環(huán)境工程設(shè)計課程改革的研究與探索

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摘要“環(huán)境工程設(shè)計”課程是培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力的重要課程，基于目前的教學(xué)經(jīng)驗，該課程存在師資力量薄弱、授課時間不合理、教材內(nèi)容不全面等問題。針對這些問題，提出了與企業(yè)專家共建課程、修訂培養(yǎng)方案、完善教材內(nèi)容等改革措施。改革實踐表明，學(xué)生的設(shè)計能力和工程思維得到了提高，課程質(zhì)量和教學(xué)效果得到了改善。

關(guān)鍵詞環(huán)境工程設(shè)計工程能力課程改革

1引言

環(huán)境工程設(shè)計是環(huán)境工程學(xué)科的重要組成部分。隨著人們對環(huán)境問題的關(guān)注日益提高，國家高度強調(diào)環(huán)境保護工作的重要性。為適應(yīng)環(huán)保需求，環(huán)境工程專業(yè)的畢業(yè)生必須要具備解決實際問題的能力，特別是工程設(shè)計能力。“環(huán)境工程設(shè)計”課程是貫徹落實環(huán)境工程人才培養(yǎng)目標(biāo)而設(shè)置的一門重要核心課程，旨為培養(yǎng)出工程能力強、適應(yīng)社會發(fā)展需求和環(huán)保企業(yè)需要的高質(zhì)量環(huán)保工程技術(shù)人才。

2“環(huán)境工程設(shè)計”課程現(xiàn)狀及問題

本課程是環(huán)境工程專業(yè)的專業(yè)必選課，課程學(xué)時為64學(xué)時，其中理論課32學(xué)時，上機實踐課程32學(xué)時。理論課程主要講授環(huán)境工程設(shè)計基礎(chǔ)知識、環(huán)境工程設(shè)計過程與程序、環(huán)境工程設(shè)備與材料、環(huán)境工程儀器儀表、污水和雨水排水管網(wǎng)設(shè)計及案例、污水處理廠設(shè)計及案例、工程設(shè)計與制圖七個部分內(nèi)容。上機實踐課程是指導(dǎo)學(xué)生完成污水處理廠設(shè)計的設(shè)計計算及繪制工藝流程圖和平面布置圖。該課程是我校環(huán)境工程專業(yè)的唯一一門設(shè)計類課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計思維，使學(xué)生明確環(huán)境工程設(shè)計的基本方法、步驟、標(biāo)準(zhǔn)并能夠繪制出較為規(guī)范的工程圖紙，為學(xué)生完成課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計打下堅實基礎(chǔ)。然而，從目前的教學(xué)效果分析，本門課程存在以下問題：

2.1師資力量薄弱

目前，我系教師多以從事科學(xué)研究為主，尤其是近些年引進的青年教師，大多為博士畢業(yè)后直接到教學(xué)一線任教，沒有參與過工程設(shè)計方面的實際工作，工程設(shè)計能力非常欠缺，從“書本”到“課堂”的教學(xué)方式很難達到良好的教學(xué)效果。學(xué)生在設(shè)計環(huán)節(jié)提出的參數(shù)和工藝設(shè)備選擇等問題，教師很難做出科學(xué)準(zhǔn)確并切合工程實際的解答。教師在指導(dǎo)學(xué)生繪制設(shè)計圖紙時，也很難做到專業(yè)規(guī)范。

2.2授課時間不合理

本課程安排在第5學(xué)期9-16周授課，此時，“水污染控制工程課程”仍在授課中（同一學(xué)期1-16周）。而“水污染控制工程”課程是本門課程的先導(dǎo)課，其中涉及的工藝原理和設(shè)計計算內(nèi)容并未完全講授，學(xué)生對污水處理工藝的比選無從下手。另外，學(xué)生的生產(chǎn)實習(xí)安排在本門課程之后，不利于學(xué)生對專業(yè)設(shè)備、專有構(gòu)筑物、儀器儀表等的形象化認(rèn)識，不利于學(xué)生完成設(shè)計實踐環(huán)節(jié)。

