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關鍵詞:畢業設計;環境工程專業;過程管理;就業
本科畢業設計(論文)是高校人才培養方案的重要組成部分,是實現人才培養目標的綜合性實踐教學環節,畢業設計一方面讓學生學會如何綜合運用專業知識,同時培養學生理論與實踐相結合的能力,提高分析解決實際問題和探索知識應用能力的一個重要過程[1]。畢業設計(論文)環節的學習實踐使本科四年學習能力得到升華,同時畢業設計水平的高低已成為高校教學總體水平的直接反映。近年來,本科生就業形勢日趨嚴峻,使得地方院校本科專業畢業設計教學環節與就業的矛盾越來越突出。學生急于準備研究生考試或者提前畢業上崗,占用大量甚至全部的畢業設計時間,嚴重制約畢業設計教學環節的實施,成為本科畢業生設計水平與實踐能力提升的桎梏[2]。目前,地方性高校本科畢業設計教學環節亟需改革,如何改進實踐教學模式、提高實踐教學質量、增強學生就業市場適應性,已成為大多數地方高校本科生教育面臨的一個十分迫切的課題。本論文選擇河南省由代表性的省屬本科院校鄭州航空工業管理學院應用型較強的環境工程本科專業為研究對象,開展本科畢業設計教學環節改革研究。全文旨在深入分析就業市場需求和畢業生反饋信息的基礎上,對學生、教師、管理等多個層面存在的問題以及出現的新情況進行認真的梳理,并探索有效的解決辦法,從而構建行之有效的畢業實踐(論文)新體系。
一、地方高校畢業設計教學環節存在典型問題
鄭州航空工業管理學院環境工程本科專業(以下簡稱“本專業”)開設于2003年,該專業以培養“環境治理應用人才”為辦學定位及導向,強化培養學生創新能力及工程應用能力為目標,學校秉承理論教學與實踐教學質量兩手同時抓、都要硬的教學理念,培養了一批在環境污染治理及工藝設計、生態環境質量影響評價以及第一線工程運行調試等理論與實踐復合型應用型人才。畢業設計(論文)是本科教學過程中不可或缺的實踐教學環節,該環節對培養大學生綜合運環境工程專業基礎理論、工程實踐經驗和現場運營技能,進而具備解決實際問題能力起著至關重要作用。然而鄭州航空工業管理學院環境工程專業本科畢業設計目前所面臨的問題在地方性高校中具有共同性,大致歸納為以下兩方面:1.博士及碩士青年教師剛從學校畢業就走上教師崗位,他們的理論教學和工程實踐經驗都不夠豐富,其手頭的工程設計資料、工藝調試經驗非常有限。而本科畢業設計大多是一對多的非精準指導方式,導致這些指導教師列出的部分設計題目類型相似、陳舊甚至脫離實際畢業設計(論文)模式,因此設計(論文)題目中能做到追逐專業應用前沿或行業研究熱點屈指可數;2.畢業設計(論文)主要在第7-8學期執行,此時學生的多忙于出國、考研、就業或者簽約單位實習上,而畢業設計(論文)成績不能作為錄取學校或的用人單位考評指標,導致學生不重視畢業設計(論文),少數學生在極短時間內突擊完成畢業設計(論文),從而導致畢業設計(論文)欠缺創新性,研究沒深度,設計說明書內容簡單,甚至出現抄襲現象。
二、基于就業需求畢業設計(論文)質量全過程控制體系的構建
(一)強化畢業生管理和要求
眾所周知,畢業設計的主體是學生,指導老師務必充分調動學生的主觀能動性和創新性,對學生的指導方式要用“授之以漁”代替傳統的“授之以魚”[5]。指導教師務必投入更多的時間精力,可為整個畢業設計工作安排合理且較詳細的時間計劃表,才能真正起到鞭策督促的作用。提高畢業設計(論文)的各類措施,看似占用了畢業生大量的求職應聘時間或學習時間,但實則大大提高了大學生畢業設計的水平,進而促進高校教學質量的良性循環。從學生角度來看,需要完善學業導師制度,讓學業導師、專業任課教師、輔導員等形成組合長效教育機制,加強學生畢業設計的過程教育,讓學生真正感受到畢業設計對將來工作、學習的重要性,更要使畢業生意識到畢業設計(論文)實踐學習過程是對四年大學所學理論知識的一個系統總結,是培養個人理論聯系實際能力、分析問題能力以及解決各類實際應用能力的重要過程,最終幫助學生樹立起人生規劃的整體和長遠目標,從意識深處強化其對畢業設計(論文)的重視程度。
(二)提升指導教師業務素質
整合教師資源,采取學科團隊負責制。團隊培養模式下指導教師學科團隊的構建是保證教學質量、實現培養目標的前提和基礎[3]。不同于傳統單一畢業設計指導方式,基于團隊培養的環境工程類畢業設計指導模式轉變為團隊指導,即由多名環境工程類不同研究方向專業教師組成教師團隊對學生進行指導,有利于實現師資的整合與共享。學校應為青年骨干教師到公司企業兼職鍛煉創造機會,通過深入生產現場一線,熟悉工藝流程,積累豐富的工程實踐經驗、發現各類實際問題及增強解決相關問題的能力,最終將自身的業務能力及科研水平得到大大提升,指導畢業設計的教學質量的能力也隨之加強。另外,學校拓展渠道積極尋求機會建立高校/企業聯合培養人才的模式,構建多元化畢業設計指導教師團隊,聘請行業內富有科研創新能力、實踐經驗豐富的專業技術人員擔任畢業設計企業導師,同時學校組建專業相近的指導教師團隊和企業導師聯合參與畢業設計指導工作。
(三)基于產出要求的畢業設計選題原則
選題是畢業設計的關鍵環節。良好的課題,能有效強化理論知識及實踐技能,使學生充分發揮其創造力,圓滿地完成畢業設計。通過系統分析國內高校環境工程專業畢業論文選題中存在的共性問題,讓選題與專業培養目標有機結合,并以基于產出教育要求(OutcomeBasedEduca-tion,OBE)作為畢業設計選題的重要原則及依據[4]。1.符合培養目標及基本教學要求原則。開展畢業設計教學環節時,學生已系統學完所有專業理論知識,通過近三年多的專業課學習,大多學生明確自己的專業興趣及方向。設計指導團隊盡可能結合工程應用及理論基礎命題,學生根據選題的原則和要求同時結合自身的興趣選題,另外允許學生自主命題,這些舉措將大大提高其畢業設計的自主性、主觀能動性。2.選題與就業需求相結合。通過畢業設計教學環節學習達到提高學生就業技能的目的,將學生就業需求與畢業設計選題做到有機融合。鼓勵他們到大型環保類公司做畢業設計,讓他們接觸各種污染控制類、環境評價類課題,在學校教師和環保企業聯合導師的全程共同參與指導下完成畢業設計。通過畢業設計環節學生可深層次了解或掌握未來就業單位專業核心技術,有效縮短參加工作后的不適應期。而對有考研究生打算的學生來說,盡可能讓這些學生參加校內指導老師主持的科研項目或者根據學生研究生階段的研究方向選定研究課題,把鍛煉科研能力和創新能力作為該類畢業設計的主要目標。3.選題與各類校園科技創新大賽結合。大學生創新創業教育是高校教育的一個重要任務,教育部及國內高校設立了各類大學生創業創新項目和各種科技創新競賽,建議將科技創新和科技競賽和畢業設計選題工作相結合,引導學生參與各類大賽并結合自身專業特點將畢業論文選題和科技創新項目相結合。
(四)加強實習基地建設
