发布时间：2024-01-06 17:09:37
绪论：一篇引人入胜的环境工程原理重点，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
近年来，环境污染越来越趋于复合化和时空化特征，当前的环境治理技术可划分为水处理技术、大气污染控制技术、固体废弃物处理与处置技术、污染净化与生态修复技术等，对环境污染治理的从业人员提出更高的要求，需要具有较强的解决复杂环境污染问题的能力，这就对环境类专业的教学提出了更高的要求[1]。《环境工程原理》是环境科学与工程类专业本科教学中最重要的一门专业基础课。该课程提炼了上述技术中所涉及的共性原理、现象和过程进行阐述，具有非常强的理论性、系统性和实践性特点。《环境工程原理》课程的学习引导学生由“理论”思维向“工程”思维转变，要求学生拥有较高的高等数学和物理化学教育背景，是一门入门门槛较高的课程。如何实现教与学之间的高质量知识传输，如何实现理论到实践的思维转变，如何激发学生主观能动性学习，如何培养出高质量的环境保护人才，都是当前教育教学面临的挑战。教学团队通过十余年的《环境工程原理》教学经历，通过长期摸索，实践了一种线下教学为主、线上教学为辅的教学模式，目标是最大限度的保证教学质量下调动学生的主观能动性，为后续专业课程的学习打下扎实的基础。
1《环境工程原理》课程教学难点分析
以河南科技大学环境工程专业本科生为教育对象，教材选择胡洪营教授主编的《环境工程原理》(第三版)，该教材是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，由高等教育出版社出版，通过十余年的《环境工程原理》教学经历分析，该课程在教学过程存在的教学难点是：
1.1教学内容多
《环境工程原理》课程主要分为三部分：原理基础、分离过程原理、化学与生物反应工程原理，教学内容涉及到质量守恒和能量守恒、流体流动、热量传递、质量传递、沉降、过滤、吸收、吸附、萃取、离子交换、膜分离、反应动力学、化学反应器、生物反应动力学、生物反应器等内容，共计十六章五十四小节。教学内容涉及到了一个反应、两个守恒、三个传递、多个应用，是多门学科的综合，教学知识点多且都非常重要。该课程知识量大是目前教学过程难点之一。
1.2教学内容难度大
《环境工程原理》课程主要涉及到污染控制技术的共性原理，学生对于教学内容上规律性原理的理解和掌握上存在较大的偏差。课程中出现大量的数学符号及公式，表1统计了书中具体的数量，从表1可以看出，全书符号数达581个，公式数达1121个。如此大量的公式和符号为课程教学过程提出了巨大挑战，教学内容的难度大是目前教学过程难点之一。
1.3教学学时少
以河南科技大学为例，《环境工程原理》课程的理论课学为五十六学时，每周四学时，共计十四周完成该门课程的理论课教学任务。本书共有五十四小节，因此需要每学时完成一小节的内容。可是每小节的内容多少不一，多数情况下一节四十五分钟的教学课程很难完成一节内容的教学工作，少学时难以保证教学内容的完成和教学质量的提高。所以教学学时少也是教学过程的难点之一。
1.4课后习题难度高
学生课后习题的完成效果是有效检验教学质量高低的最重要指标。由于上课过程中为了加快教学进度，对课本例题处于基本不讲的情况，学生没有时间吸纳相应的知识，又由于课后的习题难度明显高于课堂例题，学生独立完成课后习题质量不高，甚至出现大范围无法完成的情况。课堂习题与课后习题难度不匹配，少学时无法设置习题课导致学生对课程的理解程度不高是目前教学过程的难点之一。
2《环境工程原理》课程线上线下混合教学具体实践
