時間:2022-05-03 02:31:24
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇環境工程實習報告,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
大四下學期,我們環境工程專業學生進行了大學最后一次實習——畢業實習。畢業實習是在我們學完所有的專業課程和專業選修課后,在環境監測實習,生產實習基礎上又一次重要的實踐環節,也是畢業設計的有機組成部分,其目的是鞏固、驗證和強化我們所學習過的知識,培養理論聯系實際,綜合運用所學知識解決實際問題的能力,為我們即將開始的畢業設計和將來的工作奠定良好的基礎。
這次畢業實習,能使我們將課堂學過的理論知識與實際生產相聯系,加深對專業知識的掌握和理解,充分利用實習基地的有利條件培育我們分析工程實例的能力,強化發現問題、分析問題、解決問題等的綜合能力。
隨著經濟的進步、社會的發展、人民生活水平的進一步提高,人們對市政自來水水質以及水量提出了更高的要求要求,傳統的自來水處理工藝以不能完全滿足需要,傳統的自來水工藝有待于進一步改進,要求有更高的過濾速度以及更高的過濾精度來滿足當前的需求。
給水廠工藝流程一: 微絮凝過濾
工藝流程:
工藝特點:
此工藝由高效混合器、863過濾技術組成。各組成工藝特點如下:
1 .高效混合器具有水頭損失小、混合效果好、設備簡單、不需土建構筑物、不需外加動力設備等優點,在設計流量范圍內具有較好的混合效果;
2 .863過濾技術具有過濾速度快、精度高、反沖洗耗水率低、抗沖擊負荷,采用氣水反洗和表面水掃洗,沖洗效果好等特點,在同水量條件下,可有效減少占地面積,節省土建投資,提高出水質量;
3.絮凝劑自動加藥系統采用游動電位原理,可在線測量水中加入絮凝劑后的凈電荷強度,可實時改變投加量以獲得最佳絮凝效果,節約藥劑,提高絮凝效果。
因此本工藝具有投資省、效率高的特點。一般適用于水質較好的水庫水、地下水和溪水等。
給水廠工藝流程二:混凝沉淀+過濾
工藝流程:
工藝特點:
此工藝由高效混合器、絮凝池、沉淀池和da863過濾技術組成。各組成工藝特點如下:
(1.)高效混合器和絮凝劑自動加藥系統的特點(見前述);
(2.)絮凝池:①網格絮凝池:網格絮凝池具有絮凝時間短、絮凝效果較好等優點,適用于原水水溫4.0-34℃,濁度為25-2500ntu,單池水量以1.0萬-2.5萬m3/d為宜;②折板絮凝池:折板絮凝池具有絮凝時間短、絮凝效果較好等優點,適用于水量變化較小的水廠,單池水量可達10×104 m3/d,但其結構較為復雜,施工較不便;
(3.)沉淀池:①斜管沉淀池:斜管沉淀池具有沉淀效率高、池體小占地少等特點,進水濁度一般為500-1000ntu,單池水量不宜過大;②平流沉淀池:其造價較低,具有操作管理方便、施工簡單,對原水濁度適應性強,潛力大,處理效果穩定的特點,一般進水濁度小于5000ntu,但其占地面積較大;
(4.) da863過濾技術特點(見前述).
關鍵詞:認識實習;環境工程;教學改革
【中圖分類號】G640
文章資助:江蘇省“十二五”高等學校重點建設專業資助;南京工程學院高等教育研究課題(GY201123)研究成果
大學教學包括理論教學與實踐教學兩個環節。其中,實踐教學對于培養大學生的工程實踐能力具有重要作用[1]。環境工程專業的實踐教學除了實驗與課程設計,主要有認識實習,仿真實習和畢業實習。認識實習是該專業安排最早、涉及專業知識最廣泛、最難講解的實踐課程。當前環境工程專業認識實習存在一些不足。
1、存在問題
1.1、 認識實習與專業課程脫節
本校環境工程專業認識實習安排在第四學期,此時學生還處于基礎學習階段,很多基本概念和基本理論還沒有學習,普遍缺乏環境工程專業知識,直接導致認識實習學習的盲目性。盡管實習時,現場技術人員和帶隊教師會進行必要的講解和答疑,但是短時間內要學習掌握大量的專業知識具有困難。面對大量陌生的名詞,學生感覺難度較大,理解掌握的情況并不好。隨著近幾年學生人數的增加,實習安排和管理方面壓力增大,學生的實習報告內容雷同比例也不斷增加,實習效果不夠理想。等專業課程開始學習時,認識實習所參觀學習內容基本遺忘。
1.2、 認識實習學習模式單一
目前認識實多以參觀為主,學生在實習時只能看,不能動手。大部分人走馬觀花,學生參觀完后,對其中的工藝和工作原理不清楚,達不到實習要求,其實踐能力難以得到真正的提高。實習考核方式單一,基本上以實習日記或實習報告為主并參考實習紀律確定實習成績,有的甚至以實習報告作為評定實習成績的唯一依據。這樣做,不利于調動學生的積極性,導致實習報告成績與實際情況不符,也不利于保證實習效果。
1.3、認識實習資源匱乏、經費有限
實習基地是實習教學能夠順利完成的保證。受市場經濟的影響,越來越多的企事業單位不接受學生實習,一些單位的污染處理設施未正常運轉,不情愿為學生實習而承擔“額外”的運行費;另有一些單位不愿意為了學生前來實習影響了正常的工作,這就使實習基地建設困難,認識實習資源匱乏。
另一方面,隨著經濟的發展,實習費用全面上漲,但學校按學生人數配發的實習經費始終維持在較低水平。因此,為了節省開支,大部分院校的實習一般安排在學校附近的單位,采用租車的形式,當天來回,節省經費。
上述兩方面原因導致實習雙方為了節約時間,大量的學生同時進入實習場所,干擾聲音多,技術員介紹時大多數同學聽不到、聽不清,造成實習秩序混亂,在一定程度上導致了實習效果的下降。
2、實習內容和教學模式的改革
2.1、發掘校內資源,建立校內認識實習基地
為了解決實習基地建設困難較多的問題,本校積極發掘校內資源,整合專業實驗室,建立集實習、實訓、設計等功能于一體的校內實習基地,彌補校外實習中學生只能看而不能動、缺少實際操作訓練的不足。同時在校內實習基地中設計一些實踐環節,要求學生動手實驗,使學生充分了解相關設備使用操作方法以及數據的來源,加深學生對專業知識的認識。
2.2、完善認識實習學習方法,理論聯系實際。
實習過程中,以小組為單位,每組學生規定明確的實習任務。學生在規定的時間內完成任務。這樣,實習目的明確,避免了學生走馬觀花式的參觀。實習環節中,除了參觀、講座,還安排了實驗操作內容。
2.3、完善實習考核系統
改變過去僅憑實習日記和實習報告評定實習成績的現象。本校采取綜合考核的方式,考核內容包括實習表現、實習報告、筆試考核、口頭考核等。實習表現主要由指導老師評定,實習報告要求有實習內容和實習分析、感想內容。實習結束時,除提交實習報告外,還需進行工藝過程、處理機理及處理效果等內容的筆試考試,最后進行實習答辯,通過制作PPT文件,學生總結和介紹實習內容,接受實習教師提問,同時結合實習表現給出實習綜合成績。實習考核內容的多樣化有利于督促學生認真實習,積極思考,有利于提高認識實習學習效果。
2.4充分利用開放資源
本校環境工程專業認識實習教學內容包括:水污染控制工程、大氣污染控制工程、環境監測與生態修復工程、固體廢棄物處理處置工程。另外,還有本校的特色專業內容:電力環境保護工程。本校利用校企合作平臺,與多家污水處理廠、污泥發電廠、環保公司建立了長期合作關系,具有穩定的校外實習基地。近年來,南京市政府對這些水系采取了一系列生態修復工程措施,進行了有效的整治,為環境工程專業實習提供了鮮活的教學案例。
2.5認識實習運行模式改革
傳統的認識實習主要由動員、參觀、撰寫實習報告三個環節構成。近年來,許多高校提出認識實習的五個階段,分別由認識實習知識準備階段、現場實習階段、研究型實習階段、總結考核階段及實習延伸與拓展階段組成[2]。本校將認識實習分為四個階段,即動員準備階段,現場實習階段、研究型實習階段、總結考核階段。認識實習的延伸拓展階段只在部分優秀學生身上有所體現,如部分學生利用課余時間進入認識實習單位實習,部分學生進入老師研究團隊。
本校認識實習動員準備階段由指導教師對實習目的、意義等進行講解,提出實習紀律要求。這一階段安排資深教師進行講座,針對實習過程中涉及的專業知識進行介紹,為認識實習進行知識準備。現場實習階段主要是學生進入實習基地進行參觀學習,而研究型實習階段,要求學生將現場實習階段的問題帶入實驗室,進行實驗研究。總結考核階段要求學生總結認識實習內容,分析實驗結果,撰寫實習報告。并根據認識實習內容進行考試。
