分重要。前者是后者的理论基础，后者则是前者的工程应用，重点则是环境工程实践中的微生物学原理。如果对微生物的结构、营养、代谢等内容介绍过多，课程容易演变为细胞生物学、微生物生理学或生物化学等；而对污染控制的具体工艺过程涉及过多，又容易重复污染控制工程的课程内容。因此，在课程教学时，应合理安排这两部分的比例。

另一方面，“环境工程微生物学”的教学还应处理好与其他相关课程的相互关系。北京林业大学开设的“植物学”“环境生物学”等课程与“环境工程微生物学”之间存在一定的联系，3门课程在如细胞结构、生理代谢、遗传变异等知识内容上均有一定的论述，但课程核心和重点内容各不相同。在讲解“环境工程微生物学”时，应注重强调微生物细胞、生理、遗传方面的独特性，并对这些特性在环境工程领域的应用展开详细介绍。也就是说，在教学过程中需要注意知识单元的逻辑衔接，注重课程体系的统一性，要明确课程的侧重点，避免重复。基于当前环境科学与工程学科的飞速发展，“环境工程微生物学”的课程教学还应紧密结合当前环境污染控制和生态修复相关领域的新进展，而不能只停留在传统污染处理工艺的微生物学原理上。教师通过对最新污染控制工程理论和技术的微生物学原理进行解析，可以激发学生学习的兴趣、专业的热情，树立投身环境保护事业的志向，课程的教学效果也会随之提高。例如，在废水生物处理的微生物学原理部分，笔者介绍了这几年比较受关注的利用好氧颗粒污泥处理高负荷、强毒性有机废水的新工艺，解析了活性污泥微生物胞外聚合物在好氧颗粒污泥形成中的作用以及生物处理系统由于污泥浓度大幅增加而带来的高效性，来强调通过利用微生物的生理生化特性进行废水处理技术的革新。学生对这些新内容的反馈很活跃，也引发了很多讨论。

教学方法的改革和创新

随着计算机技术的迅猛发展和现代社会的快速信息化，传统的、单一的灌输式教学方法难以取得满意的教学效果，也无法满足当前创新型人才的培养要求。大学课堂的教学必须与时俱进，应借助多媒体、网络以及最新的科研成果和成功的工程实例，来丰富教学的内容和形式，提高教学效率和效果［2］。根据实验心理学的原理，对于同样的信息，图像比文字容易被信息接受者所记忆，这就是所谓的“图象优势定律”［3］。在传授以叙述性为主的知识内容时，合理使用形象思维方法，可以帮助学生提高记忆力；而信息的几何形状、色彩、字符对形象思维的建立起着相当大的作用。环境工程微生物学的研究对象是肉眼看不见的微小生物，在教学中通过展现大量生动形象的微生物照片，可以使学生容易认识和区分种类繁多的微生物，印象深刻，易于激发学习兴趣。例如，在比较G＋和G－细菌的结构时，通过对细胞图片的详细讲解可以清楚地说明二者的区别：G－细胞由胞外到胞内依次为外膜、细胞壁、周质空间及原生质膜，而G＋则为细胞壁、原生质膜；同时，G－细菌的细胞壁上仅有一层很薄的肽聚糖，但脂肪层较厚，相反G＋细菌的细胞壁含有多层肽聚糖，而脂肪却相对较少。这样，学生对G＋和G－细菌细胞壁差别的认识就会十分深刻，为此后顺利开展革兰氏染色实验提供了理论基础。在介绍微生物代谢、遗传等较为抽象的知识内容时，教师可以合理采用示意图、动画等形式来进行讲解，将有效提高学生对知识的理解和掌握水平。例如，在微生物的遗传和变异一章中，笔者采用Flas演示了微生物遗传的经典转化实验即肺炎链双球菌感染小白鼠实验，使原本抽象难懂的概念和理论变为生动的画面，教学效果明显改善。事实上，国内外一些著名高校、环境微生物实验室的网站上和国外优秀原版微生物教材中有许多高质量的微生物图片、教学课件和研究成果，教师可以将其作为本课程的教学素材来加以使用，丰富教学内容，开阔学生视野。

大学阶段的人才培养正日益与科学技术和社会生产的发展紧密联系，这就要求“环境工程微生物学”的教学要注重结合科学研究和工程实践，不断地加入新的科研成果和工程实例来说明课程的基本知识和基础理论。同时教师也不能脱离科学研究和工程实践而单纯地搞教学工作。只有长期参加科研实践的教师，才能使自已的教学内容更加具有前沿性、独创性和启发性，在丰富自己的教学内容的同时加深学生对知识的理解；也只有将教学与工程实践有机结合起来，才能更有效地激发学生的学习兴趣，培养学生解决实际问题的能力［4］。例如，笔者在教学过程中选取了微生物燃料电池研究中最新发现的细菌鞭毛充当“纳米导线”的现象作为背景材料，展开讨论，分析了细胞鞭毛的电子传递功能在物质转化和能量代谢中发挥的作用。这个例子在介绍微生物学知识的同时，很好地诠释了如何恰当地利用微生物的特性来解决环境问题和实现可持续发展。又如，通过介绍实际工程项目———煤气废水生物处理系统中活性污泥的驯化过程，说明了微生物遗传和变异的特性对于有毒有害工业废水处理的重要意义。

