2021-4-9 | 環境工程論文
作者:楊爽 侯紹剛 康瑞琴 單位:安陽工學院化學與環境工程學院
教育部環境工程與科學教學指導分委會于2005年制定了《高等學校本科環境工程專業規范》要求,非常強調學生的動手能力和創先精神,環境工程專業必須加強實踐教學環節,著重培養一下能力:實驗技能、工藝操作能力、工藝設計能力、工程設計能力、科學研究能力、社會實驗能力等[1]。實踐環節對專業教學至關重要,可使學生加深基礎知識理解與掌握,鍛煉理論知識在實際中的應用能力,提高學生分析與解決實際問題的能力[2]。課程設計作為理工科高等院校專業教學的一個重要實踐環節,在教學中起著承上啟下的作用,是連接基礎知識、基本理論學習和生產實際的紐帶和橋梁,是培養學生綜合運用所學知識解決生產實際問題能力的有效手段,是培養學生創新能力和創新意識的重要環節,是培養學生工程設計能力的重要手段,是學生綜合運用本專業課程和前修課程的基礎理論,進行工程設計的嘗試,也是對前期教學效果的檢驗和評價的一種很好的形式。搞好課程設計這一實踐性教學環節,對于培養學生動手能力和提高學生綜合專業素養具有十分重要的意義。但就目前來講,我校環境工程專業課程設計存在幾個比較突出的問題。
一、環境工程專業課程設計現狀
(一)設計課程內容重復
環境工程專業課程設計是在學完本課程后的一次綜合訓練。我校環境工程專業設置了“水污染控制工程課程設計”和“環保設備-原理•設計•應用課程設計”,時間分別為1周。《水污染控制工程》(下冊)選用教材為高廷耀、顧國維、周琪主編的,筆者根據大綱要求及實際教學時數的限制,重點講解下冊第二篇污水處理部分,以水處理的物理方法—化學方法—物理化學方法—生物處理方法為主線,重點講解物理法、物理化學方法和生物處理方法;《環保設備-原理•設計•應用》選用教材為鄭銘主編的,以物理法設備—化學法設備—生化法設備—物理法設備為主線,重點講解物理法設備、物理化學法設備和生化法設備由于兩門課程分別側重水污染控制原理和水污染控制設備,在課程設計中有一部分內容是重復的。
(二)課時量少
近幾年,環境工程專業本科在校生的數量逐漸增加,而專業課課時數量逐漸減少,教師在課堂教學中沒有時間單獨對課程設計內容進行講授。而學生在進行課程設計時遇到的問題需要指導教師進行現場解答,由于指導課程設計的教師只有一個,很難及時解答所有學生提出的問題。
(三)課程設計時間短
根據環境工程專業教學計劃的安排,“水污染控制工程課程設計”和“環保設備-原理•設計•應用課程設計”的時間各1周。1周的時間設計一套比較復雜的污水處理系統是很困難的,因此課程設計題目難度不宜太高,要求也比較低,對學生實際設計能力鍛煉效果有限。例如在進行水污染控制工程課程設計時,首先需要根據給定的水質條件和出水要求選定合適的污水處理工藝流程然后再根據工藝流程進行設計計算,由于學生缺少對工程實例的認識,工藝流程選擇未必合理,可能需要重新選擇再進行設計計算;而在對設備構筑物進行計算的過程中,需要選取合適的工藝參數,進行計算后對結果進行校核,由于學生對構筑物的認識只停留在理論上,需要進行對此校核計算結果才合理,再加上繪制設計圖紙,1周的設計時間就顯得非常緊張。
(四)課程設計過于理論化
課程設計一般安排在理論課程結束后,由任課教師根據課程內容,向學生下達一個具有代表性的設計題目。設計題目一般與實際工程問題相結合較少,學生在接到設計題目后也不會安排到類似的工程現場進行參觀學習。學生缺少對工程實例的認識,只能根據課本理論查找相關的設計手冊,完成設計計算,整個過程過于理論化,與工程實際相差太遠。
二、課程設計改革方案
(一)修改教學大綱
我校環境工程專業設置了“水污染控制工程課程設計”和“環保設備-原理•設計•應用課程設計”兩門課程,由于兩門課程分別側重與水污染控制原理、方法和水污染控制設備,在課程設計中有一部分內容是重復的,所以在2010級環境工程專業的教學計劃中已經進行了修訂,將課程設計集中在第七學期“環保設備-原理•設計•應用課程設計”進行,時間為2周,精簡了課程設計內容,延長了課程設計時間。
(二)完善課程設計資料
總結近幾年課程設計的經驗和存在的問題,制訂課程設計教學大綱;編寫具體的設計指導書;收集整理各種設計參考資料、設計手冊等;制訂課程設計管理文件。
(三)重視課程設計的實踐鍛煉
課程設計中特別重要的是計算構筑物的尺寸,選擇設備的型號等問題。為了提高課程設計的實踐教學效果可安排學生到工程現場進行參觀學習,參觀的單位一般2~3個即可,重點是讓學生了解處理工藝和處理構筑物的規模、重要參數等,讓學生做到心中有數,結合工程實例完成設計任務。在2010級環境工程專業的教學計劃中對此已經進行了修訂,將生產實習安排在了課程設計前,即第六學期進行,豐富學生的實際經驗。
(四)改變多人做同一題目的做法
進行課程設計,最好是每個學生采用不同題目。但由于種種原因,目前學生進行課程設計,是多人同做一題,這樣就難以避免抄襲現象。為了改變這種情況,作為指導教師要盡可能地多布置不同的設計題目。但學生數量太多,做到一人一題可能性很小。這時,可以布置相對較復雜的設計題目,讓幾個學生共同完成,每人承擔各不相同的任務。這樣既可以避免抄襲現象,讓學生各自獨立完成設計題目,還可以在設計中鍛煉學生的工作協作能力,培養團隊意識,對學生今后的工作有很大好處。
(五)真題真做,環環相扣
通過生產實習,讓學生直接接觸污水處理設備,增強學生的工程概念,而且為了提高學生在生產實習時的主動性和積極性,將后續的課程設計與生產實習緊密結合在一起。在學生進行生產實習前,將所有學生進行分組并確定各組應完成的設計題目,并在生產實習前專門進行一次有關課程設計的授課,對課程設計中可能出現的問題給予提醒,同時介紹生產實習廠家的主要特點。這樣可以使學生帶著問題進行生產實習,使寫生在實地參觀實習時對其中可能對自己課程設計中具有參考意義的部分進行重點學習和討論。這樣不僅提高了學生生產實習的主動性和積極性,也提高了學生對課程設計的理解,可以在較短時間的生產實習過程中提高學生對工程實踐的認識。因此,課程設計應該最大限度地發揮學生的主體作用和主觀能動性,調動學生設計的興趣和積極性,以期取得較好的教學效果[3]。