打造“實踐-畢業設計-就業”呈“一條龍”的培養計劃,和公司企業簽訂長期的大學生培養合作協議,建立穩固的校外“產-學-研”合作基地。每年安排學生到企業進行生產認識實習,企業導師直接參與指導畢業設計工作。在學校的大力支持下,在校內建立了環境工程實驗中心專業本科實習基地,同時與西安第三污水處理廠、鄭州市五龍口污水處理廠、鄭州市馬頭崗污水處理廠、鄭州新區污水處理廠、鄭州市八崗污泥處理廠、河南省金山環境保護科技有限公司等多家單位簽署了長期合作協議,為學生打造各類專業實訓平臺,建立固定的學生實習基地。改變傳統的學生參觀實習形式為上崗實習。上崗實習比參觀實習的要求更高,要求學生和單位的正式員工一樣全身心地投入到公司的設計、施工、管理等各類實踐工作,使學生綜合素質得到多方面的鍛煉和培養。學生實習環節的考核方式轉變為教師與實習單位聯合考核。這種培養運行方式下,畢業設計(論文)工作更能夠做到理論聯系實際,質量得到保障,達到高校/企業雙贏。
近年來,隨著我國工農業的飛速發展,我國的環境污染問題日益嚴重,對環境專業人才的需求也快速增加。目前,我國興辦環境工程專業的高校很多,每年畢業的環境工程本科生規模達萬人,為環境事業輸送了大量的人才,但同時也形成了巨大的就業壓力。另一方面,環境工程專業普遍存在教學理論重于實踐、課堂重于課外的傾向,人才培養的質量難以達到用人單位的要求。用人單位普遍反映環境工程應屆畢業生缺乏較強的實踐能力,有些單位選擇接收有實踐工作經驗(1-2年)的環境工程畢業生,還有些單位則選擇接收其他相關專業的畢業生,比如一些污水處理廠青睞排水工程專業的畢業生,使得環境工程專業的就業形勢日益嚴峻。環境工程專業是以環境科學為依托,運用科學理論、方法和工程技術,研究人類與自然環境的相互作用、關系、規律并進行控制調整的一門新型綜合性應用學科,是由生物學、化學、物理學、生態學、地學、水文學等多種學科交叉所形成的一門學科[1]。湖南工學院在2007年升格為本科院校,在原專科專業環境監測與治理技術不斷完善與發展的基礎上,2010年開始招收第一批環境工程專業本科生。面對環境工程專業的就業形勢與現狀,我們有必要加強學生的實踐能力,從各個方面提高學生的綜合素質,以達到用人單位的要求。因此,可從以下幾個方面對環境工程專業實踐教學進行改革。
1課堂教學聯系實踐
環境工程專業所涉及的知識面非常廣泛,理論性強。對于理論知識的講解通常是通過課堂教學實現的。但是,環境工程又是一門應用性很強的學科,如果對實際情況缺乏了解,不僅會影響學生對知識的應用能力,反過來還會影響學生對理論知識的理解。因此,將課堂教學與實踐相結合顯得尤為重要。
1.1通過多種教學方式加深學生對理論知識和實踐的認知
環境工程專業的許多理論知識與實踐有著密不可分的關系,在課堂教學的時候可以綜合利用多種教學方式尤其是現代化的教學手段增加學生對實踐的認識,進而加強對理論知識的理解。如在講解厭氧活性污泥處理有機廢水時,可利用農產品加工有機廢水生物處理的影像資料加強學生對整個過程的理解,廢水為什么要經過調節池和熱交換器,了解工藝中的核心厭氧活性污泥反應器的構造,以便于理解微生物降解有機物的生理生化反應機理,了解三相分離器的結構和工作原理等一系列問題,讓學生在短時間內對整個反應體系有較明確的認識,使學生不到現場即能了解到工程狀況并分析實際工程中可能出現的問題,并讓學生思考可以怎樣改進工藝提高處理效率。又如在講授AutoCAD時,可與環境工程的實例進行結合,如繪制曝氣池的平面圖、曝氣管路布置圖、曝氣頭和攪拌機等設備圖,這樣不僅讓學生學會AutoCAD的基本繪制,又可加深學生對專業知識的理解,并直接為課程設計打下堅實的基礎,提高專業技能。
1.2課堂講學與課程設計掛鉤
課程設計一般需要綜合專業知識,一些課程設計安排在某一學期,與專業過程分開,但這時很多專業課程的知識已被淡忘,課程設計不能很好地利用和鞏固理論知識。因此,如果將課堂講學與課程設計掛鉤,有機結合,理解將更為深入。因此,我們將水污染控制工程課程設計、大氣污染控制工程課程設計等課程設計與相應專業課安排在同一個學期,將面向工程的課程設計融于專業課程中,這樣就可以及時地利用專業知識。首先由教師根據教學內容及案例為學生提供多個選題,然后學生根據興趣選擇題目。借助已學知識查閱資料、設計和計算,并繪出相應的設計圖紙。這樣可以提高學生的積極性,將學到的理論知識及時地與實際應用結合起來,不僅可以使學生對課堂知識有更深刻的理解,更提高了學生的實踐能力。
2開展綜合性實驗
我校環境工程課程設置中安排了多項專業實驗,如水污染控制工程實驗、大氣污染控制工程實驗、固體廢棄物控制工程實驗、環境監測實驗和環境微生物學實驗,各專業實驗均附屬于相應的理論課程。上述專業實驗多為驗證性實驗,綜合性實驗和設計性實驗很少。比如環境微生物學實驗中,微生物形態和結構觀察、微生物的分離與純化等都是簡單的驗證性實驗,且培養基配制和滅菌消毒等都是由實驗老師完成的。這樣使得學生在預處理環節得不到充分鍛煉,造成與實際脫節,既不利于學生的能力培養,也不利于創新思維的培養。因此,有必要開展綜合性實驗和設計性實驗,提高學生動手能力、分析問題和解決問題的能力。例如,環境微生物實驗中,可以由專業教師給出開發性題目如環境因素對微生物生長的影響等,然后由學生組成實驗小組,查找資料確定實驗方案。在整個過程中,學生的實驗技能可以得到加強,比如培養基的配制、滅菌消毒、微生物接種、顯微鏡觀察等,并且學生解決問題的能力也可以加強,比如實驗過程中出現雜菌可能由哪些因素引起,如何防止等。通過綜合性實驗,學生對實驗的理解較為系統且動手能力大大加強,為以后再深造或是走向工作崗位打下基礎。
3實習教學體系
實習是貫徹理論聯系實際教育方針,培養適應社會要求的專業人才的重要實踐教學環節,實習可提高學生分析問題、解決問題、學以致用和適應社會的能力[2]。我校環境工程在實習時間安排上,為1周認知實習、2周生產實習、4周畢業實習,已基本滿足環境工程實習時間要求。
3.1認知實習
設在專業課之前,使學生對所學專業有一個初步的了解和感性的認識。我校的認知實習安排在大二的第一學期,在大多數的專業課程開設之前。做好認知實習可為以后專業課程的學習做好準備。認知實習時間短,并且大多以參觀為主,經常會出現學生草草參觀,參觀過程中提不出實質問題,參觀后又容易忘記的現象,對以后的專業課教學無太大輔助作用。為了避免這些情況,使認知實習發揮最大的作用,要做好參觀前、參觀中及參觀后的工作。以參觀生活污水處理廠為例,在參觀前,要引導學生做好充分的準備,如工藝流程、工作原理、設備情況、實際運行時可能出現的問題,盡量做到有備而來,目的明確。在參觀過程中,鼓勵學生提問并耐心解答。結合參觀前的準備,學生可對整個污水處理過程有較為深刻的認識和理解。參觀后,要及時督促學生完成實習報告,鞏固所學知識。這樣為以后的專業課程學習打下一定的基礎,達到認知實習的目的。
3.2生產實習
生產實習是本科教學計劃中非常重要的實踐性教學環節,目的是使學生了解和掌握已經學過的專業基本知識,鞏固課程內容,培養學生理論聯系實際能力[3]。目前生產實習中存在許多問題,比如實習單位接納大量學生實習有困難,學生實習影響單位的正常工作,一些實習單位出于安全問題不歡迎學生到單位實習,或者學生在單位里的實際動手機會少。因此,需盡量多聯系長期合作的實習單位,生產實習的實習經費也有待提高。另外,還可以采取學生分組實習,避免短時間內實習人數太多而影響單位的正常工作。讓學生深入生產第一線,與實際相結合,提高實踐能力。#p#分頁標題#e#
