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在調查中發現現在高校環境工程的畢業生畢業以后基本上有三條道路可選,
(1)到國家的相關環保部門工作混一口財政飯,
(2)到國內的一些需要解決污染問題的廠礦企業工作吃一口“效益飯”,
(3)到一些環保公司上班吃一口“環保飯”
環境工程的高校畢業生從社會市場的需求來考慮,能真正進入到國家的環境保護部門、環保規劃部門以及環境建設管理部門的是非常少的,同時這些單位由于受到長期計劃經濟的影響,存在非常大的用人問題,在招聘人才方面缺乏非常大的管理制度。因此,對于當前的環境工程就業方向問題以及高校就業指導方面都是一個值得高校管理層次以及高校相關教師認真對待值得深思的現實問題。從當前的發展形勢開看,環境工程的高校畢業生到一些相關的環境保護公司以及環境保護咨詢公司是以后畢業去向的大趨勢。這也是由以下三種原因造成的:隨著我國環境事業的快速發展,以后環保公司將會有一個比較大的發展,以前事業體制的科研院所改制以后,這些單位普遍都要進入市場,而市場中,最大一塊蛋糕就是環保工程的設計、施工及運行調試等領域,以后市場上需求量最大的是實用型專業技術人才。環境工程專業的本科生和研究生以前都瞧不起環保公司,尤其不愿意到小型的、私營的環境工程公司,他們對自己的定位太高,想去的是那些大型企業、外資企業、科研單位、政府環保部門等(這種就業觀是影響他們就業難的重要原因)。
2環境工程專業人才培養的定位探索
高校環境工程面對就業市場和環境保護人才培養之間的矛盾,高校內部環境工程專業要想長足的發展,必須走出自己的一條特色的道路,因為就業市場是瞬息萬變的,我們不能改變市場的變化,但是我們應當緊跟市場這個指揮棒,相應的教育任務以及教學計劃的設置必須以市場的需求為標準,這才能從根本上提高高校環境工程的畢業生的就業資本,先從以下幾個方面做詳細的闡述:
2.1專業定性定位要明確
要具有非常強的針對性,學生在學校學習的過程當中不可能面面俱到,因此相應的教學計劃教學任務應有所側重,這有這樣的環境工程畢業生才能掌握比較嫻熟的理論技術知識。
2.2環境科學具有綜合交叉的特點
同時有較強的實踐性,培養學生必須采用知識、能力和素質三位一體的方式,特別要培養學生的動手能力、發現問題、分析問題和解決問題的能力。
2.3運用現代教學技術
多手段、多渠道開展教學活動。由于環境工程是一門實踐性非常強的專業,教師在教學實踐中應該更多地運用仿真技術和模擬技術等新興的技術方法進行教學,將教學內容中涉及的事物、情景、過程形象通過仿真電子技術再現于課堂,讓學生通過實物固有的信息,通過事物的形、聲、色、變化和發展等,去掌握知識,去獲得知識。
3結語
2、環境工程專業屬于工科學科中環境科學與工程下設的一個二級學科;
3、環境工程專業綜合應用自然科學和社會科學原理和工程技術手段協調環境與發展;
4、環境工程專業是保護和改善環境質量的新興的綜合性和邊緣性學科;
教學內容是整個專業教學的基礎,只有掌握了扎實的專業知識才能使之后的實踐探索順利進行。為了提高學生的學習興趣,在教學過程中應避免枯燥的授課方式,單單的知識灌輸往往難以起到良好的效果,應在講解枯燥的專業知識時增添一些專業相關的時事、趣事。在授課過程中不要只依靠課本,要以課本為主其他資料為輔,通過輔助資料給學生豐富一些課本以外的知識。在教學過程中,也可將以后的實驗、實習的內容加入其中,幫助學生理解相關知識,并為實驗、實習奠定基礎。
二、實驗探究
在經過了一定的專業知識積累后,每個專業課都要附加實驗教學,實驗能夠很好的培養環境工程專業學生的動手能力,在實驗過程中,學生通過動手操作了解到各種儀器的操作方法,并對實驗原理、過程有了更加充分的理解,這無疑大大增強了學生的學習能力,使學生通過自己的操作學到課本以外的知識。專業課的實驗課題可具有一定的趣味性,能夠使使學生感到有興趣,并能全身心投入到實驗探究中來,通過實驗探究發現問題并解決問題,通過實驗講解改變學生的一些錯誤的操作方式,為以后的廠房實訓奠定基礎。為了提高學生的學習能力和動手能力,我校曾多次建立創新小組團隊,由責任老師負責管理,以本專業的相關知識,進行有意義的實驗探索。
三、畢業論文
畢業論文是學生對所學專業知識系統的全面的歸納、總結、應用和提高的重要環節,即是總結學生在校期間所學到的專業知識,也是提高學生分析問題、解決問題以及創新思維的重要途徑。學生可根據自己的專業知識情況選擇畢業設計導師,導師則根據自己的研究方向為學生確定論文題目,論文題目采用一人一題,畢業課題要來源于科研和適應社會發展的需要,并有一定的學術價值。畢業課題確定后,由學生在接下來的一學期內,充分運用自己所學知識通過實驗等方式進行畢業設計的探究,最終獨立完成畢業論文。要嚴格要求畢業論文的質量,要求由負責課題的老師之外的教師參加論文的評定,從學生的選題、查詢資料、開題、實驗設計、開展試驗、撰寫論文、答辯等環節嚴格要求,嚴令禁止論文抄襲的現象,最后綜合各個老師的意見,給出畢業論文的最終成績,確保畢業論文的質量。
四、考核方式
