環(huán)境工程原理課程定位與特色化教學(xué)需求及模式探索

1、,“環(huán)境工程原理”課程定位與特色化教學(xué)需求及模式探索,胡洪營清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系2010年12月5日,第五屆“大學(xué)環(huán)境類課程報告論壇”（2010年12月4—5日，上海）,主要內(nèi)容,“環(huán)境工程原理”的定位特色教學(xué)需求及重要性關(guān)于特色教學(xué)方式的思考今后的課題與措施,“環(huán)境工程原理”課程的重要性,一、“環(huán)境工程原理” 的定位,原理類課程的重要性 －是新興專業(yè)成熟的重要標(biāo)志 －是屹立于“學(xué)科之林”的基

2、本保障 －是學(xué)科獨(dú)立永續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ) －是專業(yè)教育的基石性核心課程,例如：“化工原理”、“機(jī)械原理”、“電工原理”、“自動控制原理”、“管理學(xué)原理”,“環(huán)境工程原理”課程的重要性,一、“環(huán)境工程原理” 的定位,－提高“環(huán)境工程”學(xué)科地位和社會認(rèn)可度的需要－提高環(huán)境工程專業(yè)理論水平的需要－提高“環(huán)境工程”專業(yè)校內(nèi)地位的需要－打造環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生“核心競爭力”和“看家本領(lǐng)”的重要組成部分,“環(huán)境工程原理”

3、課程的開設(shè)是環(huán)境工程專業(yè)發(fā)展的必然結(jié)果；也是未來發(fā)展的需求,課程內(nèi)容與環(huán)境污染控制需求脫節(jié)難以結(jié)合環(huán)境問題的前沿與最新進(jìn)展不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情（學(xué)以致用？）,一、“環(huán)境工程原理” 的定位,“化工原理”不能滿足環(huán)境工程專業(yè)發(fā)展的需求,清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系決定從2001級本科生開始開設(shè)系統(tǒng)闡述環(huán)境工程基本原理課程，并定名為“環(huán)境工程原理”，并組織相關(guān)專業(yè)課程主講教師討論、編寫教學(xué)大綱。2003年秋季第一次開課。,境工程專業(yè)本科生

4、專業(yè)基礎(chǔ)課（必修）專業(yè)規(guī)范中規(guī)定的9門核心課程之一專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的必修課程代替“化工原理”課程不能代替“水處理”、大氣和固廢等專業(yè)課程,一、“環(huán)境工程原理” 的定位,“環(huán)境工程原理”課程定位,環(huán)境監(jiān)測環(huán)境工程微生物學(xué)環(huán)境工程原理水污染控制工程大氣污染控制工程固體廢物處理與處置物理性污染控制工程環(huán)境規(guī)劃與管理環(huán)境評價,高等學(xué)校本科環(huán)境工程專業(yè)專業(yè)規(guī)范教育部高等學(xué)校環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會,專業(yè)核心課程（

5、9門）及教學(xué)基本要求,一、“環(huán)境工程原理” 的定位,3．1．3專業(yè)基礎(chǔ)類課程（至少11學(xué)分）（1）環(huán)境科學(xué)概論 ··· ··· （2）環(huán)境工程原理或化工原理 主要包括物料與能量衡算的基本理論和方法、流體流動以及熱量和質(zhì)量傳遞的基本理論；各種典型單元操作的基本原理、計算及設(shè)備，如：沉淀、過濾、吸附、吸收、離子交換、萃取和膜分離等；典型化學(xué)和微生物反應(yīng)的計量學(xué)、動力學(xué)及其研

6、究方法、環(huán)境工程中各類化學(xué)和生物反應(yīng)器的操作原理、基本結(jié)構(gòu)及設(shè)計計算方法等。,全國工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)（試行）環(huán)境工程專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)全國工程教育專業(yè)認(rèn)證專家委員會（2009年5月）,一、“環(huán)境工程原理” 的定位,課程目的：系統(tǒng)、深入闡述環(huán)境凈化與污染控制的基本技術(shù)原理、工程設(shè)計計算的基本理論以及分析問題和解決問題的方法論，為后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)和解決實際工程問題打下良好的理論基礎(chǔ)。課程安排：專業(yè)課之前（水、氣、固的先修課），如： 3年

