项目化教学在“环境工程学”课程中的应用

贾莉

（池州学院 资源环境与旅游系，安徽 池州 247000）

项目化教学在“环境工程学”课程中的应用

贾莉

（池州学院 资源环境与旅游系，安徽 池州 247000）

“环境工程学”是一门专业技术课，须与工程实践紧密结合。不管是从课程内容本身的局限性；课程的系统性，还是实习单位的建设项目化教学均是可行的。对课程传统的理论内容进行了改革，增加了22个学时的实践教学环节，初步设计8个教学项目；并以项目1为例，探究项目化教学的实施步骤。最后从团队建设、实验室建设、企事业合作和教师胜任力等方面提出项目教学的保障措施。

项目化教学；环境工程学；应用性；改革与实践

随着现代教育科学的不断发展，教育的内容和手段不断更新，实践教学越来越成为应用型人才培养的一个重要部分，是培养大学生创新精神和实践能力的关键环节。随着池州学院本科评估的进行，学校的教学计划也不断的进行调整，很多理论课时向实践课倾斜，学校也在2013年6月制定《池州学院关于加强理论课课内实践教学的指导意见》以便更好地提高课内实践的教学质量和建设应用型本科院校。为适应发展，提高人才培养质量，对课堂实践教学的创新和改革是每位教师应认真思考和研究的内容。

“环境工程学”是一门专业技术课，需要联系工程实际，在理论教学之外需要进行案例分析、生产实习、课程讨论和课程论文等实践教学。实践教学是培养学生创新能力的“切入点”[1]，根据课程的特点项目式实践教学能更好地使学生掌握污染控制的新技术和新工艺、对提高学生创新能力，增加学生对知识掌握和实习的实效性。

1 项目化教学应用于“环境工程学”可行性分析

“项目化教学”是师生通过共同实施一个完整的“项目”工作而进行的教学活动；教师对项目起咨询、指导、答疑和评价的作用[2]。这种教学方式能充分调动学生的积极性，是一种研究式学习，适合《环境工程学》的实践教学。

1.1 “环境工程学”课程需要项目教学的驱动

（1)课程本身理论性太强,教学效果欠佳。环境污染的治理是以原理和技术为基础的，比较扎实的理论基础是必须的，但纯理论的灌输造成许多学生觉得这门课内容枯燥、听不懂，教学效果差，需要项目教学来刺激。

（2)因条件限制开设实验课太少。实验课有助于培养学生的基本操作技能，在暂时实验不足的情况下，更需要项目模块来达到学生理解的目的。

（3）课程污染治理工程实例少。课程体系中没有很好的体现工程实例，大多数只是理论的讲解，与实践脱节，不能在学生头脑中留下较深的印象。

（4）传统的考核方式片面。课程的考核主要以学生期末考试成绩为主，期末考试占成绩的70%，部分学生靠考前突击，只求及格，考完也就忘的差不多了。随着池州学院考试评分方法的改变，平时成绩占50%，比例增加，需要对学生平时成绩更好地把握，更多的项目实践教学环节可以更好地把握学生对课程的掌握情况，以便合理地评定学生的成绩。

综上，“环境工程学”的教学需要从培养学生综合能力的角度出发，根据教学目标设计合理的教学项目，切实达到教学目的。

1.2 “环境工程学”课程系统性强适合项目教学

该课程有一个显著特点就是课程每部分内容不是独立的，联系性强。其从污染控制的基础知识出发，详细讲述各方法、机理和构筑物的构造，再过渡到完整的工艺流程,最后到在不同方面的应用。各部分内容相互联系，知识结构非常系统。因此，各部分内容容易以一个或两个项目来实施项目化教学。例如在水污染控制教学中，每接触一类处理方法(物理法、化学法、物理化学法、生物法等)，在理论课讲解之后，教师可以根据内容和教学要求设计几个案例进行教学，在之后提出多个问题，如某小城市污水处理是采用“奥贝尔氧化沟”还是采用“A2/O氧化沟”，两者有什么区别等；鼓励学生上网查资料、查阅期刊、参观污水处理厂等，使学生多渠道获取知识，形成分析报告。这样以项目为参驱动贯穿课程内容，让学生在以项目为驱动中完成学习，并获得相关知识和技能。