本校認識實習運行模式的改革,豐富了學生認識實習學習內容,極大地調動了學生學習積極性,有力地保證了認識實習的順利進行,提高了認識實習教學效果。
3、結語
認識實習有助于培養學生對本專業的興趣,開闊學生的視野,增加學生對專業的感性認識。實踐過程的體驗,將能更好地激勵學生,調動學生學習的積極性。只有調動學生主觀能動性,才能保證教學質量。
參考文獻:
關鍵詞:環境工程;認識實習;教學改革;實習質量
中圖分類號:G640 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)02-0021-02
隨著經濟的快速發展,我國環境問題日益突出,迫切需要環境專業類的人才。然而,當前環境工程專業本科畢業生的就業形勢并不樂觀。為提高工程人才培養質量,培養學生的工程實踐能力和創新思維能力,很多學校設置了認識實習、生產實習和畢業實習三大實踐環節。因此,認識實習環節的教學質量不容忽視。本文結合浙江工業大學環境工程專業近幾年的教學現狀和改革實踐,對如何提高實習成效進行了深入分析和探討,并提出了一些可行的改革措施和建議。
一、環境工程專業認識實習教學體系的構建
在工程教育國際化背景下,培養學生的工程實踐能力被公認為是高等工程教育的核心。浙江工業大學環境工程專業認識實習實踐環節安排在第4學期末,學時為2周,構建的認識實習教學體系如圖1所示,內容覆蓋城市給排水處理、工業廢水和廢氣治理、城市固體廢棄物的處理處置等。通過組織學生參觀企業、聘請一線工程師開設專題講座等方式,讓學生了解環境污染控制的必要性,了解相關的環境政策等,增強專業意識,為專業課的學習奠定良好的基礎。
認識實習設置了三個模塊:實習準備、集體授課和現場參觀。實習開始前,指導老師做好各項準備工作,并召開實習動員會。集體授課主要采用舉辦專業知識專題講座的方式,邀請不同領域的高級工程師為學生授課,專題涉及廢水處理技術、膜處理技術、環保設備和環境生物修復技術等。另外,專題講座根據其主題內容分散安排,一般安排在參觀相應企業之前,力與現場實習實現相輔相成的增益效果。現場參觀的企業主要安排在近郊,如杭州市七格污水處理廠、杭州市清泰水廠、杭州天子嶺垃圾填埋場等。參觀時主要由實習單位技術人員重點介紹具體的處理工藝和流程,以及一些構筑物和環保設備(如沉淀池、除塵器、風機等),使學生了解不同構筑物的基本構型,相關設備的基本知識和應用特性。認識實習的成績主要由三部分構成:實習報告(50%)、實習日記(30%)和實習態度(20%),據此評價學生通過實習對專業知識的掌握情況及對專業的理解。
二、認識實習教學實踐中的不足
1.實習單位較少,覆蓋面有待擴大。實習單位是決定認識實習教學質量的關鍵因素。由于時間短、經費少,認識實習單位一般選取近郊企業,目前與我校簽訂實習基地協議的僅有杭鋼、菲達環保、浙江潔華環保科技股份有限公司等少數幾家企業,而杭鋼今年已停產,即將搬遷。因此,校外實習單位較少、實習基地不夠穩定等問題亟待解決。
2.實習方式偏單一,學生參與度不夠。目前的實習方式主要采取的是開設專題講座和集中參觀。但由于實習時間較短,加上均為大班實習,一定程度上影響了實習效果。另外,企業出于安全、維持企業正常生產秩序等方面的考慮,一般只允許對處理設施進行簡單的參觀,而且諸如曝氣池、沉淀池等構筑物正常運行時無法觀察到內部結構,學生對現場實際工藝過程很難達到一定的認識深度,參觀過程也常易變成“走馬觀花”,流于形式。
3.實習指導教師人數不足,工程經驗有待提升。目前,我校環境工程專業每年認識實習的學生人數為80名左右,指導教師為3名中青年教師。帶隊老師要組織安排實習內容和進程,教授專業知識,現場實習時不僅要負責與現場技術人員的對接,還要維持秩序和安全,教學任務較重,容易忽視教學質量。另外,實習講解時,帶隊教師盡管能對工藝、原理等進行深入講解,但由于實踐經驗不足,對構筑物或環保設備實體的講述效果一般,而企業的技術人員由于理論知識上的欠缺,講解也較難達到理論聯系實際的效果,學生理解掌握的情況不夠理想。
三、認識實習教學體系的改革與思考
1.建設校內和校外實習基地,豐富實習單位類型。認識實習幫助學生探尋專業興趣點,注重廣度,參觀不同類型的有代表性的工程現場,可以使認識實習的作用得到最大發揮。對于已建立合作關系的菲達環保、浙江潔華環保科技股份有限公司、杭州七格污水處理廠等企業,應加強聯系,力求能形成長期穩定的實習基地。同時,不斷開辟新的實習點,豐富實習單位類型。近期已和浙江板橋清園環保集團、杭州邁騰環保科技有限公司等初步建立合作意向,尤其是板橋清園環保集團,由于其經營范圍廣,涉及廢紙造紙、污水處理、污泥發電等多方面,能使學生對生產工藝、排污環節、污染物的處理情況、生產管理狀況等有系統的認識,提高求知欲。這類集生產與三廢處理于一體的典型企業,是未來學生認識實習的重點。另一方面,鑒于濕地是環境生態修復的一種有效模式,因此我們積極利用公共社會資源,將西溪濕地和中國濕地博物館作為認識實習地點,并取得了較好效果。
建立校內輔助實習基地也是解決校外實習地點不足的一條有效途徑。校內實習地點具有穩定、省時省力的特點。目前,已在申請的專項資金資助下在校內建設完成了1套生活污水處理系統,作為校內實踐基地之一。另一方面,依托學科承擔的應用研究項目,充分利用已有的或擬建的廢水或廢氣中試處理裝置,繼續進行校內實習基地建設,這些裝置不僅直觀性強,而且可操作運行,有助于學生深化理解實際工程。
2.多種教學手段結合,引導學生主動思考。傳統的認識實多采用單向講解模式。但實習現場往往噪音較大,加上人數較多,往往會導致“聽不清”。為使處于隊伍后面的學生也能聽清講解內容,自2014年起專門配置了便攜式擴音器和無線耳機接收器,初步實現語音導覽功能,提高了現場的講解效果。還在集中參觀過程中設置了互動環節,便于學生提問交流,增強學生實習積極性。
在現有舉辦專題講座及現場集中參觀認識的基礎上,今后擬分別針對已建立的校外認識實習基地錄制工程案例視頻,并開發制作仿真系統,模擬生產工藝流程和設備。此外,專門設置認識實習預習環節,進行大班化的模擬認識實習,即帶隊老師向學生集中展示工程案例視頻和仿真系統,加強學生身臨其境的效果,讓學生從中可以獲得對實習對象的感性認識。現場生產實習過程中,則引導學生通過“沉浸-交互-構想”,將模擬實習的內容與現場工程實體進行結合,強化現場參觀實習的實習效果,提高實習質量。
3.以老帶新,加強師資隊伍的培訓。青年教師是教學工作的新生力量,加強對其工程實踐能力的培養,學生實踐能力的培養才有基本的保證。為此,2014年學科專門推出了《關于加強教師工程實踐能力培養的實施意見》,要求全體教師必須具備6個月以上的企業或工程實踐經歷。與此同時,還定期組織工程經驗豐富的老教師為青年教師進行培訓,組織青年教師深入企業進行工程實踐學習和鍛煉,完善知識和能力體系。此外,應建設一支相對穩定的認識實習教學隊伍,增加指導教師人數,探索小班化實習的可行性,從而提高認識實習的教學質量。
4.豐富考核方式,強化綜合能力考核。已采用的考核方式主要是遞交實習日記和實習報告,實習態度的評價主要由帶隊教師根據出勤率和現場互動交流情況進行評價。實習報告的評分中,應更加注重考量學生自我思考的內容。考核方式可進一步多樣化,如在現有考核體系中增加實習答辯,這有利于加深學生對專業的理解、提高表達能力和綜合實踐能力。
四、結語
認識實習在培養學生的工程實踐和創新能力方面起到了重要作用。我們將結合我校環境工程專業的特點和培養目標,繼續探索新的教學方式,不斷豐富認識實習教學內容,最大限度地提高學生的綜合素質,使學生適應新形勢下社會對人才的需求。
參考文獻:
[1]郭新超.環境工程專業三類實習的教學改革探討[J].高等建筑教育,2005,(4):66-69.
[2]殷長龍,劉東.石油類理工科專業認識實習模式的探索與實踐[J].大學教育,2013,(19):66-67.
