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环境工程概论课程教学改革与实践

作者:2016-08-30 11:39文章来源:未知

  一、通识教育课程分析

  M TI'通识教育课程包括6个部分,分别是数学与自然科学、人文艺术社会科学、科技限制性、实践、沟通表达和体育等课程。

  1.数学与自然科学

  数学与自然科学课程包括数学、物理、化学和生物学。同一学科不同课程的教学内容和难度有差异,不同专业的学生要根据需要进行选择。几乎M TI'所有专业都要求学习“数理化生”这些学科,共六门课程,这是M TI'通识教育课程不同于耶鲁大学}z和斯坦福大学[3]等美国著名大学通识课程之处,也不同于国内知名大学的通识教育课程体系田。M TI'认为数学、物理、化学和生物学对现代生活有巨大影响,作为培养现代社会合格公民的基本要求还是有一定科学依据的凡

  从教学内容上看,数学包括单变量微积分和多变量微积分(含线性代数)两门课程。化学课程只有一门化学科学原理,内容偏重化学基本理论(主要是物理化学和结构化学内容,还涉及具体的无机、有机和生物化学内容。物理学包括经典力学和电力与磁力两门课程。生物学只有生物学导论一门课,内容侧重生物化学和分子生物学基本内容。可以看出,M TI'强调通识课程教学内容的基础性,而非专业性。

  2.人文、艺术和社会科学

  人文、艺术和社会科学课程共有8门,要求从5个系列的基础人文艺术社会科学((H A SS-D)中选3门不同类别的课程,从专业性人文艺术社科科学系列课程((H A SS-C)的某个领域中选3一4门,如历史学领域,要求在历史系专业课程中选修3门,且只能选1门(不能超过2门)导论性课程(intivductory comse},选课要求由历史系教师确定Csl。而且,要从其他可以满足人文艺术社会科学要求的课程中选2门或1门课程。可以看出,M TI'环境工程专业(其他专业也一样)对人文艺术社会科学的要求,不仅有广度,而且有深度。一方而,可以扩展学生的知识领域,让他们接受不同的思想和思维方式,客观评价主体和客体或个人与社会,从多个角度科学地看待个人专业。另一方而,具有一定深度的专业性(或核心)人文艺术社会科学课程,能使学生深入学习某一领域的人文艺术社科知识,真正获得了人文社科科学思维方式与思维能力的培养与熏陶,进一步转化为观念、情hfi和态度等,提高了学生的文化素养。同时,可以锻炼理工科学生的分析、比较、批判和综合等思辨能力,这充分体现出M TI'的教育理念,即能将科学的力量融入社会价值和社会目标,培养具有较高人文艺术社会科学素养和高尚道德情操的工程师。

  3.科技限制性课程

  M TI'提供了50门科技限制性课程供全校学生选修,课程要求不能太专业,规定学生从中选2门。学生最多可以选择其所学专业领域的1门课程,代替科技限制性选修课程中的1门。因此,M TI'不同专业的科技限制性选修课程的要求不完全相同。M TI'环境工程专业科技限制性选修课程可以从生态学工:地球系统CC I-M、工程力学工和微分方程3门中选2门。这3门课程是环境工程专业的必修课程,前2门课程属于M TI'科技限制性选修课程系列里的课程,第3门不是。可以看出,这3门课程分别是通识教育课程中生物学、物理学和数学课程的延“深”,向专业领域延伸,在内容上则不断融合了专业课程的内容,体现了通识教育课程与专业教育课程的连贯性和融合性,减少了课程数量。

  4.实践课程

  M TI'提供45门实践课程供全校学生选修,基本上是专业性的实践类课程,要求从中选修1门,要求学生在教师的指导下,用已学过的知识,通过实验方法探究自然现象,解决一个或多个实践问题。实践课程一般要求是设计类题目,尽量不用实验性题目。土木与环境工程设计导论(工、工D是环境工程专业实践课程,也是M TI'系列实践课程里的课程,但课程内容是环境工程专业性实践课程。通识课程借助专业性的实践教学内容培养学生的实践能力,实现了通识教育与专业教育的融合。实践课程是在学完自然科学课程和科技限制性课程的基础上进行的,保证了通识课程与专业课程的连贯性。