3.3畢業實習
畢業實習主要是為了讓學生綜合系統地運用所學知識,并為今后走向工作崗位打下基礎,一般安排在最后一個學期。然而,學生畢業后工作多種多樣,不少學生在最后一個學期已經有工作意向,對于與其工作相關性不大的畢業實習應付了事,達不到預期的效果。另一方面,很少有實習單位能容納幾十甚至上百人同時實習。因此,除教師聯系實習單位外,鼓勵學生自主選擇實習單位。學生選擇與自己工作相符的崗位進行實習,可以極大地提高積極性,另外還可以為今后的工作積累經驗。當然,學生自主實習并不意味著放任自流,在給予學生更多自主的同時要加強管理。比如實習考查可由教師和實習單位共同考核學生,這樣可以較為客觀地反映學生的實習情況。
關鍵詞:構建;環境科學與工程;實驗課程;研究課程
在與環境類專業技術基礎課相配套的實驗課程中充分利用教師的科研資源,就可望以較少的資金投入,研究構建和實施符合環境類專業大學生基本研究技能訓練和創新能力培養的研究型實驗教學課程。
一、研究型實驗課程的特色與優勢
環境類專業的研究型實驗課程由一系列開放型、綜合型和設計型的實驗組成,這類實驗均覆蓋不同的知識點,是由學生在教師的指導下自主設計實驗方案并通過實驗實現設計目的。因此,可以強化培養環境類專業的本科生對知識的綜合應用能力,促進學生創新能力的提高。
研究型實驗課程具有以下特點和優勢。
1、充分利用科研資源和骨干教師資源,來設計研究型實驗的范圍,并在教師指導下,由學生在研究課題范圍內自主提出不同的多因素多變量的實驗研究方案,將實驗課由教師統一安排改變為由學生自主設計。
2、學生的研究型實驗與研究生論文研究相結合,與教師課題研究相結合,與環保工程實踐相結合,將演示型驗證型實驗改變為研究型創新型實驗。
3、將實驗由原來全班統一的1個假想課題改變為每人1個研究課題;將實驗時學生被動按照教師的指導做實驗改變為學生主動請求教師指導研究和實驗;將以往實驗內容和報告嚴重的相互重復現象改變為每人只能獨立設計;將理論課和實驗課分離現象改變為理論課教師大力參與實驗指導。
4、在教師指導下,由學生完成的研究型實驗的優秀實驗報告,達到公開發表的研究論文的水平。部分優秀實驗報告能夠公開發表、參加各類課外研究競賽包括挑戰杯競賽或參加學校其他創新培訓計劃。
與專業基礎課配套的研究型實驗教學課程的構建和實施,可望起到三方面的作用。一是使本科生緊密結合理論教學來加強實踐和創新能力培養;二是確保本科生廣泛參與,并能激發學生的學習熱情;三是充分利用科研設備和資源,使教學與科研緊密結合,節約資金投入,提高辦學效益。
二、研究型環境工程原理實驗課程的構建和探索
1、研究型實驗課程的目標
(1)通過研究型實驗課程的學習,使教師與學生互動得到進一步加強,激發學生的學習激情,掌握專業領域的前沿與最新進展,使學生經歷“三個全面”的創新教學過程:經歷全面的分析研究問題的過程,實驗技能得到全面的鍛煉,綜合能力得到全面的提升。
(2)解決目前實驗課程內容與污染控制需求脫節的問題,使專業基礎課實現理論與實踐相結合,使科研與教學融為一體,實現專業基礎課與專業課的進一步貫通。
2、研究型實驗課程內容的篩選
研究型實驗課程內容的確定是實現課程目標的基礎。不同專業的課程,實驗內容必然不同。下面是環境工程專業的環境工程原理實驗課程的內容,供其他專業篩選課程內容時參考。
環境工程原理系列課程包括環境工程原理(上)、環境工程原理(下)、環境工程原理課程設計和環境工程原理實驗,該系列課程系統、深入闡述環境凈化與污染控制的單元操作的原理、工程設計計算方法以及分析問題和解決問題的方法,是環境工程專業最重要的專業基礎課之一,在環境工程專業的教學中占有非常重要的地位,其中的環境工程原理實驗課程是培養大學生實踐能力和創新能力的重要途徑。
二十余年來,環境工程高等教育在我國得到了迅速的發展。環境工程專業內涵也不斷擴大,原來的環境監測、環境規劃與管理、水文地質與工程地質、和農業環境保護并入了環境工程專業。環境工程專業處理的環境污染具有復雜性和綜合性的特點,相應地導致污染控制技術也具有多樣性和復雜性的特點。所以要求環境專業人才具有寬厚、系統的專業理論基礎,也導致環工原理課程在環境工程專業教學中的地位十分重要。然而,因為美國等發達國家目前環境工程主要設置研究生專業,所以可為環境工程原理實驗課程的構建提供具體借鑒的國外經驗不多。
環境工程原理實驗課程方面,至今國內很多院校仍然是采用化工原理實驗教材或類似的講義。由于涉及的問題與化工專業有一定差距,解決問題的思路、方法與要求也有所不同,與學生在環境保護專業實踐中遇到的問題也有較大區別。目前環境工程原理課程的理論教材方面盡管僅有清華大學胡宏營教授等人編著的教材出版,這也為環境工程原理的理論教學提供了新選擇。本文在吸收國內環境類專業實驗教學成果基礎上,提出了構建環境工程原理研究型實驗課程的核心內容。
(1)在流體流動實驗部分,指導學生自主設計污泥、污水和含塵氣體的流動和輸送問題,包括不同懸浮物含量的污泥、不同性質的污水和不同固體含量的含塵氣體的流動阻力和流體輸送機械的性能研究系列實驗研究。
(2)在非均物系分離的實驗部分,指導學生自主設計不同性質污泥、自來水和含塵廢氣在不同過濾介質中的過濾實驗研究。
(3)在傳熱實驗部分,指導學生自主設計不同性質廢氣廢水與污泥的加熱和污泥脫水的實驗研究。
(4)在傳質實驗部分,指導學生自主設計不同性質的廢氣和污水的吸收與萃取以及污泥干燥等實驗研究。
與原有實驗內容相比,以上研究型實驗課程的內容與環境工程專業問題的關聯性很強,課程內容與專業領域需求聯系緊密,通過實踐環境的教學學生可以了解專業領域的前沿與新進展,也有利于激發學生的學習激情。
3、研究型實驗課程的實施方案及需解決的問題
首先,結合本項目本學科教師的科研課題情況,制定詳細的研究型實驗計劃。然后,根據實驗計劃和學生的自由選擇,確定每一位學生的實驗研究課題。理論課教師指導學生閱讀有關參考文獻,與每組學生分別討論和確定實驗方案。其次,制訂詳細的研究計劃。實驗教師完成實驗設備的準備與調試、實驗操作的指導、化學藥品的準備等工作。學生在指導教師和實驗教師的幫助下,完成實驗設計,配制化學藥品和試劑,進行實驗的操作,完成實驗研究報告并最終匯報。
要順利實施研究型實驗課程,需要解決的問題有:
(1)設計和制訂大量不同的實驗方案,這可以通過結合目前的科研計劃研究組織實驗方案來解決。
【關鍵詞】特色專業課 環境工程 本科生 教學 礦業
1973年,國務院了《關于保護和改善環境的若干規定》,明確指出,“有關大專院校要設置環境保護的專業和課程,培養技術人才”,我國高校從1977年開始設立環境類本科專業,隨著我國高等教育的從精英教育到大眾教育的轉化,在高校擴招大背景下,結合目前國內外廣泛存在的環境問題,社會對環境類本科專業的需求增加,造成許多高校紛紛開設環境類專業(其中環境工程專業尤其典型)。隨著競爭加劇、就業困難等問題的出現,一些學校開設緊縮相關專業的招生規模,甚至出現了部分高校環境類專業一度停止招生的現象。因此,結合傳統優勢和行業特色對進行專業定位是關系到專業發展水平和前途的關鍵。而特色專業課作為環境工程專業教學和學生培養的重要內涵,充分發揮其在構建專業特色、明確主攻和服務方向上的作用,必將對專業的發展將直至至關重要的作用。