7、級上學(xué)期課時與學(xué)分：46－120學(xué)分（4－6學(xué)分）,一、“環(huán)境工程原理” 的定位,1998年大學(xué)本科專業(yè)目錄修訂,環(huán)境工程環(huán)境監(jiān)測環(huán)境規(guī)劃與管理（部分）水文地質(zhì)與工程地質(zhì)（部分）農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)（部分）,環(huán)境工程,,環(huán)境工程專業(yè)內(nèi)涵的不斷擴(kuò)大,不同學(xué)科背景的院校如何將環(huán)境學(xué)科理論體系教育融入教學(xué)實踐？,二、特色化教學(xué)需求及其重要性,辦學(xué)定位、授課對象以及課程體系的多樣化,二、特色化教學(xué)需求及其重要性,辦學(xué)定位：學(xué)校定位、學(xué)科基礎(chǔ)

8、、面向行業(yè),授課對象：學(xué)生接受能力、學(xué)習(xí)熱情、畢業(yè)去向（深造、工作）,課程體系：先修課程、后續(xù)課程設(shè)置與相互銜接,教師隊伍多樣化,專業(yè)背景多樣化：環(huán)境工程、化學(xué)工程、給水排水、環(huán)境科學(xué),科研經(jīng)歷多樣化：基礎(chǔ)研究、技術(shù)研究、工程研究,環(huán)境凈化與污染防治技術(shù)原理,隔離（擴(kuò)散控制）,分離（不同介質(zhì)間的遷移）,轉(zhuǎn)化（化學(xué)、生物反應(yīng)）,,維護(hù)“環(huán)境工程原理”內(nèi)容體系的完整性和系統(tǒng)性有利于提高教學(xué)質(zhì)量有利于培養(yǎng)學(xué)生的“核心競爭力”和“看家本領(lǐng)”

9、,三、關(guān)于特色教學(xué)方式的思考,“特色教學(xué)”應(yīng)堅持的基本原則,“環(huán)境工程原理” 水處理工程＋大氣污染控制工程＋固體廢棄物處理處置,《環(huán)境工程原理》＝“環(huán)境工程原理”,三部分密切聯(lián)系，缺一不能構(gòu)成環(huán)境工程原理的完整內(nèi)容體系,工程學(xué)基礎(chǔ),轉(zhuǎn)化過程原理（反應(yīng)工程原理),分離過程原理,“特色教學(xué)”應(yīng)堅持的基本原則,三、關(guān)于特色教學(xué)方式的思考,“環(huán)境工程原理”,化工原理,“特色教學(xué)”應(yīng)堅持的基本原則,不能簡單的翻牌,三、關(guān)于特色教學(xué)方式的思考

10、,三、關(guān)于特色教學(xué)方式的思考,“特色教學(xué)”方式,特色教學(xué)途徑與方式,重點內(nèi)容特色化實驗教學(xué)特色化例題習(xí)題特色化科研結(jié)合特色化教學(xué)風(fēng)格特色化,,工程學(xué)基礎(chǔ)：闡述工程學(xué)的基本概念和基本理論，包括物料與能量守恒原理以及熱量與質(zhì)量傳遞過程的基本理論等。分離過程原理：闡述沉淀、過濾、吸收、吸附、離子交換、膜分離等基本分離過程的機(jī)理和基本設(shè)計計算理論。轉(zhuǎn)化過程原理（反應(yīng)工程原理）：主要闡述化學(xué)與生物反應(yīng)計量學(xué)及動力學(xué)、各類化學(xué)與生物反

