2021-4-9 | 環(huán)境工程學(xué)論文
本文作者:王莉 方應(yīng)國 單位:浙江樹人大學(xué)生物與環(huán)境工程學(xué)院
《環(huán)境工程原理》是一門超越污染介質(zhì)的界限,從理論上系統(tǒng)、深入地闡述環(huán)境凈化與污染控制基礎(chǔ)理論及其工程原理的專業(yè)基礎(chǔ)課程.該課程旨在提煉大氣污染控制工程、水處理工程、固體廢棄物處理處置工程等涉及的具有共性的現(xiàn)象和過程,為環(huán)境工程后續(xù)的專業(yè)課程打下良好的理論基礎(chǔ),在環(huán)境課程教學(xué)中起著承前啟后的作用.全國各高校對(duì)該課程都非常重視,目前普遍使用的教材是普通高等教育“十五”國家級(jí)規(guī)劃教材,清華大學(xué)胡洪營等編寫的《環(huán)境工程原理》,主要內(nèi)容包括原理基礎(chǔ)、分離過程原理和反應(yīng)工程原理三大部分,先修課程涉及高等數(shù)學(xué)、物理、無機(jī)及分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等.這門課程的特點(diǎn)是知識(shí)點(diǎn)多,原理偏難,在本校開設(shè)這門課后,學(xué)生普遍反應(yīng)難學(xué).因此根據(jù)本校學(xué)生實(shí)際情況對(duì)這門課實(shí)行改革是很有必要的.改革主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面.
1改革教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
《環(huán)境工程原理》一般安排在三年級(jí)上學(xué)期,此時(shí)同學(xué)們剛學(xué)完公共基礎(chǔ)課,尚未正式接觸專業(yè)課程,對(duì)專業(yè)將來所從事的工作對(duì)象及相應(yīng)的知識(shí)需求均不甚了解,故初學(xué)環(huán)境工程原理會(huì)感到與以前所學(xué)的知識(shí)相差較大,學(xué)習(xí)的積極性與能動(dòng)性均難以充分調(diào)動(dòng),甚至還易產(chǎn)生消極抵觸的情緒.因此,幫助學(xué)生克服這種心理很重要.課堂教學(xué)過程中可通過舉例的方式,層層啟發(fā),由淺入深,深入淺出,引發(fā)學(xué)生思考,讓學(xué)生把所學(xué)的理論、公式與以前所學(xué)的知識(shí)聯(lián)系在一起,認(rèn)識(shí)到這門課是未來專業(yè)課知識(shí)的理論支撐,是“有用的”,促使其產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣.[1-2]要做到這一點(diǎn),需要教師擴(kuò)大知識(shí)面,把授課內(nèi)容與相關(guān)的知識(shí)和日常生活中遇到的實(shí)際問題聯(lián)系起來.例如,在講解第二章內(nèi)容“流體流動(dòng)和熱量傳遞”時(shí),強(qiáng)調(diào)流體流動(dòng)是第三章“熱量傳遞”和第五章“質(zhì)量傳遞”的基礎(chǔ),同時(shí)幫助學(xué)生回憶物理化學(xué)中已經(jīng)學(xué)習(xí)過的熱力學(xué)第二定律及卡諾循環(huán),建立各部分知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系,減少學(xué)生學(xué)習(xí)這些知識(shí)的陌生感;同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析日常生活中的空調(diào)、淋浴器等家用電器傳熱方式,給學(xué)生講解工業(yè)余熱利用等實(shí)例,讓學(xué)生明白燃燒的火焰、高溫流體等都可作為高溫?zé)嵩矗鋮s水等介質(zhì)都可以作為低溫?zé)嵩矗瑤椭鷮W(xué)生將抽象的思維轉(zhuǎn)化為具體的實(shí)在;在講解過濾技術(shù)等基本概念和基本原理時(shí),幫助學(xué)生回憶大學(xué)一年級(jí)做過的《無機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》中的CuSO4結(jié)晶實(shí)驗(yàn),回憶在抽濾機(jī)上的抽濾步驟,最后得到純凈的CuSO4晶體過程,讓學(xué)生親自動(dòng)手拆裝自來水過濾器,明白濾芯就是活性炭等,使學(xué)生對(duì)過濾知識(shí)有更加深刻的理解.這樣才能使學(xué)生樹立環(huán)境工程意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生把理論知識(shí)應(yīng)用于工程實(shí)踐的思維能力,同時(shí)也讓學(xué)生切身感受到環(huán)境工程原理的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,激發(fā)學(xué)習(xí)的能動(dòng)性.[3]
2改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果
《環(huán)境工程原理》這門課程可以開設(shè)的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)課有流體流動(dòng)阻力測定、流量測量、總傳熱系數(shù)和對(duì)流傳熱系數(shù)的測定等.《環(huán)境工程原理》實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)就是要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和操作技能,培養(yǎng)學(xué)生把知識(shí)付諸實(shí)驗(yàn)的操作能力,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中鞏固已學(xué)過的知識(shí).因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,必須充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用,將二者有機(jī)地結(jié)合起來,才能收到較好的教學(xué)效果.實(shí)驗(yàn)開始階段,教師應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)、容易造成誤差的操作和安全注意事項(xiàng),為實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確分析和思考題回答做好鋪墊.在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中要積極引導(dǎo)創(chuàng)新,及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤操作,解答實(shí)驗(yàn)中的疑難問題.對(duì)于學(xué)生的錯(cuò)誤操作要引導(dǎo)他們分析原因,啟發(fā)他們找出糾正錯(cuò)誤的方法,讓學(xué)生在失敗中吸取教訓(xùn),從中獲取正確的實(shí)驗(yàn)技能,對(duì)于疑難問題,多采用討論、研究的方法,充分帶動(dòng)學(xué)生的積極性.讓學(xué)生主動(dòng)獲取理論知識(shí)與技能,讓他們?cè)趯?shí)踐的失敗與成功中受到鍛煉,培養(yǎng)獨(dú)立創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)工作能力.在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生盡可能地參與到實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、結(jié)果分析反饋中.對(duì)實(shí)驗(yàn)中的個(gè)別異常現(xiàn)象,教師不要立即給出答案,應(yīng)先讓學(xué)生復(fù)述此前操作過程,在學(xué)生敘述過程中一般會(huì)自己發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,使問題迎刃而解.這樣做一方面使學(xué)生更加認(rèn)真操作,另一方面也端正了其實(shí)驗(yàn)態(tài)度.