專業課傳統的考察方式為期末考試成績為主的形式,為了避免應試教育帶來的負面影響,可適當的增加期末考核中平時成績的比重,根據學生的平時表現綜合考慮學生的期末考試成績做出最終的期末成績評定,避免學生因考試而學習,最終導致學生“學得快,忘得快”,無法掌握專業相關知識的問題,將傳統的“應試型”教育理念轉化為以注重學生能力為主的“能力型”教育理念。
五、結語
學生在學習本門課程之前,主要學習了數學、物理和基礎化學等課程,專業課程學習尚未展開,所以學生對環境工程專業學習微生物目的缺乏認識,在他們思想上有一種根深蒂固的想法,即解決環境問題必須用化學的方法。同時,環境中存在的微生物是由于其個體微小,用肉眼觀測不到,需要抽象思維去理解,學生容易感覺枯燥乏味,且離日常生活較遠,難以激發學生學習興趣,尤其是基礎理論部分更是如此。針對這種情況,可在相關章節引入專業應用及日常生活實例,使學生有更為形象的認識,以激發學生學習興趣。比如緒論課可聯系生活及專業中的具體實例,強調微生物的無處不在及與人類生活息息相關的特性。同時還要重點介紹微生物在環境污染治理中所發揮的作用,強調學好該門課程是順利學習其他專業課的重要保障,也是今后從事環境工作的必備武器。這樣才能激發學生的學習興趣和對求知的渴望,更好地體會微生物的內涵和重要性。從而變被動學習為主動學習,主動地去學習、探究、發現,好的開端有利于學生對后續內容的學習。可介紹我國2003年由SARS病毒引發“非典”,2009年遍布全球的甲型H1N1流感病毒,近幾年來的流感病毒變種H5N9,及2014年在西非肆虐、沒有任何疫苗和針對性治療方式的埃博拉病毒,由各種病毒引起的禽流感、手足口病等;講到細菌和真菌(霉菌、酵母菌)時,可先聯系微生物對人類有益的一面,如由酵母茵、霉菌等發酵生產的食品,如釀酒、制醋、酸奶、泡菜、醬油、豆瓣、醪糟、豆腐乳等,以及由霉菌或放線菌發酵生產的抗生素,如青霉素、鏈霉素等對人類的巨大貢獻。在介紹細菌的生長曲線時可結合各生長階段在污水生物處理中的應用進行講解。在介紹微生物生態時可結合氧化塘的應用幫助同學理解藻菌共生的關系。同時還可以活性污泥法為例對其中的微生物相關問題進行深入介紹,使學生對微生物原理、工藝特征、運行過程易出現的問題等有全面的了解,從而提高學生解決實際問題的能力。在專業應用介紹的同時可介紹一些食品和衣物的霉爛變質、食品保鮮等生活小常識,讓學生感到,學了這些知識,不僅對專業有用,而且對自己的日常生活、身體健康都有幫助,從而提高學習興趣和主動性。
2教學形式多樣化,調動學習積極性
教學過程中根據所授課程內容采用不同形式。對于基礎性知識的教學,以教師講解為主,適當的留出內容讓學生自己去理解或閱讀有關的參考書,培養自學能力。在講課中,教師要啟發學生積極思維,有些問題要讓學生自己去思考,去尋找答案。在此基礎上,要安排一定的時間,讓學生在課堂上對所提出問題進行討論,由學生討論解答。討論是激發學生思維與創造力的重要手段,學生必須學會在討論中學習。這樣既能加深學生對書本知識的理解,便于培養學生的表達能力、思維能力、辯論能力、分析問題和解決問題的能力。在環境工程微生物學課程中,結合N、P元素在自然界的遷移轉化,以人工濕地為具體實例,讓同學們通過查閱相關文獻,分組講解人工濕地不同處理工藝及各工藝不同反應階段中N、P元素的轉化及涉及的微生物類型。通過這種形式在教師或學生主持下在教師與學生之間或學生與學生之間通過討論、爭論、辯論來學習知識,一方面加深了同學們對相關知識的掌握,另一方面也鍛煉了同學的表達能力,調動了學習積極性。
3不斷完善多媒體,充分利用網絡資源
微生物是肉眼看不見,在顯微鏡下卻呈現出一幅非常生動而有趣的圖象。采用多媒體課件,可大大提高教學效率和效果。增加課堂教學信息量尤其在講解微生物的形態結構和污染處理工藝流程等方面具有傳統教學手段無可比擬的優勢。在授課過程中充分利用計算機網絡收集各種相關資料,如文字、圖片、照片。影像、視頻資料等,以及根據實際教學需要自行攝影、實況錄像等采集資料,以形成傳統教學方法難以實現的微生物形態結構污染代謝原理、污染物處理工藝流程、實驗操作演示等聲像豐富,直觀的多媒體課件,將微生物世界逼真地展現出來把抽象性的闡述性的教學內容轉變為生動形象的感性素材。為學生創設多樣化的學習情境。例如以大腸桿菌T系噬菌體為例講解病毒繁殖過程、革蘭氏染色方法、培養基的制備、活性污泥中生物相觀察、污水生物處理工藝的運行等內容可采用教學錄像、動態仿真系統等現代教育技術,取得很好的教學效果。在授課過程中,講到相關微生物在環境治理的應用時,讓學生利用網絡資源查閱相關資料,以小論文的形式提交作業,這樣即發揮了學生的主觀能動性和創造性又可以使學生了解學科最新研究成果及前沿信息。
4積極組織認識實習,注重理論聯系實際
為加深學生對專業基礎課的學習。可利用課余時間,帶領學生到污水處理廠和固體廢物生物填埋場進行參觀實習,設身處地的深入了解工藝。任課教師也要利用課余時間到垃圾填埋場,城市污水處理廠、工廠企業等了解工程應用情況,找到理論與實踐的結合點。并在教學中用生動的工程實例講述概念。例如,在講解廢水生物處理原理、固體廢棄物的生物處理時穿插大量的工程實例。說明相關理論是怎樣從實際中抽象出來的,又是怎樣回到實際中去解釋或解決問題的。只有找到了理論的應用場合,才能稱真正的理解或掌握了這個理論,培養了學生解決實際問題的能力。在授課過程中將工程實踐中的最新案例及時傳達給學生使之多了解與本專業實際工作環節相關的知識也是有效提高學生興趣性的手段之一。學生感受到所學的知識與實際相關,具有重要的應用價值,才能提高學習的積極性和主動性。