11、應(yīng)器的解析與設(shè)計理論等。,三、關(guān)于特色教學(xué)方式的思考,重點內(nèi)容特色化,清華大學(xué)：傳質(zhì)、傳熱、吸附、微生物培養(yǎng),三、關(guān)于特色教學(xué)方式的思考,實驗教學(xué)特色化,結(jié)合專業(yè)背景、行業(yè)背景,例題習(xí)題特色化,工程實踐、學(xué)科前沿、社會關(guān)注的重要問題,科研結(jié)合特色化,如：活性污泥、惡臭生物過濾塔的流體空塔停留時間? 松花江中的硝基苯如何去除？,充/排式操作 (fill and draw),應(yīng)用：微生物的培養(yǎng)、馴化；污水處理特性的研究操

12、作：將廢水或培養(yǎng)液一次加入反應(yīng)器(培養(yǎng)器)，同時添加微生物菌種。培養(yǎng)一定時間后，取出部分培養(yǎng)液，并加入新鮮的廢水或培養(yǎng)液，進(jìn)入下一批培養(yǎng)，如此反復(fù)。,生活中的例子？,中國式泡茶,三、關(guān)于特色教學(xué)方式的思考,連續(xù)反應(yīng)器的轉(zhuǎn)化率的定義：xA=(qnA0－qnA)/qnA0=1－qnA/qnA0式中qnA0和qnA分別為流入和排出反應(yīng)器的A組分的量。,三、關(guān)于特色教學(xué)方式的思考,,內(nèi)容體系框架需要進(jìn)一步完善、達(dá)成共識內(nèi)容體系有待進(jìn)一步優(yōu)

13、化 內(nèi)容涉及面廣、難度大（？）、抽象系列教材建設(shè)有待加強(qiáng)（教材普適性）對“環(huán)境工程原理”課程的認(rèn)識有待深入教師隊伍有待強(qiáng)化與壯大,四、今后的課題與措施,“環(huán)境工程原理”課程建設(shè)面臨的問題,推進(jìn)任課教師交流（聯(lián)絡(luò)會、課程建設(shè)工作組）,通過任課教師聯(lián)絡(luò)會加強(qiáng)相互聯(lián)系，交流經(jīng)驗互通有無：優(yōu)質(zhì)資源共建共享通過課程建設(shè)小組，進(jìn)一步推動課程建設(shè)建設(shè)和利用好“全國環(huán)境類課程網(wǎng)”,“環(huán)境工程原理”課程建設(shè)措施,四、今后的課題與措施,

14、四、優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共建共享,謝謝！,2003年08月: 開設(shè)(2001級本科生)(代替化工原理) 出版《環(huán)境工程原理講義》2004年08月: 出版《環(huán)境工程原理講義》第二版2004年08月：教學(xué)指導(dǎo)委員會定位核心課程2005年08月:《環(huán)境工程原理》教材出版2006年08月：第一屆“環(huán)境工程原理”課程研討會（北京）2006年12月:《環(huán)境工程原理習(xí)題集》出版 2007年02月:《環(huán)境工程原理電子教案》

15、出版 《環(huán)境工程原理》評為北京市精品教材2007年05月: 被評為清華清華大學(xué)精品課程2007年11月：第二屆 “環(huán)境工程原理”課程研討會（杭州）2008年： 被評為北京市、國家級精品課程,三、“環(huán)境工程原理”課程與教學(xué)資源建設(shè),清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系,課程網(wǎng)站：http://166.111.92.13/,三、“環(huán)境工程原理”課程與教學(xué)資源建設(shè),三、“環(huán)境工程

16、原理”課程與教學(xué)資源建設(shè),第一屆 “環(huán)境工程原理”課程研討會（北京）,三、“環(huán)境工程原理”課程與教學(xué)資源建設(shè),第二屆 “環(huán)境工程原理”課程研討會（杭州）,三、“環(huán)境工程原理”課程與教學(xué)資源建設(shè),胡洪營、張旭、黃 霞、王偉合編郝吉明教授主審審稿委員會： 郝吉明教授 姚重華教授 金毓荃教授 陳杰瑢教授,三、“環(huán)境工程原理”課程與教學(xué)資源建設(shè),三、“環(huán)境工程原理”課程與教學(xué)資源建設(shè),三、“環(huán)境工程原理”課程與教學(xué)資源建