以提升实践动手能力为核心的“环境污染控制与工程设计”课程群的建设与探讨

摘要：本文在剖析目前环境类专业毕业生所面临的就业问题的基础上，提出以提升大学生实践动手能力和处理实际环境问题能力为目的的“环境污染控制与工程设计”课程群的建设。通过课程群内的5门主要课程理论讲授内容的优化、对应实验课程的改革以及配套实习内容的创新性运营等措施，整体提升课程群的优势，为切实提高本科教学质量和大学生专业实践能力提供一条可供借鉴的途径。

关键词：课程群；污染控制；工程设计；实践能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）33-0165-03

一、引言

当前在中国设有环境类专业的高校已经很多，且学生规模较大。据统计，全国设置环境类专业的高校约有200多所，年招生量已超2万人[1]。但是在关于上海市高校毕业生就业率的调查中发现环境类专业名列预警专业中[2]，表明了该类专业毕业生的签约率和就业率相比较其他大多数专业而言较低。而之所以被预警，是因为环境类专业已经成为上海各大高校的“新宠”，这些高校不仅新增环境类专业，且所设专业具有较多的重复性，以致连续多年其招生的第一志愿录取率低，而调剂和征求志愿的录取率则较高。目前，环境类专业的就业机遇主要来自于从事环保设施和环保产品开发的公司、第三方检测机构以及从事污染治理的企业等[3]，但是这些单位普遍对学生综合能力方面的要求较高，尤其是一定的工作经验以及很好的工作协调能力和沟通能力等，因此在进行专业课程建设时应注意结合用人单位对毕业生的要求，提高应用方面的层次，以用人单位需求为导向，重视增强专业的实习实训，加强实践技能，提高动手才能，以柔性课程建设代替原有的传统课程建设，进而让学生在实习中能够有更多机会提高动手实践能力[4]；学生在完成毕业论文的同时参与科研项目，使理论与实践结合更紧密[5]；或者在制定教学计划时，增强各门课程的实验项目[6]等。上述各项措施显然是提升学生实际应用能力最直接有效的方法，然而美中不足的是，这些课程的建设都是相互独立的，从单一角度进行改革，不利于学生的综合应用素质的提升。因此，本文将从多角度、多方面建立一个多方位联系的课程群，该课程群主要涉及五个核心课程（环境微生物学与实验，环境化学与实验，环境工程学与实验，水处理工艺设计以及环境工程实习），旨在提高环境类专业学生在“环境污染控制与工程设计”方面的能力。

本课程群相比较传统的理论研究，一是增加了很多应用性强的实验内容，在教学方法上也打破了传统的以传授知识为中心的教学模式，强调理论联系实际，以培养学生的动手实践能力和解决实际环境问题能力为目标并建立以提高学生的应用能力为最终导向的课程群体系；二是局部与大纲不同，本课程群将不必要的重复性及陈旧性知识直接删除并增加相关科研前沿内容，在理论内容的优化整合上建立整体完整性大纲，从而使课程群内的课程由相互独立变成相互融合、由部分重叠变为相互补充、由相互矛盾变为相辅相成，真正与教学方面的理论内容做到有机融合、相互关联与照应[7]。

二、课程群建设理论内容体系优化

研究表明，课程群的建设有利于促进师资队伍建设和教材建设，避免教学资源的浪费，提高教学管理水平和教学实践成果[8]。在“环境污染控制与工程设计”课程群建设中，将围绕“污染控制”建设完整性教学大纲，这一课程群主要包括以下几个模块：①环境中污染物的类别、源解析及特点；②污染物的赋存浓度及迁移转化的特征和规律；③集中式污水处理工艺去除环境污染物的原理和过程；④工艺流程的选择和设计；⑤处理工艺的实际运营管理。具体分工如表1所示。

以上所涉及到的知识模块总共涉及5门课程（表1），这些课程将从本科二年级下半年开始一直到四年级，从表1可以看出，该课程群建设从简单的污染物来源特性到迁移转化、工艺去除、工艺设计，实现了从简单到复杂的理论体系，从而使污染控制的理论内容得到更加的优化。