5優化實驗教學內容,培養學生創新能力
環境工程微生物學是一門實踐性很強的學科,實驗是教學的重要環節,其教學時間能否保證,實驗課程結構是否科學,是保證教學效果和質量,培養創新人才,以適應現展對人才需要的關鍵。微生物實驗教學,可培養學生的探索精神和實踐能力。在微生物實驗中要將組織實驗,強化基本技能訓練。根據環境工程微生物學特點,可將相關實驗設計為一個或幾個連續性實驗。通過綜合性實驗(如飲用水中細菌總數及景觀水體中大腸菌群的測定),使學生將學到的實驗基本技能系統地綜合應用到實驗中,并鞏固基本技能。這樣,既能提高學生對實驗的興趣,又能促使他們將所學的理論知識聯系起來,從而加深對微生物的認識,促使學生認真完成好每一個實驗步驟。在實驗過程中,許多基本操作可反復進行,能使學生熟煉掌握基本操作技巧。在講授實驗課時,重點講述實驗成功的關鍵和歷屆同學易出現的問題。另外,我們還布置了實驗設計的大作業(高效多環芳烴降解菌的篩選),培養學生獨立思考和創新能力。在實驗報告完成中,分析與討論部分是很重要的內容,通過對實驗問題和結果的分析、討論,可加強學生對理論知識的理解,大大提高學生分析問題和解決問題的能力。
6結語
理論課課內教學總計學分120.5(不含課內實驗、上機。具體分布:通識教育課程35學分,學科基礎課程55學分,專業課程30.5學分),約占總學分(190學分)的63.4%;實踐教學為69.5學分(包括集中實踐教學40學分,課內實踐20學分,課外實踐4.5學分,綜合教育必修5學分)約占總學分(190學分)的36.6%;理論教學與實踐教學學分之比為6.34:3.66。綜合教育選修10學分(課外)。必修課(含理論和實踐)總學分104學分,選修課(含理論和實踐)總學分41學分,必修課與選修課學分之比為7∶3。
2課程體系
根據“卓越計劃”未來我國經濟社會發展需要的工程師是:以解決實際工程技術問題為主的專業技術型工程師;以科技研發為主的研究型工程師;以多專業知識交叉應用為主的技術集成型工程師;以創新設計為主的產品創意型工程師;側重市場的經營管理型工程師。故環境專業的課程體系設置盡量貼合培養工程師要求。課程設置方向分為:環境影響評價、環境工程設計與施工、節能減排和研究應用。
2.1課程設置涵蓋環境類注冊工程師內容按現行注冊工程師制度,以工科基礎知識為本,污染控制技術等課程為核心,構建環境專業課程體系。在培養方案中涵蓋注冊工程師考綱要求,對各課程前后關系和知識點之間聯系進行通盤考慮并注意學科的完整性。對學生的選課進行專門的指導,在學生選課前配備教師積極與學生進行交流與溝通,了解學生想法,針對其對未來職業規劃發展為學生進行選課指導,進行注冊工程師培養。
2.2課程體系設置為學生提供培養工程能力的實踐機會創造高校與企業聯合培養學生機制。高校與企業共同設計培養,制定方案,共同實施。目前與河南工程學院環境專業建立合作關系有河南康源水處理技術有限公司,河南雙源環保科技有限公司,洛陽礦業集團有限公司,河南省豫源地質勘查工程有限公司,河南省地熱能開發工程技術研究中心,西安綠溪環保科技有限公司,上海力欣水處理科技有限公司,山東智綠環境工程有限公司,廣東晶綠環境技術有限公司等幾十家用人單位。通過在大三、大四后讓部分學生去企業實習實踐(計算相應學分),培養學生操作動手能力和解決實際工作問題能力,同時也為學生提供就業機會。
2.3課程體系體現對學生科研和創新能力的培養在課程培養計劃中列出各種課堂實驗、課程設計、實習實訓。學生大一大二可以參加“大學生實驗室青年志愿者”活動參與各種實驗課的課前準備工作,接受基礎實驗技能培訓。大三大四的學生可以作為教師“科研助理”參加教師的科研項目。通過具體實驗活動鍛煉學生科研意識,為部分學生研究深造創造條件。在綜合教育模塊中開設科技文獻檢索、閱讀和寫作等相關課程培養學生創新能力,培養學生使用《全國新書目》、《全國總書目》、《新華書目報》、《全國科技圖書總覽》進行新圖書目檢索;學習使用《中國科技資料目錄》、《中國核心期刊要目總覽》,《科技技術研究成果公告》、《中國科技成果數據庫》、《萬方數據庫》、《維普數據庫》,EI、CA、SpringerLink全文數據庫進行科技文獻檢索等。關注教育部公布的網絡精品課程以及同濟、清華、浙大、南京大學等名牌大學環境學科發展以及學術動態;注重河南本省兄弟院校環境專業發展動態,充分利用鄭州市教學科研資源,擴大學校之間學術交流與合作等。
3結語