3改革考試方法,改變期末突擊弊病
環(huán)境工程原理涉及的原理分析、公式推導(dǎo)較多,但該課程的學(xué)習(xí)不是要死記硬背這些公式和繁雜的推導(dǎo)過程,而是要了解前人對(duì)實(shí)際工程問題的處理思路和解決方法.只有注重對(duì)方法的理解,才能在后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)中觸類旁通,以及在實(shí)際工程應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)舉一反三.因此,筆者在本課程的考核方式上也努力體現(xiàn)對(duì)基本概念的掌握和基本方法的理解,更注重平時(shí)的考核.例如,在作業(yè)中通過典型事例分析,要求學(xué)生對(duì)該過程涉及的基本概念進(jìn)行陳述,然后提出解決問題的可行思路.筆者要求方法可以不唯一,也不注重標(biāo)準(zhǔn)答案,甚至也可允許超越課堂教學(xué)內(nèi)容,但要求邏輯嚴(yán)密,思路清晰,結(jié)果可行.通過這種多形式、多時(shí)段的過程考核措施,改變學(xué)生期末突擊的不良習(xí)慣,有利于端正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度.學(xué)生最終的成績由以下幾部分組成:平時(shí)成績(包括考勤和作業(yè)等)、期中考試、實(shí)驗(yàn)成績和期末考試.逐步降低期末考核成績的比重,強(qiáng)化學(xué)生過程學(xué)習(xí)的動(dòng)力和興趣,減輕學(xué)生期末考試的壓力.作業(yè)中增加PPT匯報(bào)交流的環(huán)節(jié),鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力和寫作水平.
4增加到實(shí)踐基地參觀考察環(huán)節(jié)
俗話說“百聞不如一見”.在講解環(huán)境工程原理課程內(nèi)容時(shí),突出“三傳一反”的教學(xué)主線,系統(tǒng)地講解流體流動(dòng)、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞和化學(xué)反應(yīng)工程理論的同時(shí),應(yīng)盡可能創(chuàng)造條件帶學(xué)生去環(huán)境工程基地考察.[4]帶領(lǐng)學(xué)生到實(shí)踐基地參觀考察的目的就在于認(rèn)知工程設(shè)備、了解實(shí)際工況,將課程基本知識(shí)與工程實(shí)際情況聯(lián)系起來.讓學(xué)生了解各種豐富多彩的工程實(shí)際,使學(xué)生通過該環(huán)節(jié)的訓(xùn)練體會(huì)工程觀念,領(lǐng)悟環(huán)境工程原理知識(shí)在工程觀念中的應(yīng)用.把研究問題與工程實(shí)例結(jié)合起來,體現(xiàn)加強(qiáng)基礎(chǔ),面向生產(chǎn),突出應(yīng)用,引導(dǎo)思維,啟發(fā)創(chuàng)新的教學(xué)模式,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性.通過親自運(yùn)行設(shè)備,觀察環(huán)境工程設(shè)備構(gòu)成及操作要點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生從生產(chǎn)技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)合理性方面進(jìn)行系統(tǒng)的“工程”考慮,要對(duì)不同的方案進(jìn)行“工程”比對(duì),形成工程觀點(diǎn)并強(qiáng)化工程思想,同時(shí)貫徹“理論教學(xué)環(huán)節(jié)以應(yīng)用為目的,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)以應(yīng)用為目標(biāo),培養(yǎng)工程素質(zhì)和實(shí)踐動(dòng)手為主線”的教育戰(zhàn)略思想帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí).認(rèn)知實(shí)習(xí)能夠讓學(xué)生對(duì)環(huán)境設(shè)備和工業(yè)流程有綜合的了解,調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的求知欲,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),能夠最大限度地將以往課程內(nèi)容、課程實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)的結(jié)果向深層次做引申,通過認(rèn)識(shí)現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問題、研究對(duì)象來達(dá)到提高學(xué)生綜合能力的目的,可以把教師豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、多年實(shí)際工作閱歷和學(xué)生的現(xiàn)場認(rèn)知、積極向上的探索精神與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際工程能力有非常積極的作用.