廖千家驊，商景閣，郭瑞昕，陳建秋

（中國(guó)藥科大學(xué)工學(xué)院，江蘇 南京 211198）

1 課程改革目的

環(huán)境影響評(píng)價(jià)課程是環(huán)境科學(xué)專業(yè)的重要專業(yè)課之一，同時(shí)也是一門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，也是學(xué)生走向工作崗位后應(yīng)用得較多的一門(mén)課程。建設(shè)項(xiàng)目在不同環(huán)境介質(zhì)中的影響預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)是教學(xué)的重難點(diǎn)，預(yù)測(cè)需要數(shù)值模擬過(guò)程，這相對(duì)較為抽象。在實(shí)際項(xiàng)目的環(huán)境影響評(píng)價(jià)中，數(shù)值模擬過(guò)程可以借助于現(xiàn)有的模型，但對(duì)于一門(mén)理論課程的教學(xué)而言，除了要會(huì)用已有模型之外，對(duì)數(shù)值模擬過(guò)程的深度理解才能讓學(xué)生真正掌握課程的核心，理解污染物在環(huán)境中的變化，為今后的環(huán)境影響評(píng)價(jià)實(shí)際項(xiàng)目工作中提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，做到以不變應(yīng)萬(wàn)變。因此，環(huán)境影響評(píng)價(jià)課程以提升應(yīng)用能力訓(xùn)練為目標(biāo)，借助于通用軟件工具對(duì)建設(shè)項(xiàng)目在不同環(huán)境介質(zhì)中的影響預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)進(jìn)行深度教學(xué)，既可以對(duì)課程理論知識(shí)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，也可以通過(guò)自主教學(xué)的方式調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

本課程改革的具體目標(biāo)為：（1）通過(guò)讓學(xué)生在環(huán)評(píng)中應(yīng)用實(shí)訓(xùn)課上的軟件操作過(guò)程，在模型的軟件編輯過(guò)程中使學(xué)生能進(jìn)一步理解環(huán)境影響評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)模型的含義，加深對(duì)理論知識(shí)的鞏固。（2）基于實(shí)訓(xùn)能力的學(xué)習(xí)過(guò)程中能為專業(yè)課的深度學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。（3）環(huán)境影響評(píng)價(jià)是一門(mén)應(yīng)用型非常強(qiáng)的學(xué)科，是學(xué)生今后工作中可能涉及的重要內(nèi)容之一，增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用能力。

2 課程改革思路和基礎(chǔ)

環(huán)境影響評(píng)價(jià)主干內(nèi)容為建設(shè)項(xiàng)目和規(guī)劃對(duì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)的現(xiàn)狀分析與評(píng)價(jià)以及項(xiàng)目和規(guī)劃實(shí)施后對(duì)環(huán)境的預(yù)測(cè)影響與評(píng)價(jià)。本門(mén)課程的難點(diǎn)之一為對(duì)環(huán)境影響的預(yù)測(cè)，包括了大氣環(huán)境、水環(huán)境、土壤、地下水等介質(zhì)中的污染物預(yù)測(cè)和評(píng)估，其過(guò)程復(fù)雜、分析煩瑣，往往需要借助計(jì)算模擬。因此對(duì)上述過(guò)程的理解和分析尤為重要，往往需要借助能進(jìn)行數(shù)據(jù)深層次計(jì)算分析的軟件。

Matlab軟件代表矩陣和實(shí)驗(yàn)室，具有強(qiáng)大的數(shù)值運(yùn)算與處理能力，不僅自帶強(qiáng)大的函數(shù)庫(kù)，而且還允許用戶進(jìn)行自編程，實(shí)現(xiàn)特定的功能。Matlab能極大地簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程，可直接調(diào)用其函數(shù)并賦予實(shí)際函數(shù)。因此，盡管目前在污染物的環(huán)境評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)方面有一些成熟的模型，但因?yàn)镸atlab靈活、簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，Matlab在環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的應(yīng)用較為廣泛[1]，已經(jīng)有不少學(xué)者把水環(huán)境中的、大氣環(huán)境中污染物預(yù)測(cè)的過(guò)程進(jìn)行Matlab的應(yīng)用[2-4]。以上為本課程改革提供了理論基礎(chǔ)。

3 課程改革方案設(shè)計(jì)

