一、教学模式概述
教学模式是在一定的教学思想或教学理论指导下建立起来的教学活动组织形式，表现教学过程程序性和架构的策略体系，具有多样性和可操作性。[1]随着教学条件不断完善，高校教学模式日趋丰富灵活。[2]如何达到良好的教学效果，这就要求教师紧贴教学目的，结合实际教学条件，针对不同教学内容合理地选择教学模式。教学模式通常包括五个因素，即指导思想、教学目标、操作程序、实现条件和教学评价。目前主要的教学模式包括传递接受式、自学辅导式、探究式、概念获得式、巴特勒式、抛锚式、范例教学式、现象分析式、加涅式、奥苏贝尔模式、合作学习模式、发现式学习模式等，各种模式均存在不同的优势和不足。[3]
“环境工程学”课程是环境工程、环境科学等专业的主干课程，[4]通过该课程的学习并配合相应的实践环节，可使学生独立地进行一般环境污染控制工程的规划、设计和运转管理，并具有从事初步的科学研究和开发能力。该课程的主要内容包括各类环境污染处理单元操作的基本理论、工作原理以及设计计算。为达到该课程良好的教学效果，李依丽等[5]采用“三点三环节式”教学方式进行了实践。我们将多种教学模式有机结合的多维教学模式灵活应用到“环境工程学”课程教学中，也达到了较好的教学效果，具体的实施方式如图1所示。
二、多维教学模式的组建
1.传递接受——夯实基础理论
“传递接受”模式[6]是一种灌输式的教学模式，运用在讲解基础知识上比较有效，能让学生在短时间内接受大量的信息，但不利于培养的学生创新思维和解决实际问题的能力，如不能合理应用，可能培养出没有思想与主见的高分低能者，该模式的基本教学程序主要有四阶段：激发学习动机、讲授新课、巩固练习、检查评价。该模式是根据行为心理学的原理设计，尤其受斯金纳操作性条件反射的训练心理学的影响，强调控制学习者的行为达到预定的目标。
在“环境工程学”课程教学中，我们仅对每部分内容的专业术语和基础理论采用“传递接受”教学模式，如描述水质的基本概念、常用的水质标准、废水处理微生物学基础、烟气高斯扩散模式的构建、固体废弃物类别的划分以及噪声、电磁辐射等污染水平的度量等，这些内容是学习其他部分内容的基石，直接向学生们介绍，要求他们快速识记，在此后的学习与应用中再逐步进行消化。
2.自学辅导——鼓励独立思考
“自学辅导”模式是在教师指导下让学生独立进行学习，这样有助于培养学生独立思考的能力，并调动学生的自主性和创造性。[7]该教学模式的教学程序包括自学、讨论、启发、总结、练习等几个主要阶段。如何调动学生的自学热情，需要教师较为精准地了解学生的自学情况，适当的时候进行引导和督促，必要的时候作出有针对性的启发，对部分难度较高的知识点则作讲解点评。
在“环境工程学”课程教学中，一般在讲完专业术语和基础理论之后，留出3-4天时间要求学生对污染处理设备或构筑物的介绍进行自学，完成自学后让个别学生介绍自己的自学情况，阐释所学设备或构筑物的结构特点、不足之处，并提出完善的具体想法并介绍理由，教师对相关想法与学生们一起进行讨论，引导大家思考。经过6年多的实践，发现通过这种教学方式，学生们的思维不再局限在课本上所介绍的几种典型设备与构筑物，而且是带着批判的眼光学习，引起了他们独立思考的兴趣，课余也会通过查阅众多文献了解相关构筑物的发展历程、应用现状和工作性能，在随后的“环境工程课程设计”教学环节中，发现学生们能够提出很多很有价值的想法。
3.范例教学——沟通理论与实践