《环境工程原理》课程的线上线下混合教学的具体实践对象为河南科技大学17级环境工程专业本科生，两个平行班，共计64人。课程共计56学时，每周两次课4学时，共计14周，具体教学实践时间为2019年3月至2019年6月之间。具体的实践过程如下：
2.1线上平台与线上课程建设
《环境工程原理》课程的线上平台是基于河南科技大学在线开放课程完成的。线上课程建设具体包括：线上视频课程资源建设、课程课件建设、课后习题库的建设、试题库的建设、试卷库的建设、分组讨论题库的建设、学生考核形式评价体系的建设、课程目标问题建设等方面的课前准备工作。
2.2课前准备与预习实践
首先，利用在线开放课程平台学习目标、学习任务，布置研讨问题。监控学生学习情况，特别是视频课程学习的完成度和研讨问题发言的活跃度，通过线上学习和讨论过程中学生对相关知识点的理解确定本节教课的重点和难点，从而调整教学目标解决学生共性难点。以《环境工程原理》第三章第三节边界层理论为实践例：一、问题的，具体问题包括：边界层理论的基本概念；边界层的形成过程；边界层分离。二、线上学习，在线平台上提供四个知识点视频，具体是Prandtl边界层理论、绕平板流动边界层、圆直管内流动的边界层、边界层分离及卡门涡街现象，视频观看率达98%。三、线上讨论，95%的学生参与了线上讨论，83%学生表达了线上学习过程中知识点的掌握情况。四、根据学生反馈信息整理确定线下教学重点内容。
2.3课中线下教学实践
转变以教师为中心学生仅作为被动接受的传统教学思路，线下教学采用以问题导向出发的学生为主导教师为辅助教学的“翻转”课堂[2]或者分组讨论的方式改革线下教学模式。这种教学模式能够最大限度的提高学生在课堂上的参与程度，调动学生学习的积极性和主动性。接上例具体教学实践过程：一、将64名学生分为4组，每组16人，选出要发言的4名代表。二、利用20分钟时间进行面对面讨论本节课的四个知识点，形成头脑风暴。三、作为教师下沉各组聆听同学们讨论情况，并解答学生在讨论过程中可能遇到的问题或者提供给学生解决问题的途径，锻炼学生自主分析问题和解决问题的能力。通过这个环节，学生已经基本上解决了80%以上的难点问题。四、利用20分钟每组利用5分钟的时间展示1个教学知识点，重点是交流在学习过程中该知识点存在的难点及本组解决方法。五、利用剩余5分钟时间，教师总结及表扬大家的精彩表现。
2.4课后教学质量评价实践
1973年,国务院了《关于保护和改善环境的若干规定》,明确指出,“有关大专院校要设置环境保护的专业和课程,培养技术人才”,我国高校从1977年开始设立环境类本科专业,随着我国高等教育的从精英教育到大众教育的转化,在高校扩招大背景下,结合目前国内外广泛存在的环境问题,社会对环境类本科专业的需求增加,造成许多高校纷纷开设环境类专业（其中环境工程专业尤其典型）。随着竞争加剧、就业困难等问题的出现,一些学校开设紧缩相关专业的招生规模,甚至出现了部分高校环境类专业一度停止招生的现象。因此,结合传统优势和行业特色对进行专业定位是关系到专业发展水平和前途的关键。而特色专业课作为环境工程专业教学和学生培养的重要内涵,充分发挥其在构建专业特色、明确主攻和服务方向上的作用,必将对专业的发展将直至至关重要的作用。
1 环境工程专业本科教学现状分析
我国环境工程专业本科生教学普遍致力于培养可从事企事业、城乡、区域及全球环境污染控制工程的规划、设计、运行管理和研究开发的高级工程技术人才及应用复合型人才,可在各级政府机关环境保护部门、规划部门、科研院所、工矿企业、事业单位等从事环境管理、教育、环境监测与评价、科学研究和产品开发以及技术管理等工作。环境工程本科生专业课设置一般分三部分,即专业基础课、专业必修课和专业选修课,综合不同高校的课程开设情况,总体有代表性课程设置见下表（化学类、工程力学、流体力学等公共性专业基础课除外）。