實習單位的選擇是生產實習能夠達到預期效果的關鍵因素之一。當前高等院校的實習實踐教學面臨著經費不足,實習單位難找的困局。很多單位都不愿意接納學生實習,這主要是因為一方面實習單位基于學生安全方面的考慮,另一方面學生的實習會對他們正常的生產經營活動造成一定的影響。因此可供學生生產實習的單位并不多。但是如果實習單位選擇的不恰當,會使實習的效果得不到保證。對于實習單位的選擇建議到本專業畢業生工作的單位選取,這是因為一方面這樣的實習單位就是實習學生畢業后就業的方向,可以讓學生提前感受工作的環境;另一方面也可以通過認真良好的實習紀律,使用人單位對本專業的學生產生良好的印象,在今后招聘時優先考慮本院校的學生;同時在實習單位因為有往屆畢業生在工作,往往可以在實習經費方面也可以給予一定的優惠。例如長沙學院環境工程專業從2005年起就在長沙國幀污水處理廠進行生產實習,因為學生的表現優秀,國幀公司每年都會在長沙學院招收一定數量的畢業生,這些畢業生因為在國幀公司進行過生產實習,所以在工作中上手很快,表現出很強的適應能力。目前湖南國幀旗下的兩家污水處理廠的廠長都是由長沙學院的畢業生擔任,也證明了這一點。
2實習時間的保障
為了保證生產實習取得預期的效果,使學生通過生產實習真正地接觸生產實際,鍛煉專業技能,充足的實習時間是必須的。長沙學院環境工程專業最初的生產實習是2周時間,2010年修改教學計劃確定為3周。通過這幾年的實習發現,3周的實習效果明顯優于2周。這是因為一方面實習單項更為豐富。環境工程專業是一個以水、氣、固等污染治理為主,兼顧物理性污染治理與環境管理與評價等多方向內容的專業。因為在生產實習的時間內,學生還沒有對未來將要從事的專業有足夠的認識,所以廣泛地了解本專業的各個專業方向是必要的。在兩周的實習時間內,一般情況下主要是到發電廠與生活污水處理廠,實習的專業方向主要是氣與水的污染治理,在三周的實習時間內除了到前面的單位外,又增加了餐廚垃圾處理廠、生豬屠宰廠污水處理站等公司。通過不同單位的實習,使學生對不同污染治理技術與方法包括一些典型的設備有了一定認識,有些學生就會查閱一定資料對這些技術方法、設備進行進一步了解。在就業面試過程過程中,就能表現出一定的專業技能,增加在就業過程中的競爭力。另一方面,充足的實習時間也可以保證在每個實習單位實習內容更為充實。如果每個實習單位的實習時間不足,就會造成實習是一種走馬觀花,是一種形式,給學生的感覺就是走過場,實習效果很低。因此,充足的實習時間是生產實習能夠取得預期效果的關鍵因素之一。
3實習日記
學生在實習過程寫實習日記也是保障生產實習質量的關鍵因素。學生在每天實習結束后將每天的實習過程、實習感受以日記的形式表現出來,是我們要求學生每天必須要完成的實習內容。通過這個實習環節,一方面可以讓學生靜下心來思考下今天到底收獲了什么;另一方面也可以督促學生在實習過程中將一些關鍵的工藝流程、關鍵的設計參數、關鍵的設備參數等在現場記錄下來。通過要求學生每天必須完成實習日記我們發現學生的學習主動性被明顯地調動了起來,例如在實習現場如果通過銘牌與運行資料無法了解內容,學生還會積極主動地向工廠的工程師提問請教,與工程師們進行討論,現場實習氣氛非常熱烈。通過對實習結束后學生上交的生產實習日記的批閱可以發現,學生很看重每天的實習收獲,也能夠詳細地在日記中敘述每天的實習過程,很多同學還會以簡圖的形式將工藝流程,典型設備繪制出,還會在旁邊標出流量、停留時間、去除率、功率等關鍵參數,而這些內容對今后學生的畢業設計與以及今后工作中的工程設計都會有很大的幫助。
4繪制圖紙
在實習過程中,對于一些關鍵的構筑物要求繪制出圖紙,這是保證生產實習質量的另一個關鍵因素。例如在長沙星沙生活污水凈化中心的實習過程中,該污水處理中心采用的是CASS污水處理工藝,因此我們就要求將主要的構筑物CASS池的簡圖繪制出。在大唐華銀株洲發電廠的實習過程,我們則是要求將脫硫塔與袋式除塵器的簡圖繪制出。繪圖任務是在實習之前就會讓向學生布置,從而使學生在實習過程就非常有針對性,針對需要繪制圖紙的構筑物他們就會非常詳細地了解,不懂或者是不清楚的地方就會在現場向工程師與工人師傅請教。有時我們指導老師還發現有的學生在第一天實習過程中沒有注意或者忽略的問題,第二天往往會主動到現場去仔細觀察。通過這幾年生產實習過程中要求學生繪制圖紙發現,學生在畢業設計中的圖紙繪制能力、設備選型能力、工程思想都有了顯著的提升。
5指導教師的安排
長沙學院環境工程專業生產實習的指導教師一般安排4名,每個班級配備2名。我們要求每個實習指導教師每天帶一小組學生,與學生同下工廠,全程參與實習。通過這幾年的實習發現無論是從保證學生人身安全方面、還是保障實習質量方面這樣的安排都是必要的。
6結論
1國外環境工程專業的發展
環境工程是在20世紀60、70年代興起的。1970年,在新成立的美國環境保護局的不懈努力下,環境工程學科的地位得以在美國確立歐州許多國家都以美國環境工程師學會(AAEE)于1998年提出的環境工程教育的定義作為開展環境工程教育的指導原則,該定義為:“應用工程原理進行環境管理,以保護人類健康,保護自然生態系統,保護并改善與人類生活質量相關的環境。”該定義實際指出環境工程的工作在于水和廢水處理的設計和管理,并對空氣、土壤、河流和湖泊污染進行治理。但近幾年來,則已逐漸將諸如環境系統設計等更宏觀的工作內容納人其專業范疇,并更多地重視廢物的減量化、循環利用,以減少所需處理的廢物數量。歐洲各國對如何確定滿足環境工程師教育需要的課程計劃設置問題尚存在很大的不同,但大多數環境工程專業教學計劃都反映了這樣一點:由于環境工程源于諸如土木工程和衛生工程等傳統的專業領域,因而其教學計劃的設置與這些專業密切相關,有的甚至是在這些傳統專業的基礎上加以擴展而設置的。