“范例教学”模式是德国教育实践家M·瓦根舍因提出来的，该模式遵循人的认知规律，从个别到一般，从具体到抽象，在教学中从具体范例分析入手感知原理与规律，并逐步提炼进行归纳总结，再进行迁移整合。[8]该模式的基本过程是：阐明范例→阐明同类→总结规律→运用训练，即从个别入手，归纳成类，再从类入手，提炼本质特征，最后上升到规律与原理。范例教学模式有助于培养学生的分析能力，有助于学生理解规律和原理。
在“环境工程学”课程教学中，我们常常介绍具有标本意义的环境工程案例，像城市污水处理工程、典型工业废水处理工程、脱硫工程、脱硝工程、城市垃圾填埋场及垃圾焚烧厂站的设计与运行，对这些工程的工艺参数、运行效果进行介绍，并对这些案例中的一些注意事项进行强调。实践证实，环境工程课程设计，以及学生走上工作岗位后新开展的污染治理工程设计往往是借鉴课程中所学范例。
4.现象分析——培养分析问题解决问题的能力
“现象分析”模式基于建构主义的认知理论，要求学生利用自己所掌握的经验对问题进行解释。[9]该模式的基本教学程序是：了解现象→解释现象的形成原因→现象的结果分析→解决方法分析。要求学生通过现象分析揭示其背后的本质，充分发挥学生的主体性，培养学生的分析能力和综合能力。教学过程中教师要能调动学生的思维，引导他们去发现现象背后的规律，同时选取的现象要具有一定的典型性，能揭示背后的规律。
在“环境工程学”课程教学中，我们常常以工程中出现的一些现象作为问题，要求学生们给出合理的解释，在探究性教学中我们充分尊重学生的主体性，像朋友一样平等讨论，对给出“雷人”解释的学生也以平常心对待，对任何假设性的解释都不轻易做出对或错的评判，让学生们自己通过相应实验或文献资料对自己的解释的合理性进行验证，这样不仅拓展了学生的创新思维，丰富了研究经验，并可以加深学生对这些现象深层次的认识。例如面对废水处理过程中常出现的污泥膨胀现象，首先详细解释污泥膨胀这种现象，然后要求学生从生物学、工程学等角度分析形成污泥膨胀的原因，思考如何有效监测污泥是否发生膨胀，最后结合原因提出有效控制污泥膨胀的措施。
5.探究式教学——拓展创新思维
“探究式教学”模式是依据皮亚杰和布鲁纳建构主义的理论，注重学生的前认知，充分发挥学生学习的自主能动性，通过体验式教学，培养学生的探究和思维能力。[10]该教学模式首先提出问题，然后组织学生对该问题进行猜想或做假设性的解释，再要求他们通过相应的实践或文献资料进行验证，总后总结规律。该教学模式的基本程序：提出问题→假设解释→证明推理→实验（文献）验证→总结提高。
“环境工程学”课程教学中，通常对那些与设置环境工程学实验相关的课程内容采用探究式教学模式，目前环境工程学开设的实验包括混凝、吸附、离子交换、气浮、高级氧化处理难降解有机废水、烟气脱硫、烟气脱硝、除尘实验等，我们在教学过程中，首先介绍这些内容在环境工程治理中的作用，然后要求学生了解影响单元操作效果的工艺参数有哪些，结合基础理论对影响情况进行分析，并设计相应的实验过程进行验证，最后对这些实验结果进行总结分析。经过这种教学模式，学生从猜测、感性认识再到理性认识，识记非常牢固，并对学生科研素质的培养起到了良好的作用。
三、结束语
作为教学活动的组织形式，教学模式涉及教育心理、认知过程等方面的人文理论，不同的教学模式有不同的优势和不足，如何灵活有效地组织是教师必须解决的关键问题。在“环境工程学”课程教学中采用的多维教学模式，融入了传递接受、自学辅导、范例教学、现象分析以及探究式等教学模式，从教学效果来看，该模式下实现了基础扎实、能独立思考、具备良好的工程素养和科研素养高素质人才的培养目标。