在当前大学教学中，课时的有限性与知识的增长性之间的矛盾日益突出，“环境工程微生物学”这门新兴的交叉学科尤为如此。所以，教师在授课时，应更加注重所介绍内容的质和量，将多而杂的信息进行疏理与归纳，并以更加灵活的方式传达给学生。这就要求教师在教学模式上进行变革，改变以往单一的注入式教学方法，采用多种方法有机结合的教学模式，将教师的主导作用和学生的主体地位相结合，从而在传授知识的同时提高学生的创新能力和综合素质。研究表明，提问、引入和讨论等启发式教学方法比起传统的注入式教学模式更为吸引人，更能收到事半功倍的效果。一方面，启发式教学可以促进师生之间的互动，活跃课堂气氛，激发学生浓厚的学习兴趣；另一方面，启发式教学可以培养学生将书本知识应用于实际的思考和分析等综合能力。总体来讲，一些基础性知识的教学，可以以教师讲解为主，但讲解的内容要少而精，留一部分内容让学生自己去消化吸收。对于理解性的知识内容，教师要启发学生积极思考，有些问题要引而不发，导而不讲，让学生自己通过分析和总结来深化认识。此外，还应注意到高年级本科学生已经具有一定的自学能力，对于一些比较浅显的、多门环境类课程反复涉及的章节内容或非核心知识单元，完全可以安排由学生自学来完成。例如，在讲解微生物在氮素循环中的作用时，笔者详细介绍了硝化作用、反硝化作用等生化反应过程及其影响因素，所以在讲解废水微生物的脱氮原理时，采取了“学生自学为主，教师组织讨论和总结”的教学方式。这种教学方式既节省了课时，同时又锻炼了学生的自学能力、认识能力和分析能力，为以后的科研创新打下基础。#p#分页标题#e#

实验项目和实验内容的挑选和设置

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1.1生态效益与社会效益协调发展。水利的开发需要处理好工程与人类、自然和环境保护的关系,保证生态系统和经济系统的良性循环,以求得社会经济的持续发展。因此，严格遵从社会经济效益与生态经济效益统一协调的原则才能够高效的进行施工活动，一改传统的施工管理模式，充分考虑安全生产和环保节能生产，同时将施工单位的利益与水利工程的利益结合在一起，充分调动施工人员的热情和环保意识。水利施工单位应该在确保环境安全的基础上提升经济效益，切实的做好生态效益与社会效益的完美结合，所谓的社会效益就是对下游提供干净的水源，还可以同时发展旅游企业，一举多得。

1.2循环利用原则。由于水利工程的施工需要大量的水源，因此，循环利用原则非常适用于水利工程的建设，也就是在施工过程中使用的水、原材料甚至是垃圾，都可以通过相应的处理办法发挥其最大的利用价值，这样不仅能够极大的节约资源，更减少了施工废料对环境的污染，同时也能够节约水利工程的修建成本。另一方面，就是对施工空间的充分利用，水利工程的施工位置大多较为偏远，周围可利用的土地资源丰富，可以根据当地的生物种群分布情况及水文地理位置等因素提高工程预定效益的提升，同时尽可能的减少对当地环境的破坏，在施工之前要进行周密的部署。

1.3互补共生原则。所谓互补共生原则的提出是基于人与自然和谐共处的基本方针战略，互补就是人类活动与自然之间的协调，从自然中获取并回报自然，共生就是共同生存、不断进步。水利工程的建设需要严格的遵从这一原则，注重生态环境保护措施的采取，运用先进的科学技术和创新施工手段，建立一种符合生态工程原理的施工体系，从而获取最大、最长久的经济效益。另一方面，就是对于大型水利工程的建设需要较长的工期，这就应当考虑到时节的问题，施工要考虑气候变化，对工程各个阶段的工作予以适当的安排，顺应自然规律。

2、水利工程施工中的环境问题

水利工程施工环境的问题主要包括以下几个方面，首先也是最严重的问题就是水体的污染，水利工程建设需要使用大量的水资源，但是一些施工单位不负责任，将污水、废水不经过处理就倒入下游，不仅造成地下水的污染，还为周围和下游居民的生活带来严重影响；其次，是空气污染，任何施工都会或多或少的产生灰尘、烟雾等，但是通过采取适当的防护措施是可以减轻和避免的，但我国在这方面却存在严重不足；最后，就是噪声和废弃物的污染，一些施工单位为了赶工期，在夜晚还不间断的施工，使得周围居民得不到很好的休息，而废弃物随意丢弃，久而久之就会对水源、土壤及周围的生物、农作物造成严重影响。