2我國環境工程專業發展的現狀
我國的環境工程本科教育起始于20世紀70年代,80年代末真正形成規模,迅速發展是在90年代擴招之后。縱觀各個高校的環境工程專業,大致由以下幾種形式發展而來:(1)以清華大學、同濟大學為代表的傳統的市政工程專業發展而來的環境工程專業;(2)以南京大學、浙江大學為代表由傳統的化學、化工類專業發展而來的環境工程專業;(3)其他礦業、石油、冶金、地質、海洋、農業等院校的相關專業發展而來的環境工程專業。
目前各類院校環境工程專業人才培養的目標基本沒有太大的區別,在課程設置上有很大的相似之處,教學內容主要由化學類知識、工程類知識和專業類知識三大塊結合而成,只是各知識所占比例不同而已,這樣培養出來的學生具有基本相同的知識背景,而缺乏相應特色,不能適應多變的市場需求。
3環境工程專業課程體系設置
探討環境工程專業課程體系設置應符合市場需求、科學發展、學校特點這三個方面的要求,現從以下幾個方面進行的探討:
3.1確定培養目標和培養模式,適應市場需求
高等本科環境工程專業教育的總體目標是為21世紀培養環境工程學科的高級工程技術人才,在確定環境工程專業培養目標時,不僅要兼顧所在學校的實P示情況,更重要的是要適應社會主義市場經濟對人才的需求,對環境保護工作者的新要求。具體的講就是要“厚基礎,寬口徑,重能力,淡專業”的通才教育。要求學生理論基礎要扎實,知識面要寬,在實踐中不斷加強動手能力、協同工作能力、學會學習的能力,根據市場需求可細分專業方向進行培養,學生就業方向除環境工程方向外,可細分如給排水方向、化工環保方向、環保設備設計方向、環境監測方向、環境規劃與管理方向等。這樣既滿足了市場需求,又緩解了環境工程專業目前面臨的就業壓力。
環境工程的課程體系應該是彈性的。全部課程基本應由四大模塊組成:即通識教育課程,專業基礎課程、專業課程和選修課程。其中通識教育課程按《高等學校本科環境工程專業規范》設置,專業基礎課程是環境專業的基礎課,它是進一步學習專業課的前提,選修課程則是為了拓寬學生的知識面,可根據學校實際和學生將來的就業方向有針對性地進行選擇。將上述模塊具體化為:
第一模塊通識教育課程:政治課、法律基礎、數學、物理學、化學、外語、計算機應用等。
第二模塊專業基礎課程:力學、工程制圖、電工學、環境工程原理(化工原理)、環境監測、環境工程微生物學等。
第三模塊專業課程:水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置、物理性污染控制工程、環境規劃與管理、環境評價、清潔生產、生態工程等。
第四模塊選修課程。環境工程概預算,環境工程儀表與自動化,環保設備基礎,環境工程仿真與控制,環境工程施工技術,環境工程技術經濟,環境管理與法規。
在上述課程體系中著重強調了數學、化學、力學以及計算機應用的重要性,這是因為在環境工程設計,環境事件分析中,都離不開上述的基礎知識。環境工程原理主要講述的是防治環境污染、公害的技術和措施的基本原理,而具體的技術和措施在相應的專業課中將講授。在確保工程技術教學的同時,還須重視法律、經濟等的教學,做到文理滲透,尤其是在可持續發展的要求前提下,工程技術將越來越多地涉及到管理、法律及經濟等問題。正如研討會指出的,一個合格的環境工程師,不僅應是一個技術行家,而且應具有良好的交流技能以及寬闊的交叉科學領域(如法律、經濟等)的視野,學生具備這些扎實的基本知識和擁有這些廣泛的知識領域,就能在變化的專業領域和多邊的市場競爭中立于不敗之地。
3.2加強基礎教學,重在自主學習能力的培養
環境工程專業屬于交叉學科,一方面使其可以博采眾長,汲取更多學科的營養。另一方面卻容易忽視學科本身內在的規律,使得課程設置沒有形成一個完整的體系。例如污染治理涉及化學、化工方面的知識,于是課程中設立四大化學,每門課課時都很多。污染治理的工藝設計需要一定的繪圖基礎,所以就設立機械制圖課,雖了解很多機械零件方面的知識,但學生學過之后,既搞不了機械設計,又畫不了工藝圖。學習基礎課,卻不知用在哪里;學習專業課,又把該用的基礎知識忘記了,基礎與專業互不關聯、相互獨立,課程之間缺乏滲透和有機結合“基礎知識”的選擇應該著眼于整個環境學科,著眼于為學生今后發展奠定基礎。更為重要的是傳授獲取知識的方法和思想,培養學生的創新意識和科學品質,使學生具有潛在的發展能力和基礎,即繼續學習的能力、表達和應用知識的能力、發展和創造知識的能力,這才是百年樹人的基石。所以環境工程專業的學生要學習好數學、物理和化學等基礎知識,掌握好計算機、制圖等工程領域的基本技能,才能適應社會的各種變化。在課程體系設置時,可將教學過程分成兩階段,即前二至三年為基礎教育階段,基礎教學階段課程徹底打通;后一至二年為專業方向分流階段,擴大學生的學習的自主權,在興趣中培養他們的自主學習能力。
3.3結合地域特點,以特色謀發展