我国高校环境工程专业课程设置的三大部分中,专业基础课重点介绍主要的环境学原理、环境与生态问题及解决问题的一般思路和方法学知识,为环境工程专业的基础和重要保障;专业必修课则基本上各高校均为围绕水、气、固等环境工程重点方向设置专业主干课程,并结合环境监测和微生物学等基础测试评价体系和微生物学知识,对本科生在重点方向上的基本专业技能、解决问题能力等进行培养与训练;专业选修课则囊括了环境评价、质量分析、环境信息系统等现行的环境工程主要内容、方法和一些新兴的边缘学科、研究领域以及手段。以上三个部分由基础带动专业,基于原理和方法论来解决环境工程的主要分支方向具体问题,从问题的产生到新技术、新思维支持下的环境与生态相关问题的解决与处置。再辅以相关教学实践环节如社会实践、课程设计、本科生毕业论文或毕业设计等全面培养本科生的素质和技能,以达到培养计划的要求。
分析我国高校现行的环境工程本科生教学体系,大体能满足本科生教学的基本要求。但纵观各高校环境工程专业本科生课程设置,基本上以共性为主,虽有部分高校开设了与学校传统优势或研究方向相关的课程（如中国农业大学环境工程专业开设的农业生态工程课程）,但总体说来,全国高校依旧普遍缺乏在主干课程体系支撑下的特色课程体系。通过对环境工程专业本科生的调查与沟通发现矿业类高校大部分学生对矿山、煤矿利用加工企业等存在的环境与生态问题、解决问题的原理与方法等普遍缺乏基本知识和认识,不清楚本校环境工程专业与其他学校相比优势与特色所在,定位不明,这对于行业特色明显的高校而言,无法突出其为行业服务,有目的、有方向培养高素质、强技能人才的特点和优势。
2 特色专业课开设的必要性
环境工程是在20世纪60、70年代兴起的。1970年，在新成立的美国环境保护局的不懈努力下，环境工程学科的地位得以在美国确立欧州许多国家都以美国环境工程师学会(AAEE)于1998年提出的环境工程教育的定义作为开展环境工程教育的指导原则，该定义为：“应用工程原理进行环境管理，以保护人类健康，保护自然生态系统，保护并改善与人类生活质量相关的环境。”该定义实际指出环境工程的工作在于水和废水处理的设计和管理，并对空气、土壤、河流和湖泊污染进行治理。但近几年来，则已逐渐将诸如环境系统设计等更宏观的工作内容纳人其专业范畴，并更多地重视废物的减量化、循环利用，以减少所需处理的废物数量。欧洲各国对如何确定满足环境工程师教育需要的课程计划设置问题尚存在很大的不同，但大多数环境工程专业教学计划都反映了这样一点：由于环境工程源于诸如土木工程和卫生工程等传统的专业领域，因而其教学计划的设置与这些专业密切相关，有的甚至是在这些传统专业的基础上加以扩展而设置的。
2我国环境工程专业发展的现状
我国的环境工程本科教育起始于20世纪70年代，80年代末真正形成规模，迅速发展是在90年代扩招之后。纵观各个高校的环境工程专业，大致由以下几种形式发展而来：(1)以清华大学、同济大学为代表的传统的市政工程专业发展而来的环境工程专业；(2)以南京大学、浙江大学为代表由传统的化学、化工类专业发展而来的环境工程专业；(3)其他矿业、石油、冶金、地质、海洋、农业等院校的相关专业发展而来的环境工程专业。
目前各类院校环境工程专业人才培养的目标基本没有太大的区别，在课程设置上有很大的相似之处，教学内容主要由化学类知识、工程类知识和专业类知识三大块结合而成，只是各知识所占比例不同而已，这样培养出来的学生具有基本相同的知识背景，而缺乏相应特色，不能适应多变的市场需求。