1.3 《环境工程学》课程有较多的实习基地需要项目教学

经过系里领导的努力，联系了较多的实习单位，该课程现有可以实习的企业和单位有：池州市环保局、池州市环境监测站、池州海螺水泥厂、池州市十亩冲垃圾填埋场、池州市清溪污水处理厂和城东污水处理厂。实习基地建设是确保项目式教学工作顺利开展的基础,是学生进行专业实践的场所，能更方便地开展以实习过程为导向的项目式教学。可以在实习前设计项目，让学生带着问题去实习，如对清溪污水处理厂和城东污水处理厂实习，可以分组调查清溪污水处理厂和城东污水处理厂工艺、运行、各构筑物的参数，然后进行工艺比较，学生按研究兴趣带着问题去实习、询问和查资料，并撰写调查和实习报告，这比传统的参观式的实习效果好。

2 “环境工程学”项目化教学应用

2.1 教学内容的改革和设计

2.1.1 教学内容的改革 目前，许多高校“环境工程学”采用清华大学蒋展鹏教授主编的的教材，课程基本知识体系由三篇组成（见表1）：第一篇是水质净化与水污染控制工程，主要内容是水质与水体自净，水的各种处理方法；第二篇是大气污染控制工程，主要内容是颗粒和气态污染物的控制方法；第三篇是固废和其它污染防治技术，主要内容是固废处理处置技术和物理性污染防治技术。教材内容的理论性强、原理多、公式多，而工程实例少，新理论、新技术有待更新。教学方法和模式没有从实质上突破传统单一式，以知识为本位，有些内容滞后于科学技术的新发展，学生的学习主动性不能被完全激发，不能更好地应用于实践。

表1 传统的教学安排

环境工程学有个很大的特点：需要结合工程实践和联系实际应用才能更好地掌握理论、工艺和设备。而经教学改革以后实践教学环节增加 （见表2），学生必须通过大量课本外知识的学习、讨论、实验和实习才能够真正的掌握，实践教学在整个课程教学起着重要的作用。

表2 改进后的教学安排

2.1.2 教学设计改革 课程经项目化设计后打破以往传统的知识为主的理论体系，而是以完成一个个学习任务为切入点，将课程重要知识点融入到各个实践项目中 （见表3），为每一个项目确定具体的内容，再根据项目教学大纲细化教学目的，如项目1的目的：（1）了解污水处理厂处理方法；（2）掌握不同污水处理工艺流程；（3）掌握两个污水处理厂工艺的不同，并做分析。这样以实践项目为载体，以需要完成的任务为驱动，刺激和引导学生通过查找资料，进一步的学习，论证等来掌握《环境工程学》的基本知识和应用。

另外，由表3可知，项目化实践教学的实施方法不是唯一的，应根据每个项目包含的知识点、任务、目的以及学生的特点等采取不同形式的项目实践方法和手段，这样使项目化教学内容更具有针对性，教学目标和学习任务更容易完成。项目化教学过程以案例教学、课堂讨论、现场调查、课程论文等教学方法，使学生在完成项目中学习，充分体现以学生为中心的教学，可以增强学生对学习过程的思考和分析，学生学习兴趣高，学习动力大。如通过案例教学，一方面可以使课堂气氛变得活跃起来，激发学生的学习兴趣，另一方面也促使学生主动地学习，一改传统教学课堂沉闷的特点。

表3 项目化教学内容（不包括实验）

2.2 项目化教学的实施步骤

实践项目课堂教学要牢牢把握 “在实践中学习、在学习中实践 、理论与实践教学一体化”的思想，使学生通过 “实践—学习—再实践—再学习”的过程[3]，从而不断提高学生的综合能力。“环境工程学”项目化课程教学的设计和实施要坚持以学生为主体的原则，项目驱动 ，尽量小组化教学；努力营造积极的学习氛围，引导和组织学生身体力行地获取污染控制的知识与应用，对知识进行梳理和反馈，并自行评价，主动完成学习任务。因此，根据项目化教学的教法思路和教学设计原则，“环境工程学”项目化教学实施具体步骤如图1所示。