1 環境工程專業本科教學現狀分析
我國環境工程專業本科生教學普遍致力于培養可從事企事業、城鄉、區域及全球環境污染控制工程的規劃、設計、運行管理和研究開發的高級工程技術人才及應用復合型人才,可在各級政府機關環境保護部門、規劃部門、科研院所、工礦企業、事業單位等從事環境管理、教育、環境監測與評價、科學研究和產品開發以及技術管理等工作。環境工程本科生專業課設置一般分三部分,即專業基礎課、專業必修課和專業選修課,綜合不同高校的課程開設情況,總體有代表性課程設置見下表(化學類、工程力學、流體力學等公共性專業基礎課除外)。
我國高校環境工程專業課程設置的三大部分中,專業基礎課重點介紹主要的環境學原理、環境與生態問題及解決問題的一般思路和方法學知識,為環境工程專業的基礎和重要保障;專業必修課則基本上各高校均為圍繞水、氣、固等環境工程重點方向設置專業主干課程,并結合環境監測和微生物學等基礎測試評價體系和微生物學知識,對本科生在重點方向上的基本專業技能、解決問題能力等進行培養與訓練;專業選修課則囊括了環境評價、質量分析、環境信息系統等現行的環境工程主要內容、方法和一些新興的邊緣學科、研究領域以及手段。以上三個部分由基礎帶動專業,基于原理和方法論來解決環境工程的主要分支方向具體問題,從問題的產生到新技術、新思維支持下的環境與生態相關問題的解決與處置。再輔以相關教學實踐環節如社會實踐、課程設計、本科生畢業論文或畢業設計等全面培養本科生的素質和技能,以達到培養計劃的要求。
分析我國高校現行的環境工程本科生教學體系,大體能滿足本科生教學的基本要求。但縱觀各高校環境工程專業本科生課程設置,基本上以共性為主,雖有部分高校開設了與學校傳統優勢或研究方向相關的課程(如中國農業大學環境工程專業開設的農業生態工程課程),但總體說來,全國高校依舊普遍缺乏在主干課程體系支撐下的特色課程體系。通過對環境工程專業本科生的調查與溝通發現礦業類高校大部分學生對礦山、煤礦利用加工企業等存在的環境與生態問題、解決問題的原理與方法等普遍缺乏基本知識和認識,不清楚本校環境工程專業與其他學校相比優勢與特色所在,定位不明,這對于行業特色明顯的高校而言,無法突出其為行業服務,有目的、有方向培養高素質、強技能人才的特點和優勢。
2 特色專業課開設的必要性
針對目前我國高校環境工程專業本科教育的重共性的特點,應有計劃、按辦學重點和側重點逐步開設相關的特色專業課程,增強學生在相關行業和部門工作中的能力,以應對越來越激烈的社會競爭。
眾所周知,特色決定優勢,這一點在本科生教育中也有明確的實例體現。如礦物加工工程專業從20世紀50年代開始作為礦業類大學(學院)的特色專業,經歷了數次輝煌與沿革,其本科生招生分數近5年屢創新高,本科畢業生就業率也達到100%,居學院幾大專業中就業率之首,甚至出現其他專業本科生考研不少同學轉考礦物加工工程的情況。環境工程專業也是經歷了從無到有,從薄弱到壯大的過程,部分教師和人員轉自傳統的專業和研究方向,因此開設基于傳統優勢學科的特色專業課程具備良好的基礎和條件。
借鑒礦物加工工程等成熟、高水平的傳統特色專業的發展模式,環境工程專業也應著力發展特色,如礦業類高校應著眼行業特點,立足廠礦及相關研究院所、教育機構等對環境工程專業的特殊要求,以特色專業課的開設為契機,結合與相關廠礦企業的交流、實踐,全面提升環境工程專業本科生的培養水平,有目的、有方向的培養可為行業服務,具有扎實基礎知識和相關專業技能,突出專業特色的高水平人才。尤其在我國高校環境相關專業本科生招生數量高居不下的客觀形勢下,找準特色、突出優勢、明確定位必將對不同行業、不同優勢學科高校環境工程的發展起到積極的推動作用。
3 積極推進特色專業課建設,全面提高環境工程專業水平
基于現行的環境工程專業培養主干課程體系,在完善環境工程專業教學體系和基本知識結構的前提下,有目的、有方向性的在礦業類高校環境工程本科生教學環節開設如礦山生態環境保護(或礦業環境保護)、煤化學、礦山環境問題及實用修復技術類講座,結合與礦區相關的社會實踐環節,同時改革現有的畢業設計(論文)選題及研究方向,優先開展與礦區生態和環境問題相關的設計與實驗研究工作,如礦井水處理與回用技術開發與設備研制、焦化廢水處理技術與工程設計、礦區污染土壤生態修復與工程設計等,全方位開設立體、有側重點的特色專業課帶動下的環境工程專業教學與培養體系。
各高校從2005、2006年開始分批按專業大類招收本科生,環境工程和環境科學專業的本科生按環境大類招生,入學前2年修同一課程,從第3年開始自主選擇專業。這就對各專業的課程體系設置與建設提出了更高的要求,各高校也開始有針對性地相應調整、完善各專業的本科生培養計劃,以特色突出優勢、以優勢體現水平,為全面提升環境工程專業本科生在專業技能、社會競爭力、服務水平和綜合素質方面的能力提供保障。
參考文獻
[1] 劉宏,吳春篤,諸金宇.環境工程本科專業課程體系改革與實踐,高等建筑教育, 2007,16(4):69-72.
關鍵詞:實驗區;人才培養;實踐教學
中圖分類號:G648 文獻標志碼:A 文章編號:1002-2589(2012)30-0201-02
隨著社會經濟的不斷發展,教育與社會發展的結合必然越來越緊密[1]。如何推動教育理念,教學體系和體制改革,使得高等教育培養的人才能夠貼近產業,是當代高等教育發展面臨的重要問題。在高等教育質量工程建設中,人才培養模式創新實驗區建設是一項重要內容。
廈門理工學院環境工程系于2010年開始進行應用型環境工程人才培養模式的探索,初步形成一套具體的、有一定特色的培養模式。通過拓寬工科學生的知識基礎、拓展知識面,鞏固提高了學生的知識基礎;通過調整實踐教學體系,理順了課堂知識與實踐的關系,提高了本科生的應用能力;通過科研項目、實驗創新項目等形式的實踐環節,達到了基礎知識與專業知識的銜接與融合,從而達到培養應用型人才的目標。這一系列培養模式的創新與探索符合了總書記2011年4月25日在慶祝清華大學百年大會的講話精神,在“必須大力增強科學研究能力,必須大力服務經濟社會發展,必須大力推進文化傳承創新”等方面進行了初步嘗試。
一、人才培養模式創新實驗區定位
廈門理工學院作為一所市屬本科院校,其辦學定位于“開放式、應用型、地方性、國際化、親產業”;培養定位于“構建以就業需求和素質養成為導向的實踐性、創新型人才培養體系,培養綜合素質高、實踐能力強、具有創新創業精神和國際化視野的高級應用型專門人才”;服務定位于“根植廈門、立足海西、面向全國”。廈門理工學院在本科生培養過程中,注重人才培養的“四種經歷”,包括國外游學經歷:通過學生互派互訪、參加各類國外競賽、世界名校游學、夏令營、假期赴美帶薪實習、文化交流等多種途徑,拓展學生國際化視野,近幾年,已派300人次赴國外游學;此外,從2012年起,每年還將資助50名優秀學子赴國外高校交流學習。第二校園經歷:2010年、2011年分別招收了300名、700名閩臺合作“分段對接”辦學項目的學生,赴臺學習一年,并每年招收150名閩臺合作“校校企”項目學生,赴臺學習三個月;每年暑期另有約150名左右學生赴臺短期游學;從2012年開始,每年資助400名學生赴國內高校交換學習一年。社會實踐經歷:包括與實習相結合的社會實踐,以及以志愿者活動為主要形式的各類社會公益工作。創新創業經歷:成立省內高校中首個“大學生創新創業園”,開展創新創業教育。