Application and Exploaration on Improving the Quality of Cognition Practice in Environmental Engineering Specialty
YE Jie-xu,CHENG Zhuo-wei,CHEN Dong-zhi,GUO Ya-ping
(College of Environment,Zhejiang University of Technology,Hangzhou,Zhejiang 310032,China)
環境科學專業實踐教學過程中出現上述問題具備普遍性,對經常出現的這些問題如不及時改進,就消弱了實踐教學的重要性和必要性,進而進一步影響教學質量,而要有效的解決上述問題可采取如下相應對策。
1.1課內實驗環節
環境科學專業普遍存在著實驗教學環節薄弱及不全面的現象,使得實驗教學與理論教學脫節或不配套,二者不能形成一個有機的整體,從而導致學生的動手能力及創造力較差。就以淮陰師范學院環境科學專業為例,實驗課程主要包含兩部分:一是基礎性實驗,主要包括無機化學、分析化學等四大基礎化學實驗;二是專業性實驗,主要包括環境工程、環境監測、環境化學等實驗。
就基礎性實驗而言,在四大基礎化學實驗課程中,盡量多開一些與環境科學專業結合較為緊密的設計性實驗,適當增加環境專業相關儀器分析試驗學時,精簡無機元素化合物驗證性測定,減少重復性的有機合成實驗,幫助學生提高實驗主動性,從而為后續的專業實驗設計打下堅實的基礎。而就專業性實驗而言,實驗的設計與開設盡量具備典型性,盡量能囊括這一門課程的方方面面,精簡重復性的實驗,適當增加綜合性、設計性和研究探索性實驗,從而使學生的動手能力和創造性得到進一步提升。另課內專業實驗的開設也盡量做到全面,既要包括環境工程、環境監測等實驗室操作的實驗,也要包括環境土壤學、環境生態學等野外操作的實驗。
1.2實習環節
實習環節主要包括專業見習及畢業實習兩部分。就專業見習而言,應避免以往亂看一氣的傳統,在兼顧全面的同時也應突出重點。應讓學生全面了解見習單位的組織結構、運行情況及廢水、廢氣、固廢等處理工藝流程,另需適當延長見習時間,從而使學生的切身體會更深刻,進一步可提高學生的實際動手能力。就畢業實習而言,應摒棄學生自愿參與的方式,強制所有學生必須參加,并在實習結束之后要求學生寫一份詳細的實習報告,這樣才可切實提高教學質量,進一步可增強學生的實踐認知能力。另可加強校內、校外實習基地的建立,以滿足課程實習和畢業實習的要求,同時也可緩解校內資源匱乏的現狀。
1.3課程設計環節
課程設計設置的合理與全面與否,直接影響學生對這一專業的認知深刻以及實踐教學的好壞與否。因此,在制定課程設計培養計劃時,應盡量做到合理與全面。不僅需開設環境工程設計課程,其他諸如環境影響評價、環境生態學等課程的課程設計也需開設。另各課程的課程設計內容也應具有代表性,如環境工程設計內容可偏向于污水處理廠、垃圾填埋場等方面,而環境影響評價的課程設計內容可偏向環境影響報告表或報告書的編制等方面。
1.4畢業論文(設計)環節
畢業論文(設計)是本科生培養方案中的重要組成部分之一,也是衡量學生是否達到本科學歷水平的重要依據之一,對培養學生的創造力也顯得至關重要。畢業論文(設計)可實行導師負責制,導師一般由本專業或相近專業并具備講師以上職稱的教師擔任。為能切實提高學生的創新能力及科研素養,畢業論文(設計)應注重以下環節:(1)選題。論文選題應集中在當前比較現實或前沿的環境問題上,可由導師出題,也可學生根據自身的興趣愛好自擬題目,并盡量做到“一生一題”,避免傳統“多生一題”的現象。(2)大綱及技術路線的制定。畢業論文(設計)選題確定后,可要求學生在2周時間內查閱大量相關文獻資料,獨立完成文獻綜述的撰寫,在與導師討論后擬定出論文大綱、制定出合理的論文技術路線。(3)論文的實施和撰寫。論文的實施和撰寫階段是培養學生科研能力的重要環節,學生遇到問題可與導師相互討論,導師也應嚴格控制,要求學生應有嚴謹的學風和科學的態度,避免學生出現剽竊、大面積引用、學術不端等現象的發生。
2結語
環境問題是指人為引起的生態平衡被破壞或環境因素被改變,直接或間接影響人類的生存和發展的一切客觀存在的問題。環境問題的出現,其實質在于人類社會的發展與自然環境之間的關系出現了嚴重的失衡,而圍繞解決環境問題所做的一切努力以及因此而產生的技術方法和手段,則是環境工程學科所涉及的主要內容。
環境工程專業是一門交叉學科,與許多學科有著千絲萬縷的聯系。目前,由于國內外對工程教育和實賤教育越來越重視。因此,如何使學生在本科四年的學習過程中既有扎實的理論基礎,又有一技之長,同時適應社會發展的需求,成為了環境工程教育面臨的一大難題。而要培養既有專業素質又掌握一技之長的環境工程本科技術人員,其首要問題就是完善課程體系的建設,這也是人才培養是否符合規范要求和是否具有特色的關鍵所在。
二、國內外環境工程專業創新課程體系研究進展
環境工程是在20世紀60、70年代的全球社會、政治動蕩年代興起的。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確立。1970年之前,只有環衛工程師通過建造城市和工業廢水處理廠來實現對環境的保護。到了80年代,經過工程技術培訓的環衛工程師們改名為環境工程師,以便更好地與新環境保護局更廣泛領域的環境職責保持協調。現代環境工程學科在經過20多年的發展歷程后,正處在強勁發展階段,涉及了大量的民用、化工及農業工程等領域。
在過去的20多年中,美國環境科學與環境工程領域的發展極不平衡。環境工程領域的科學研究經費不僅很不穩定,環境工程從業人員也面對著很多不穩定因素的挑戰。有些大學院系內部的相關專業設置數量都在增加,也有些大學,涉及多學科的環境工程專業卻在減少;正在服務于環境工程學科的從業人員都是一些有學術背景的環境科學專家而不是環境工程專家。最近,美國在環境工程領域出現了三種旨在改變目前現狀以求得進一步發展的環境工程學科模式:第一種是以環境科學為基礎的環境工程發展模式;第二種是可持續發展模式;第三種是依靠技術進步的模式。
歐洲環境工程專業的教學計劃尚無統一模式,不同學校大多根據自身傳統學科的特點和優勢及政府機構和市場的需求,將環境工程專業教學納入到傳統專業中或作為主要的專業方向,獨立設置的環境工程專業本科教學計劃在歐洲并不普遍。目前,歐洲的許多高校或研究機構設有環境工程或環境科學碩士學位教學計劃和有關課程,這些教學計劃學制大多為1-2年,面向已獲得學士學位的人員開設或實行5年一貫制的碩士培養方式,學生畢業后可授予環境工程學位或以環境工程為專業方向的傳統工程學科學位,前種情形對高層次的學生更具吸引力。此外,有不少高校設有面向職業工程師的環境工程碩士培訓課程,這與我國目前的工程碩士的培養模式較為相似。
我國環境工程專業的課程設置在教育部頒布的有關環境工程專業規范的指導下,在設置基礎課和專業基礎課以及選修課時主要是圍繞“三廢”處理。統一的專業規范對規定基本的教學內容有一定的幫助,但也會導致不同學校之間在培養計劃、課程設置上出現雷同,進而失去自身的特色。縱觀各個高校的環境工程專業,大致由以下三種形式發展而來:第一,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;第二,以南京大學、浙江大學為代表的由傳統的化學、化工類專業發展而來的環境工程專業;第三,由其他礦業、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。
三、環境工程專業創新課程體系建設背景
2008年臨沂師范學院下發了《關于制定2008版本科培養方案的意見》(討論稿)。根據學校的要求,組織教師搜索資料,使其掌握國際上著名學校對環境工程課程體系的設置。研究發現,各大學的課程都是根據該國或者當地實際設置的,因此各有特色、各有所長,并且都達到了很高的水平。
臨沂師范學院主要參閱了新加坡大學環境工程專業的課程體系。之所以選擇新加坡大學,主要是基于兩個方面的考慮:中國和新加坡在文化、經濟發展等方面存在相似之處。另外,新加坡國立大學環境科學與工程的課程設置是國際一流的課程設置,而且得到了國際上的廣泛認可。他們有的課程,特別是專業基礎課,臨沂師范學院可以直接植入,如:“Airpol-iutionassessmentandcontrol”空氣污染評價與控制)、“Haz-ardousandsolidwaste”(危險固體廢物)等,但是有些課程臨沂師范學院進行了適當調整,如“Environmentalmicrobiology&biotechnology”(環境微生物學與生物工藝學)調整為“環境微生物學”(Environmentalmicrobiology);另外根據臨沂師范學院的專業特點刪除了部分課程,如“Climatechange”(氣候變化),“Energyresources”“conservationandalternatives”(能源保護)等課程。
另外,臨沂師范學院還參考了美國愛荷華州立大學、耶魯大學環境工程專業以及佛羅里達大學環境工程專業本科生與研究生的課程設置。由于國外大學環境工程專業各有其地域特色,因此簡單照搬照抄是絕對行不通的。
近年來,臨沂師范學院根據教育部高等學校環境工程專業教學指導委員會制定的《環境工程專業認證標準(試行)與《環境工程本科專業認證補充標準》,并充分結合已經召開的四屆“大學環境類課程報告論壇”的主要精神,同時參考“注冊環評師”、“注冊環保師”以及《環境影響評價崗位培訓教材》的主要內容,臨沂師范學院進行了課程設置和調整。新課程的改革主要依托以下幾方面的實施意見:
(一)指導思想