3、建设生态化的水利工程施工系统

3.1优化系统结构。在水利工程施工之前，一定要结合周围的环境，应用生态工程原理进行施工设计，不断的优化创新水利施工的方案，选择能够产生最大生态经济效益的方案，这有这样才能够多角度、多层次的利用自然资源，实现资源利用的最大化，充分吸取西方工业时展的弊端，不要以牺牲环境为代价获取工业的发展。与此同时，确立明确的发展目标，这样才能够在施工的过程中有明确的依据和原则，工程监管人员也要严格监督施工人员操作的规范性，以及是否有违反生态工程原理的做法，实现信息和资源的多元化利用模式。例如，水利工程施工需要炸开山石，散落的石块就可以作为回填的原料，也可以用来填埋沟壑等，更重要的是，我国已经出台了有关土地资源利用的相关政策，极大的解决了部分地区水土流失问题。

3.2生态化的建设与管理。水利工程的施工要想实现生态化的建设与管理就应该首先提高设计人员、管理人员和施工人员的意识，切实的认识到保护生态环境的重要意义，实际上，保护环境就是保护人类自己，不能为了眼前的利益而失去长远的发展目标，尤其是现代工业发展快速的时代，大规模的水利工程建设更应该注重生态化管理模式的建立，将工程的建设与生态建设有机结合在一起，实在自然资源的充分利用及循环利用。其次，就是严格的遵循生态工程原理的基本原则，如同上文阐述的一样，水利工程施工管理人员一定要严格要求每一个人，同时建立完善的监督管理机制，确保水利工程施工对环境的影响减至最低。最后强调以下施工前的准备工作，通过系统的勘察周围的施工环境，对可能存在的任何对环境有伤害的因素进行分析，并提出有效的解决措施，这样就能避免施工时产生不可挽回的错误。

3.3分析施工体系、科学规划布局。随着我国建筑事业的进步，我国目前已经拥有非常先进的管理理念和施工技术，然而，水利工程的建设需要对施工的体系进行系统的分析，和科学的规划布局，尤其是在生态理念的运用方面，笔者将系统管理分为自组织层、监控层和自适应层几个层次，其功能就是通过上层策略对下层策略的指导和制约来首先效益的最大化，而监控层则是达到效益目标至关重要的一环，通过分层控制机制对水利工程施工的生态化管理提供帮助。另一方面，就是要有明确的系统边界，这是为了稳定目前生态环境的有利举措，为了达到明确系统边界的目的，必须有效划分施工范围，根据法规、政策中强调的环境保护条款来对相关环境质量、蓄水总量、土地占用面积、下游用水量等数据进行测定。最后要强调的就是对系统控制变量的识别，就是要根据工程现状及时的调整施工方案，充分考虑各种影响因素，可以运用计算机网络技术对变动的系统参数进行分析，从而调整并制定出最佳的施工方案，对于一些大型的枢纽工程要予以足够的重视，如防空洞、发电站等，确保施工安全及环境安全。

4、结语

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[关键词]环境工程原理；对分课堂；教学改革；教学方法；教学模式

1引言

环境工程原理是一门环境学科的基础课程，主要研究环境工程技术中各单元过程的基本原理、典型设备的构造与操作原理，同时也涉及到各单元过程的设计计算。学生通过学习环境工程原理这门课程，可以为后期《水污染控制工程》、《大气污染控制工程》等主要专业课的学习打下坚实的基础。同时，通过对该门课程的系统学习，学生能初步掌握各个单元操作的基本原理和规律，熟悉各单元操作过程及设备的计算方法，具备用工程观念分析解决单元操作中的一般问题的能力。虽然环境工程原理这门课程对于环境工程专业的学生来说十分重要，但不少学生在学习这门课时，会表现出很强的学习倦怠。由于环境工程原理涉及许多工程技术的原理和计算，在学习前需要掌握高等数学、物理学及物理化学等课程的基础知识，这对学生对基本知识的掌握提出了较高的要求[1]。同时，由于环境工程原理中工程技术的复杂性，除了极少数简单的问题可以用理论分析的办法解决外，大都需要依靠实验研究解决，通过实验研究过程规律，再将研究结果指导工程实际，这也对学生的实践动手能力提出了挑战[2-3]。学生在面对这些问题和挑战时，如果没有合适的途径去克服和解决，就会出现明显的厌学情绪，降低学习的主动性，从而导致学习效果大大降低。为了提高学生的学习兴趣，提升学习效果，人们尝试了多种方法，其中“对分课堂”作为一种新的教学模式受到了广泛的关注。相比于传统的教学模式，“对分课堂”通过将一半课堂时间分配给教师进行讲授，另一半分配给学生以讨论的形式进行交互式学习，不仅避免传统课堂“教”“学”分离的缺点，而且弥补了单纯的讨论式课堂效果差的遗憾。通过将传统课堂与讨论式课堂各自的优势结合起来，把讲授和讨论错开，让学生进行个性化的内化吸收，可以帮助学生提高学习兴趣，提升学生学习的主动性，让学生能更好地掌握知识[4]。