三、课程群建设实验内容的改革

课程群建设知识模块制定完成之后，基于这些知识模块设计具有高内在联系、强应用层次的教学大纲，以提升综合能力为核心优化授課体系。为克服传统课程中实验项目的孤立性及重复性，根据前面的综合性大纲划分相应的实验项目。如表2所示，以酚类污染物为例，在“污染物源解析与特性”这一模块中设定了基础性的验证型的测定方法实验；在“污染物的迁移转化”方面则是进一步开设对学生能力具有更高要求的吸附处理经验模拟方程实验；在“污染物工艺去除原理”模块，基于进阶式思路，要求在前面实验实践的基础上，进行更深层次的实验设计，实验项目包括降解酚类物质的高效微生物筛选和固定床活性炭工艺处理含酚废水，该实验以酚类污染物的生物降解为途径筛选出了降解酚类物质的高效菌种，同时明确了固定床活性炭吸附处理含酚废水的工艺运行参数，最后结合理论内容选择处理工业含酚废水最恰当的工艺流程并与《污染物处理构筑物设计》这门课程相结合，进行为期1.5周到2周的工艺设计，这样就形成了一套完整的针对污染物的测定、迁移转化、去除及工艺设计的实验体系，该体系也将锻炼学生逐渐形成处理实际环境问题的思维模式。

建立一个课程群的实验体系时，不仅要设定与课程群大纲知识模块相匹配的实验项目，更要时刻以学生为中心，提高学生的综合素质能力，引导学生呈进阶式的从简单到复杂、从单一思维到综合思维的过渡。因此，除了制定校内的实验项目体系，为增强学生独立处理实际环境问题的能力，本课程群建设还进一步为高年级学生制定顶岗实习安排，促使学生从不同角度去学习。在最后的“走出去”实习项目中，我们选择了不同规模的污水处理厂进行顶岗实习，从规模较大的青浦、到海滨、再到临港和周浦（表3）。其中海滨污水处理厂处理的水量较大，尤其是工业废水的比重大；临港污水处理厂主要是生活污水且处理水量较小，其污水主要来源于临港新城主城区，而且我们周边的大学高校是最主要的污水生产者；而周浦污水处理厂由于其对受纳水体要求严格、处理工艺改造程度高且较为复杂，所以该厂所处理的水量是最小的。顶岗实习可以使同学们更深入地理解课堂上所讲的污水处理工艺的特点，体会不同水质所采取的不同处理工艺，明确工艺的运行和维护对处理效果的重要性，并提供一些相关的工作经验。

四、结语

本科教学质量的改革和提高是今后高校的重要工作，而课程群建设更是提高本科教学质量和学生专业水平极其有力的措施。“环境污染控制与工程设计”课程群作为环境类专业课程体系的重要组成部分，更是发挥了极其重要的作用。本文以提高大学生实践动手能力为目标，通过课程群建设将大纲中所涉及的相关体系内容整合起来，一步步引导学生了解其所学课程内容并自觉寻找解决实际环境问题的方法和能力。当然，课程群是一个相对开放的动态系统，所以课程群建设也应是一个开放的动态过程，因此，“环境污染控制与工程设计”课程群建设要顺应时代的发展变迁，要与新时代的教育技术相结合，体现出新世纪新的教育教学思维，顺应新世纪对人才全面素质培育的新要求。

参考文献：

[1]雷鸣，廖柏寒，杨仁斌，等.环境工程本科专业就业形势及其教学改革[J].高等农业教育，2008，7（7）：61-64.

[2]上海市教委发布2013年度本科预警专业[Z].

http：///content/13/0427/18/tent/13/0427/

18/5514788_281349171

.shtml，最后引用日期，2014-12-8.

[3]陈广洲.就业导向下的环境工程专业课程体系优化课程群建设[J].安徽职业技术学院学报，2013，12（1）：67-70.

[4]苏玉萍.高校环境科学与工程本科专业实习与基地建设探讨[J].福建师范大学学报（自然科学版），2011，27（3）：64-67.

[5]张明泉，曾正中，陶燕，等.环境科学专业各实践教学环节的内容与方法研究[J].高等理科教育，2003，51（5）：28-31.

[6]嵇雅颖，蒋晓凤，盛梅，等.环境工程专业实验改革与实践[J].化工高等教育，2009，26（6）：53-56.

[7]范钦珊.面向21世纪的系列课程建设[J].中国高等教育，1997，18（3）：18-19.

[8]孙晓杰，王敦球，曾鸿鹄，等.固体废物处理与处置课程群建设研究[J].化工高等教育，2011，28（5）：18-20.