以應用型人才國際化培養模式改革為契機,積極推進課程體系建設和教學方式方法改革,進一步推進課堂教學模式改革,同時強化課外學習體系建設,重點突出學生能力培養和技能養成,以此提高人才培養質量和社會適應性。
(二)完善課程結構體系
在課程體系設計中,進一步加大實賤訓練課程的比重,同時突出學生能力培養,并科學處理講、練關系,按照三個“三分之一”的比例設計課程并組織教學,即把全部課程和課程教學內容按照各“三分之一”的比例設計:三分之一的課程(教學內容)采取講授方式組織教學,三分之一的內容以邊講邊練的方式組織教學,三分之一的內容以訓練方式組織教學。
(三)改革課堂教學模式
進一步解放思想、更新觀念、改革課堂教學模式,變灌輸式教學為問題式、啟發式、互動式教學模式,同時改變課堂以講授為主、課內以鞏固提高為主的傳統教學模式,實現理論課與實賤環節的合理分離與有機結合,使課內課外形成一個有機整體,重點圍繞以下幾個方面進行改革:1.課堂教學改革。
(1)教學內容精心設計課堂教學內容,改變傳統的系統講授模式,使課堂教學內容的設計充分體現出學生的學習主體地位,并與作業布置有機融為一體。一般來說,課堂講授內容一般包括以下幾種類型:一是重點、難點和新知識點的講授;二是學習方法的指導;三是教學內容的基本線索與基本思路;四是學生預習自學無法完成的部分或需要提高的部分。其余內容均通過學生預習、復習完成,并以作業、測驗、訓練等形式進行檢查。
(2)組織形式改變以教師為主導、以講授為基本形式的傳統課堂教學模式,強調突出學生的主體地位,建立以學生為主體、教師組織、全校服務的教學模式。課堂教學以問題式、啟發式、探宄式為主要教學方式,并根據教學內容及學生學習需要靈活選用,一般可采取講授、討論、訓練、講練結合等形式。
2.課外學習體系建設
以自學指導、課外訓練、實習實訓為主要內容,以課外作業為基本形式,進一步完善課外學習體系建設,強化學生課外的學習訓練。
(1)強化預習性作業進一步強化預習環節,充分發揮預習環節在教學中的作用。主講教師要精心設計預習作業,并在教學組織前布置給學生。預習性作業一般包括以下三種形式:一是以知識為主要內容的基礎性預習,即通過學生自學,使學生掌握通過自學即能夠學會的內容,以便教師減少課堂講授時間。同時,針對教學內容找出問題和難點,以便教師確定課堂講授和輔導答疑的重點;二是以研宄為主要內容的提高性預習,教師針對課程教學內容,以強化學生的思維訓練和提高創新能力為主要目的,布置預習性作業,使學生在某些方面或某個問題上具有一定的研宄基礎,以此為課堂討論準備條件;三是以基本操作為主要內容的實賤性預習作業,使學生通過預習,掌握實驗實訓所需的基本技能或儀器設備的基本操作規范,以此為課堂實驗實訓奠定基礎,提高課堂教學效果。
(2)提高實賤性作業比重為了提高學生的實賤能力以及強化技能培養,提高實賤性作業在作業中的比重顯得尤為重要。實賤性作業一般包括實驗、實習、實訓、觀摩、頂崗、調查等形式,主講教師可根據課堂的性質、特點及學生的實際需要科學確定實賤性作業,并通過實驗報告、實習報告、調研報告等形式進行檢查督促。
(3)增加鞏固提高性作業的數量進一步健全課外學習體系,增加鞏固提高性作業的數量,使學生進一步鞏固基礎知識、基本理論和基本技能。同時增加以研宄、拓展為主要內容的提高性作業數量,并通過習題、讀書筆記、論文、實驗報告、設計說明書等形式進行檢查督促。
通過課程體系的改革,特別是理論教學環節與實驗教學環節的合理分離與有機結合,理論教學課程的門數減少了,但課程的內容卻得到了凝練,教學的重點也更加突出,同時實驗教學課程的門數隨之得到了增加。實驗教學與相關理論教學在內容上緊密結合,成為理論課程教學內容的自然延伸和必要補充,使學生能夠更好地認識、理解和把握理論課程中學到的基礎理論和基本知識。
四、環境工程專業創新課程體系的特點
第一,強化理論基礎和工程專業基礎,提升學生的基礎研宄能力。為了提升學生的基礎研宄能力,提高學生的綜合競爭力,將環境工程專業的數學課程調整為”高等數學“、”概率統計“、”線性代數“,使學生能夠更為系統地學習數學知識。保留原來的“普通物理學”,并加大課時量。化學課程進行調整,強化學科化學基礎。為強化學生的專業基礎,現對環境工程專業培養計劃中的化學課程進行了課程合并以及對環境工程的化學課程進行了系統優化,現調整后開設的化學課程為:“無機化學”、“有機化學”、“分析化學”、“物理化學”。同時,加強工程專業基礎,加開“電工學”、“工程力學”、“流體力學”等課程,但保留原來的“計算機輔助工程制圖“和”信息基礎“等課程的主要內容。
第二,對專業基礎和專業課程進行調整,突出環境工程的實用性教育。為了使學生在社會上的競爭力得到提高,在課程設置上,除了傳統的治理技術課程以外,一方面強調現有社會的需求,做到與時倶進,同時強調教學的實用性,擴大知識面,并充分考慮環境工程學習的系統性,環境工程開設的專業課程主要為:”環境監測“、“環境工程微生物”、“環境工程原理”、“水污染控制工程”、“大氣污染控制工程”、“環境評價”、“固體廢物的處理與處置”“物理性污染控制”“環境規劃與管理”等。為提高學生的動手能力,充分利用各種資源培養學生的實賤能力,在專業課程的開設同時開設實驗課程。
第三,結合學校特點,以重點課程建設帶動環境工程專業發展,同時加強拓展學生的知識面,并且以“注冊環評師”“注冊環保師”考試科目作為參考。臨沂師范學院的環境工程專業是在原來的地理專業的基礎上建立起來的,因此在開設了“環境土壤學”“室內空氣質量研宄”“清潔生產”“環境信息系統”“儀器分析”“城市環境學”等課程時,還開設了“環境工程名著導讀”“環境專業英語”等課程。
第四,為強化人文社科知識的要求,注重學生能力的全面培養,將“其它選修課”設置為全校公選課,其中包括美術與藝術、經濟管理、中國傳統文化、音樂修養、美術、科學簡史與英語口語等知識。
第五,加強實驗和實習課程。環境工程專業及市場要求學生具有扎實的理論基礎知識、寬廣的知識面,同時也要求學生具有較強的分析和解決問題的能力,然而,分析和解決問題能力的訓練則有賴于較多的實驗和實習訓練。對于高校來說,這方面主要的問題還體現在資金方面,如何在現有的實驗室水平上,盡可能多地提高學生的動手能力,增加學生實驗和實習的機會,是各高校面臨的又一問題。實驗課程方面,在現有的實驗室水平基礎上,主要的基礎課、專業課應盡可能多地開設實驗項目。實習方面則分為認識實習和生產實習。認識實習主要是使學生獲得污染物治理工程、工藝、設備方面的感性認識,學生可以參觀考察各個不同工藝的污水、大氣、固廢治理實例;生產實習可以將學生安排在環境監測站、污水處理廠或工廠的污染控制工程,讓學生了解環境污染處理和控制的現狀以及掌握污染控制工程的設計和施工程序等。這樣一方面解決了學校實習場所、器材不夠和落后的現狀,另一方面也讓學生了解到了環境部門的狀況,使學生的專業學習與生產實際緊密相聯。
第六,有組織的環保活動為學生實賤能力的培養開辟了廣闊的空間。環保照片征集、環保課件制作大賽、環保知識競賽、環保進社區、環保演講賽、環保科技論壇等大型活動有效地促進了學生的積極性和環保意識,增強了其在學校及社會的影響力。根據專業培養目標、學科發展趨勢和可持續發展的需求,不斷地進行培養方案的優化和修訂。所有課程基本上實現多媒體教學手段,大部分專業課程設置有實賤課程并設有配套經費。部分課程設置小論文教學、英文文獻閱讀、案例分析討論等互動式教學模式。通過學生參與的交互式教學方式,以期達到拓寬學生思維和提高教學效果的目的。
本文作者:王淑勤 趙毅 胡志光 單位:華北電力大學環境科學與工程學院
專業實踐教學體系與創新能力的關系
實踐教學環節必須注重以知識的綜合應用為目的,以創新能力的培養為目標[7]。環境工程專業實踐環節包括實驗課教學、課程設計、生產實習和畢業實習等。在實踐教學程序上,一是加強基本技能的培養:培養學生基本實驗理論、數據處理知識、實驗規范和實驗方法的能力,學會常規實驗儀器的使用;二是加強綜合能力的培養:培養學生運用理論知識分析問題和解決問題的能力;三是加強設計能力的培養:在指導教師的指導幫助下讓學生獨立完成從查找資料、擬定實驗方案,直至設計編寫實驗報告的全過程,達到學生自我設計實驗方案的實踐教學效果。在教學計劃中將基礎課實驗內容單獨設置、獨立考核,在實驗課程總門數增加的情況下,綜合性、設計性實驗比例呈遞增趨勢。目前本專業新修訂的教學大綱中有綜合性、設計性實驗的課程占實驗課的比率大于90%,綜合性、設計性實驗題目數量也有較大幅度的增加。在綜合性、設計性實驗的教學實施過程中,應注意的問題:1)注意實驗的設置及引導,給予學生選題的主動權,讓學生選擇感興趣、有意義并可行的實驗項目。2)明確實驗設計要求,規范實驗內容。要求學生自己查閱文獻資料,選擇實驗項目和實驗方法,自己制定實驗方案。3)為學生進實驗室提供寬松的條件,讓學生善于發現問題,做好現場指導。4)執行實驗方案的過程是鍛煉學生分析問題、綜合應用理論知識和能力的過程,鼓勵學生動手的同時還要動腦筋想辦法綜合應用理論知識指導實驗過程,學會及時調整實驗方案。5)綜合性、設計性實驗的考核體系中包括實驗方案的設計、實施過程和實驗效果以及數據分析。
課程設計不僅可以補充和深化教學內容,而且是引導學生理論聯系實際、培養學生的“工程”思想,提高學生綜合素質的途徑。環境工程專業設置有為期各1周的有害氣體控制工程、除塵技術、水污染控制工程、環境質量評價、物理性污染控制工程共5門課的課程設計。通過課程設計使學生進一步消化和鞏固所學內容,利用所學的基本理論和基本技能,解決環境工程領域的實際工程問題,全面提高學生的分析、計算、總體設計、使用技術資料、編寫設計說明書的能力、工程繪圖和綜合表達能力。我們在課程設計的教學組織中,一方面充分注意到要發揮課程設計對理論教學的補充作用,做到二者相互銜接、緊密配合;同時,注意發揮課程設計在培養學生素質與創新能力方面的重要作用。因此,在課程設計題目的選擇上,要求指導教師盡可能從近年參與或有關設計部門的實際工程中篩選出題目。為使同班同學拿到的課程設計題目的難度要求相適應,我們僅對設計內容做了適當的簡化,使題目的總體難度相近;但在內容與設計路線上有較大的差異,做到分組設計。學生可在教師的指導下根據自己對某一工藝的興趣,自主選擇題目,從而充分發揮學生的主動性和能動性,激發學生的創新精神。課程設計成果包括兩個方面,一是計算說明書,二是一定數量的圖紙。圖紙是一門工程語言,識圖能力和繪圖能力是對環境工程師最基本的要求。課程設計的成績組成中不僅包括設計成果,還包括總體設計過程和答辯效果。