3环境工程专业课程体系设置
探讨环境工程专业课程体系设置应符合市场需求、科学发展、学校特点这三个方面的要求，现从以下几个方面进行的探讨：
3.1确定培养目标和培养模式，适应市场需求
高等本科环境工程专业教育的总体目标是为21世纪培养环境工程学科的高级工程技术人才，在确定环境工程专业培养目标时，不仅要兼顾所在学校的实P示情况，更重要的是要适应社会主义市场经济对人才的需求，对环境保护工作者的新要求。具体的讲就是要“厚基础，宽口径，重能力，淡专业”的通才教育。要求学生理论基础要扎实，知识面要宽，在实践中不断加强动手能力、协同工作能力、学会学习的能力，根据市场需求可细分专业方向进行培养，学生就业方向除环境工程方向外，可细分如给排水方向、化工环保方向、环保设备设计方向、环境监测方向、环境规划与管理方向等。这样既满足了市场需求，又缓解了环境工程专业目前面临的就业压力。
环境工程的课程体系应该是弹性的。全部课程基本应由四大模块组成：即通识教育课程，专业基础课程、专业课程和选修课程。其中通识教育课程按《高等学校本科环境工程专业规范》设置，专业基础课程是环境专业的基础课，它是进一步学习专业课的前提，选修课程则是为了拓宽学生的知识面，可根据学校实际和学生将来的就业方向有针对性地进行选择。将上述模块具体化为：
第一模块通识教育课程：政治课、法律基础、数学、物理学、化学、外语、计算机应用等。
第二模块专业基础课程：力学、工程制图、电工学、环境工程原理(化工原理）、环境监测、环境工程微生物学等。
第三模块专业课程：水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置、物理性污染控制工程、环境规划与管理、环境评价、清洁生产、生态工程等。
第四模块选修课程。环境工程概预算，环境工程仪表与自动化，环保设备基础，环境工程仿真与控制，环境工程施工技术，环境工程技术经济，环境管理与法规。
在上述课程体系中着重强调了数学、化学、力学以及计算机应用的重要性，这是因为在环境工程设计，环境事件分析中，都离不开上述的基础知识。环境工程原理主要讲述的是防治环境污染、公害的技术和措施的基本原理，而具体的技术和措施在相应的专业课中将讲授。在确保工程技术教学的同时，还须重视法律、经济等的教学，做到文理渗透，尤其是在可持续发展的要求前提下，工程技术将越来越多地涉及到管理、法律及经济等问题。正如研讨会指出的，一个合格的环境工程师，不仅应是一个技术行家，而且应具有良好的交流技能以及宽阔的交叉科学领域(如法律、经济等)的视野，学生具备这些扎实的基本知识和拥有这些广泛的知识领域，就能在变化的专业领域和多边的市场竞争中立于不败之地。
3.2加强基础教学，重在自主学习能力的培养
环境工程专业属于交叉学科，一方面使其可以博采众长，汲取更多学科的营养。另一方面却容易忽视学科本身内在的规律，使得课程设置没有形成一个完整的体系。例如污染治理涉及化学、化工方面的知识，于是课程中设立四大化学，每门课课时都很多。污染治理的工艺设计需要一定的绘图基础，所以就设立机械制图课，虽了解很多机械零件方面的知识，但学生学过之后，既搞不了机械设计，又画不了工艺图。学习基础课，却不知用在哪里；学习专业课，又把该用的基础知识忘记了，基础与专业互不关联、相互独立，课程之间缺乏渗透和有机结合“基础知识”的选择应该着眼于整个环境学科，着眼于为学生今后发展奠定基础。更为重要的是传授获取知识的方法和思想，培养学生的创新意识和科学品质，使学生具有潜在的发展能力和基础，即继续学习的能力、表达和应用知识的能力、发展和创造知识的能力，这才是百年树人的基石。所以环境工程专业的学生要学习好数学、物理和化学等基础知识，掌握好计算机、制图等工程领域的基本技能，才能适应社会的各种变化。在课程体系设置时，可将教学过程分成两阶段，即前二至三年为基础教育阶段，基础教学阶段课程彻底打通；后一至二年为专业方向分流阶段，扩大学生的学习的自主权，在兴趣中培养他们的自主学习能力。
