環(huán)境工程設(shè)計(jì)課程改革的研究與探索

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摘要“環(huán)境工程設(shè)計(jì)”課程是培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力的重要課程，基于目前的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，該課程存在師資力量薄弱、授課時(shí)間不合理、教材內(nèi)容不全面等問題。針對(duì)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(shí)踐表明，學(xué)生的設(shè)計(jì)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(jì)工程能力課程改革

1引言

環(huán)境工程設(shè)計(jì)是環(huán)境工程學(xué)科的重要組成部分。隨著人們對(duì)環(huán)境問題的關(guān)注日益提高，國(guó)家高度強(qiáng)調(diào)環(huán)境保護(hù)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(shí)際問題的能力，特別是工程設(shè)計(jì)能力。“環(huán)境工程設(shè)計(jì)”課程是貫徹落實(shí)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(qiáng)、適應(yīng)社會(huì)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(jì)”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(shí)為64學(xué)時(shí)，其中理論課32學(xué)時(shí)，上機(jī)實(shí)踐課程32學(xué)時(shí)。理論課程主要講授環(huán)境工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)、環(huán)境工程設(shè)計(jì)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(jì)及案例、污水處理廠設(shè)計(jì)及案例、工程設(shè)計(jì)與制圖七個(gè)部分內(nèi)容。上機(jī)實(shí)踐課程是指導(dǎo)學(xué)生完成污水處理廠設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)計(jì)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(jì)類課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維，使學(xué)生明確環(huán)境工程設(shè)計(jì)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(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)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(jìn)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(jì)方面的實(shí)際工作，工程設(shè)計(jì)能力非常欠缺，從“書本”到“課堂”的教學(xué)方式很難達(dá)到良好的教學(xué)效果。學(xué)生在設(shè)計(jì)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(shí)際的解答。教師在指導(dǎo)學(xué)生繪制設(shè)計(jì)圖紙時(shí)，也很難做到專業(yè)規(guī)范。

2.2授課時(shí)間不合理

本課程安排在第5學(xué)期9-16周授課，此時(shí)，“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(jì)計(jì)算內(nèi)容并未完全講授，學(xué)生對(duì)污水處理工藝的比選無從下手。另外，學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)安排在本門課程之后，不利于學(xué)生對(duì)專業(yè)設(shè)備、專有構(gòu)筑物、儀器儀表等的形象化認(rèn)識(shí)，不利于學(xué)生完成設(shè)計(jì)實(shí)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(jì)基礎(chǔ)”，該教材內(nèi)容對(duì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)的原則、方法、步驟等有較好的描述，也對(duì)設(shè)備和工程投資、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等有較好的闡釋，適用于理論課的授課。但對(duì)于實(shí)踐環(huán)節(jié)，本教材缺少相應(yīng)的設(shè)計(jì)案例指導(dǎo)學(xué)生完成設(shè)計(jì)作業(yè)。

3教學(xué)改革與實(shí)踐

為了提高教學(xué)效果，保證教學(xué)質(zhì)量，針對(duì)“環(huán)境工程設(shè)計(jì)”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(jìn)行了實(shí)踐探索。

3.1與企業(yè)專家共建課程

針對(duì)我校教師工程背景欠缺，設(shè)計(jì)能力不足的問題，邀請(qǐng)了具有專業(yè)設(shè)計(jì)背景的工程師進(jìn)行共同授課，利用工程師豐富的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合校內(nèi)教師較強(qiáng)的基礎(chǔ)理論水平，達(dá)到了良好的教學(xué)效果。在教學(xué)實(shí)踐中，邀請(qǐng)了北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院的高級(jí)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(duì)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(jìn)行了修訂，共同指導(dǎo)學(xué)生的上機(jī)實(shí)踐環(huán)節(jié)，大大提高了本門課程的授課效果。同時(shí)也提高了我系青年教師的環(huán)境工程設(shè)計(jì)水平。

3.2修訂培養(yǎng)方案

針對(duì)授課時(shí)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(jìn)行對(duì)接，實(shí)踐環(huán)節(jié)增加排水管網(wǎng)的上機(jī)設(shè)計(jì)內(nèi)容。上機(jī)實(shí)踐課時(shí)安排在學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后。在理論課授課結(jié)束后，提前將設(shè)計(jì)任務(wù)書下發(fā)給學(xué)生，學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)題目，在生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中有針對(duì)性地進(jìn)行實(shí)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(dá)方法等，有助于從實(shí)際出發(fā)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)計(jì)算的合理性和設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)范性。

3.3完善教材內(nèi)容

為對(duì)現(xiàn)有教材進(jìn)行補(bǔ)充，我校教師趙立軍和陳進(jìn)富編寫了“環(huán)境工程設(shè)計(jì)”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(jì)內(nèi)容和計(jì)算例題以及污水廠的設(shè)計(jì)案例。此外，在設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)補(bǔ)充了孫力平等編寫的輔助教材“污水處理新工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例”。該教材中有詳細(xì)的污水廠的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟和方法。這些教材的補(bǔ)充可以提供給學(xué)生較為詳細(xì)的設(shè)計(jì)案例，作為設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要參考。

4結(jié)論

“環(huán)境工程設(shè)計(jì)”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(jì)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(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。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(duì)課程的全面優(yōu)化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)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(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過本門課程的教學(xué)改革和實(shí)踐，學(xué)生的設(shè)計(jì)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(guó)石油大學(xué)（北京）環(huán)境工程系