校企合作與產學研密切結合是培養創新人才的有效途徑。生產實踐教學既是獲取知識的過程,又是綜合運用知識、培養分析和解決生產實際問題能力的過程,這些都是學校教育所無法替代的。通過為期3周的生產實習和為期2周的畢業實習教學環節,主要是鞏固所學的火電廠動力工程方面的理論知識,進一步掌握火電廠生產過程的工作原理、設備結構和性能參數,熟悉火電廠污染物的種類和產生機理,熟悉電力環保工作的主要內容,掌握電力生產過程中主要的環境污染物及控制設備運行、維護情況。生產實習重在認識電廠的生產全過程,參觀電廠的生產設備以及運行維護情況;畢業實習重在化學、環保車間的參觀學習,強化專業課的理論與生產實際的結合。我校一直與幾大發電集團公司保持著緊密的教學、實習合作關系,并建立了實習基地,比如河北的邢臺電廠、邯鄲熱電廠、馬頭電廠、西柏坡電廠、保定熱電廠、唐山陡河電廠等。目前,各實習基地已建立整套規范化的實習管理制度,學校結合電廠實際已制定了符合現行教學計劃及教學大綱要求的實習計劃和實綱。在學生實習出發前,學院、教研室和帶隊教師組織動員大會,明確實習任務和具體安排;學生進廠后,請具有豐富實踐經驗的專業人士為學生做專題報告,講解安全規程,要求學生通過安全規程考試后才能參加后續的實踐活動;參觀過程中,由實習單位的專業技術人員對整個處理流程、單體構筑物以及某些功能實驗室、和主要的實驗儀器做較為詳細的講解,在這一過程中,學生可以就自己感興趣的問題與接待單位的人員進行交流。另外還安排學生到車間班組跟班運行,頂班上崗,實際體驗電廠的運行過程,學生與工人師傅和技術人員進行面對面座談和交流,以開闊視野,改變了以往的實多停留在走走看看的層面上。此外,將實習成績的評定進行量化,把參觀實習期間的表現、實習日記與實習報告的撰寫質量相結合。
綜合實踐教學體系改革與創新能力的關系
綜合實踐環節包括社會實踐活動、綜合實驗和畢業設計(論文)等。綜合實驗是單獨開設的實驗課程也是綜合實踐教學環節。其目的是使學生通過專業課的學習,能夠提出問題,自己制定研究方案,進行方案實施、數據處理及分析、總結、撰寫實驗報告,受到基礎研究、應用基礎研究以及實際工程技術方面的科學思維和科學實驗訓練,在工程實踐能力和創新能力等方面得到進一步的鍛煉與提高。為了提高綜合實驗的效果,建立了校內綜合實驗教學基地─中水站、電力生產動態模擬實驗室、燃燒實驗室,學生不僅可以參觀實際水處理系統、發電機、汽輪機和鍋爐系統的運行工況,還可以采集樣品進行現場分析測試,對運行中出現的異常問題尋找解決方案。通過兩周的綜合實驗鍛煉,學生對現場實際問題進行多指標的檢測分析和治理研究,加強了對具體的實際問題的認識,學會了利用原有專業課的知識分析解決實際問題,提高了分析問題、解決問題的能力,鍛煉和提高了動手能力。環境學院認真貫徹教育部文件精神,建立和完善了畢業論文(設計)規章制度,制定了畢業論文(設計)手冊,加強了過程管理,每年對畢業設計題目進行審查,對不規范的題目及時修改,并在畢業設計期間進行中期檢查,建立了抽檢、評審和分組答辯等質量監控體系。#p#分頁標題#e#
畢業設計(論文)主要有以下幾種類型:工程設計、產品開發型、工程技術研究型、軟件開發與設計型、理論研究型等。組織廣大教師在第七學期末申報題目,題目審查確定后,指導教師要根據題目制定畢業設計(論文)任務書,明確畢業設計(論文)的主要內容和要求,分階段完成時間和最后工作成果,以及主要參考資料和調研計劃等。任務書經教研室審批后,在學生畢業實習前下達,使學生結合畢業實習搜集相關資料和實驗樣品,了解題目內容和要求,為撰寫開題報告準備資料。畢業論文(設計)為期16周。前三周主要是查資料、熟悉題目內容和實驗方法,撰寫開題報告和文獻綜述。在畢業設計任務實施的過程中加強指導和強化過程管理,指導教師要經常督促、指導、啟發學生帶著問題尋找資料、尋求解決問題的辦法。第八周左右教研室組織檢查小組對畢業設計進行中期檢查,要求學生匯報論文進展情況,明確進一步的設計方案。建立導師與學生討論的例會制度,要求指導教師在畢業設計(論文)的每個階段要及時對學生提出要求,使學生明確各階段的目標、任務及完成任務的方法。嚴格執行指導教師和學生請假制度,確保指導教師和學生在時間與精力上的投人。畢業論文成績由指導教師對學生整體表現評價和答辯成績組成。環境工程專業注重選拔優秀學生,參與教師自己的科研工作,創造條件讓學生盡早接觸科研,盡早參與創新性實驗。有些學生的畢業設計(論文)題目就是結合教師自己的科研項目而進行的創新性研究。總之,幾年來的實踐證明,實踐教學體系的改革有效地提高了教學質量,鍛煉了學生的綜合素質、創新能力,為學生今后的發展奠定了堅實的基礎。
乙方(實習學生):
丙方(學院系部):__水利職業學院環境工程系-(0633-8170294)
為貫徹教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》(教高[2006]16號)“高等職業院校要保證在校生至少有半年時間到企業等用人單位頂崗實習” 的文件精神,積極探索創新高端技能型人才培養模式,增強學生的專業技能,經甲、乙、丙三方共同協商,就赴甲方頂崗實習事宜,達成如下協議,以期共同信守。
實習時間: 年 月 日至 年 月 日
一、甲方職責和義務
1.甲方應提供實習場地和設備,包括生產、工程或辦公的場地及相關條件。
2.甲方為乙方提供生產性實習崗位時,需為乙方購買人身意外傷害保險,工作期間乙方發生人身安全問題依據《勞動法》由甲方負責,其余時間責任自負。
3.甲方根據乙方實習崗位實際情況,按國家規定向其提供必需的勞動防護用品。
4. 甲方按照本單位的規章制度以內部員工的要求對乙方頂崗實習進行管理,并提供一定的生活保障。
5.乙方實習期間,若乙方不能勝任工作或不服從安排,甲方應及時通知丙方,共同協商解決辦法。
6.頂崗實習結束后,根據乙方的具體表現進行考核和評定,并簽署鑒定意見,以作為考核乙方實習效果的依據。
7.對頂崗實習期間表現符合甲方要求的學生,甲方承諾由事先約定的用人單位于2012年4月20日前跟乙方網上簽約或者簽訂正式書面就業協議(省人社廳式樣)。
8.如果乙方實習期間沒有不稱職的的表現,頂崗實習期滿甲方承諾由事先約定的用人單位跟乙方簽訂正式勞動合同并免除試用期。
二、乙方職責和義務
1.實習前,乙方要簽訂安全實習保證書,保證在實習期間不違紀。
2.頂崗實習期間遵紀守法、注意人身安全,增強自我安全保護意識。
3.乙方應定期向校內指導教師、輔導員(或班主任)匯報自己的情況,及時了解學校教學情況及其他方面的工作安排。
4.乙方在實習期間應堅持自學學校的相關課程,丙方應按業余教育方式提供相應輔導。乙方必須參加學期末的課程考試,若因工作原因不能按時參加考試,需持甲方證明提前申請緩考。甲方應為乙方的學習和考試提供方便。
5.實習期滿,乙方須寫出書面總結和實習報告交丙方檢查和保存。
三、丙方職責和義務
1.與甲方一起做好頂崗實習學生的思想教育和指導工作。
2.與甲方一起做好對頂崗實習學生的實習考核鑒定工作,對其實習期間的表現作出實習鑒定。
3.對在頂崗實習過程中違反《頂崗實習協議書》規定、擅自離開實習單位的學生,丙方將按學校的有關規定進行處理。
四、本協議一經簽訂,甲、乙、丙三方須共同遵守。其他未盡事宜,由三方協商解決。
五、本協議一式三份,甲、乙、丙三方各執一份。
甲方(蓋章): 乙方(簽名):
法人代
表或委托人(簽名): 聯系電話: 電子郵箱:
聯系電話: 家長(簽名):
電子郵箱: 聯系電話:
年 月 日 年 月 日
丙方(蓋章):
法人代表或委托人(簽名):
關鍵詞:濱海灘涂;環境科學;野外實踐;教學研究
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A?搖 文章編號:1674-9324(2014)04-0141-02
野外實踐教學是高校教學工作的重要補充,也是學生掌握知識、提高素質的重要途徑,實踐教學體系的建設直接決定了人才培養的質量[1]。環境科學專業重點研究人與自然的相互關系,因此對野外實踐教學的要求相對更高。野外實踐教學體系建設對環境科學復合型人才的培養至關重要,目前已引起各方面的高度重視。然而,受傳統和條件所限,目前環境科學專業野外實踐教學工作開展尚不完善,難以滿足現今人才培養的需要。筆者通過對鹽城地區沿海灘涂濕地這一獨特地理優勢的分析,提出了利用其構建環境科學專業野外實踐教學體系的構想。目的在于拋磚引玉,引起環境科學教師的關注,根據當地實際自然條件完善環境科學專業野外教學實踐,提高學生素質。
一、環境科學專業野外實踐教學的重要性