秉承和貫徹學院辦學目標,環境工程系的人才培養目標突出創新和實踐能力。調整常規的理論教學體系和實踐教學體系,從新生入學開始,就加強實踐能力培養。優化了實驗課程的安排順序和體系,使得基礎實驗和專業實驗能夠有機融合。通過導師制等環節,形成了學生理論學習、實踐操作和教師指導的密切結合。根據學院的四種經歷要求,有計劃和組織地開展包括2+2、1+1形式的國內外聯合培養模式,國內高校交換學習,與地方政府合作的社會實踐活動及廣泛開展創新創業項目等活動,最終實現環境工程專業“寬基礎、重應用、親產業、樹特色”的辦學目標。
二、人才培養模式創新實驗區實施情況
1.前置部分專業實踐課程,培養學生動手興趣。將基礎化學實驗課程,作為與高中化學銜接的部分,提前至大學一年級的第一學期。使得新生一入學就可以接觸到實踐課程,培養實驗興趣。由于面向全國招生,學生高中所獲得的培養情況有所不同,針對部分動手能力弱的學生,教師會通過課堂強化,課后補充的方式提高其實驗技能。
2.建設初級—中級—高級—工程應用實踐”“四位一體”的實踐教學體系。針對環境工程專業的特點,充分考慮到專業與化學、生物的關聯,在考慮到工程應用的基礎上,將實踐教學進行了優化。在初級、中級實驗中,主要接觸的是化學、化工和環境工程類的基礎實驗操作。包括了部分無機化學、有機 化學、物理化學及環境工程的實驗內容;在高級實驗中,融合了分析化學、環境監測及部分高級實驗儀器的使用;在工程應用中,則通過綜合性、設計性實驗綜合運用各種分析、檢測手段,根據實際工程設計實驗過程[2]。
3.積極開展創新性實驗、學科競賽等活動。舉辦或承辦各類學科競賽,開展創新性實驗,專業競賽等。以活動為載體,加深專業理論教育,固化理論成果。學生通過參加挑戰杯、專業競賽等活動,感受到理論教學知識點的應用,提高了分析問題、解決問題的能力。
4.結合導師制,開展科研活動。廈門理工學院自2009年起在全院施行導師制,環境工程系抓住導師制契機,結合自身情況,將學生導師同時轉變為科研導師。由導師指導學生開展科研活動,讓學生了解專業特色和專業的進展。同時科研活動也與學生本科畢業論文結合,提高了本科畢業論文的水平。
5.響應學院號召,推薦部分優秀學生參與創業活動。環境工程專業一般與大型環境工程的實踐相關,但在某些方面也可從小處著手。近兩年環境工程本科生先后研發了“甲醛測試盒”、“甲醛處理器”、“家用凈水器”及“地溝油檢測試劑盒”等“小”產品,嘗試銷售,取得了一定成績。
6.加強社會活動,提升道德水平。在開展應用型本科人才培養的過程中,增強實踐能力的同時,必須注重思政教育。一個合格的人才,首先應該有良好的道德品質。本科教學體系中,思政課程形成了一個完整的理論體系。因此,實驗區加強了社會活動,讓學生在社會活動中接觸社會,形成完整的世界觀[3]。社會活動不僅僅是學院自身的任務,它是一個社會各部門、企事業單位一起完成的過程[4]。實驗區開展的社會活動一般以環境為論題,以廈門市環境科學學會為聯合單位,通過社區、企業的支持開展大范圍的環境宣傳活動,起到良好效果。“綠色杯環保創新設計與制作競賽”、“低碳,我們在行動”、“綠色淘寶”、“今天您環保了嗎”、“綠色栽進我心中”、“綠色家園、你我共建”、“一園一世界、你我共環保”等一系列豐富多彩的主題團日活動,極大地培育了學生的專業興趣,鍛煉了學生的實際動手能力、邏輯思維能力以及開拓創新能力。
7.環境工程專業實踐型人才培養創新實驗區建設。如圖1所示,環境工程實踐型人才培養創新實驗區的建設最終由環境工程創新人才培養體系和保障體系兩大部分構成。
環境工程創新型人才培養體系包括以下四個部分的建設內容:實踐型人才培養導向的培養大綱與評估體系。實驗區以實踐型人才的培養為導向,建立科學、完善的人才培養大綱和評估體系;實踐型人才培養導向的教學課程體系。實驗區以實踐型人才的培養為導向,設置模塊的理論課程和實踐環節(主要包括改良后的實踐教學體系,生產實習、課程設計和畢業論文等);實踐型人才培養導向的研究項目群[5]:實驗區以實踐型人才的培養為導向,建設工程應用類主題的項目群,為學生提供主動實踐平臺。其涵蓋了創新、創業實踐,導師制下科研項目等;實踐型人才培養導向的開放式培養機制。建設一批企業創新實踐基地和國內外高校合作培養網絡,擴大學生的視野。
創新人才培養實驗區的保障體系用來保障實驗區的順利實施和運行。在建設過程中,實驗區重視保障體系的建設。包括:創新人才培養專家委員會。設置由高級職稱擔任主任的專家委員會,用來指導創新實驗區的建設。包括理論體系和實踐過程的指導,可以有效提高實驗區的建設效率。同時專家委員會通過定期會議的形式檢討實驗區實施過程中遇到的問題,提出解決方法或方案,保障項目順利進行。師資隊伍激勵機制。在實驗區建設過程中,提高教師的主動性和積極性是必要的。實驗區的建設不可避免地會遇到課程體系或內容的改革,教師的激勵和引導是項目順利進行的保障,因此建立良好的激勵機制是十分必要的。創建環境工程實踐工程班。在實驗區內抽調有實踐意愿的本科生,組成實踐工程班,在教學上盡量安排他們參與企業實踐工作,通過考量學生的實踐水平提升,評估教學改革的效果。校企合作,產學研一體化培養體制。與企業一同研討培養方案,確認教學課程體系,聯合進行實踐教學。產學研一體化的培養體系是實驗區順利進行基礎。實踐人才培養激勵機制。實踐人才培養激勵機制包括兩個方面,一個是人才培養模式和手段的評價和激勵;一個是獲得培養并形成良好效果的學生的激勵。它是人才培養過程中的一個反饋機制,有效提高各方面的參與深度與廣度。
三、人才培養模式創新實驗區實施效果
實驗區實施以來,收到了一系列效果。僅2008級本科生就獲得個人榮譽94人次,其中國家獎學金7人次,校級優秀學生獎學金57人次、優秀學生干部8人次等。同時獲得全國大學生英語競賽非專業組國家特等獎,全國大學生數學建模競賽國家二等獎等榮譽。海報作品《保護環境》在“廈門高校環保宣傳海報聯合巡展”中獲一等獎。總之,作為人才培養模式的優化,創新實驗區承擔了先行先試的任務。優化專業中各環節的層次、類型結構,通過教學體系、教學理論、教學方法的變革,擴大實踐課程的比例,加強應用型教學體系建設等方式,都可在應用型人才培養方面有所成就。另外,更重要的是作為地方高校如何把握高等教育發展的趨勢,為地方經濟發展培養應用型人才,與地方產業對接,也是在人才培養過程中需要認真思考的問題。
參考文獻:
[1]孫玉婷,運用企業人才經營理念構筑高校創業人才培養模式[J].科技創新導報,2012,(7):246.
[2]胡秋芳,淺談探究式教學模式在技校冶金專業教學中的應用[J].職業,2012,(2):32.
[3]韓林峰.校企共青團共建促大學生就業創業“訂單式”培養模式研究[J].職業,2012,(2):48-49.