2对分课堂应用于环境工程原理教学中的问题分析

尽管“对分课堂”具有理念深刻、简明易用的特点，能实现学生变被动学习为主动学习，但在许多课程的教学过程中也受到了一定的争议。尤其是对于类似于环境工程原理这样的课程内容多、知识结构复杂、工程计算繁琐的课程，教师在使用“对分课堂”教学模式时，往往会遇到各种各样的问题，导致对分课堂在实施的过程中难以贯彻执行。根据在环境工程原理的教学实践以及与其他教师的相互交流，本文总结了对分课堂应用于环境工程原理教学中的主要问题有如下几点。首先，“对分课堂”模式与环境工程原理课程的学时数不匹配。在传统的教学方式下，教师的授课时间长，讲授的内容多，课程的学时数基本能满足要求。而在“对分课堂”教学模式下，由于教学过程中安排了学生讨论的环节，教师的授课时间会进行一定程度的压缩。很多老师提出对分课堂的模式会花费大量的时间，造成教学进度进展缓慢，课程学时难以满足教学要求。其次，“对分课堂”模式与环境工程原理课程的内容不合拍。由于环境工程原理涉及到许多工程技术的原理和计算，对基本知识的掌握要求较高，在应用“对分课堂”模式时，无法很好地将课程的内容和学生的讨论结合起来，出现“对分课堂”模式与环境工程原理课程内容不合拍的现象，降低了老师和学生对“对分课堂”模式的尝试热情，造成“对分课堂”模式不能产生应有的效果。第三，“对分课堂”模式对学生的引导作用不一致。通过对分课堂的实践教学发现，由于学生的学习能力的千差万别，在进行对分课堂教学时，如果进行随机的分组讨论，会导致不同组的学生的学习情况可能差异很大，尽管进行了全班范围的讨论和老师的讲解，有一些组对知识的理解程度仍会明显会低于其他组。“对分课堂”模式对学生的引导作用不一致，如何科学合理的分组讨论，是“对分课堂”模式的一个重要的课题。由于这些问题的存在，在“对分课堂”模式应用时，不少教师出现浅尝辄止的情况，认为对分课堂并不能给学生的学习带来更好的帮助，反而降低了课堂效率，因此又回到传统的教学模式上去。显然，这种情况是应该避免的。事实上，上述问题并非没有解决的方案。为了在教学中解决这些问题，我们开展了对分课堂在环境工程原理教学中的实践和探索。

3对分课堂在环境工程原理教学中的探索和实践

为了实现对分课堂在环境工程原理教学中的应用，针对对分践。以“对分课堂”模式为基础，优化环境工程原理的教学体系、教学内容和教学方法，结合环境工程原理的课程内容特点，探索不同教学内容的最佳“对分课堂”教学模式，主要包括以下几个方面。

3.1“对分课堂”模式下教学内容的重构

在教学过程中，之所以出现“对分课堂”模式与环境工程原理课程的学时数不匹配的问题，主要原因是传统的教学模式采用的教学内容编排与“对分课堂”模式的要求不符。因此，在课程开始前，可以根据“对分课堂”的教学模式特点，对教学内容进行重构。通过查阅资料，听取资深教师意见，对课程内容结构进行优化，并配套新的教学资源和教学资料。通过重构教学过程，提炼主要知识点，构建学习框架，使其更好与对分课堂的教学模式相融合。对于环境工程原理这门课，可以根据单元操作的特点，将每一个单元操作作为一个专题进行教学，将实验实践部分和理论知识部分结合起来，改变传统的先讲授理论再进行实验实践的教学方式，将理论知识融入工程实践中去。如普通高等教育本科国家级规划教材《环境工程原理》(胡洪营等编著)，该教材在内容编排上，依次包括环境工程原理基础，分离过程原理和反应工程原理[5]，教材内容知识引导循序渐进，知识体系构建完善，具有较强的理论性和综合性，得到了广泛的采用[6]。然而，在基础知识和单元操作内容衔接上，部分理论内容和单元操作有所分离，如第五章的质量传递和第八章的吸收以及第九章的吸附未紧密衔接起来。这导致学生在学习的过程中出现效率下降的问题，也增加了学生学习的时长和课程的学时量。为了更好地提升学生的学习效率，可以根据对分课堂的教学模式的特点，在教学内容设置上，对相关内容进行适当的调整，如将质量传递这一章节和吸收等章节作为一个教学专题放在一起进行授课，在采取“对分课堂”模式进行教学时，将这些内容作为一个整体进行讲授，通过结合老师的讲解和学生的讨论，提升学习效率，减少学时数与教学内容不匹配的问题。