野外實踐教學是環境科學專業教學過程中必不可少的一個環節,也是培養學生實踐能力、創新能力和團隊精神的綜合性訓練環節。教育部下發的《關于加強高等學校本科教學工作,提高教學質量的若干意見》中指出:實踐教學對于提高學生綜合素質、培養學生創新精神與實踐能力具有特殊作用。無論從理論聯系實際的角度看,還是從體現學生素質教育和創新能力與實踐能力培養的要求看,加強野外實習對生態學及其相關專業的學生來說,都是十分必要和迫切的教學環節[2]。野外實踐教學的目標不僅是將書本上的知識在實踐中加以理解和強化,而且是訓練學生野外工作和獨立研究能力的重要措施。其目標定位已不再是單純的理論教學和實驗教學的延續,而是在學習理論的同時,對野外調查的方法和步驟、樣品采集與處理、野外儀器工具的使用和維護、野外數據的分析與處理等進行學習和實踐,這樣不但能鞏固環境科學基本知識,對環境問題產生直觀認識,而且能夠在實踐活動中了解知識獲得的過程、經歷知識價值生成的過程,從而主動構建自己的知識結構,鍛煉學生獨立從事環境科學野外工作的能力及獨立進行專題研究的能力。這是理論教學和實驗教學所不能取代的。此外,環境科學的野外實踐也是學生崗前培訓的重要場所和手段。環境科學理論性較強,與畢業后的實際工作要求有較大差距。利用野外實踐教學把學校所學知識轉化為實際的動手動口能力,培養相關的溝通能力和合作能力對于學生畢業后順利開展工作提供了演習的平臺,因此野外實踐教學不僅是學生理論聯系實際的場所,更是參加工作前,接觸社會、接觸生產實際的重要基地[3]。
二、利用濱海灘涂濕地進行環境科學專業野外實踐教學的優勢與可行性
一個良好實習區域的選擇也是成功開展野外實踐教學的重要前提,盛桂蓮等[4]和楊曉菁等[2]人為:生態學教學實習地點的選擇應具備以下幾個條件:生物資源豐富,植被類型多樣;相關的自然和社會資料翔實;交通便利,生活設施完備;最好已與有關單位建立教學基地共建或有教學合作關系。與生態學類似的環境科學野外實踐教學也應具備類似的條件。濱海灘涂濕地是一種重要的濕地類型,是大陸與海洋的交界帶,在全球環境變化中起著重要作用。鹽城地區擁有全國最大的平原性淤長型灘涂濕地,是開展環境科學野外實踐教學的理想場所。然而過去并沒有意識到灘涂濕地在環境科學教學中的重要作用。近年來,隨著環境科學人才培養要求的提高,利用地域優勢(如灘涂濕地)進行野外實踐教學逐漸引起重視。灘涂濕地具有野外實踐教學的獨特優勢:典型性。鹽城地區擁有全國最典型的濱海灘涂濕地類型,大量原生灘涂作為自然保護區被完整保存下來,此外,現代農業和工業等人為強干擾下的灘涂濕地變遷過程也非常顯著;全面性。灘涂濕地是海洋和陸地的交錯帶,包含環境科學研究的各個界面和介質過程,不但可以研究自然狀況下的環境過程,也可以研究人為影響下的環境變遷;多樣性。灘涂濕地涵蓋了環境科學研究的各個方面,水質學、土壤學、動物學、植物學、環境工程、生態工程等均可以在灘涂濕地中找到研究對象。海洋景觀、大陸景觀、濕地景觀結合自然保護區生物多樣性,構成了教學潛力巨大的鹽城濱海灘涂濕地體系。利用灘涂濕地進行科學專業野外實踐教學不但能使學生加強直觀印象,鞏固所學的各方面的知識,而且能夠培養興趣點,找到自己今后努力的方向。
三、利用灘涂濕地進行科學專業野外實踐教學體系的構建
灘涂濕地野外實踐教學資源極其豐富,然而目前尚未沒有形成完成的野外實踐教學體系。筆者建議將鹽城地區灘涂濕地資源進行有效整合,共同構建灘涂濕地環境科學野外實踐教學體系,該體系的構建將對環境科學實踐教育和創新性人才培養具有重要意義。
1.教學內容的構建。灘涂濕地教學體系基本組成應包括三條主線:(1)自然狀態下的灘涂濕地。使學生鞏固加強《環境化學》、《生態學》、《微生物學》等各基礎課程的內容,并形成直觀印象。(2)人為干擾下的灘涂濕地。使學生加強對《污染生態學》、《土壤學》等課程的認識,并對目前我國工農業污染現狀有直觀的了解。(3)污染控制措施。利用灘涂濕地中的工農業污染源及其環境工程和生態工程控制途徑,加強對《水污染控制》、《環境工程》等課程的認識,從實踐中認識并熟悉各種工程措施。野外教學實踐體系應該囊括環境化學、土壤學、水文學、水質學、生態學、環境工程、水污染控制等課程,在課堂理論學習基礎上進行全面、系統的野外實踐教學活動[1]。實踐教學活動應針對不同課程,因地制宜、因材施教,充分利用灘涂濕地資源,采用學生喜聞樂見的形式進行,在實踐教學同時,將書本知識和目前國內外最新研究動態相結合,讓學生自己發現問題、解決問題,并反饋于課堂教學,形成完整的教學過程。
2.教學方法的構建。大自然是最理想的天然實驗室,環境科學是研究人與自然關系的科學,更需要走進大自然。課本上枯燥的內容需要與野外實踐相結合才能產生最好的教學效果。灘涂濕地為環境科學專業學生提供了理想場所,但還需要注意教學方法的選擇。良好的教學方法能起到再教育的目的,而不會轉變成單純的旅游。通常可采用現場細致觀察法、現場啟發講授法、現場操作教學法、現場知識競答、工作目標設定等各種方法進行,通過啟發、引導,拓寬學生知識面、啟發思路、激發學習興趣。在野外實踐過程中這些教學方法要靈活運用,以達到最好效果。在野外實踐基礎上,編寫實踐教材、制作多媒體,并通過反復實踐,不斷凝練、改進,提高教學水平[1]。
3.創新能力和合作能力的培養。學生創新能力是目前高校教育的重要目標之一,也是人才培養的關鍵。野外實踐教學體系對培養學生創新能力具有重要推動作用。單一的課本宣講難以激發學生的學習興趣,灘涂濕地豐富的教學資源加上教師適當的教學方法,勢必能夠極大地提高學生的自主創新能力。野外情況復雜多變,需要學生能夠靈活應變,教師現場提出的目標任務學生須組隊加以完成,這對于培養學生的溝通能力和團隊合作能力也具有重要作用。
4.考核體系的構建。野外實踐教學體系的考核不同于課堂考核,更注重學生各方面能力的考核。通過在野外對學生完成實踐工作過程的全面審視,比如任務完成情況、現場問答、實習報告等[5],從中判斷其學習能力、語言能力、團隊合作能力、溝通能力、領導能力等,這比在課堂中的筆試考核更能反映學生的綜合素質。在考核后反饋給學生,促進其進一步成長,同時反饋于教學中,為改進教學、提高教學質量提供依據。
鹽城地區得天獨厚的灘涂濕地資源為環境科學野外實踐教學體系的構建提供了良好條件,利用灘涂濕地進行環境科學野外實踐教學不僅能滿足本地區本專業學生的需求,而且能夠吸引國內相關院校相關專業師生前來學習、研究。將地理優勢、人才優勢進行有效整合的野外實踐教學不但有利于環境科學學科的蓬勃發展和創新性人才的培養,而且對我國經濟與環境的和諧發展具有積極意義。
參考文獻:
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[2]楊曉菁,顧延生,葛繼穩.“普通生態學”野外實踐教學模式初探[J].中國地質教育,2009,(4):114-117.
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1.創新能力培養思路
1.1 找出存在問題
以往的高校培養模式中,受傳統的“重理論、輕實踐,重知識,輕能力”思想觀念的影響,普遍存在著重視理論教學、忽視實踐教學的現象,具體表現在:實驗教學的目標不是以培養創新人才為直接教學目標,而是以強化學生對理論知識學習,熟練掌握某種操作技能為目的;實驗教學內容過度依附于理論教學,演示性、驗證性的實驗類型較多,綜合性、設計性的實驗較少;實驗教材落后,未跟上現代科學技術的發展;實驗教學過程強調模仿和訓練,學生只需要按照實驗教材規定的實驗方案、儀器、設備和實驗步驟進行實驗操作、觀察和記錄實驗結果即可,學生在整個實驗過程中只是被動參與,沒有主動思考。
環境科學與工程是實踐性很強的學科,而且發展十分迅速,領域在不斷擴大,熱點問題不斷涌現,學科水平提升很快,但在本科教學中也普遍存在前述問題,亟待確立新的培養模式,開拓新的培養方法6-]。
1.2 確立創新能力培養模式
為適應學科發展和社會服務的要求,南京大學環境科學與工程實驗教學中心在實驗教學過程中,以學生為本,以培養學生綜合素質、調動學生潛能、提高學生自主創新能力為目標,不斷改進實驗教學方法和手段°8,摸索出了一套創新能力培養模式。
該模式可歸納為“頂天”、“立地”式,即:一方面依托國家重點學科、國家重點實驗室、國家工程中心等高水平教學科研平臺和環境學院高水平的師資隊伍,將實驗教學與科研相結合,鼓勵學生早期進入實驗室進行科研訓練,實現“頂天”;另一方面將實驗教學與工程應用和社會實踐相結合,加強暑期學校的生產實習和實踐教學活動,建立穩定的校外實習基地和中試基地,開展多種形式的社會實踐活動,鼓勵學生走出象牙塔、關愛自然、服務公眾、回報社會,鍛煉學生切實解決實際問題的能力,實現“立地”。
2.實驗教學與科研相結合的方式
2.1 科研成果轉化為實驗內容
南京大學環境科學與工程實驗教學中心堅持實驗教學內容與我國環保形勢和國際學術前沿接軌,鼓勵實驗教師積極開展科學研究和實驗改革研究,將自己的科研成果轉化為實驗教學的內容。如:早在上世紀90年代,當時的實驗室主任孔令仁教授就將自己的“光化學氧化降解有機污染物”的研究成果轉化到專業實驗課“環境化學實驗”中,開發了“萘水溶液中的光化學氧化實驗“產生柱法測定萘水的溶解度”等新實驗,近年還把新開發的“多功能光降解儀器”應用到教學實驗中;楊柳燕教授把國家自然科學基金項目研究成果轉化成“環境微生物學實驗”中“有機污染物的微生物降解一高效脫酣菌的分離和篩選實驗”,并將Ames試驗轉化為“鼠傷寒沙門氏菌/晡乳動物肝微粒體致突變性實驗”;孫成教授把新技術“雙波長與導數光譜法”應用到專業基礎實驗課“環境監測實驗”中,開發了新實驗“雙波長與導數光譜法測定廢水中苯酣與2,-二硝基苯酣”;高士祥教授將其主持的國家自然科學基金項目“環糊精對難降解有機污染物的降解機理研究”的部分內容編寫成研究性實驗一“增溶實驗”,應用于低年級學生的開放性實驗中,等等。
2.2 本科生創新性實驗計劃
南京大學自2007年4月起全面啟動了大學生創新訓練計劃,由本科學生個人或創新團隊在指導教師的指導下,自主選題、自主設計并完成實驗。環境科學與工程實驗教學中心在學校投入專項經費、設立創新訓練指導中心的基礎上,追加投入經費和人員指導,構建了完整的國家、省、校、院系四級大學生創新訓練體系,積極組織學生申報,學生也展現出較高的科研熱情和良好的實踐能力。3年來累計申報通過65項,支持總經費26.7萬元。其中2007年獲得國家級、省級重點支持的7項,校級項目8項;2008年獲得國家級、省級重點支持的7項,校級項目15項;2009年目前已獲得省級1項,校級14項。迄今已結題16項,獲得國家級優秀3項。