復雜性和多樣性是環境科學的最大特點之一,反映在環境工程專業建設中就是不同的院校環境工程專業各有特色。可以依靠某一行業、某一技術或者現有完善的學科建設進行發展。例如依托于水文地質及工程地質省部級重點學科的中國地質大學,側重于地下水研究,形成了具有地學特色的環境學科體系。國內最早開辦環境工程專業之一的西安建筑科技大學,以土建類學科為基礎,依托教育部西北水資源與環境生態重點實驗室、陜西省環境工程重點實驗室的重要資源,形成了環境類工科與理科專業齊頭并進的發展特色。
如何在眾多的院校中脫穎而出,將自己的環境工程專業辦出特色,在激烈的人才市場競爭中立于不敗之地,是在專業建設中必須考慮的重要問題。而一個專業要辦好、辦出自己的特色,主要受兩方面因素的制約:一是社會的需要;二是學校自身的辦學條件,即學校的整體背景和本專業教研室實際能為專業人才的成長和培養提供什么樣的軟、硬件條件。此外還要將社會近期的人才需求和專業的長遠發展結合起來,對當前和未來的人才需要有一個較準確的預測,只有這樣才能保證所設置的專業和與師資隊伍的相對穩定性。
3.4改革教學手段,提高教學質量
現在好多學校環境工程專業的教學還是主要以課堂教學為主,老師講,學生聽,課后完成習題,一份試卷定成績^“填鴨式”、“滿堂灌”的教學方式已經不能適應環境工程專業的的教學要求,澳大利亞一位著名環保專家曾經說過:真正的環境教育是在環境中的教育。現在好多學校環境工程專業的教學還是主要以課堂教學為主。所以改革教學手段,探討和嘗試適合環境工程專業教育教學的方法是提高教學質量的關鍵。
改變課堂教學形式教學的主體是學生的學而非教師的教,從學生的興趣出發,以學生的學為中心,借以“案例式”,“師生互動式”,“合作討論式”“啟發式”和“滲透式”相結合等方法施教,讓學生在興趣和快樂中學習,定能起到事半功倍的效果。
從課堂走向實踐對于工程這一種職業,其最終目的是通過實踐造福人類。環境工程專業具有很強的實踐性,需要學生具有很強的設計能力、動手能力和運角多學科知識的綜合能力,其最終目的是應用實踐、解決實際問題。而現有的環境工程實踐教學內容不夠完善。因此強化實踐教學環節,提高學生的專業技能和解決實際問題的能力,是環境工程教學的重心。在環境工程專業教學過程中,實踐性教學環節除了課程設計和實驗外,還可以包括現場實例剖析、案例理論教學、企業參觀實習、工地蹲點操作、參與實際工程的規劃設計與管理、現場和室內的采樣分析與實驗等。這些實踐性教學環節不僅是專業教學所必須的方法和途徑,也是培養學生學會學習、增強獨立和協同工作能力、擴大知識面的重要保證。
知識的與時俱進可持續發展的觀點已經深入人心,而當前環境工程專業的教學重點主要放在末端治理,即“廢水、廢氣、廢渣”的治理方式和以工藝革新為主的教學內容。西方發達國家的環境工程專業培養理念已經從末端治理轉向首端防治。因此,清潔生產、循環經濟、零排放技術及產業生態的原理及思維方式已經貫穿在他們的整個教學體系之中。還有,國際上對產品質量的要求已經在IS09000的基礎上提高到IS014000和IS018000,我們的教學內容就應該補充IS014000和IS01800而淘汰IS09000。
4結語
【關鍵詞】OBE;工程教育模式;環境工程;改革
汲取世界上教育發達國家的先進教育理念,成果導向教育OBE(Outcome-Based Education),經過三十多年的發展,形成了比較完整的理論體系[1]。基于OBE理念,需進行CDIO國際工程教育改革的最新成果及模式,CDIO即代表構思(Conceive) 、設計(Design) 、實現(Implement)和運作(Operate)[2],它以產品研發到產品運行的生命周期為載體, 讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習環境工程,并進行成果反向教學設計與實施[3]。沈陽化工大學李志義校長在OBE理念和CDIO模式基礎上,創新性地提出了三化教育思想,即家庭化培養、個性化指導和協同化育人,對我校工程類專業進行了試點改革,繼承國際工程教育新成果,并要求制定可操作實施的三化手冊,對我校工程專業學生的基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力提升無疑具有促動作用。環境工程專業認證工作正在進行緊鑼密鼓地開展, OBE理念、CDIO模式及三化教育培養同步實施,三者聯系密切互為補充,以學生為中心的教育理念關系如圖1所示。
1 沈陽化工大學環境工程專業總體改革思路
我校針對傳統人才培養理念難以適應高素質應用型人才培養的現狀,為更新人才培養理念,將成果導向教育(OBE)理念貫徹于教學設計、實施和評價等環節;針對傳統培養模式難以適應先進的人才培養理念的現狀,改革現行人才培養模式,實施基于構思―設計―實施―運行(CDIO)的人才培養新模式,將成果導向教育理念落實到人才培養的全過程[4];針對學校只管培養不管使用、專業只管教師不管學生、老師只管教書不管育人的問題,采取協同化育人、家庭化培養、個性化指導的措施。以期培養符合社會需求的高素質應用型人才[5]。針對我校的總體改革思路,環境與安全工程學院環境工程專業協同化育人做以下改革措施。
