张园+邹丛阳

摘 要：该文介绍了基于案例应用的环境系统分析课程教学改革，即环境系统分析课程选择以课堂教学为理论基础，同时加入上机模拟、课程设计、科研项目及现场教学等多种可应用实际案例的方式，让学生能够将课程知识与案例进行充分结合并应用分析，从而调动学生学习的积极主动性，使学生能够高效显著地认识解决环境问题，使其能够在环境影响评价与环境系统规划中得到实际验证及应用。此外，加入案例应用的教学方式还能够确切体现社会的指向性，为高校教育赋予了更实用的应用价值。

关键词：环境系统分析；案例应用；教学改革

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）19-0116-3

Teaching Reform of Environmental System Analysis Course Based on Case Application

Zhang Yuan et al.

（Suzhou University of Science and Technology，Suzhou215009，China）

Abstract：During the teaching process of Environmental System Analysis，classroom teaching is considered as the theoretical basis，while model simulation and curriculum design have also been added，which can be applied to the actual case of scientific research project and field teaching，therefore，the curriculum knowledge and cases are fully combined with applied analysis，so as to mobilize the enthusiasm of students' learning initiative. The students can understand，obviously to solve environmental problems，so that it can get the actual verification and application in environmental impact assessment and environmental planning system. In addition，joining application case teaching method can correctly reflect the social orientation and give more practical application value for college education.

Key words： Environmental systems analysis；Teaching ideas；Reform of teaching methods

1 前言

環境系统分析是指以环境质量的变化规律、污染物对人体和生态的影响、环境自净能力以及有关环境工程技术原理为依据，运用系统工程学的理论和方法，研究如何建立起一个合理的环境污染预防控制系统的数学模型，并研究如何利用它来分析各种污染控制过程可调因素（或各种可替代方案）对环境目标或费用、能耗等的影响，以及寻求最优决策方案。而《环境系统分析》课程是我国高等院校环境专业一门专业基础课，该课程以环境科学、环境经济学、环境工程学和系统工程学的基本理论为理论基础，并以数学建模、计算科学、环境影响评估方法、生命周期评估、系统化的图与网络分析方法作为专门的技术基础，要求学生理解环境系统分析的基本知识和研究方法，并应用数学语言对环境系统各组成要素之间的关系进行描述，通过数学上的演绎推理和分析求解，掌握污染物在不同环境系统或介质（如大气与水）中的运动规律，并发掘出环境系统发展的内在规律，进而寻求到解决环境与经济之间矛盾的有效途径，使其能够在环境影响评价与环境系统规划中得到实际验证及应用。

环境系统分析作为一门新兴学科，内容体系综合性强，涉及多要素、多学科知识，既要求学生有宽泛的知识面，又要有扎实的化学基础、数学分析基础，此外学习内容还具有广泛的实践应用性。一方面，课程中所涉及的污染物迁移转化规律，基本都是源于实际污染事件的发生和管理研究；另一方面，由于这些知识多属经实践验证的结论性规律或结果，对于初涉环境专业的学生来讲，内容相对抽象，加上数理运算推导，理解起来有一定难度，只有结合实际，通过实地参观、实验操作等实践性教学，才能更好的加深学生的理解和消化。

因此，通过学习这门课程，并将课程知识结合案例应用分析，使学生能够高效并显著地认识环境问题，并对其参与制定撰写环境规划管理方案、环境影响评价等工作有重要意义。为此，本文通过对案例应用在环境系统分析授课过程中的价值及意义进行探讨，以期为该课程提供更为有效的教学方式，从而提高学生对课程知识点的接受度，并锻炼其对所学内容的实际操作能力。

2 当前教学方式现状

由于环境系统分析课程是集环境科学与计算机软件紧密结合且实践性极强的专业课程，故适宜以案例式、项目式的教学方式进行。当前我国高校环境系统分析采用的教学方式主要有：课程教学、模拟教学。环境系统分析具有极高的综合运用性，也具有极高的抽象性，在课程教学中对教师教学生动性表达水平要求较高，且对学生逻辑计算能力要求较高，故仅靠传统课程教学是很难让学生充分理解课程内容的。而在模拟教学当中，由于模拟教学项目与真实环境评价、环境管理工作相差甚远，模拟环境过于僵化、教条、死板，过于强调技术、流程，往往会使学生割裂对环境规律整体的认识，弱化对学生系统分析能力的培养，使学生缺乏实际情况处理的灵活性，无法使学生真正理解系统分析的内涵与精髓，此外在考核时也缺乏标准性。endprint

故以当前环境系统分析近年的教学研究与实践经验为基础，笔者认为理论的系统化和实践的实用化是确保该课程教学效果的两个基础，从而弥补传统理论教学的呆板性，和模拟教学的虚拟性。笔者认为，在环境系统分析课程的实际教学当中，添加案例应用以实现两者的均衡最佳结合，会使得学生理论知识的应用水平获得飞跃性的进步，且这种进步的效果是仅靠理论教学和模拟教学无法取得的。但如何合理的运用案例且以何种方式融入案例进行实践仍是目前高等院校环境专业教学改革思索与研究的问题。