3.2“对分课堂”模式下教学设计的改进

在进行“对分课堂”教学时，传统的教学模式下的教学设计显然已不能满足新的教学需求。因此对“对分课堂”模式下教学设计的改进是十分必要的。在进行“对分课堂”模式下教学设计时，需结合课程内容，改变教学过程，灵活采用多种不同的“对分课堂”教学模式，通过讲练结合、合作学习、自主课堂、项目化教学、案例教学等多种方式增加学生的学习兴趣和主观能动性，提升教学效果。如在流体流动这一章节的教学过程中，可以充分利用对分课堂的模式，首先以工程实践或实际问题为导向，让学生分组讨论如何判断楼房高层自来水水管能否出水的问题，引出流体流动过程中的相关知识点，引导学生进行发散思维，思考并讨论解决问题的途径有哪些，解决这些问题还需要哪些先决条件。在此基础上，通过相互讨论和引导讲解，过渡到课程内容的学习上来。然后通过讲授理论知识，让学生理解并掌握流体流动的相关理论知识以及解决之前问题的先决条件的确定方法。最后再引导学生思考如何利用所学的知识解决问题，并进行分组讨论，充分发挥学生的主动性，让学生在解决实际问题的过程中学习理论知识，提高学生将理论应用于实践的能力。由于每一个章节或专题的内容特点不同，根据不同的教学内容可以采用不同的对分形式，灵活采用当堂对分或隔堂对分的方式，充分利用现代化的教学辅助手段，如“对分易”、“学习通”、“雨课堂”等辅助工具，将不同知识点的学习采用形式多样的教学方法进行教授，增加课堂的丰富性，提高学生学习兴趣。

3.3“对分课堂”模式下学生学习方式的转变

传统的教学模式下，不同的学生对于教师来说更像是一个整体，教师在授课的过程中难以满足每个学生的个性化需求，导致部分学生的学习积极性不强，学习效率受到影响。“对分课堂”模式作为一种新的教学模式，可以根据学生的不同的情况，将他们分为不同的小组，进行分组讨论和学习，每个组员在组内可以发挥自身的特长和主动性，积极地参与到课程的学习过程中。因此，在进行对分课堂教学时，不能简单的随意分组，而是要根据学生不同的特点，将他们相互搭配分组，充分挖掘学生各自的潜能，同时锻炼学生的合作能力，促进学生的全面发展。如在对分课堂的实施过程中，在分组讨论的环节，根据课程内容的难度的不同，可以将基础知识扎实的同学与基础知识薄弱的同学搭配分组；根据学生表达能力的不同，可以将表达能力强的学生与表达能力弱的学生搭配分组；根据学生性格的不同，可以将性格内向的学生与性格开朗的学生搭配分组等等。通过这种以强带弱，互补互促的方式进行结合分组，学生在交流讨论的过程中可以不断学习对方的长处，相互帮助相互提升，综合锻炼他们多方面的能力。此外，在教学过程中，需要及时关注学生学习情况，通过不同的“对分课堂”模式，如当堂对分、隔堂对分、分组讨论和作业点评等不同方法，结合“亮考帮”、“对分易”等多种形式和工具，引导学生积极思考，增强学生的学习效果。通过对学生在对分课堂中学习的状况及时跟进，针对出现的问题，及时调整对分的方式，不断进行改进，提高学生自主学习的效率，摸索出符合学生学习过程特征的对分课堂方案。

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[关键词]环境工程原理；线上线下；教学实践；改革创新

近年来，环境污染越来越趋于复合化和时空化特征，当前的环境治理技术可划分为水处理技术、大气污染控制技术、固体废弃物处理与处置技术、污染净化与生态修复技术等，对环境污染治理的从业人员提出更高的要求，需要具有较强的解决复杂环境污染问题的能力，这就对环境类专业的教学提出了更高的要求[1]。《环境工程原理》是环境科学与工程类专业本科教学中最重要的一门专业基础课。该课程提炼了上述技术中所涉及的共性原理、现象和过程进行阐述，具有非常强的理论性、系统性和实践性特点。《环境工程原理》课程的学习引导学生由“理论”思维向“工程”思维转变，要求学生拥有较高的高等数学和物理化学教育背景，是一门入门门槛较高的课程。如何实现教与学之间的高质量知识传输，如何实现理论到实践的思维转变，如何激发学生主观能动性学习，如何培养出高质量的环境保护人才，都是当前教育教学面临的挑战。教学团队通过十余年的《环境工程原理》教学经历，通过长期摸索，实践了一种线下教学为主、线上教学为辅的教学模式，目标是最大限度的保证教学质量下调动学生的主观能动性，为后续专业课程的学习打下扎实的基础。