1.1 確定培養目標
依據對環境行業、政府環境主管部門、高校同類專業、本專業畢業生且從事環保的校友、本專業在校的高年級學生協同調研分析,形成的專業社會需求報告,結合本科環境專業類教學質量國家標準、專業認證標準及專業綜合評價標準,體現OBE理念、CDIO培養模式及我校三化培養特色基礎上,協同化地確定環境工程專業的培養目標。
1.2 確定畢業要求
依據環境工程專業的認證標準的12條畢業要求,調研h境工程類公司或環保設計單位,如遼寧牧昌環保產業集團有限公司、沈陽市環境保護工程設計研究院、沈陽怡森環保科技有限公司、中信環境技術公司的專家學者;政府環境主管部門,如遼寧省環境保護廳總量處領導、沈陽市環境保護局大氣處教授級高工;高水平同類專業院校,如大連理工大學環境工程系主任、哈爾濱工業大學環境工程系主任等;從事環保工作的校友,如光大環保科技有限公司的徐德真、東達環保公司的石林等,對以上調研反饋的意見進行綜合分析,在涵蓋畢業要求的基礎上協同化地完善了環境工程專業學生的畢業要求。
1.3 環境工程專業的課程設置
同培養目標和畢業要求類似,通過以上環保同行、政府、校友、同行專家等給出的建議性意見,在滿足培養目標和畢業要求的達成度基礎上,通過本專業全體教師共同討論,在以前課程設置的基礎上進行了調整。滿足國家教育部環境科學與工程教學指導委員會委員認定專業主干課,并對基礎課、專業基礎課及專業課的課時、學分、開課學期進行了調整。如專業課中出現專業基礎中的重復內容,以學生已經掌握前階段課程內容為前提,省略這部分內容,以減少理論課時,增加實踐和用于項目時間。每個階段的課程均體現出畢業要求和學生的能力培養,以上三類課程不是孤立的,而是一個有機整體。改變偏重工程科學知識、輕視工程實踐訓練, 偏重專業知識傳授、輕視綜合素質與能力培養, 偏重專業教育,輕視人文、經濟、環保法律的傳統培養模式, 構建新的課程體系。
2 環境工程專業在大綱修訂及教學環節上的協同化改革
2.1 教學大綱的修訂
經過環境工程教研室的反復研究和探討,參照CDIO模式及環境工程專業認證標準,各門課程的大綱編制需符合我國工程領域的際情況,并體現出協同化育人的理念。
2.1.1 新的教學大綱
大綱基本理論知識;個人能力和職業技能;人際交流與合作能力;在企業和社會環境中構思、設計、執行和使用各種系統的能力。與舊大綱相比較, 新大綱突出了工科學生的工程師職業道德意識、基本理論知識、個人綜合能力的培養。
2.1.2 新的大綱中每門課程的重點內容
每門課程重點內容均體現出畢業要求或其細化分解點的要求。作為課程教學過程的重要依據和指導性文件,課程大綱指導學生的選課, 也規范教師的教學及考核。
2.1.3 課程教學大綱模板
大綱模版則由學院教學委員會制定,教學委員會成員由學院的知名教授,以及環保企業、環保規劃部門、環保設計部門的專家學者組成。改變了單一由本學院領導教授組成的教學委員會,而是由本專業領域內的專家學者組成。這樣制定出的大綱模板具有很強的適用性,體現了環境工程認證標準和協同化育人理念。
2.1.4 大綱的考核方式多樣化
舊大綱考核多以期末考試的成績作為考核指標。新大綱除了增加作業以外,更多的是讓學生設計與環境工程專業相關的工藝及構筑物、環保設備、處理方案等,讓學生了解學這門課可解決的實際問題,激發學習興趣,培養專業能力。
2.2 教學環節的協同化
在環境工程教學委員會給定的專業主干課中,聘請環保企業的專家學者講一些實際的工程案例。我院已經與一些環保企業專家學者簽訂了外聘教師協議,專家學者涵蓋了環境領域的各個研究方向,如水處理、大氣治理、環境監測、固廢治理、環境評價、土壤污染治理和環境工程設計等。例如,對于水污染控制工程課程,聘請企業專家講授典型廢水的處理工藝、方案選取、設計計算、構筑物的繪圖、設備選型及運營調試等。對于大氣污染控制課程,聘請大氣治理企業專家講授大氣脫塵、除硫及脫硝實際工程案例或特種廢氣、惡臭氣體的治理新技術等。對于環境監測課程,聘請環境監測中心站的專家講授地表水國控斷面取樣、分析、監測,及國控點大氣監測等。對于環境影響評價課程,聘請環評領域專家講授化工醫藥、采掘、冶金機電、農林水利、建材火電等類別的典型案例及環評要點等。本學院教師和外聘教師協同化完成課程的教學,使學生快速進行基礎理論知識與實踐對接,使學生具有環境工程領域的科學研究、工程設計和管理規劃方面的基本能力,滿足畢業要求。如能夠進行工程試驗的設計、操作、執行和結果分析,在工程試驗中能夠綜合運用所學的基礎理論和專業技術手段對工程問題進行分析、預測與模擬,設計針對該工程問題的解決方案等。
3 結論
在基于OBE的理念,CDIO的模式及三化培養體系,尤其協同化的育人滲透到教學實施過程中,確定培養目標、畢業要求、課程設置,修訂教學大綱,改變教學方法、教學手段、課程考核方式,彌補現有的教學過程中存在的不足,有效的提高教學質量、教學水平和學生的學習成效,以適應環境工程教育認證的需求。
【參考文獻】
[1]李志義,朱泓,,等.用成果導向教育理念引導高等工程教育教學改革[J].高等工程教育研究,2014(2):29-34.