3.3结合地域特点，以特色谋发展
复杂性和多样性是环境科学的最大特点之一，反映在环境工程专业建设中就是不同的院校环境工程专业各有特色。可以依靠某一行业、某一技术或者现有完善的学科建设进行发展。例如依托于水文地质及工程地质省部级重点学科的中国地质大学，侧重于地下水研究，形成了具有地学特色的环境学科体系。国内最早开办环境工程专业之一的西安建筑科技大学，以土建类学科为基础，依托教育部西北水资源与环境生态重点实验室、陕西省环境工程重点实验室的重要资源，形成了环境类工科与理科专业齐头并进的发展特色。
如何在众多的院校中脱颖而出，将自己的环境工程专业办出特色，在激烈的人才市场竞争中立于不败之地，是在专业建设中必须考虑的重要问题。而一个专业要办好、办出自己的特色，主要受两方面因素的制约：一是社会的需要；二是学校自身的办学条件，即学校的整体背景和本专业教研室实际能为专业人才的成长和培养提供什么样的软、硬件条件。此外还要将社会近期的人才需求和专业的长远发展结合起来，对当前和未来的人才需要有一个较准确的预测，只有这样才能保证所设置的专业和与师资队伍的相对稳定性。
3.4改革教学手段，提高教学质量
现在好多学校环境工程专业的教学还是主要以课堂教学为主，老师讲，学生听，课后完成习题，一份试卷定成绩^“填鸭式”、“满堂灌”的教学方式已经不能适应环境工程专业的的教学要求，澳大利亚一位着名环保专家曾经说过：真正的环境教育是在环境中的教育。现在好多学校环境工程专业的教学还是主要以课堂教学为主。所以改革教学手段，探讨和尝试适合环境工程专业教育教学的方法是提高教学质量的关键。
改变课堂教学形式教学的主体是学生的学而非教师的教，从学生的兴趣出发，以学生的学为中心，借以“案例式”，“师生互动式”，“合作讨论式”“启发式”和“渗透式”相结合等方法施教，让学生在兴趣和快乐中学习，定能起到事半功倍的效果。
从课堂走向实践对于工程这一种职业，其最终目的是通过实践造福人类。环境工程专业具有很强的实践性，需要学生具有很强的设计能力、动手能力和运角多学科知识的综合能力，其最终目的是应用实践、解决实际问题。而现有的环境工程实践教学内容不够完善。因此强化实践教学环节，提高学生的专业技能和解决实际问题的能力，是环境工程教学的重心。在环境工程专业教学过程中，实践性教学环节除了课程设计和实验外，还可以包括现场实例剖析、案例理论教学、企业参观实习、工地蹲点操作、参与实际工程的规划设计与管理、现场和室内的采样分析与实验等。这些实践性教学环节不仅是专业教学所必须的方法和途径，也是培养学生学会学习、增强独立和协同工作能力、扩大知识面的重要保证。
知识的与时俱进可持续发展的观点已经深入人心，而当前环境工程专业的教学重点主要放在末端治理，即“废水、废气、废渣”的治理方式和以工艺革新为主的教学内容。西方发达国家的环境工程专业培养理念已经从末端治理转向首端防治。因此，清洁生产、循环经济、零排放技术及产业生态的原理及思维方式已经贯穿在他们的整个教学体系之中。还有，国际上对产品质量的要求已经在IS09000的基础上提高到IS014000和IS018000，我们的教学内容就应该补充IS014000和IS01800而淘汰IS09000。