图1 项目化教学的实施步骤

3 项目化教学的实例分析

以表2项目1为例，该项目内容是分组调查清溪污水处理厂和城东污水处理厂工艺并进行比较；任务是小组完成调查报告或个人撰写课程小论文。本项目在实施之前学生已经学习了10学时的污水生物处理的理论课程，项目实施是让学生进一步巩固知识，了解在实际中的应用。具体步骤是：（1）向学生传达项目内容、目的和任务，布置学习准备；（2）学生按4-6人进行分组；（2）学生根据指导教师给出必须完成的目标任务和所学知识制定完成任务的方法和途径，制定出方案 ，在这个过程中教师进行指导；（3）按照方案学生带着任务对污水处理厂各构筑物进行现场调查（可以结合实习），老师进行答疑；引导组织学生身体力行获取污水处理的参数，各构筑物的运行等；（4）将调查的内容及时记录，对存疑或不明白的地方进行讨论，再学习，老师进行答疑，并提出意见；（5）学生根据调查和再学习撰写调查报告或撰写课程论文；（6）由指导教师和学生一起进行项目讲评和总结。

该教学项目的直接目的是完整地、熟练地掌握污水处理方法和工艺流程。在项目实施的过程中必须用到的理论知识有：污水生化处理的原理，方法，脱氮除磷机理，氧化沟污水处理工艺和发展等，通过该项目巩固了学过的知识，将这些知识融合在项目实施过程中加以应用。最后的项目成果也不一定千篇一律，如果分组可以写调查报告，个人可以写课程论文，如有可以写奥贝尔氧化沟在中小城市污水处理中的应用；有学生写的是氧化沟工艺脱氮除磷效果分析；有的学生写奥贝尔氧化沟和A2/O氧化沟工艺的比较等等。每个成果都倾注了学生的热情和心血，对自己的写出的调查报告或论文也比较有成就感，会进一步提升学习的积极性和主动性，效果会很明显的。

4 项目化教学实施的保障对策

4.1 加强教师团队的合作

课程项目化教学从课程内容重构及教学项目设置、任务分析和进行行动化教学的实施，必须依靠课程的教师团队来完成[4]。这是因为：首先，项目课程要求教师根据工程实际或新科技的应用来开发教学素材，并在教学中组织学生参与实施。其次，大部分项目学生需要分组完成项目工作，要保证教师指导的有效性，仅凭教师个人的力量很难完成。因此，需要由个人单纯的教学工作转变为团队协作的工作状态，通过团队合作，发挥集体优势共同解决在实际教学教学改革中所遇到的问题，优势互补，才能保证项目教学的顺利进行。

同时，教学团队的合作除了能满足项目教学的完成，对教学团队的老师也颇有益处。首先，可使教师在工作中分享教育、教学资源，发挥自身优势，弥补自身不足，促进教师的专业发展；其次，在教学的过程中，通过相互的交流，促进彼此的联系，一方面减轻个人的工作压力，另一方面也保持教师间和谐的人际关系，体现以人为本的教师培养制度。

4.2 加强实验室建设

实验室是学科建设的重要组成部分，需要购置实验教学所需的各类设备，否则，再好的专业或课程，也基本上是一个空架子。实验教学是增强学生感性认识、巩固和拓展知识与技能、提高分析和解决问题能力的重要教学环节，对于培养学生创新精神、实践能力和综合素质具有重要的作用[5]。实验教学在培养学生中的重要作用是毋庸置疑的，而项目教学法就是以实践为导向，教师起引导作用，学生为主体的实训教学方法。老师可以在做实验前设计好项目，帮助每组学生明确实验目标，然后学生在项目中完成实验，实验项目教学有利于培养学生发现问题，分析问题和解决问题的能力。《环境工程学》项目教学通过实验的方式可以设计的项目较多，如沉淀、混凝、污水处理模拟、电解、吸收、除尘等，其作为实践环节中最基本的一环，具有课堂理论教学和其它形式教学所不能替代的作用。良好的实验项目的开展，需要较强的实验室硬件条件，必须加强实验室的建设，并且提高实验室的利用率和开放率。