1《环境工程原理》课程教学难点分析

以河南科技大学环境工程专业本科生为教育对象，教材选择胡洪营教授主编的《环境工程原理》(第三版)，该教材是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，由高等教育出版社出版，通过十余年的《环境工程原理》教学经历分析，该课程在教学过程存在的教学难点是：

1.1教学内容多

《环境工程原理》课程主要分为三部分：原理基础、分离过程原理、化学与生物反应工程原理，教学内容涉及到质量守恒和能量守恒、流体流动、热量传递、质量传递、沉降、过滤、吸收、吸附、萃取、离子交换、膜分离、反应动力学、化学反应器、生物反应动力学、生物反应器等内容，共计十六章五十四小节。教学内容涉及到了一个反应、两个守恒、三个传递、多个应用，是多门学科的综合，教学知识点多且都非常重要。该课程知识量大是目前教学过程难点之一。

1.2教学内容难度大

《环境工程原理》课程主要涉及到污染控制技术的共性原理，学生对于教学内容上规律性原理的理解和掌握上存在较大的偏差。课程中出现大量的数学符号及公式，表1统计了书中具体的数量，从表1可以看出，全书符号数达581个，公式数达1121个。如此大量的公式和符号为课程教学过程提出了巨大挑战，教学内容的难度大是目前教学过程难点之一。

1.3教学学时少

以河南科技大学为例，《环境工程原理》课程的理论课学为五十六学时，每周四学时，共计十四周完成该门课程的理论课教学任务。本书共有五十四小节，因此需要每学时完成一小节的内容。可是每小节的内容多少不一，多数情况下一节四十五分钟的教学课程很难完成一节内容的教学工作，少学时难以保证教学内容的完成和教学质量的提高。所以教学学时少也是教学过程的难点之一。

1.4课后习题难度高

学生课后习题的完成效果是有效检验教学质量高低的最重要指标。由于上课过程中为了加快教学进度，对课本例题处于基本不讲的情况，学生没有时间吸纳相应的知识，又由于课后的习题难度明显高于课堂例题，学生独立完成课后习题质量不高，甚至出现大范围无法完成的情况。课堂习题与课后习题难度不匹配，少学时无法设置习题课导致学生对课程的理解程度不高是目前教学过程的难点之一。

2《环境工程原理》课程线上线下混合教学具体实践

《环境工程原理》课程的线上线下混合教学的具体实践对象为河南科技大学17级环境工程专业本科生，两个平行班，共计64人。课程共计56学时，每周两次课4学时，共计14周，具体教学实践时间为2019年3月至2019年6月之间。具体的实践过程如下：

2.1线上平台与线上课程建设

《环境工程原理》课程的线上平台是基于河南科技大学在线开放课程完成的。线上课程建设具体包括：线上视频课程资源建设、课程课件建设、课后习题库的建设、试题库的建设、试卷库的建设、分组讨论题库的建设、学生考核形式评价体系的建设、课程目标问题建设等方面的课前准备工作。

2.2课前准备与预习实践

首先，利用在线开放课程平台学习目标、学习任务，布置研讨问题。监控学生学习情况，特别是视频课程学习的完成度和研讨问题发言的活跃度，通过线上学习和讨论过程中学生对相关知识点的理解确定本节教课的重点和难点，从而调整教学目标解决学生共性难点。以《环境工程原理》第三章第三节边界层理论为实践例：一、问题的，具体问题包括：边界层理论的基本概念；边界层的形成过程；边界层分离。二、线上学习，在线平台上提供四个知识点视频，具体是Prandtl边界层理论、绕平板流动边界层、圆直管内流动的边界层、边界层分离及卡门涡街现象，视频观看率达98%。三、线上讨论，95%的学生参与了线上讨论，83%学生表达了线上学习过程中知识点的掌握情况。四、根据学生反馈信息整理确定线下教学重点内容。

2.3课中线下教学实践

转变以教师为中心学生仅作为被动接受的传统教学思路，线下教学采用以问题导向出发的学生为主导教师为辅助教学的“翻转”课堂[2]或者分组讨论的方式改革线下教学模式。这种教学模式能够最大限度的提高学生在课堂上的参与程度，调动学生学习的积极性和主动性。接上例具体教学实践过程：一、将64名学生分为4组，每组16人，选出要发言的4名代表。二、利用20分钟时间进行面对面讨论本节课的四个知识点，形成头脑风暴。三、作为教师下沉各组聆听同学们讨论情况，并解答学生在讨论过程中可能遇到的问题或者提供给学生解决问题的途径，锻炼学生自主分析问题和解决问题的能力。通过这个环节，学生已经基本上解决了80%以上的难点问题。四、利用20分钟每组利用5分钟的时间展示1个教学知识点，重点是交流在学习过程中该知识点存在的难点及本组解决方法。五、利用剩余5分钟时间，教师总结及表扬大家的精彩表现。