關鍵詞:校企聯合;環境工程專業;本科畢業設計
隨著我國經濟的不斷發展,生活水平的不斷提高,環境問題日趨嚴峻,而環境問題涉及社會生產、生活的各個方面,所以環境工程專業培養的學生不僅應具備廣博的知識,還要具有處理該類問題的實踐能力。畢業設計可使學生加深基礎知識理解與掌握,鍛煉理論知識在實際中的應用能力,提高學生分析與解決實際問題的能力,又能提高畢業設計工作質量。既能提高畢業生解決實際問題的能力,又能增加畢業生進入新的工作或學習環境的自信心,提高高等院校人才質量。同時也符合用人單位的需要。因此提高本科生畢業論文設計質量是擺在我們面前的一項重要課題。
一、畢業設計的重要性與現狀 畢業設計是畢業生在大學期間的最后一道專業性的實踐訓練,也是畢業生走向工作崗位或邁向更高的學習平臺前對自己所學專業知識的一次較全面的鞏固、擴大和加深;畢業設計是高等院校實現人才培養目標,提高人才質量的一個重要實踐環節;畢業設計是提高工程意識,進行工程訓練,培養學生創新能力和科研能力的重要措施;畢業設計是一種總結性的實踐環節,畢業設計質量的好壞直接影響人才培養計劃的完成。
目前,環境工程的畢業設計主要存在以下問題:
(1)畢業設計時間較短。高等院校的畢業設計大多安排在大四第二學期,但因受就業壓力的影響,一部分學生忙于求職應聘,一部分學生忙于公務員考試、教師資格證考試等相關考試,以擴大他們的就職面,還有一部分同學選擇了考研,忙于研究生的復試、調劑。雖然是從開學就開始了選題和準備工作,但是真正開題及寫作是在開學后第七周或第八周。因此,畢業設計的時間明顯不足,從而嚴重影響了畢業設計質量。
(2)學生畢業設計積極性不高。傳統的畢業設計絕大多數是由指導教師先確定畢業設計題目,供學生選擇。出現選題陳舊,一題多屆,多人一題的現象,與科研、生產緊密結合的真題設計少,缺乏針對性、綜合性和知識的更新,不能激發學生自主學習的熱情和興趣。同時大多數學生迫于就業和考研壓力,在畢業設計工作中無法全身心地投入,畢業設計所需的時間和精力很難得到保證。
(3)學生畢業設計所受指導有限。由于受高等院校擴招影響,造成指導教師的數量嚴重不足,每個教師所帶畢業設計(畢業論文)較多(有的教師一次指導20余人),同時教師還要完成教學任務、科研任務等,無法對每位學生的畢業設計進行全面、有效的指導。畢業設計是一項實踐性很強的教學工作,隨著社會對畢業生實踐能力要求的提高,對指導教師實踐指導能力和實踐知識的要求也不斷提高。但鑒于高等院校對教師的學歷重視,教師大多重在學歷的提升,而很少重視工程實踐能力的培養,許多教師特別是新進的博士教師,大都從大學本科一直讀到博士研究生,工程實踐經驗少,致使很多教師的工程實踐知識不足,無法高質量地指導學生的畢業設計。由于存在上述問題,導致畢業設計水平不高,高質量的畢業設計少,對學生的實踐能力培養和綜合素質的提高作用不大,學生畢業后走向工作崗位幾乎還要從頭學起。為適應新形勢下的新情況,筆者就校企聯合指導畢業設計作了初步探索。
二、校企聯合指導畢業設計的優勢 校企聯合指導畢業設計是指畢業設計的教學環節由高等院校和企業共同完成,以高等院校為主體,利用高等院校和企業在人才培養方面各自的優勢,把面向知識傳授的理論教育和面向企事業工作實際應用能力的技能訓練有機地結合起來[ 1] 。校企聯合指導畢業設計對學院、企業以及學生自身的發展都有很好的促進作用。
1促進學院自身的發展
高等院校的功能是培養人才、科學研究和服務社會[ 2] 。高等院校的實踐教學環節由于受場地、硬件、師資、時間和經費等因素的限制,很難達到預期的效果。如果學生的畢業設計,能與環境工程相關企業聯合,利用企業先進儀器設備及生產實際環境,以環境工程經驗很豐富的工程技術人員作指導教師,就可以解決高等院校教學硬件不足,教師工程經驗不足等問題,同時也可拓寬人才培養渠道。環境工程學生的培養,離不開實踐,校企聯合指導畢業設計的課題,很多是企業需要解決的工程實際課題,有利于理論與實踐的結合,使學生深刻體會到所學理論知識的價值,有利于學生對所學專業知識進一步鞏固和加深,鍛煉學生解決實際問題的能力,有利于人才培養目標的實現。同時也有利于高等院校教師深入企業,及時了解與環境工程相關科學的研究動態與方向,積累工程實踐經驗,有利于教師自身教學科研水平的提高,推進學院師資隊伍的建設。
2促進企業自身的發展
隨著人們對環境保護的呼聲越來越高,環保產業,特別是環保設備(產品)生產與經營、資源綜合利用以及環境咨詢服務等方面,將需要大量的環境工程專業人才,而需要進行污染治理的各種企業,將更需要環境工程人才[ 3]。企業的發展是建立在人才的基礎上的,特別是新進的年輕人。企業非常注重在畢業生中尋找企業所需人才――具有創新能力、勤勞刻苦、敢于挑戰。通過校企聯合指導畢業設計,企業有利于全方位了解當今大學生的現狀,有利于企業在大學生中發現較優的人才,更有利于企業優先留住這些優秀人才。同時企業優先聘請優秀的學生,節省了新員工試用期和培訓適用期,避免了社會招聘和校園招聘所存在的不足,提高了企業的技術力量和市場競爭力,從而促進了企業的發展。
關鍵詞:環境工程;實驗室開放;模式;綜合性;設計性;創新
實驗室是高校開展實驗教學與科學研究的重要場所,實驗室開放是培養高素質應用型創新人才的重要途徑[1-2]。環境工程專業作為一個典型的應用型工科專業,其特點是綜合性、實踐性很強[3],因此,實驗教學環節顯得尤其重要。通過實驗教學,既能加深學生對基本理論知識的理解,又能培養學生的動手能力和創新能力。然而受傳統教學思想的束縛,重理論輕實踐,實驗課是為了驗證理論課而開設,雖然之前已做了幾次改革,減少了一些驗證性實驗,增加綜合性、設計性實驗,但是目前仍然以傳統的“照方抓藥”教學模式為主,導致學生依賴性強,缺乏創新思維,加上實驗室只有部分開放,造成實驗室利用率低,儀器設備閑置。這種現狀顯然已不適應新時代對高素質應用型環保人才培養的需要,進一步改革勢在必行。目前,本校正在努力建設廣東省高水平理工科大學,其中環境科學與工程是省級重點建設學科,其相應的環境工程專業是本校重點發展的典型新工科專業。該文結合本校建設廣東省高水平理工科大學的需要,以2017版本科人才培養方案修訂為契機,在改革實驗教學體系的同時,對環境工程實驗室開放模式進行探索并付諸于實踐,以滿足本校培養“基礎扎實、精于實踐、勇于創新、敢于創業”具有新工科特色的高素質環境工程專業應用型人才的需要。
1環境工程實驗室開放必要性
實驗室開放是教育部普通高校本科教學專業評估中重要指標之一,也是高校實驗教學改革與發展的必然趨勢。通過環境工程實驗室開放,一方面提高實驗室利用率和儀器設備使用率,做到資源共享,另一方面提高學生實驗動手能力和分析解決問題能力,促進高素質應用型創新人才的培養。通過環境工程實驗室開放,還可以促進教學與科研的協調發展,并為社會提供環境監測與評價、城市污水處理、工業廢水治理、環境咨詢等服務,提高實驗室的社會效益和科研經濟效益。因此,實驗室開放顯得十分必要和緊迫。
2環境工程實驗室開放模式初探
本校環境工程實驗室總面積約為1200平方米,主要包括環境分析測試室、環境評價室、準備室、天平室、污染控制工程室、固廢處理與處置室、環保室、精密儀器室、樣品前處理室、環境材料與污染修復室、測量室、機房等10多個分室。環境工程實驗室除了承擔本專業全部實驗教學任務外,還對學生和老師開放,實驗室開放的內涵和形式多樣化,主要包括時間、實驗內容、范圍、儀器設備、教學模式和管理人員等方面的開放[4]。
2.1時間開放
采用定時開放、預約開放和全天開放等模式。(1)定時開放根據實驗室的實驗教學安排,通過校園網公布固定的時間向學生開放,如環境分析測試室實行定時開放,主要是針對基礎型實驗項目,讓學生進行一些基本實驗操作技能訓練,既提高學生操作技能熟練程度,又加強操作規范性。(2)預約開放通常是以研究型立項項目的形式進行,學生首先要填寫開放實驗項目申請表,交實驗室主任審批,然后在設備處網站的實驗室管理系統中申請開放預約,最后實驗室根據實驗項目內容、預約時間,安排指導老師進行實驗項目的指導,如環保室、環境評價室、污染控制工程室、精密儀器室一般是實行預約開放。(3)全天開放每天(除上課時間和寒、暑假外)從早上8點到晚上10點對學生開放。如機房實行全天開放,主要是給學生利用機房的專業軟件完成CAD制圖、課程設計、畢業設計、參加計算機技能競賽等。
