环境工程设计课程改革的研究与探索

摘要“环境工程设计”课程是培养学生工程设计能力的重要课程，基于目前的教学经验，该课程存在师资力量薄弱、授课时间不合理、教材内容不全面等问题。针对这些问题，提出了与企业专家共建课程、修订培养方案、完善教材内容等改革措施。改革实践表明，学生的设计能力和工程思维得到了提高，课程质量和教学效果得到了改善。

关键词环境工程设计工程能力课程改革

1引言

环境工程设计是环境工程学科的重要组成部分。随着人们对环境问题的关注日益提高，国家高度强调环境保护工作的重要性。为适应环保需求，环境工程专业的毕业生必须要具备解决实际问题的能力，特别是工程设计能力。“环境工程设计”课程是贯彻落实环境工程人才培养目标而设置的一门重要核心课程，旨为培养出工程能力强、适应社会发展需求和环保企业需要的高质量环保工程技术人才。

2“环境工程设计”课程现状及问题

本课程是环境工程专业的专业必选课，课程学时为64学时，其中理论课32学时，上机实践课程32学时。理论课程主要讲授环境工程设计基础知识、环境工程设计过程与程序、环境工程设备与材料、环境工程仪器仪表、污水和雨水排水管网设计及案例、污水处理厂设计及案例、工程设计与制图七个部分内容。上机实践课程是指导学生完成污水处理厂设计的设计计算及绘制工艺流程图和平面布置图。该课程是我校环境工程专业的唯一一门设计类课程，旨在培养学生的设计思维，使学生明确环境工程设计的基本方法、步骤、标准并能够绘制出较为规范的工程图纸，为学生完成课程设计和毕业设计打下坚实基础。然而，从目前的教学效果分析，本门课程存在以下问题：

2.1师资力量薄弱

目前，我系教师多以从事科学研究为主，尤其是近些年引进的青年教师，大多为博士毕业后直接到教学一线任教，没有参与过工程设计方面的实际工作，工程设计能力非常欠缺，从“书本”到“课堂”的教学方式很难达到良好的教学效果。学生在设计环节提出的参数和工艺设备选择等问题，教师很难做出科学准确并切合工程实际的解答。教师在指导学生绘制设计图纸时，也很难做到专业规范。

2.2授课时间不合理

本课程安排在第5学期9-16周授课，此时，“水污染控制工程课程”仍在授课中（同一学期1-16周）。而“水污染控制工程”课程是本门课程的先导课，其中涉及的工艺原理和设计计算内容并未完全讲授，学生对污水处理工艺的比选无从下手。另外，学生的生产实习安排在本门课程之后，不利于学生对专业设备、专有构筑物、仪器仪表等的形象化认识，不利于学生完成设计实践环节。

2.3教材内容不全面

本门课程使用的教材为陈杰瑢等主编的“环境工程设计基础”，该教材内容对环境工程设计的原则、方法、步骤等有较好的描述，也对设备和工程投资、经济评价等有较好的阐释，适用于理论课的授课。但对于实践环节，本教材缺少相应的设计案例指导学生完成设计作业。

3教学改革与实践

为了提高教学效果，保证教学质量，针对“环境工程设计”课程的现状和目前存在的问题，提出以下教学改革方案，并在教学过程中进行了实践探索。

3.1与企业专家共建课程

针对我校教师工程背景欠缺，设计能力不足的问题，邀请了具有专业设计背景的工程师进行共同授课，利用工程师丰富的工程设计经验，结合校内教师较强的基础理论水平，达到了良好的教学效果。在教学实践中，邀请了北京市市政工程设计研究总院的高级工程师共同建设本门课程，共同制定课程教学内容、完善教学课件，对理论课中的环境工程材料与设备、环境工程制图及原则等内容进行了修订，共同指导学生的上机实践环节，大大提高了本门课程的授课效果。同时也提高了我系青年教师的环境工程设计水平。

3.2修订培养方案

针对授课时间不合理的问题，重新修订了环境工程本科生的培养方案。其中理论课内容与“水污染控制工程”的内容进行对接，实践环节增加排水管网的上机设计内容。上机实践课时安排在学生生产实习之后。在理论课授课结束后，提前将设计任务书下发给学生，学生根据设计题目，在生产实习过程中有针对性地进行实习，可以更好地了解构筑物的内部结构、设备的选型原则、标准图纸的表达方法等，有助于从实际出发，实现设计计算的合理性和设计图纸的规范性。

3.3完善教材内容

为对现有教材进行补充，我校教师赵立军和陈进富编写了“环境工程设计”普通高等教育“十二五”规划教材。该教材中增加了排水泵站设计内容和计算例题以及污水厂的设计案例。此外，在设计实践环节补充了孙力平等编写的辅助教材“污水处理新工艺与设计计算实例”。该教材中有详细的污水厂的设计计算步骤和方法。这些教材的补充可以提供给学生较为详细的设计案例，作为设计实践环节的重要参考。

4结论

“环境工程设计”课程在环境工程人才培养体系中占有举足轻重的地位，是培养学生工程思维和设计能力的重要教学环节。本门课程教学效果的好坏，直接决定学生能否顺利完成课程设计和毕业设计。提高本门课程的教学质量，必须要从课程的总体定位和教学目标着手，提高教师的教学水平、改革教学方法、完善教学内容，通过对课程的全面优化，激发学生的学习动力，提高学习效果，为培养环境工程专门人才打下坚实基础。通过本门课程的教学改革和实践，学生的设计能力和工程思维得到了提高，课程质量和教学效果得到了改善。

作者：王庆宏 陈春茂  单位：中国石油大学（北京）环境工程系