专题式教学法用于环境工程学的探讨

马明海，钱丽萍

（1.黄山学院 生命与环境科学学院,安徽 黄山245041；2.华东师范大学 生态与环境科学学院,上海200062）

国家教育部副部长鲁昕在2014年中国发展高层论坛上透露，1999年大学扩招后600多所 “专升本”的地方本科院校将逐步转型职业技术学院。安徽省于2008年成立了安徽省应用型本科高校联盟，即“安徽省行知联盟”。作为2002年升本的黄山学院（以下称“我校”），基于“建设地方应用型本科院校”的办学定位，确立了“建设地方应用型高水平大学”的发展目标。地方本科院校向应用技术型高校转型势在必行，这就需要高校对教学工作进行必要的改革，以提高教学质量，推动学校转型的顺利进行。

专题式教学，是指教师根据教学大纲的目标和要求，打散教材章节的顺序，对教材内容进行重新梳理和整合，形成既有重难点、前后理论知识又相互联系同时又具独立性的主题模块式教学方式[1-3]。专题式教学被认为是可持续教育的一种创新方法，不仅能吸引学生的学习兴趣，使其掌握相关的知识，更能培养学生必要的技能和能力，如促进参与学习、提高创造性和系统思考性。

专题式教学方法在“两课”、原理课等方面得到了广泛应用[6-8]，较少涉及技术工程类课程。本文以我校环境工程学课程教学为例，总结了教学过程中存在的问题，对专题式教学用于该课程教学的可行性进行了分析，对专题式教学的内容进行了初步设计，指出了专题式教学实施时需要注意的问题，以期提高教学质量，培养学生综合素质，为其在工程类课程中的广泛应用提供参考依据。

1 环境工程学课程介绍

作为我校环境科学专业重要的专业主干课之一，环境工程学的内容包括水质净化与水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物的处置与管理以及其他公害防治技术的基本原理和方法，其主要目标是培养学生综合运用所学基础理论知识解决环境污染治理工程实践问题的能力。该课程在学生完成环境学、生态学、环境化学、环境监测、环境微生物学等专业基础课的学习后开设，共48课时。教学过程中存在的问题主要包括以下4个方面。

1.内容多课时少，易造成“走马观花”式的注入式教学；

2.学生数多，易导致学生主动参与讨论发言的机会少；

3.教师术业有专攻，易产生“熟悉内容多讲，陌生内容少讲”的现象；

4.考评方式单一，易出现学生“为了考试而学习”的局面，难以体现教学效果。

教学中的这些问题最终导致教学质量不高，学生学习兴趣不浓，学生分析并解决实际问题的能力不强。

2 实施专题式教学的必要性

2.1 可以解决内容多课时少的矛盾

“两课”及通识课课时的增加缩短了专业课的课时数。把水污染控制工程、大气污染控制工程、固体污染控制工程等多门课程的知识点集中于环境工程学这一门课，于48学时内完成。若按照原有的教材章节安排按部就班地进行教学，必将导致面面俱到而又浅尝辄止。同时，教材内容永远落后于课堂。而根据专业特性要求，环境工程学教学必须紧密联系实际，这就需要在教学内容上增加实际的工程案例分析，及时补充最新研究进展，势必加剧矛盾的恶化。专题式教学打破教材章节的束缚，按照知识体系的内在逻辑关系对教材内容进行重新梳理和整合，形成模块化知识专题，各专题自成体系而又相互联系，是对原有内容的深度总结和提升，有利于少课时条件下对课程中的重难点问题进行深入的阐述，提高教学效果。

2.2 可以解决学生数多参与少的矛盾

传统的注入式“满堂灌”强调以教师、课堂和教材为中心，使学生成为了被动的“接收器”，难以激发学生的创新意识和主动思考能力[10]。课堂讨论过程中，由于人数较多（我校环境科学专业学生数最高的一届达107人），致使讨论发言成了优等生的“专利”，绝大多数学生未能参与其中，久而久之，势必会打消他们的学习积极性。专题式教学以问题为中心，以学生为主体。教学过程中可将每一个专题分成若干个子专题，分别分配至每一个学习小组。每组成员带着各自的问题，通过课下查阅资料和学习讨论，形成课堂上的报告，与其他小组同学分享交流，最终形成结论，有利于激发学生自主学习的能力，培养学生发现问题、分析问题并解决问题的能力。

2.3 可以缓解内容多样性与教师专一性的矛盾

环境工程学的内容横跨工程学、生物学、化学、物理学等多个领域，体系庞大，内容丰富。由于每位教师的专业背景、知识结构和研究方向不尽相同，导致其专长有所不同，很难做到全面深入地掌握该课程的所有内容。专题式教学主题明确，信息量大，便于发挥教师在教学上的主动性和阐述问题的独创性，容易把学科前沿知识融入教学内容之中，使学生对问题形成较深刻的认识[11]。为避免因教师个人专长导致的“非重点”为“重点”，可尝试不同方向教师就各自专长进行专题教学，必要时可聘请实践经验丰富的工程师就某一专题进行讲学。一方面可以充分发挥教师的优势和特长，有利于合理分配师资资源。另一方面也可以使学生在同一门课程中感受不同教师的教学风格，有利于激发学生的学习兴趣。