3 案例应用教学的实践价值

对教师而言，使学生能够最大化地将学到的理论知识和理念灵活、准确地用于管理环境信息，并系统地分析具体的环境污染流程，从而获取最优决策方案指导环境规划和控制环境污染具有重要意义，该过程是对学生理论结合实际的综合能力的培养。针对当代大学生个性张扬、思维活跃、渴求知识的心理，经常在课堂上结合实际的案例进行分析，激发学生进行探讨和思维的能力，引导学生解决实际问题与创业的积极性。因此，将案例分析实际应用在环境系统分析课程上，既是针对该课程内在实践性要求而开设的必要环节，又是让学生扩大视野、丰富经验、提升能力的有效补充。

笔者在教授环境系统分析课程时，为弥补当前各类教学方式的不足之处，最终选取以下5种方式进行授课教学：（1）采用基于多媒体、网络等新型媒体技术的多媒体教学方式；（2）采用教师讲授和引导式、讨论式、参与式等多种方式相结合的教学手段；（3）引入水污染控制及大气污染控制工程实例和教师的科研成果等，开展研究型教学；（4）充分利用学校的现有资源，有针对性地开展现场教学，理论和实际相结合；（5）以项目研究的形式提升对学生的资料查阅能力、方案设计和工程设计计算能力、创新意识、表达能力和团队合作精神等综合素养的培养和锻炼。

上述授课方式中，前期以教师讲授的课堂教学为知识储备基础，后期会让学生以案例应用的形式，通过让学生分别利用网络多媒体上机模拟、参与课程设计、科研项目及教师现场教学等方式进行实际的探讨和应用，从而达到“产学研”一体的高效教学体系。

利用与课堂教师授课相匹配的知识点，通过上机环节让学生体验系统模型软件化的优势，通过半虚拟半真实的项目设置，让学生以团队协作的形式进入项目，模拟各环境介质的污染控制过程，例如让学生自己动手参与软件的参数输入、结果输出过程，从而对水质模型的基本原理有进一步的深刻认识和理解，且上机时所采用的案例数据分析模式与实际贴近，让学生通过多媒体操作对知识点有初步的使用感。

随后，通过相配套的课程设计环节将实际环保案例纳入。环境系统分析课程设有丰富的、典型的、动态更新的案例库，如大气污染企业的厂址设置研究、污水处理厂厂址、处理能力的设计、太湖流域水污染现状分析与治理研究等。让学生以团队的形式完成类似上述案例类型的独立的环境系统分析课题，使其对环境系统分析课程的完整应用有了相对较为深刻地认识，且能够大大提高学生的参与度。

在社会实践方面，为了让学生能够更好的利用环境系统分析知识认识和解决环境问题，组织学生到就近的污水处理厂、环境监测站参观，参与一些水质和大气方面的监测工作，使学生结合实际的系统分析理论知识，进一步提高他们分析问题和解决问题的能力。

此外，依据本课题组教师与企事业单位深度合作的优势，鼓励学生提前体验学以致用的价值，将学生实际带入到课题项目中来，以科研立项的形式并伴有老师的现场教学，让学生参与了《水质断面达标方案》的实地调研与方案编写、工业企业VOCs普查及VOCs排放量的模型计算等课题项目，实际体验环境系统分析课程在市场上的需求。依据环境专业学生专业能力培养、创业科研能力培养要求开发并建立企业参与下的案例式、项目式应用性实践性强的教学模式。

在环境系统分析的教学课程中，笔者通过课堂教学让学生熟悉了解相关知识点，并让学生以此为基础，分别运用网络多媒體上机模拟、课程设计、科研项目及教师现场教学等教学方式有机会结合参与实际案例的实践，并对案例进行数学模型拟合及软件分析模拟，以探究环境系统的污染控制过程，从而探讨工程设计与规划方案等项目的可实施性。随着社会发展和市场需求，教学内容往往更具时效性，越多的接触和参与到实时的实际应用案例，同学们对知识点的巩固和转化能力就会越强，对社会发展的实时适应性就会越强。因此，在环境系统分析课程中，加入案例应用的教学方式不仅能够充分调动学生学习的积极主动性，还能够确切体现社会的指向性，为高校教育赋予了更实用的应用价值。

4 结语

环境系统分析因其自身具有广泛的学科跨度，抽象性和逻辑性较强，故对学生的知识转化应用能力要求也相对较高。故为了让学生能够充分意识到环境系统分析在解决实际环境问题时的工具性，及其广泛的应用价值和市场价值，在授课过程中让学生以不同的参与方式（如网络多媒体上机模拟、参与课程设计、科研项目及案例现场教学）接触到实际案例并学习应用，这不仅能够加深学生对课程基础理论知识的理解，还能够提高其解决实际环境问题、控制受污环境的实践能力。当然，在增加案例应用的前提下，还是需要充分体现教师指导下的以学生为中心的教学模式，以学生为认知主体，充分调动学生的积极性和能动性，给予学生充足的理论结合实际的案例应用空间。通过新的教学改革与实践，使教学质量有了一定提高，取得了初步的教学效果。为了适应信息技术的飞速发展，进一步提高教学水平，笔者将继续探索新的教学方法，不断创新改进课程教育改革模式，建设新的评估指标体系，以利于创新性人才培养，促进教学效果更上一层楼。

参考文献

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（责编：张宏民）endprint