2.2實驗內容開放
(1)結合計劃課程中綜合性、設計性實驗項目開放由于大部分課程如《現代測試技術實驗》、《環境監測實驗》、《環境工程微生物學》、《水力學與水泵》、《污染控制工程實驗》、《測量學》等的實驗課減少了驗證性實驗,增加了綜合性、設計性實驗,但課時較少而實驗任務重、內容復雜,學生在課堂內不夠時間完成,因此實驗室采取定時開放與預約開放相結合的形式進行開放,統籌安排學生實驗時間和實驗室開放時間,讓學生在老師的指導下,自己查閱相關資料,設計一套完整的實驗方案,進入實驗室完成實驗任務。如《環境監測實驗》中的“校園空氣環境質量監測”,屬于綜合性、設計性實驗,學生自己制訂監測方案,設計實驗路線,并親自配制試劑,選擇儀器,分若干個小組在校園主干道、教學科研區、教工生活區、學生公寓、飯堂等多個采樣點采樣,測定TSP、PM10、PM2.5、SO2、NO2等指標,并綜合評價校園空氣環境質量狀況[5]。這實驗項目計劃學時為6,在課堂內根本無法完成,只有通過實驗室開放才能完成這一系列實驗過程。(2)結合課程設計、課程實習、科研訓練開放通過實驗室開放,完成的課程設計主要包括《水污染控制工程》、《大氣污染控制工程》、《環境影響評價》、《固體廢物處理與處置》等,完成的課程實習主要有《環境監測》和《測量學》等,每門課程設計一般是2~3周,課程實習一般是1~2周。另外,學期末安排2周的科研訓練,一般也是通過實驗室開放來完成,科研訓練旨在培養學生的科研能力和創新能力。(3)結合畢業論文(設計)開放畢業論文(設計)是學生進入大四的最后一個綜合性實踐教學環節,時間安排一般為15周。通過實驗室開放,學生可以帶著畢業論文(設計)題目進入實驗室,利用實驗室寬敞的場地、先進的儀器設備,完成畢業論文(設計)過程中的各項工作任務。近年來,環境工程專業有超過60%學生利用實驗室開放完成畢業論文(設計),隨著學校招生規模擴大以及實驗室開放力度加大,利用實驗室開放完成畢業論文(設計)的學生還會不斷增加。(4)結合大學生創新創業訓練、實驗室開放創新基金、學生學術基金等項目開放近三年(2016-2018年),通過實驗室開放,完成了校級、省級、國家級大學生創新創業訓練項目60多項,校級實驗室開放創新基金項目和學生學術基金項目30多項,申報項目以及參加人數逐年增多。(5)結合技能競賽、挑戰杯、第二課堂活動開放通過實驗室開放,近三年(2016-2018年)學生參加化學實驗技能大賽、節能減排競賽、挑戰杯等獲獎20多項。另外,利用實驗室開放的時間組織學生參加第二課堂活動,如酸雨監測、土壤污染修復、納米催化劑研制、水污染處理等,充實了學生的課余生活。(6)結合老師科研課題開放將實驗室向老師科研課題(包括橫向和縱向)開放,一方面對老師的科研課題順利完成提供良好的實驗室資源,另一方面提高參與老師課題的學生科研能力。如2018年的第二次全國污染源普查,本學院承擔了佛山市禪城區污染源普查任務,本橫向課題經費接近500萬元,共有300多名學生和60多名老師參加,利用機房開放,如期完成8400多家企業調查表數據錄入和統計工作,受到了禪城區環保局領導的高度表揚,學生也得到了很好的鍛煉。近三年(2016-2018年),通過實驗室開放,完成了“基于水動力過程的粵北巖溶區土地利用方式對鈣遷移、沉積影響機制研究”、“病死豬炭及其改性對重金屬污染土壤的修復機理研究”、“生物質炭對酞酸酯類增塑劑污染土壤的原位修復及機理研究”、“新型摻雜鈮(鉭)酸鹽的合成及對氯代酚類持久性污染物的降解研究”、“感潮河涌沉積物中AVS及重金屬元素的環境響應研究”、“佛山城區道路交通環境PM2.5中離子濃度和重金屬污染研究”等20多項國家級、省級、市級縱向科研課程,累計經費700多萬元。
2.3范圍開放
實驗室除了滿足環境工程專業本科生開放外,還對環境科學、人文地理與城鄉規劃兩個專業本科生開放,也對校內相關專業如化學工程與工藝專業本科生開放,同時還對本校市政工程方向的碩士生以及與其他兄弟院校聯招的碩士、博士生開放,也對從事科學研究的老師開放。
2.4儀器設備開放
實驗室開放也包括了儀器設備開放,不管是通用儀器(如分析天平、分光光度計、pH計、電導率儀、大氣采樣器、烘箱、馬福爐等)還是大型精密儀器(如原子吸收光譜儀、電感耦合等離子體發射光譜儀、元素分析儀、離子色譜儀、高效液相色譜儀、氣相色譜儀、總有機碳分析儀等),都做到公開化,設置資源共享平臺,面向師生全面開放,更好地發揮儀器設備的使用效益。
2.5教學模式開放
教學模式做到開放,改變原有的“照方抓藥”教學模式,并由“填鴨式”轉變為“啟發式”,讓學生參與介紹預習的實驗內容,示范實驗操作,老師提出問題,讓學生帶著問題去做實驗,啟發學生獨立思考,最后解決問題。整個實驗過程的教學模式靈活多樣,體現以學生為中心,服務于學生的教學理念,真正實現“學生為主體、教師為主導”的“開放式”實驗教學模式,提高實驗教學質量。
2.6管理人員開放
打破原來各自為政、一人只負責管理各自實驗分室的模式,建立實驗分室之間的橫向聯系,專職實驗員之間加強合作,共同管理實驗室。同時,設置勤工助學崗位作為助理實驗員,招收認真細致、責任心強的優秀學生作為助管參與實驗室開放管理工作,構建高效的開放管理模式。
3實驗室開放注意事項
在實驗室開放的同時,還需要注意以下幾方面事項。
3.1儀器設備使用安全方面
要求學生嚴格按照操作規程正確使用儀器設備,如使用烘箱、馬福爐、電爐、消解爐等高溫設備時,必須有專人看管,絕不允許高溫設備開著過夜,又如使用大型精密儀器時要有操作資格證專職人員指導,保證各類儀器設備安全、良好運行。
3.2危險化學品管理方面
為避免危險化學品帶來的安全隱患,要強化易燃易爆性、毒性、放射性等危險化學品的管理,從購買、儲存、使用到實驗后處理,整個過程都要嚴格把關,辦理相關審核審批手續,并做好記錄。
3.3三廢排放方面
在實驗中用到的如液氨、鹽酸、乙醇、乙酸、苯等揮發性試劑,或者有可能產生有毒有害氣體的實驗(如土壤重金屬含量測定需要酸式消解),都要求在通風櫥內操作,嚴格控制有毒有害氣體的排放。實驗中的各種有害廢液、固體廢棄物嚴禁亂排、亂丟,一定要用專門容器收集,定期交給有資質單位統一處理。3.4實驗室衛生方面在加強學生實驗室安全教育的同時,還要求學生不得帶任何食物、飲料進入實驗室,不得亂丟垃圾,實驗結束后做好實驗室清潔衛生工作,保持實驗室整潔干凈。
關鍵詞:環境工程;教學方法;課程改革
1課程教學改革的主要內容
課堂教學中,自始至終都是由教師講授的方法不能有效調動學生的學習積極性,適當開展互動教學,讓學生走上講臺,就某一專題進行講解,有利于提高學生的學習積極性和學習興趣,同時可以使學生不斷克服面對大家講課時的緊張情緒。1.1理論課程教學改革在原有水、大氣、固體廢棄物、噪聲污染控制工程課程的基礎上,增加環境生態學、環境生物技術等內容。在教學方法和手段方面,采用板書與多媒體教學相結合,開展專題討論和互動教學。1.2實驗與實踐課程教學改革增加水、大氣污染控制工程的實驗內容,新開環境監測、環境微生物學、固體廢棄物處理工程等實驗課程。生產實習企業增加啤酒廠、堆肥廠。畢業論文選題緊跟社會發展需要,研究論文的比例增加到約50%。增加創新型實驗、設計型實驗,提高學生的創新能力。
2改革方案和實踐過程