2.4课后教学质量评价实践

课后教学质量评价工作是检验教学改革成功与否的最重要组成部分，教学质量评价从学生和教师两方面进行具体的评价。学生层面包括：知识点的掌握程度、独立思考和解决问题水平的提高、课程的满意度、相互协作能力的培养等方面。教师层面包括：教学改革过程的控制效果、对学生知识掌握程度的评价方式、课程学生参与度的评估、教师自身修养的提高等方面。接上例具体从学生层面进行教学质量评价：利用课后作业完成度对学生知识点的掌握程度进行评价；利用如何实现知识点从不会到会的过程与方法评估学生独立思考和解决问题的能力；利用问卷调查的方法对“翻转”课堂[2]的满意度进行评价；利用现场观察对小组互动过程中学生活跃程度评价学生相互协作能力。四方面的评价各占25分，满分100分。完成本次教学改革后，学生层面教学质量评价为94分。教师层面进行教学质量评价：通过课前、课中和课后对本次课程进程的熟练把控程度进行自我评价，向学生发放问卷调查评估教师在课程进展过程中的熟练操控程度；利用本节对应试题的发放与反馈从教师层面是评估学生掌握本节知识点的水平；深入各小组讨论中检测学生参与度的评价体系建立；通过教学改革后教师在教学水平和教师自身修养上的评价。完成本次教学改革后，教师层面教学质量评价为90分。

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关键词：环境生态学；环境类专业；教学内容；实践环节

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）38-0236-02

环境生态学是生态学和环境科学之间的交叉学科，是生态学的重要应用学科之一。环境生态学是研究在人为干扰下，生态系统内在的变化机理、规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统恢复，重建和保护对策的科学，即运用生态学理论，阐明人与环境间的相互作用及解决环境问题的生态途径。北京建筑工程学院环境工程和环境科学专业都将《环境生态学》作为专业基础课。在近十年的《环境生态学》课程建设和教学实践中，发现其在教学内容、实践环节和教学方法上都存在一定问题。本文针对这些问题和工科院校环境类专业的特点，提出了相应的调整建议，以期为相关院校《环境生态学》课程建设提供参考。

一、教学过程中的问题

1.教学内容的选取。目前国内多数《环境生态学》教材的内容可以划分为两大部分，一是生态学原理，二是应用生态学。内容包括：环境生态学绪论、生物与环境、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学、全球生态学、干扰生态学、恢复生态学、生态系统服务、环境污染的监测与评价、生态工程、生态系统管理和可持续发展等。我校《环境生态学》讲课课时为24学时，相对于教材内容来说课时严重不足。如何在有限的教学时间内兼顾生态学基础原理和应用生态学两大方面的内容，同时突出重点，让学生真正掌握课程内容，是该门课程改革创新中面临的主要问题。

2.实践内容的设置。《环境生态学》的课程特点是基础理论和知识点多，涉及的交叉学科多（如环境科学、环境工程、植物学、动物学、土壤学、经济学、管理学、土木工程、风景园林、城市规划等）；研究对象的空间尺度从生物个体、生态系统到景观和生物圈。此外，许多基础理论和方法需要在实验和实际工作中才能更加深刻地理解和应用，如何结合我校建筑类大学的培养要求和实验条件，科学设计《环境生态学》的实践教学内容，巩固和提高课堂内所学知识，也是亟待解决的问题。

3.教学手段和方法的更新。目前，计算机和多媒体技术已广泛应用，以PPT为代表的多媒体技术已成为教学过程中不可缺少的工具。大多数时候，课堂上教师以PPT为线索进行讲授，学生被动地接受知识。在这种传统的单向教学方式下，学生在课堂上没有积极思考，缺少与老师的交流互动，课后也缺少相应的作业习题，导致学生很难深入理解知识点和基本原理。特别是在生态学原理部分的教学中，单纯的理论讲授较为枯燥，学生的学习兴趣不高，学习效果并不十分理想。如何改进传统的教学手段，通过更加多样化的、互动式的教学方法，提高课堂教学效果，也是教学过程中需要解决的一大难题。

4.学生成绩的评定。在教学过程中，以往对学生成绩的评定多以平时成绩（30%）+期末考试（70%）为主。这样的评价方式在实际教学过程中存在一定问题，如作业相互抄袭现象突出、课堂上不专心听讲、考前突击背书复习等。由此可见，上述成绩评定方法存在一定弊端，无法客观、全面地反映学生的学习过程、学习效果，也没有起到督促学生学习的作用。因此，迫切需要采取更有效的成绩评定方式。