2.3教材內(nèi)容不全面

本門課程使用的教材為陳杰瑢等主編的“環(huán)境工程設(shè)計基礎(chǔ)”，該教材內(nèi)容對環(huán)境工程設(shè)計的原則、方法、步驟等有較好的描述，也對設(shè)備和工程投資、經(jīng)濟評價等有較好的闡釋，適用于理論課的授課。但對于實踐環(huán)節(jié)，本教材缺少相應(yīng)的設(shè)計案例指導(dǎo)學(xué)生完成設(shè)計作業(yè)。

3教學(xué)改革與實踐

為了提高教學(xué)效果，保證教學(xué)質(zhì)量，針對“環(huán)境工程設(shè)計”課程的現(xiàn)狀和目前存在的問題，提出以下教學(xué)改革方案，并在教學(xué)過程中進行了實踐探索。

3.1與企業(yè)專家共建課程

針對我校教師工程背景欠缺，設(shè)計能力不足的問題，邀請了具有專業(yè)設(shè)計背景的工程師進行共同授課，利用工程師豐富的工程設(shè)計經(jīng)驗，結(jié)合校內(nèi)教師較強的基礎(chǔ)理論水平，達到了良好的教學(xué)效果。在教學(xué)實踐中，邀請了北京市市政工程設(shè)計研究總院的高級工程師共同建設(shè)本門課程，共同制定課程教學(xué)內(nèi)容、完善教學(xué)課件，對理論課中的環(huán)境工程材料與設(shè)備、環(huán)境工程制圖及原則等內(nèi)容進行了修訂，共同指導(dǎo)學(xué)生的上機實踐環(huán)節(jié)，大大提高了本門課程的授課效果。同時也提高了我系青年教師的環(huán)境工程設(shè)計水平。

3.2修訂培養(yǎng)方案

針對授課時間不合理的問題，重新修訂了環(huán)境工程本科生的培養(yǎng)方案。其中理論課內(nèi)容與“水污染控制工程”的內(nèi)容進行對接，實踐環(huán)節(jié)增加排水管網(wǎng)的上機設(shè)計內(nèi)容。上機實踐課時安排在學(xué)生生產(chǎn)實習(xí)之后。在理論課授課結(jié)束后，提前將設(shè)計任務(wù)書下發(fā)給學(xué)生，學(xué)生根據(jù)設(shè)計題目，在生產(chǎn)實習(xí)過程中有針對性地進行實習(xí)，可以更好地了解構(gòu)筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、設(shè)備的選型原則、標(biāo)準(zhǔn)圖紙的表達方法等，有助于從實際出發(fā)，實現(xiàn)設(shè)計計算的合理性和設(shè)計圖紙的規(guī)范性。

3.3完善教材內(nèi)容

為對現(xiàn)有教材進行補充，我校教師趙立軍和陳進富編寫了“環(huán)境工程設(shè)計”普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材。該教材中增加了排水泵站設(shè)計內(nèi)容和計算例題以及污水廠的設(shè)計案例。此外，在設(shè)計實踐環(huán)節(jié)補充了孫力平等編寫的輔助教材“污水處理新工藝與設(shè)計計算實例”。該教材中有詳細的污水廠的設(shè)計計算步驟和方法。這些教材的補充可以提供給學(xué)生較為詳細的設(shè)計案例，作為設(shè)計實踐環(huán)節(jié)的重要參考。

4結(jié)論

“環(huán)境工程設(shè)計”課程在環(huán)境工程人才培養(yǎng)體系中占有舉足輕重的地位，是培養(yǎng)學(xué)生工程思維和設(shè)計能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。本門課程教學(xué)效果的好壞，直接決定學(xué)生能否順利完成課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計。提高本門課程的教學(xué)質(zhì)量，必須要從課程的總體定位和教學(xué)目標(biāo)著手，提高教師的教學(xué)水平、改革教學(xué)方法、完善教學(xué)內(nèi)容，通過對課程的全面優(yōu)化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，提高學(xué)習(xí)效果，為培養(yǎng)環(huán)境工程專門人才打下堅實基礎(chǔ)。通過本門課程的教學(xué)改革和實踐，學(xué)生的設(shè)計能力和工程思維得到了提高，課程質(zhì)量和教學(xué)效果得到了改善。

作者：王慶宏 陳春茂  單位：中國石油大學(xué)（北京）環(huán)境工程系