2.1理論課程教學改革增加生態學、生物科學技術等可用于環境污染治理方面的方法與內容,突出人類發展與自然生態系統的不可分割性。加強環境工程前沿性知識的教學,包括生態環境保護與恢復的環境工程技術、安全生產與清潔生產中的環境工程技術、區域循環經濟建設中的環境工程技術以及流域水污染中的環境工程技術等。專業課程中的基本原理和基礎理論部分強調公式推導與過程證明,采用節奏適中的板書教學,促進學生抽象思維和分析能力的提高。環境污染事故案例、環境工程設備的原理、安裝、操作以及污水、固廢、垃圾焚燒等具體工藝采用多媒體課件教學,突出設計原理,增強課件的生動性和吸引力,強化視覺效果,使學生抓住重點,提高學習主動性。實現板書與課件的合理結合,豐富教學內涵,提高教學質量。開展專題討論,學生自制PPT,走上講臺講解,加強互動教學,促進學生學習熱情。2.2實驗與實踐課程教學改革新開設環境監測、環境微生物學、固體廢棄物處理工程等實驗課程,增加實驗的創新性。鼓勵學生積極參與教師的科研項目,使學生認識到學有所用,緊跟學科前沿,提高學生獨立實驗操作的技能。生產實習時深入大型企業生產一線,讓學生了解各種污染控制工藝、流程、污染物監測及污染治理和控制現狀,掌握污染控制工程的設計方法和施工程序等,增加學生接觸實踐的機會,鍛煉他們分析問題、解決問題的能力,提高他們的創新能力及團隊合作精神。畢業論文(設計)選題來源于科研或適應社會發展的需要,有一定的學術價值,同時符合專業培養目標,一人一題。選題、開題、試驗設計、論文撰寫、答辯等各個環節嚴格按照規定執行,確保畢業設計(論文)質量。
3改革的價值與意義
3.1理論方面適合我校目前的教學模式,能達成教師的共識,大部分專業課教師采用本課程改革模式教學,不可否認它具有一定的教學指導和實用價值。1)通過課程教學改革促進了學生的自主發展。2)通過課題研究和教學實踐,總結出環境工程專業教學資源在教與學中的有效應用,豐富了已有的教學模式和教學方法。3)通過課題研究培養了本專業的骨干教師,提升其教學水平。4)通過研究環境工程專業教學改革,有利于高質量地實施新開課程,全面提高新開課程的教學效率。3.2實踐方面隨著此課題的深入開展,本專業教師技能得以全面提高,教學質量得以全面上升,教師團結協作得以全面增強。1)教師教學技能得以全面提高。利用本專業教學資源共享,提高了教師的業務能力與教學研究水平。2014年以來,有多位教師獲得了教學研究項目,包括雙語教學示范課程項目、湖南省大學生研究性創新實驗項目、產學研合作教育改革與實踐項目、應用型人才培養質量保障體系構建項目等。2)教學質量得以全面上升。本課題開展使教師更加注重專業發展,形成團隊精神,使本專業走向創新發展之路。有兩位教師撰寫了教改論文并發表。本教學改革是在不斷摸索與發展的實踐中證明,它既能滿足當前教學的需要,又能達到良好的長期教育教學效果。通過該課題的研究,促進了學校現代教學技術的發展,提高了教師現代化教育教學水平。本課題研究中,教師們自制了許多課件,最大限度地實現了資源共享,有力地促進了本專業的教學進程。3)教師團結協作得以全面增強。在本課題的研究中,教師們開展了一系列的討論,有利于提高教師的業務素質。教師們互相取長補短,集思廣益,共同進步,課題的開展既融洽了同事間的關系,又感受到了集體智慧的魅力與團結就是力量的真理。
4改革方法的特色和成果
(1)本研究采用了文獻研究法、教學實踐法、行動研究法、經驗總結法等。文獻研究法貫穿課題研究的全過程,吸收了當前國內外關于環境工程課程教學改革的研究成果,完善該項目各階段的研究方法,并對研究課題的目標、內容、策略等進行分析。對實施的目標進行了較為具體的規劃,為課題研究提供了可靠的理論依據。教學實踐法是教師自制各種教學資源,并應用到教學實踐過程中,以充分調動學生的學習積極性和求知欲,培養學生自主創新能力。在教學過程中不斷進行總結和反思,確定改進計劃并落實。行動研究法是圍繞教學目標進行層次不同、形式多樣的教學活動,在試驗、反思、再試驗、再反思中,及時反饋信息并進行分析,完善課堂教學的組織策略,積極探索環境工程專業課堂教學的有效途徑和方法,使理論與實踐、成果與運用有機地統一起來。經驗總結法是對教學過程的每一階段進行及時總結,并將實踐經驗上升到理論高度,得出規律性的結論。(2)本次教學改革開闊了學生視野,提高了學生的學習興趣,促進了學習方式的變革。在以往的教學中,教師充當課堂控制者的角色,學生往往是被動接受。通過本次改革,學生真正參與到學習活動之中,他們的學習熱情、潛能、活動能力都得到了充分發揮,學生已由“要我學”變為“我要學”。此外,本次教學改革還促進了學生心理素質的發展,加強了學生記憶力,提高了學生的觀察力、理解力、思維力和表現力,激發了學生的學習興趣,端正了學習態度,形成了良好的學習習慣。
參考文獻
[1]賈建麗.特色專業課在環境工程專業本科教學中的作用[J].高校教育研究,2008(16).
[2]田采霞.環境工程專業教學改革初探[J].科教文匯,2010(18).
[3]劉啟明.環境工程專業教學改革及特色課程體系構建[J].中國科教創新導刊,2009(1).
在國家“卓越計劃”宏觀指導下,各學校根據自身特點,采取靈活多樣的培養模式:1.在校期間安排多次工程實踐的工作學期,使理論與實踐相互轉化的速度加快、密切結合程度更高。將學生從被動地聽課轉化成有目的地學習,實現理論與實踐的多次結合,使學生體驗到課堂學習的知識馬上轉化成實踐所需能力的樂趣與艱辛。但是,工作學期時間偏短和激勵企業參加深度合作教育將是決定工程實踐效果的關鍵問題。2.將學生在校實習期與企業試用期相結合,學生以實習生的身份到崗接受實際綜合培訓。全部課程在校內3年完成,用人單位實崗實習1年,實習結束后,返回學校根據實習期間遇到的問題有針對性地完成畢業設計(論文)環節。但是,實踐時間安排在第四學年,不利于學生對前3年所學知識的理解和記憶,簡單的工學分割,沒有體現出“學中有工,工中有學”的產學研教育內涵,使得產學研教育淺顯化;大量的工作崗位支撐,企業的短期行為、認識狹隘等情況的制約是此模式的劣勢。3.本科前兩年在學校由專任教師指導基礎課程學習,第三年由來自企業的兼職教師講授專業課程,第四年到實際企業環境完成畢業設計(論文)環節,使實訓貫穿于本科四年教學的始終,形成“邊學習—邊實訓—再學習—再實訓”的螺旋式能力培養模式。企業兼職教師通過實際案例或工程項目來教授學生專業理論。建立多樣化的實訓基地,設立研發獎學金,調動企業積極性,挖掘學生的創新能力。目前,清華、哈工大、大工、北化工、西南交大、西安建筑科大、東華大學等高校使用這種與企業“契合度”較大的“3+1”培養模式;同濟大學則通過加大實踐環節比重、素質與能力拓展課程和課外實踐環節來提高學生的實踐技能。
二、企業培養方案
清華分別制定企業認識實習、生產實習和本科畢業計教學大綱,由北控水務集團有限公司和清華環境學院共同組建實習管理機構———管理委員會,明確工作職責,組織由校內指導教師7人和企業聘任校外指導教師8人組成的師資隊伍;大工結合專業特點,與國內外知名企業合作,建立了包括日本北九州生態城在內的7個企(事)業實習、實訓基地,按照工程實踐型和工程創新型兩種模式培養:工程實踐型注重工程人才對主流技術和關鍵設備在現實社會中的應用能力的培養。工程創新型的培養目標強調工程師在充分掌握環境工程原理與技術的前提下,具有對關鍵設備、工藝流程和核心技術的研究開發能力和技術創新能力;北化依托學院進行管理,接受由主管校長負責的校級“卓越計劃”領導小組與工作組的指導,學習階段實行班主任、校內外雙導師負責制,如圖3所示;西南交大對企業現場教學課程、專題講座、操作技能等參照執業工程師的相關考核要求,擬定“見習工程師”考核指標體系,使企業階段學習的考核與工程實踐需求更密切地結合。具體參考環境工程專業相關的注冊環評工程師、注冊環保工程師等考核指標中與企業學習階段內容相關聯部分知識和技能加以考核。
三、優化建議
培養目標、培養方案要符合對卓越工程師培養的總體目標要求,更要體現學校自身的特色與不同的側重,結合環境工程產業發展需求,體現專業本質特征的內涵,簡化文字表述,重點突出。對于培養模式,需要高校轉變辦學理念,調整傳統人才培養目標以及改革人才培養模式,實現從強調科學基礎到注重工程實踐能力方向的轉變,從單一的校內培養到校內、校外共同培養方向的轉變,從共性化培養到個性化培養方向的轉變。對于企業培養方案,要充分利用校內實訓基地、校企共建實驗室等實踐平成培養方案中規定的基本技能實訓環節。利用一個學期時間,安排企業(崗位)的頂崗實習。在企業實習過程中的考核以實踐總結報告為主,學生應根據所學基礎理論知識和生產實踐知識著重評述工藝流程、主要設備的操作使用及其管理模式,分析討論過程中遇到的主要技術問題及其解決辦法,提出自己的創新想法和合理化建議。撰寫該企業、車間(或工段)的實習報告,交給企業實習指導工程師和校內指導教師評閱。
四、結束語