2.4 可以解决考评方式单一的问题

常规的考评方式为期末闭卷考试占课程总成绩的60-70%，平时成绩占30-40%，平时成绩中以考勤和作业为主，且大部分的奖励政策均与成绩直接挂钩，致使学生为了得高分而学习，考完试即把所学知识还给了教师。学生主动学习的积极性难以提高，分析问题解决问题的能力未能得到锻炼，严重影响了教学质量。专题式教学以专题讨论的方式进行教学，学生准备资料、完成任务的过程即是主动学习的过程，是解决问题的过程，是锻炼实践能力的过程，此部分应加入考评中去，其比例可达30-40%，平时成绩占20%，期末考试40-50%。其中，期末考试的试题中也可适当增加实际的案例分析，体现专题讨论的内容。课程结束后还可通过座谈、问卷等方式分析教学效果，总结经验，针对不足，提出改进办法。

3 环境工程学专题式教学的实践

3.1 环境工程学专题式教学的内容

专题式教学内容的选取尤为重要，它是保证取得预期教学效果的核心[12-13]。按照“以问题为中心，以学生为主体，以教师为主导”的原则，紧密结合教学大纲、实际案例分析及国内外前沿动态，充分调动学生参与的兴趣。具体到环境工程学的教学中，其专题内容分水污染控制、大气污染控制和固体废物污染控制3个专题进行，见图1。噪声污染的防治可穿插于专题中学习，如水处理中鼓风机房的隔音降噪。

以污水厂工程设计为例，具体的教学内容设计见图2。其他专题的内容设计采取类似的方案进行。为了帮助学生增强感性认识，更好地学以致用，该课程将安排学生深入城市生活污水处理厂、生活垃圾填埋场等单位进行实地考察，条件允许的情况下，可安排少数学生顶岗实习。

图1 环境工程学的专题教学内容设置

图2 城市污水厂工程设计专题内容

3.2 专题式教学需注意的问题

专题式教学也有其不容回避的缺陷和软肋[14]，实施时需注意以下几个问题。

1.专题式教学对教师的综合能力提出了更高要求

影响教学质量提高的关键因素之一是教师对于课堂的掌控能力，开展专题式教学对教师的综合能力提出了更高的要求[15]。若要组织好一堂专题式教学课，教师不仅要有较高的教学水平和课堂组织能力，还要有较高的学术水平，才能驾轻就熟，从总体上掌控好教学过程。另外，还需注重不同专题教师的之间的协同作战，避免各自为政，争取优势互补；可尝试牵头教师对整体进行设计，各专题教师集体讨论，进而确定每一个专题的授课方式及内容。

2.综合运用多种教学手段和教学方法

课堂教学的气氛应该是讨论式的轻松活跃和适度的紧张，同时适当给学员留有思考问题的空间。为保证专题教学效果，教学过程中需综合运用案例式、启发式、研讨式、情景体验式、学导式等多种教学手段和方法。

3.加强专题之间的相互衔接

由于各专题内容的相对独立性，教学过程中应避免零碎性，提高系统性。环境工程学以环境污染治理为主线，水处理、大气污染治理和固体废物处置相对独立而又相互关联。水处理过程产生的剩余污泥和臭气分别属于固废和大气范畴，而干法和湿法两种除尘方式又会产生固体粉尘和含尘废水，垃圾填埋亦会产生臭气和渗滤液废水。

4 小 结

地方本科院校向应用技术型院校转型势在必行，如何实现应用型高校教学质量的提升和学生综合能力的提升显得尤为重要。以黄山学院环境工程学教学为例，针对教学过程中存在的问题，提出专题式教学方法用于该课程教学的可行性和必要性，为深化教学改革，提高教学质量，培养学生综合能力奠定基础，同时也为其他课程改革提供参考依据。

[1]龚平.“原理”课专题式教学的教学环节建设研究[J].思想理论教育导刊,2013(9):94-96.

[2]魏翔,徐建平.运用专题式教学提高实习质量[J].安徽科技学院学报,2011,25(1):67-69.

[3]陈朝勇,贾阳果.专题式教学法[J].教学研究,2006(5):28-30.

[4]Lehmann M, Christensen P, Du X Y, et al.Problemoriented and project based learning (POPBL) as an innovative learning strategy for sustainable development in engineering education [J].European Journal of Engineering Education, 2008, 33(3):281-293.

[5]Du X Y, Su L Y, Liu J L.Developing sustainability curricula using the PBL method in a Chinese context [J].Journal of Cleaner Production,2013,61:80-88.

[6]苏冰,闫兴无.“卓越计划”背景下“概论”课专题式教学的探索[J].合肥学院学报,2013,30(6):111-114,122.

[7]邓小芳.“通信原理”课程教改探索与实践[J].桂林电子科技大学学报,2007,27(4):303-305.

[8]刘春艳.古代汉语专题教学模式思考与实践[J].吉林广播电视大学学报.2008(6):100-102.

[9]戴本林,徐宁,穆飞虎,等.《环境工程学》实践教学模式初探[J].广州化工,2014,42(19):217-218.

[10]董术,齐治兰.将高校注入式教学转变为以学生为主体的多样化教学[J].文教资料,2012(6):171-173.

[11]陈朝勇,贾阳果.专题式教学法[J].教学研究,2006(5):28-30.

[12]徐瑜.以学生为主体的专题式教学内容的选取与思考[J].中国电力教育,2010,28:108-109.

[13]张洪波,郑伟,汤国建.三小时教学单元专题式教学方法的应用探索[J].高等教育研究学报,2011,34(3):64-66.

[14]孙力.研究生专题式教学扬长避短的思考[J].军队政工理论研究,2010,11(5):108-109,117.

[15]Alireza A, Narges B F, Fatemeh B A, et al.The role of teachers in the development of learning opportunities[J].Procedia Social and Behavioral Sciences,2011,29:310-317.