[2]李志義.適應認證要求 推進工程教育教學改革[J].中國大學教學,2014(6):9-16.
[3]孫霞,程宏斌.基于OBE模式的C語言課程教學改革[J].寧波教育學院學報,2016,18(4):15-18.
關鍵詞:環境工程;分析化學;特色教學
引言
科學技術的迅速發展及其綜合化的趨勢促進了社會和生產技術的迅猛發展和不斷提高,市場經濟對人才培養的要求隨之提高,迫使高等教育工作者必須把教學改革放在核心的位置,必須不斷努力提高教學質量,培養出新世紀所需要的綜合型應用人才。
分析化學是最早發展起來的化學分支學科之一,是化學學科的一個重要分支。凡是涉及到化學現象,凡是需要了解或掌握物質的組成、含量、結構等信息,分析化學都要作為一種手段被應用到科學研究工作中,因此,分析化學在國家經濟建設、農業生產、環境保護等領域發揮著重要的作用[1]。
目前,分析化學是高等學校工科等有關專業重要的化學基礎課程之一。環境工程專業是20世紀70年代末發展起來的新興的綜合性學科,它是一門運用環境科學、工程學和其他相關學科的理論和方法,研究保護和合理利用自然資源,控制和防治環境污染,以改善環境質量,使人們得以健康和舒適的生存的學科,有著廣泛的發展前景。而化學學科就是其中的一個比較重要的相關學科,分析化學課程也是目前所有開設環境工程專業的高校的課程體系中不可缺少的一門學科基礎課程。
本文結合燕山大學環境工程學科建設過程中的特色教學,對分析化學課程進行教學改革,為培養創新型、高素質應用人才進行了有益探討。
一、選擇優秀教材,適應專業要求
分析化學按照分析方法依據的原理,可分為化學分析法和儀器分析法。化學分析法是以物質的化學反應為基礎的分析方法,主要包括酸堿、絡合、氧化還原和沉淀這四大滴定分析方法和重量分析法。而儀器分析法以測定物質的光學性質、電化學性質等物理或物理化學性質及其變化為基礎的分析方法,主要包括光學分析法、電化學分析法及色譜法等。從發展歷史來看,分析化學經歷了從以化學分析為主的經典分析化學發展到以儀器分析為主的現代分析化學的發展歷程,兩類分析方法都應作為新時代工科本科生學習的重點內容。而傳統的一些分析化學教材,內容上只是以化學分析法和儀器分析法中的吸光光度法為主,而沒有其他一些比較重要的儀器分析法的教學內容,而儀器分析法的教學內容經常被非化學專業列為必修的基礎課程[2],因此,選擇一本既有化學分析,又有儀器分析教學內容的合適的教材,非常必要。燕山大學環境工程學科根據此特點,選取了普通高等教育“十一五”規劃教材中的《分析化學》教材,這本教材符合上述的要求,得到了學生們的認同。
二、優化教學內容,適應人才培養需要
結合近幾年社會對環境人才的需求,燕山大學環境工程在對分析化學的教學內容進行改革時,突出學生專業綜合素質的培養,優化課程的教學內容,力爭做到課堂教學“學時分配合理,授課內容洞察學科前沿”。
在教學內容上,因為學生的專業是環境工程,將來分析的對象肯定也是環境污染物,因此燕山大學環境工程學科在認識到這一點的基礎上,大膽對教學內容進行改革。在教學過程中,增加環境污染物的來源,危害這些教學內容,針對這些環境污染物,將所適用的分析化學方法對號入座,使學生們既深刻理解到了環境污染物的相關內容,又掌握了這些環境污染物的分析方法,一舉兩得,取得良好的學習效果,通過課程教學內容的合理優化和調整,激發了學生學習專業的興趣,培養了學生的創新意識,提高了其綜合素質。另一方面,結合講授的內容,加強課程與專業的緊密聯系,將國內外生產、科研中的一些最新研究技術成果、學科的前沿知識和發展動態等信息適時地充實到教學內容中,同時鼓勵學生關注社會熱點問題,如水體富營養化,水體變黑發臭,蔬菜農藥殘留等問題,力爭讓學生了解前沿知識的動態,增加其學習興趣,發揮主觀能動性,去主動地尋求知識。