二、环境生态学课程建设优化对策

1.教学内容的取舍。根据我校建筑类大学的定位、环境类专业的培养目标，在教学实践中对《环境生态学》课程的教学内容进行了适当取舍。除了重新选择更加适合短学时、环境类专业的生态学教材之外，在课堂教学别突出生态学的基础知识脉络、生态学思想在环境保护中的应用、生态恢复和生态工程等与实践紧密结合的内容。教师有效利用课堂时间，重点讲解课程要点和难点，介绍学科最新研究与工程进展，补充和穿插较多的工程案例，使得教学内容既不脱离教材，又在教材基础上有所深化和补充。此外，结合我校城市雨水管理、给水排水和资源循环利用等特色研究方向，重点展开水生态系统构成、水生态环境监测与修复、水生态恢复工程等内容，为环境类专业后续相关课程的顺利开展打下较为扎实的生态学基础。

2.改革实践教学内容。理论与实践结合才能更好地发挥知识的作用。在教学改革中，不断加强实践环节的比重，丰富和改进实践教学内容。我校《环境生态学》的实践环节分为两部分内容，即生态实习和认识实习。在生态实习方面，借助大兴新校区建设的有利契机，建设了生态学专业实验室和室外实习基地。在新修订的培养计划中，给环境科学专业安排了两周的实习期，开设的实验有：重金属对种子萌发及幼苗生长发育的影响，温度对植物叶片细胞膜透性的影响，氯气污染对植物叶片澄清液pH的影响，校园环境生态因子调查和校园植物群落调查。通过生态实习周，使学生巩固了生态学的基本原理，掌握了生态学调查和实验的基本方法，提高了学生分析和解决实际问题的能力，激发了其对身边环境生态问题的关注和兴趣，教学效果良好。此外，在大一第二学期开展的认识实习中，重点对城市生态环境进行学习。为提升我校教学质量，特聘请北京大学生态学专业教师带领学生实习。实习过程中，徒步考察北京北海团城、景山公园、皇城根遗址公园、菖蒲河公园和国家大剧院等典型场地，就城市植被群落、生态环境建设、城市排水和水景营造等内容展开专题实习。在实习中，学生通过对北京乡土植被和人工植被的认知和比较，了解华北地区常见植物群落的组成和应用，对比古代和现代城市水景营造理念和技术方面的异同，使群落、生态系统、生态工程等方面的理论和知识在实践中得到提升。

3.采用多样化的教学手段。针对上文提到的传统教学手段的局限，我校在《环境生态学》教学过程中采用了多种不同的教学方法，包括课堂讲授、案例研讨、播放视频和课后资料检索等。特别是在课堂上，教师针对教学重点，设计开放式问题，积极引导学生参与课堂讨论，锻炼学生的综合思考能力和口头表达能力。对一些可以通过学生自学掌握的内容，如生态工程等，教师可以组织学生以小组汇报的形式就某类生态工程进行系统介绍，通过文献检索、资料汇总、课堂汇报、报告写作等环节，强化学生自主学习的能力，而且还能训练学生的口头表达、论文写作等综合技能。同时，教师在过程中应注意掌握全局，通过教师对学生汇报的深入分析及总结，弥补学生汇报中的不足，提高学生对相关知识点理解的深度和系统性。

4.改进成绩评定方法。我校对《环境生态学》的成绩评定方式也进行了一定改进。考核成绩由平时成绩、期末考试两方面组成，既考核学生对所学知识的掌握情况，也考核学生出勤、作业等情况。期末试题的形式力求多样化，包括名词解释、填空题、选择题、简答题和论述题。试题在考察基础知识和原理的同时，更加注重对学生综合分析能力的考察。此外，也结合教学内容的改革，将学生案例研讨、专题报告等形式纳入成绩评定。

《环境生态学》的理论性和实践性都很强。随着近年来生态学理论的迅猛发展和复杂环境问题的涌现，《环境生态学》的前沿性领域也在不断发展过程中，内容不断丰富和扩展。目前，我国《环境生态学》的教材偏重生态学基础理论，对于建筑类高校的环境专业而言，存在学时不足、重点不突出等问题。这些特点决定了《环境生态学》课程建设的难点和重点。针对以上问题，我校环境系教师通过对教学内容、实践环节、教学方法和成绩评定方式等方面的不断探索和改进，力求提高教学效果，办出特色。

参考文献：

[1]牛晓音，郑家文，刘家第.环境生态学教学改革实践中的问题与对策[J].科教文汇，2011，（4）：44-45.

[2]盛连喜.环境生态学导论[M].第2版.北京：高等教育出版社，2009.