4.3 加强与企事业单位的合作

学校应积极探索利用社会资源提升办学质量的新途径，在加强校内实验室、研究团队建设的同时，应积极主动与科研单位、地方企业寻求合作，在现有的合作单位包括环保局、环境监测站，污水处理厂、垃圾填埋场、海螺水泥厂的基础上进一步扩大范围，比如电厂、啤酒厂等，和这些单位共建实践教学基地，这些实践基地可以使学生深入科研和生产一线，从理论知识、工艺流程、生产技术和管理等各个环节以完成项目的形式得到实际锻炼。

另外企事业的专业技术人员也可以补充到教学团队里来，请他们做兼职教师，参与课程的讲授和项目的指导，或以讲座、学术报告的形式参与教学，让学生及时了解或掌握污染学科前沿理论与最新进展，每次实习可以由单位的一线技术人员参与现场解说，这可让学生很好地把课本知识和生产实际联系起来，驱动学生项目的完成。

4.4 提高教师的胜任能力

大部分老师都是从“学校”到“学校”，企事业实际工作的经验不多，对污染设备和装置的了解也大都停留在理论上，不能很好地对学生做出实际的指导。相对单纯的理论教学，项目化教学对教师的胜任力提出了更高的要求，项目化课程教学不仅要求教师具备熟练的讲授专业课程的能力，还要求教师具备一定的课程与教学理论知识，课程设计、分析能力、协调能力及课程实施的能力。基于此授课老师若想很好地胜任项目教学必须做到：首先，及时更新知识，在熟悉本课程的专业知识与技能的基础上，拓展相邻学科、相关学科及跨学科的知识与技能。 其次，具备相应的实践经验或应用技能，如通过到企业顶岗实践、见习、实习等途径深入企业，才能更好地完成项目教学。 再次，不断提高对项目研究能力，能将每个项目的具体任务、知识点和能力点进行详细的理解，并做详细分析。 最后，提高项目教学组织能力 ，项目教学使学生活动的自主性、开放性明显增强，部分项目超越传统教学中的课堂教室，老师的较强组织能力才能保证项目教学的顺利实施。

5 结论

通过项目式教学内容的设计和实践教学的改革，对项目式教学的内容、方式和实施步骤进行了初步探讨。这些探索还只是尝试，在项目课程开发的理论基础，项目课程的实践探索，项目教学法的设计和实施还有待加强，以期能使学生更好地掌握环境污染控制工程的基本方法和工艺过程，提高学生分析问题和解决问题的能力，更好地适应池州学院建设应用型本科院校人才培养的理念要求，以便实现由教师讲学生听的单边教学模式向师生双边互动的教学模式转变，推动课堂教学质量和效果的提高。

[1]骆东奇,邱继勤，等.资源环境与城乡规划管理专业实践教学体系探索与实践[J].高等理科教育,2008(6):138-140.

[2]孙学习,凡广生，等.“大气污染控制技术”课程项目化教学改革与实践[J].中州大学学报,2011(1):126-128.

[3]张逸飞.《环境工程微生物技术》课程项目化教学改革与实践[J].科技资讯,2012(1):174-175.

[4]张祥兰，许放.项目化课程改革中高职院校教师教学胜任力研究[J].高教探索,2009(6):123-126.

[5]陈小虎,刘化君，等.应用型人才培养模式及其定位研究[J].中国大学教学,2004(5):58-60.

[责任编辑：余义兵]

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1674-1104(2013)06-0134-04

2013-10-14

贾莉(1979－),女，安徽萧县人，池州学院资源环境与旅游系讲师，硕士，研究方向为环境污染控制与评价。