环境材料学课程教学方法探析

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1、环境材料学课程教学方法探析　　摘要：环境材料学是环境工程、环境科学等专业的重要课程之一。本文对目前教学中存在的问题进行分析，针对课程设置、教学内容、结合实践等方面提出了一些设想和措施，探讨了教学改革的方法和途径。关键词：环境材料；教学改革；实践教学；教学方法一、概述环境材料学是环境工程和环境科学等专业的重要专业基础课。笔者根据所在天津科技大学环境工程专业的自身学科特点和人才培养目标，针对教学方面目前现状进行分析，试图提出一些提高教学质量的设想，以期更好地服务于本科人才培养及环境工程专业发展。1.

2、课程内容介绍。本课程系统地介绍了环境材料相关基础理论概念、环境材料关键技术、环境工程材料、环境友好材料等内容。通过课堂教学，使学生系统完整地学习环境材料基本概念、基础理论和环境材料在各领域的广泛应用，使学生掌握材料对环境影响因素评价方法、材料环境友好加工及制备、环境治理材料、有毒有害元素替代技术、天然及仿生材料、环境降解材料等重要内容，同时初步具备从事环境材料相关科学研究及技术开发的能力。72.教材使用情况。在教材使用方面，选择《环境材料学》（清华大学出版社，翁端等编，第二版）作为主要教材。以《

3、环境功能材料》（化学工业出版社，冯玉杰等编），《环境工程材料》（化学工业出版社，杨慧芬等编）《生态环境材料》（天津大学出版社，王天民编）等作为参考书。二、教学情况现状1.课程设置。在环境工程专业的教学计划安排上，环境材料学为36学时，设置在第5学期或第7学期。其先修课程为无机化学、物理化学、有机化学、环境学原理、环境生态学、环境工程原理等课程。结合实际教学情况，环境工程专业培养侧重水、大气、固废的污染控制和治理，这些专业基础课程作为先修内容被充分掌握，有利于本课程中重点和难点内容的理解和学习掌握

4、。2.实践教学环节。“厚基础、宽口径、强能力、高素质”是本科教育致力实现的培养目标，对于工科专业而言，实践教学环节是不可或缺的重要环节，这在环境材料学课程的教学中也应有所体现。实践教学通常包括专业实验课、课程实习和课程设计等内容。专业实验课教学可锻炼学生动手能力，培养其创新思维。课程设计把理论课程中学习到的理论知识、工程规范、计算方法等串联起来。目前，受限于教学学时、师资力量等因素，环境材料学仅设置课堂理论教学，这不利于学生充分理解和掌握教学内容。73.教学内容、模式单一。依据不同专业的学科特点

5、和培养目标，环境材料学的课程教学重点和内容取舍也有所侧重，笔者所在的环境工程专业具有较强的工程实践性，要求学生更多地掌握环境治理材料、环境功能材料等内容；同时要求学生具备将所学知识与环境工程现场实践相结合的能力，目前的教学内容相对单一，教学模式相对简单，基本处于教师单向讲解、学生被动接受的层次；如何在相对较少的学时条件下，改进教学模式、扩展教学内容并突出重点值得深入分析和探讨。三、课程改革的初步建议71.课程设置。学生对与材料学相关的有机化学、高分子化学等基础课掌握程度不深，在有限的课堂教学学时

6、内，学生的知识结构和体系没有完全建立，这对环境材料的教学开展较为不利；针对目前状况，笔者认为应加大前修课程，应该引导学生高度重视，从而为本课程学习打下坚实基础。例如，本课程的第八章为环境治理材料，其中重点介绍了大气污染和水污染两种类型材料，大气污染治理材料中涉及了多种过滤及吸附用纤维材料的类型、特点、功效等，这些内容需要对大气污染的产生机理、过程、治理方法等有深入学习和理解后才能更好地为学生所掌握。针对目前情况，笔者认为应加大前修基础课程的学时，同时应该把课程设置由第五学期向后延至第六或第七学期

7、，这样，在完成了相关专业课的学习后，学生在环境材料学的后续课程中才能更好地掌握相关内容，遇到一些教学难点、重点才不会产生畏难情绪而影响学习。2.完善实践教学。本课程以理论教学为主，但是开展适当的实践教学对学生建立完整的知识架构和体系也是有很大促进作用的。例如可以在环境治理材料一节中设置关于水污染治理材料的实验，针对目前最有发展前景的膜处理技术，设置相关课后实验。膜分离法的基本原理是利用天然或人7工合成的膜材料，以外界能量或其他类型的化学位差等为动力来源，对待处理水中含有的一定无机盐、金属离子、有

8、机大分子、胶体粒子采用分离、分级、提纯的方法。按膜分离的不同种类和分离处理级别，可以分为微滤、超滤、纳滤、反渗透等，这些不同种类的基础和核心就是制备成膜的基质材料的不同。通过不同的实验装置及材料组合可以为学生形象地展示不同膜材料的分离处理效果。微滤膜的分离粒子直径在0.1~1μm，主要可以除去水中的一些较大粒径的悬浮颗粒物，目前此类滤膜多由聚四氟乙烯（PTFE）或聚偏氟乙烯类材料制得，具有优良的热稳定性和化学稳定性、可适用于各种复杂工作环境；超滤膜的分离物直径可以达到0.002~0.01μm，对