  5.沟通表达课程

  M TI'十分注重学生写作能力和口头表达能力的培养。环境工程专业要求选修4门课程((M TI'的其他专业也一样),其中2门包含在人文社科课程里CC I-H),课程要求严格,具体内容可参看有关网页孔另外2门是在专业课程里(CC I-M,分别是生态学工:地球系统(CC I-M)和土木与环境工程毕业设计(CC I-M ) o课程教学包含组织讨论、答辩和文字及图形表达等内容。专业课程教学内容作为通识课程内容要求,体现两者培养目标的一致性和内容的融合性。

  6.体育课程

  通过有关体育理论课程学习和体育技能学习,学生可以获得健康身体、积极的生活方式,提高个人素质和集体荣誉感。课程形式多样,包括健身、健康、个人和团体运动、武术、舞蹈、水上运动和户外冒险活动全直

  体育课程的要求是:学习4门体育课程,获8分Cpoint}和满足游泳要求。 游泳要求可以通过参加游泳课程或参加游泳测试达标来完成。除参加传统体育课程获得课程成绩外,学生可以通过代表大学队参加比赛获得4分(每年),军事训练最多可获得4分(每年2分)。大学一年级完成4门课程学习,大学二年级完成体育教育的要求。

  二、M TI'环境工程通识课程的特点

  1.数学与自然科学课程和8门人文艺术社会科学课程构成通识教育基础知识模块,尤其是将“数理化生”4门基础的科学设置成全校通识教育课程,有别于其他高校。人文艺术社会科学课程提出了基础性和专业性两个不同深度的要求。

  2.通识课程学分占总学分的53.12%,其中8门人文、艺术和社会学科课程占25%,其次“数理化生”占18.75%,充分体现了通识教育的基础性。

  3.将专业课程部分基础性内容融合到通识课程中(科技限制性、实践和沟通表达等课程),实现了通识课程的基本能力与技能培养目标,体现了两种教育目标的一致性、教学内容的连贯性和融合性,减少了课程门数。

  4.8门人文艺术社会科学课程分在8个学期进行教学,有利于理性抽象思维与形象思维的交融,激发了学生的创新思维。

  三、专业教育课程分析

  专业课程由专业必修(包括环境工程核心课程、环境工程科学、经济与公共政策、环境工程设计)、专业限制性选修和非限制性选修课程三个部分组成。

  1.必修课程

  M TI'环境工程核心课程包括生态学(I,工D、工程力学(I,工D、微分方程、计算机与工程问题解决导论、工程中的不确定性和土木与环境工程毕业设计,共8门课,要求学生在掌握自然生态系统运动规律和人与生态系统之间相互作用规律的基础上,利用数学与自然科学知识及工程技术解决人与自然生态系统之间相互作用过程产生的环境问题。

  环境工程科学课程包括环境传输过程、水文学、环境化学、环境健康工程与生物学、环境流体传输过程与水文学实验和环境化学与生物学实验,共6门课,使学生掌握污染物在环境中迁移、转化、环境影响和处理原理等基本理论。

  经济与公共政策课程包括污染预防与控制、公共政策制定和微观经济学原理3门课程,要求选1门,让学生熟悉环境经济、法律、法规和政策等环境经济与管理内容。

  环境工程设计课程包括土木与环境工程设计导论(工,工卫和土木与环境工程毕业设计。毕业设计由具有结构工程、岩土工程、工程系统和环境工程背景的学生组成设计组,运用协作完成一个具体的工程设计。

  可以看出,M TI'环境工程专业必修课程目标是使学生掌握从事环境工程专业工作所必需的专业基本理论知识和专业工程设计能力,是环境工程“专业通识教育”课程。

  2.专业限制性与非限制性选修课程

  专业限制性与非限制性选修课程是为满足学生选择今后可能发展的专业领域或方向而设置的,也为进入研究生阶段的学习与研究做准备。物理湖沼学、气候变化学、地下水水文学、空气污染、环境微生物学和热力学与动力学等6门课程为专业限制性选修课程,要求学生从中选择1门课程。限制性选修课程的特点是:内容涉及多个学科,范围宽。非限制性选修课程涉及多个环境工程专业方向,其中部分是研究生课程。如环境癌症风险、预防与治疗、水资源问题与环境工程、环境数据分析、大气化学、水环境质量控制(研究生课橙、水与污水处理工程(研究生课橙、危害废物贮存与污染修复技术(研究生课程)等课程。 可以看出,M TI'环境工程专业选修课的特点是涉及多个学科和专业方向。但仅要求选择一个学科课程,对专业方向没有具体要求,学生可以选4个专业方向课程(48学分,4门课程),也可以少选,因为这是」卜限制性的选修课程。