（1）課程的融入基礎(chǔ)。中國(guó)藥科大學(xué)環(huán)境科學(xué)專業(yè)開(kāi)設(shè)了一門(mén)特色課程——環(huán)保能力綜合實(shí)訓(xùn)，這門(mén)課程基于環(huán)境科學(xué)專業(yè)所應(yīng)用的一些軟件進(jìn)行深度教學(xué)，其中包括了Matlab軟件。同時(shí)環(huán)境影響評(píng)價(jià)和環(huán)保能力綜合實(shí)訓(xùn)的課程時(shí)間均設(shè)置在大三下，時(shí)間上具有重合性，可以實(shí)現(xiàn)環(huán)評(píng)的預(yù)測(cè)過(guò)程在實(shí)訓(xùn)課中的融入。

（2）融入模式。采用環(huán)境影響評(píng)價(jià)課堂中介紹預(yù)測(cè)原理、實(shí)訓(xùn)課中開(kāi)展練習(xí)的主線模式，配合eclass網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行輔助教學(xué)，包括資料的提前發(fā)放、課后練習(xí)、測(cè)試等內(nèi)容。本部分在實(shí)訓(xùn)課中所占學(xué)時(shí)為15學(xué)時(shí)。具體內(nèi)容的學(xué)時(shí)分配如表1（P196）。

表1 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配

（3）擴(kuò)展題補(bǔ)充。設(shè)置提高擴(kuò)展題部分，如污染物在土壤介質(zhì)中隨時(shí)間和空間變化的二維擴(kuò)散模型，這類模型中需要用到ode45函數(shù)求解常微分方程，要求學(xué)生有較高的數(shù)學(xué)求解能力，提高擴(kuò)展題型有利于部分學(xué)有余力同學(xué)的提升。課后練習(xí)和測(cè)試都緊密圍繞課堂內(nèi)容進(jìn)行展開(kāi)，有利于學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí)和鞏固。

4 課程改革的實(shí)施、成效和反思

在一學(xué)期授課結(jié)束后，在實(shí)訓(xùn)課中進(jìn)行了課堂隨機(jī)測(cè)試和期末考試。課堂隨機(jī)測(cè)試效果良好，考核日常教學(xué)內(nèi)容，平均分基本能達(dá)80分以上。期末考核了單因子指數(shù)部分、SP曲線的繪制和地下水評(píng)估中的二維擴(kuò)散模式，結(jié)果顯示：前面兩部分內(nèi)容相對(duì)來(lái)說(shuō)較為簡(jiǎn)單，正確率90%以上；二維擴(kuò)散模式部分較難，也能達(dá)到正確率60%以上。

在教學(xué)結(jié)束后進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，考核本門(mén)實(shí)訓(xùn)課在環(huán)評(píng)中的應(yīng)用成效。問(wèn)卷對(duì)象為1個(gè)實(shí)訓(xùn)班的同學(xué)28人，收到有效問(wèn)卷回復(fù)22人，問(wèn)卷重點(diǎn)為環(huán)境影響評(píng)價(jià)理論內(nèi)容和實(shí)訓(xùn)部分的有機(jī)結(jié)合、不同內(nèi)容的掌握程度以及其他建議等。問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 問(wèn)卷調(diào)查成效

通過(guò)平時(shí)考核、期末考試和問(wèn)卷調(diào)查，可以發(fā)現(xiàn)本教改達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo)，但是部分內(nèi)容還需要改進(jìn)：（1）學(xué)生對(duì)灰色關(guān)聯(lián)度的掌握程度普遍不高，同時(shí)這部分內(nèi)容在實(shí)際環(huán)評(píng)應(yīng)用中的比例也不高，因此在后續(xù)教學(xué)中，可以放到提高擴(kuò)展部分。（2）Matlab繪制三維復(fù)雜圖形等更有優(yōu)勢(shì)，對(duì)高斯煙羽擴(kuò)散模型的應(yīng)用較好，后續(xù)應(yīng)增加課后練習(xí)；簡(jiǎn)單SP二維圖可以采用Matlab生成曲線+Origin繪圖等方式，得到更為精美的SP曲線圖。（3）擬增加課時(shí)，同時(shí)進(jìn)一步增加資料庫(kù)的數(shù)據(jù)，強(qiáng)化軟件學(xué)習(xí)。

5 結(jié)語(yǔ)

本教改圍繞Matlab在環(huán)境影響評(píng)價(jià)領(lǐng)域的應(yīng)用開(kāi)展實(shí)訓(xùn)教學(xué)，在學(xué)習(xí)軟件的同時(shí)也能鞏固理論基礎(chǔ)、擴(kuò)展思維，對(duì)學(xué)生應(yīng)用能力的提升起到明顯幫助作用，為今后工作中相關(guān)知識(shí)的靈活運(yùn)用打下基礎(chǔ)。