2.3 開放性實驗
南京大學環境科學與工程實驗教學中心根據低年級學生主要接受化學、生物、物理等基礎實驗訓練的特點,依據學校“優化課內”,“強化課外”的教學原則,為浦口校區一二年級學生開放實驗室,設置開放性實驗,提高低年級學生對專業的認識。開放實驗的內容及手段均綜合了多門學科,是集基礎知識、學科前沿動態與實際應用為一體的綜合性實驗。其中包括:小麥受重金屬脅迫實驗研究、工業廢水實驗室模擬多級處理實驗、浦園室內外環境空氣污染檢測與控制研究、浦園水體富營養化檢測與控制研究等12項實驗項目。參加學生120人次/年,并提交相應實驗報告及論文6940。
2.4 本科生導師制度
為強化科研與教學的相互滲透,鼓勵學生早期進入實驗室進行科研訓練,環境學院設立了本科生導師制度,吸納本科生在二三年級即可自主選擇導師、參與導師承擔的重大課題的研究,并對本科生開放重點實驗室、資料室,提倡本科生和研究生合作進行實驗和研究活動,鼓勵本科生學研結合,積極撰寫和發表學術論文。
在本科學習階段,很多學生受益于創新性實驗計劃和本科生導師制度,發表了學術論文,參與了專利申請。近年來,本科生37篇,其中SCI論文10篇。
2.5 本科畢業論文和設計與導師科研課題掛鉤
多數本科生畢業論文和設計均從導師承擔的課題中選題,使學生有機會接觸學術前沿。根據近3年的統計,41%的本科生畢業論文選題來自指導老師承擔的國家級課題,29%來自省部級項目。
3.實驗教學與工程應用和社會實踐相結合的方式
環境科學與工程是應用性極強、與社會密切相關的學科,承擔著解決經濟發展中必然伴隨而來的環境問題的重任。因此,實驗教學中心突出理論教學與實際工程和社會應用的結合,鼓勵學生走出象牙塔,通過多種方式達到關愛自然、服務公眾、回報社會的目的。
3.1 暑期學校
南京大學自2003年起實行3學期制,在暑期舉辦5周時間的暑期學校,著力培養學生綜合素質。中心承擔了環境學院“暑期學校”的教學任務,通過聘請國內外學者開設專題課及講座、安排研究型實驗、組織數學建模等競賽培訓、建立穩定的校外實習基地、以及開展多種形式的社會實踐活動,鍛煉學生的實踐能力,并通過指導學生完成實習報告、小學期總結或撰寫學術小論文等,提高綜合能力。
3.2 教學實習
中心與多家科研院所、企業、環保管理部門建立了長期的合作關系,擁有穩定的教學實習基地,為學生提供接觸工程和社會的機會。這些基地包括:南京地理與湖泊研究所太湖生態系統實驗站、中石化揚子石化水廠、南京大學宜興環保科技研發中心、江蘇泗洪洪澤湖濕地自然保護區、江蘇省環境科學研究院、江蘇省環境監測中心站、南京市環境監測中心站、常州市環境保護局、江蘇戈德環保科技有限公司、江蘇三強環境工程有限公司等。這些實習基地均有良好的設施、穩定的指導教師隊伍,教學實習工作規范化、制度化,能滿足不同專業教學實習的要求。其中南京大學宜興環保科技研發中心為環境工程專業的學生提供中試基地,成為實驗教學中重要的組成部分。
3.3 暑期社會實踐
暑期社會實踐是鍛煉學生能力、培養學生人文素養的重要手段,學生經過社會實踐的洗禮后能達到“長見識,增才干”的鍛煉效果。中心在學生實踐方面給予了很高的支持力度,連續3年被評為“南京大學暑期社會實踐先進集體”,多支團隊和個人受到省級和校級表彰。以2008年為例,成功申請暑期社會實踐團隊9個,都非常成功地完成了實踐任務,取得了優異的成績,其中“濕地使者行動”綠色蒲公英”等實踐團均引起了當地公眾和媒體的關注和稱贊。
3.4 環保協會活動
中心通過支持南京大學環境保護協會的活動,在學生中開展各類環境主題活動,同時加強學生對外交流,服務于社會。如開展各類環保知識講座;組織“綠色”系列活動與南京大學青年志愿者協會合作在校內以及紫金山開展垃圾清理志愿服務;在南京市梅花山以及揚州市開展環境風險與人身健康調研系列活動;組織綠色活動、濕地使者行動等品牌活動。
3.5 實驗教學開到海外
為拓展人才培養視野,中心致力于本科生國際交流合作,將實驗教學的課堂開到海外。
(1)本科生赴海外著名大學插班學習。每年均有人數不等的學生派到美國、澳大利亞、日本、芬蘭和香港等地學習和生活,直接接受國外著名大學的熏陶,培養實驗能力和國際化的眼光。
(2)赴美科學實踐之旅。聯合美國自然科學研究院和美國圣約瑟夫大學于2008年8月共同組織了一支包括2名教授、名博士生、2名碩士生和8名本科生的學習交流團隊,赴美國費城等地參加了為期20天的活動,以引導學生走出校園、邁出國門、接觸世界、開拓視野,在理論聯系實際的基礎上深入探究環境問題的根源和本質,努力探求解決當前環境問題的有效途徑。
(3)赴名古屋市、常州市污水處理廠參觀比較實踐。2008年8月,05級同學組團聯系并參觀了日本名古屋市的名古屋市寶神污水、污泥處理場、寶神廢物回收利用中心以及挖留污水處理廠,通過與名古屋污水處理廠與工作人員深入交流,就名古屋市污水處理事業發展、現狀、所面臨的難題以及處理工藝等展開討論,同時結合環境工程暑期實習前往常州市污水處理廠的生產實踐,比較了兩市污水處理發展情況,嘗試找出差距,并探究了中國在發展污水處理時的著力點,如何預防缺乏遠見的發展模式。
4.結語
在當今國際化發展的大環境下,環境科學與工程專業人才培養和學科也得到了前所未有的重視和發展,其機遇是十分難得的,但是同時也面臨著嚴峻的挑戰。本文就復旦大學環境科學與工程系在通識教育背景下培養具有國際化視野的研究型環境專業人才的一些舉措,作出了具體的闡述。其措施多樣,能夠全面的培養專業人才的能力,比如:開設全英文授課課程,國際交流合作辦學,助推學生出境短期留學訪問,建立健全學生實習基地,學生內部組織課題組輪轉研究,學生自主參與課題組科學創新實踐等。除此之外,復旦大學還進行了進一步的工作設想,比如開設研討型課程,讓學生自主思考和研究,增強自身的探索精神和能力。再比如對學生進行本碩博一體化培養,使學生全面而完整的發展自己,成為一個具有國際化視野的通識教育研究型人才。
關鍵詞:
環境科學;全英文課程;國際合作辦學;實習基地建設;科創實踐
實施通識教育背景下的國際化視野研究型人才的培養前提是大學生接受了比較完整的通識化教育,而在復旦大學,這種前提已經完全具備,因為復旦大學的通識教育已經貫穿了整個大學本科階段。學校的整體通識教育理念統籌著環境科學與工程專業人才的培養的頂層設計,因此國際化人才的培養必定符合通識教育的發展目標。大一的學生除了要學習通識教育課程,還要學習基本的文理課程。自2013年起,環境科學與工程專業的學生被編入自然科學的大類招生,進校之后暫且不進行院系的細致分類,與原系學生共同學習基礎科目,只到大學二年級才開始進行具體院系的分類。在大二時讓學生突破專業基礎課,并在大二的下學期進行專業方向的分配,這樣可以保證學生能夠更加全面的發展和了解自己的學習情況和興趣,從而選擇更適合自己的專業方向。在大三和大四的階段中,學校將會按照環境科學,環境工程和環境管理的專業分類來對學生進行專業課的教授和培養。另外,在學習專業知識的同時,實踐實習和科創項目也會貫穿始終大學本科階段,以方便學生更好地將學到的專業知識與實踐技能的習得相結合,更好的培養自己的能力,向著通識教育國際化視野的研究型人才方向發展。復旦大學環境科學與工程系在近年來不斷提升自我,從制度建設改革和專業活動開展等方面進行進一步的提升和創新,以此作為提高環境科學與工程專業人才的質量的方法,并制定了一系列詳細的改革措施。例如:(1)在教學過程開始之前,了解學生和教師的意見與建議,充分尊重學生的發展意愿,并照此對于學生培養方案和教師教學大綱進行梳理,并作出相應的調整和創新,以適應學生和人才培養與時代的發展需求,促進學生更好地進行自我發展。(2)明確對于教師從事教學的獎懲制度,通過系教學指導委員會對于教師的教學進行檢查和反饋,以便嚴格把控教學進度和教學質量,保證通識教育大背景下對于國際性視野研究型人才的培養能夠順利進行。(3)加強宣傳。通過進行專業宣講會、組織講座、參觀實驗室、參觀環保企業、進行暑期社會實踐等方式對新生和低年級學生實施專業宣傳,加強他們對于專業的認同感和熱愛程度,激發他們在本專業的興趣,使他們更好地學習本專業的知識,促進高素質人才的發展。(4)對于課堂教學、實驗教學、野外實習、生產實習、畢業論文等各個環節一定要嚴格把控,力求每一個環節都能達到預期的效果,培養學生的各方面能力,提升學生的專業素養,保證畢業生的專業素質。(5)完善導師制度,通過實行“寢室導師”等方式,加強教師與學生之間的聯系與互動,讓學生和老師處于一個平等溝通和交流的狀態,而老師也要時刻注意自己的身份與言辭,學會用自己的幽默和理解等品質發揮出自身的人格魅力,用自身的科學精神熏陶身邊的學生,為學生解決生活和學習上的困難,引導他們更加積極勤奮的學習專業知識。這些舉措的實施使得鞏固學生專業知識、加強學生學習熱情和主動性等方面收效顯著。在這個基礎上,我們對于復旦大學的環境專業人才培養特色等方面進行了具體的探究和分析,從而得到了進一步提高專業人才培養質量的方法。復旦大學環境科學與工程專業人才培養有四個大的方向:通識教育、個性化培養、專業訓練和國際化視野,這也是復旦大學專業人才培養的四大特色方面。本文在以下篇幅中將著重介紹通識教育背景和理念下的國際化視野(包括全英文課程教學,學生出境交流訪學,國際交流合作辦學)和研究型人才(野外實踐與實習,學生課題組輪轉,科創項目開展)。
一、通識教育背景下的國際化視野