  三、M TI'环境工程专业教育课程设置的基本思路及特色

  专业教育课程设置的基本思路:在通识课程教育已获得扎实宽厚基础知识和基本能力的基础上,解决实际环境污染问题,首先必须搞清楚污染物在环境中的迁移、转化、归宿和生态效应,以及治理原理。其次,熟悉与环境工程有关的经济与公共政策,掌握必要的环境工程设计技能。最后,选择学习具体环境工程领域或专业方向的选修课程。

  专业课程的特色主要表现:(1)注重专业基础理论与工程设计能力。专业必修课程占总学分的31.25%,限制性选修课程仅为3.12%,非限制性课程为12.5%,表明M TI'环境工程弱化专业(或职业)技术教育,注重专业基础教育。(2)专业选修课程口径宽,表现在限制性选修课程涉及的领域宽,专业非限制性选修课程涉及的方向多,给学生提供了更大的选择空间。

  四、M Il环境工程通专融合课程体系的设置特点

  1.注重基础知识、基本能力和基本技能的学习和培养。通识课程帮助学生获取人类社会基础的科学知识,培养基本能力与技能,提高综合素养(包括道德情掬;“专业通识教育”则侧重使学生掌握从事环境工程专业所必需的专业基础知识、能力和技能。

  2.强调通识教育的全而性和交融性。基础科学共设置了14门课程,涵盖了人类社会基础的知识体系。人文艺术社会科学课程贯穿于整个本科学习阶段,有利于理性思维与感性思维的碰撞与交融。

  3.体现通识教育课程与专业教育课程培养目标的一致性、教学内容的连贯性和融合性。先学习通识课程,后学习专业核心课程,再学习专业选修课程,并将培养基本能力与技能的专业课程内容融入通识教育课程中,体现了通识教育与专业教育的辩证关系,使通识课程与专业课程具有很好的连贯性和融合性。

  4.注重学生设计能力的培养。课程体系中有3门工程设计课程,通识课程中有2门,专业课程中有1门,总学时为1年,其中,毕业设计为半年。

  5.通专课程体系的凝练性。总课程门数少,每个学期只开设3一5门,8个学期共学习32一34门课程。

  总之,通识教育课程的培养目标是培养拥有宽厚的基础知识,具备多种基本能力与技能的高素质社会公民,是专业教育课程的基础和补充,是通专融合课程体系的基石。而环境工程专业教育课程是在通识教育的基础上,以学生个人兴趣或需要和社会需要为动力,培养学生学习和掌握环境工程某个领域及专业方向的专业知识和技能,是通识教育课程的延伸和支撑。通识教育获得的基础知识、基本能力和素养,在环境工程专业教育过程中得到巩固和提高,最终通过个体或团体解决社会实际环境问题,使通识教育的融会贯通、全而发展目标变为现实。M TI'环境工程通专融合课程体系的基础性、全而性、交融性、连贯性和融合性等特征很好地诊释了通识教育与专业教育之间的关系,体现了高等教育社会性与个性的统一、教育性与功利性统一,是带有专业教育色彩的通专融合课程。

  五、对我国环境工程专业课程体系设置的启示

  启示一:进一步深入研究和明确适合我国国情的通识教育课程培养目标、教学内容和课程范围,加强通识课程与环境工程专业课程之间的连贯性和融合性研究,建立通专融合的课程体系。

  启示二:提高环境工程专业人文社科课程教学内容的广度和深度要求。

  启示三:凝练和强化通识课程与“环境工程专业通识课程”,使学生不仅获得通识教育的基础知识、基本能力与技能,而且获得从事环境工程专业工作所必需的专业基础知识、基本能力与技能。增加专业选修课的学科领域和专业方向,使学生有更大的选择空间,选择自己感兴趣的专业方向。

  启示四:优化环境工程课程体系,减少课程门数,提高教学要求,保证教学质量。

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