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环境工程原理教学改革与探索-环境工程论

文-工程论文

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摘要工程教育专业认证对推进我国工程教育改革，提高工程教育

质量，提升我国工程技术人才的国际竞争力具有重要意义。目前，传

统的教学方式已经足专业认证需要的以学生为中心、成果导向（OBE）

和持续改进的工程教育理念。因此改变传统的教学模式，实施以提高

学生能力为中心的课堂教学方式，对于提高教学质量和加强学生能力

培养具有重要意义。

关键词教学改革环境工程原理工程教育论证

1课堂教学改革的策略探讨

面对专业认证的新形势和新背景，需要改变传统的以课堂、老师

和书本为中心的教学方式，实施新的教学模式，以学生为中心、以成

果导向和持续改进为理念，对于提高教学质量和学生的学习积极性、

灵活性以及学生的能力培养具有重要意义。为了实现该目标，主要从

以下几个方面入手：

1.1以问题为导向的课堂教学方式探索

结合本科生毕业能力培养目标2.2，针对复杂工程问题的关键环节，

能够运用环境工程基本原理及专业知识，选择合适的方法进行分析和

表达。以问题为导向，激发学生的学习兴趣并引导学生学会分析和表

达环境工程技术中的问题的能力。在教学过程中，需要理论联系实际

对学生进行引导。比如，在过滤这一章节，我们可以针对雾霾天气人

们出门要戴口罩进行问题设计，在该过程中引导学生进行问题分析：

雾霾是什么？何种口罩能起到防雾霾作用？防雾霾的原理是什么？

逐渐把过滤概念、过滤原理及相关知识引出，让学生在思考问题过程

中逐渐掌握过滤过程及基本要点，接下来再结合工程技术分析过滤问

题时，学生就会感觉容易很多。[5]问题导向教学方法可以激发学生

的学习兴趣，引导学生对复杂环境工程问题的分析与思考，并通过正

确的方式进行表达，复合专业认证的教学理念。

1.2课堂教学与虚拟仿真实验教学的结合

近年来，我们学院与专业的软件公司合作，将“环境工程原理”课

程中的一些关键工程分离单元、运行原理和相关参数计算等进行了虚

拟仿真实验平台的建设，通过虚拟仿真软件，可以使学生非常直观、

身临其境地学习流体流动、污染物在分离单元的运行轨迹以及各分离

单元的运行、工作原理与相关参数选择与计算等。例如对沉降设施时，

学生可能没有太多感性认识，结合仿真软件，可以把污水处理厂沉淀

池的实景及工作原理演示给他们看，使学生直观地了解沉淀池中污染

物的沉降情况，再结合课堂基础理论的讲解，学生对沉降的原理及相

关计算的学习会事半功倍。例如，在讲解板框压滤机工作原理的时候，

很多同学不了解其运行过程，即使借助多媒体动画演示给他们看，一

些同学还是不明所以。通过仿真软件，以实物演示的形式给学生看，

学生就会对其工作原理很清楚、明白。因此，结合仿真软件演示，虚

实结合，使抽象的东西具体化、实物化，使学生对抽象知识的理解变

得容易，增加了学生对课程学习的积极性和主动性。当然通过仿真

动画的演示也有利于学生实验课程的理解和学习。

1.3以工程案例为导向的教学方式探索

在新的教学实践中，我们将工程案例分析引入课堂和课后设计环

节，以启发学生进行深度讨论和思考，提高学生解决实际问题的能力，

以满足我们的毕业要求指标点4.1，针对复杂环境问题，提出解决的

研究方案并建立合理的实验体系。结合工程实际，在案例问题解决的

同时把环境工程中涉及到的工程分离问题摆在学生面前，让学生去分

析、去解决。为了使同学更好地理解分离过程中涉及的问题，我们在

分离过程原理这部分共设计了三个工程案例，分别对应沉降、过滤和

吸收三个章节。通过对实际环境分离工程中相关的案例进行重新设计，

制作成案例作业，让学生通过课后环节去分析问题、发现问题和解决

案例中存在问题。在案例环节进行过程中，允许学生以小组为单位去

讨论，去寻找这些问题的解决方案。老师如果发现学生解决思路有误

也会及时反馈给学生，使他们认识到问题所在，并及时进行改正。当

然，我们教学过程中，也鼓励让学生发现问题、设计问题，让同学和

老师来解决，这些方法可提高学生的思考和解决问题的能力。当然，

在该环节教学中需要注意工程实例和理论的联系，使学生结合实际工

程案例把基础理论知识掌握，可以激发和调动学生参与课堂学习的乐

趣，增强教学效果和学生主动思考和解决问题的能力。

1.4课程教学内容的整合与优化探索

环境工程原理课程内容主要包括环境工程概论、环境工程原理基

础、分离过程原理和化学与生物工程原理三大部分，内容量比较大，

课时数仅有课时。以