環境工程設計課程改革的研究與探索

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摘要“環境工程設計”課程是培養學生工程設計能力的重要課程，基于目前的教學經驗，該課程存在師資力量薄弱、授課時間不合理、教材內容不全面等問題。針對這些問題，提出了與企業專家共建課程、修訂培養方案、完善教材內容等改革措施。改革實踐表明，學生的設計能力和工程思維得到了提高，課程質量和教學效果得到了改善。

關鍵詞環境工程設計工程能力課程改革

1引言

環境工程設計是環境工程學科的重要組成部分。隨著人們對環境問題的關注日益提高，國家高度強調環境保護工作的重要性。為適應環保需求，環境工程專業的畢業生必須要具備解決實際問題的能力，特別是工程設計能力。“環境工程設計”課程是貫徹落實環境工程人才培養目標而設置的一門重要核心課程，旨為培養出工程能力強、適應社會發展需求和環保企業需要的高質量環保工程技術人才。

2“環境工程設計”課程現狀及問題

本課程是環境工程專業的專業必選課，課程學時為64學時，其中理論課32學時，上機實踐課程32學時。理論課程主要講授環境工程設計基礎知識、環境工程設計過程與程序、環境工程設備與材料、環境工程儀器儀表、污水和雨水排水管網設計及案例、污水處理廠設計及案例、工程設計與制圖七個部分內容。上機實踐課程是指導學生完成污水處理廠設計的設計計算及繪制工藝流程圖和平面布置圖。該課程是我校環境工程專業的唯一一門設計類課程，旨在培養學生的設計思維，使學生明確環境工程設計的基本方法、步驟、標準并能夠繪制出較為規范的工程圖紙，為學生完成課程設計和畢業設計打下堅實基礎。然而，從目前的教學效果分析，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研究為主，尤其是近些年引進的青年教師，大多為博士畢業后直接到教學一線任教，沒有參與過工程設計方面的實際工作，工程設計能力非常欠缺，從“書本”到“課堂”的教學方式很難達到良好的教學效果。學生在設計環節提出的參數和工藝設備選擇等問題，教師很難做出科學準確并切合工程實際的解答。教師在指導學生繪制設計圖紙時，也很難做到專業規范。

2.2授課時間不合理

本課程安排在第5學期9-16周授課，此時，“水污染控制工程課程”仍在授課中（同一學期1-16周）。而“水污染控制工程”課程是本門課程的先導課，其中涉及的工藝原理和設計計算內容并未完全講授，學生對污水處理工藝的比選無從下手。另外，學生的生產實習安排在本門課程之后，不利于學生對專業設備、專有構筑物、儀器儀表等的形象化認識，不利于學生完成設計實踐環節。

2.3教材內容不全面

本門課程使用的教材為陳杰瑢等主編的“環境工程設計基礎”，該教材內容對環境工程設計的原則、方法、步驟等有較好的描述，也對設備和工程投資、經濟評價等有較好的闡釋，適用于理論課的授課。但對于實踐環節，本教材缺少相應的設計案例指導學生完成設計作業。

3教學改革與實踐

為了提高教學效果，保證教學質量，針對“環境工程設計”課程的現狀和目前存在的問題，提出以下教學改革方案，并在教學過程中進行了實踐探索。

3.1與企業專家共建課程

針對我校教師工程背景欠缺，設計能力不足的問題，邀請了具有專業設計背景的工程師進行共同授課，利用工程師豐富的工程設計經驗，結合校內教師較強的基礎理論水平，達到了良好的教學效果。在教學實踐中，邀請了北京市市政工程設計研究總院的高級工程師共同建設本門課程，共同制定課程教學內容、完善教學課件，對理論課中的環境工程材料與設備、環境工程制圖及原則等內容進行了修訂，共同指導學生的上機實踐環節，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境工程設計水平。

3.2修訂培養方案

針對授課時間不合理的問題，重新修訂了環境工程本科生的培養方案。其中理論課內容與“水污染控制工程”的內容進行對接，實踐環節增加排水管網的上機設計內容。上機實踐課時安排在學生生產實習之后。在理論課授課結束后，提前將設計任務書下發給學生，學生根據設計題目，在生產實習過程中有針對性地進行實習，可以更好地了解構筑物的內部結構、設備的選型原則、標準圖紙的表達方法等，有助于從實際出發，實現設計計算的合理性和設計圖紙的規范性。

3.3完善教材內容

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

4結論

“環境工程設計”課程在環境工程人才培養體系中占有舉足輕重的地位，是培養學生工程思維和設計能力的重要教學環節。本門課程教學效果的好壞，直接決定學生能否順利完成課程設計和畢業設計。提高本門課程的教學質量，必須要從課程的總體定位和教學目標著手，提高教師的教學水平、改革教學方法、完善教學內容，通過對課程的全面優化，激發學生的學習動力，提高學習效果，為培養環境工程專門人才打下堅實基礎。通過本門課程的教學改革和實踐，學生的設計能力和工程思維得到了提高，課程質量和教學效果得到了改善。

作者：王慶宏 陳春茂  單位：中國石油大學（北京）環境工程系