復旦大學是國際知名性大學,著力于培養與國際接軌的高質量人才,并且,復旦大學的本科畢業生大都會選擇大學畢業后進行研究生的考取或出國深造,而期間需要的資料查閱,科學研究和出境交流都需要用英語,大學中的全英文課程就起到了它應有的作用。另外,復旦大學與國外高校聯合辦學,互相承認學分,也能夠滿足國際交流和交換生的需求。目前,環境科學與工程系為本科生開展的全英文公共選修課包括“能源與環境”、“氣候變化與能源”,以及專業選修課“大氣化學”、“全球環境變化”“環境水文學基礎”、“儀器分析”、“水環境化學”、“環境納米技術”也使用全英文教學。而其中“能源與環境”獲選“2013上海高校外國留學生英語授課示范性課程”的稱號。而對于研究生的全英授課復旦大學也采取了中歐大氣化學暑期學校和研究生課程“FIST”項目(FudanIntensiveSummerTeaching,暑期集中式授課)等形式。開設全英語授課課程對于師生雙方都有很大的挑戰性。國內老師的母語都不是英語,所以全英文授課備課過程是十分艱難而且必要的。而學生面臨的挑戰在于在課堂上要隨著老師的語速快速的理解授課的內容并作出反應,若語言基礎不夠扎實,不僅課上提出疑問和探討會受到阻礙,而且理解授課內容也將成為一項困難的任務。復旦大學積極接受海外留學的教師,鼓勵他們開展全英文課程,并在課時上進行一定的計算和傾斜也是順應了國際化程度提高,英語應用范圍愈發廣泛的大趨勢。同時復旦大學也挑選英語水平高的研究生擔任助教,幫助后進學生加強英語學習。經過不斷的努力,復旦大學通識類全英文課程覆蓋面不斷擴大并取得了良好的效果。復旦大學在2009年和2011年與國外高校簽署了環境科學與工程“2+2本科生聯合培養項目”,即在復旦大學學習兩年,在合作高校學習兩年,累積夠相應的學分就可以在畢業后得到兩所高校的畢業證書。這個項目提高了學生學習的熱情和積極性,并促進了國際交流。同時為了培養本科生的考研意識,復旦大學也進行了研究生雙學位和聯合培養項目的探索。復旦大學為了開闊本科生視野也進行了本科生短期出境訪學的活動。這樣的活動在系內進行選拔,公派一定名額的學生出境,這樣不僅在系內形成了勤學的風氣,也使得出境的學生擁有更高的學識和品格,傳播復旦大學的學風的同時也進行了國際間的交流。而對于入選的學生,復旦大學也做好了相應的接洽工作,保證學生的學分獲取。
二、研究性人才的培養
復旦大學是一所研究型大學,也希望在學生學有余力的情況下激發出更多學生的創新和興趣,培養他們成為研究型人才,所以為避免知識與能力的脫節,復旦大學也為學生們準備了許多實踐性課程。復旦大學聯系了多個生態基地和示范區,為學生的實踐實習尋到了一個好地方。而學生們的實踐實習內容也是多樣化,可供學生自行選擇的。實習內容包括統一講解要求,實習講解做法,實地采集數據和測量,樣本分析,數據處理和實踐報告等。最后還會有實結,方便學生進行自我反思和提高,進一步了解實踐研究和野外實習的區別,更好的將知識與實踐能力相結合,以求將來更好的學習和工作。同時,復旦大學也根據學生的不同實習效果進行了更方面的總結,也為不同細致專業的學生提供了更適合的實習地點。為了更好的培養研究型人才,復旦大學在2014年起在環境科學與工程系推出了一項全新的項目,即學生內部的課題組輪轉研究學習。即要求學生在大學二年級時,在本系的四個課題組里進行研究實習,在每一個組的研究實習時間不少于一個月,這樣做不僅可以使學生接觸到多個研究課題,進行多元化的研究實習,一個月的最低時間限度也可以避免課題組輪轉而帶來的研究不徹底,草草了事的情況的出現,保證了學生能夠高質量的完成每個課題組的研究實習活動。實習的內容也包括許多:開始課題研究前對于實驗室安全規范的了解和學習,對于日常實踐內容的重復和檢驗,對相關文獻進行調查研討,參加小組會議進行交流討論,參與教師和實驗室研究生指導下的部分輔研究課題等。在學生完成所有的實驗室實習項目后,要針對自己的實驗室實習過程與結果寫出相應的實習報告,對于實習中的各個重要過程、環節和實習進展作出一個具體而完整的總結歸納,并詳細闡述自己對于實習的感受,以便于日后的反思和經驗的提取總結。復旦大學通過對學生實施課題組輪轉的制度,培養了學生對于研究的感性認識,熟知研究型課題的過程與進展細節,培養了他們對于研究課題的興趣和熱情,有利于學生在日后作出“雙向選擇”從事研究性工作,成為研究型人才。除了課題組輪轉的制度創新,復旦大學環境科學與工程系也十分重視學生的科創實踐活動。即學生進行自主的科創項目的申請書,并自我完善,在科創項目通過公開答辯后,就可以進入指導教師的課題組進行課題研究活動了。在課題進行過程中,會應用相應的中期考核和結題報告等形式對于學生的研究進行及時的監督和管理,并在過程中對于學生的研究方法與技能進行指導,促進他們能力的提高,最后對于他們的科研結果進行評估,并給予指導意見。學生的科創項目有望道學者計劃,曦源項目,團委科創項目,登輝項目,創新性實踐計劃等多個科創項目。除此之外,為了促進環境科學與工程系的本科學生參加科研實踐活動,從中發現頂尖人才和好苗子進行進一步培養,復旦大學還特意開展了“拔尖人才計劃”,每年都在大學二、三、四年級中選拔出品學兼優,熱愛本學科的2-3名學生進行為期一年的重點培養和教導,在此期間對這些學生的能力進行提高,致力于將他們培養成高素質的研究型人才。讓學生進入實驗室自己動手進行實驗活動有利于培養學生的實踐操作能力,也更大程度的調動了學生對于實踐活動的興趣和參與度,也為學生打下了堅實的科研基礎,同時,在指導學生的過程中也有利于老師觀察每個學生的素質和能力,選拔出更好的人進行重點培養。在這種環境下,有相當比例的學生在大學二年級就選擇了進入實驗室進行科學研究活動。經過這些年的經驗積累,在學生科學研究創新這方面也取得了巨大的成果,近年來復旦大學本科生的率在不斷上升,更是有許多學生的論文在AppliedCatalysisB:Environmental、AppliedCatalysisA:General、JournalofHazardousMaterials、Industrial&EngineeringChemistryResearch等學術期刊上發表過第一作者論文。本科生科創活動對他們日后的發展方向起到了重要的影響作用,復旦大學環境科學與工程系的學生有三分之二都選擇在畢業后進入更高的學府進修科研項目或者直接投身于科研項目的研究,這也是復旦大學實施各項制度活動的目的所在。
三、進一步設想和實踐
除了以上措施,復旦大學也在不斷探索著進一步的發展方向。
(一)在未來的教學中,復旦大學將會采取更加靈活的方式進行課堂知識的傳授,反轉師生角色,以學生為主體,調動課堂氣氛,促進學生的自主學習與實踐探討能力,為研究型人才的培養打下堅實基礎。同時指引學生將知識與實踐相互結合,不斷提高自身能力。
(二)實行本碩博一體化培養,這樣既可以保持學生學習的連貫性,又可以在長期的培養中挑選出更適合的人才,分類培養,因材施教使得人才的能力得到更大的發揮。與此同時更可以檢驗此項制度的優點和漏洞,進行及時的彌補和優化,以便更好的服務于人才培養。
綜上所述,目前環境科學與工程人才培養機遇與挑戰并存,為今的出路就是不斷進行創新,與國際接軌,在通識教育的大背景下培養具有國際化視野的研究型人才,不斷發展通識教育,推進國內外交流,促進自身更好的發展。
作者:劉濤 單位:鞍山師范學院國際交流學院
[參考文獻]
關鍵詞 專業認證 畢業要求 車輛工程 實踐課程體系 反向設計
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.12.021
Abstract Under the program accreditation background of the engineering education, the undergraduate teaching should highlight the principle of the application and practice. At the same time, the training objectives development must meet the current social needs, and the training objectives not only include the requirements when students graduate, but also reflects the expected achievement success in the social and professional field after students graduated 5 years. The education reform of the reverse design research for the practice curriculum system based on graduation requirements, and actively explore and to build a practical teaching system for the demands of professional personnel training, and scientifically and objectively set the practical curriculum system, which can ensure the training objectives and the graduation requirements are fully realized.
Key words program accreditation; graduation requirement; vehicle engineering; practical course system; reverse design
0 前言
目前,我國普通高等學校的工科在校生約 700 萬人,居世界首位。①但我國工程教育目前普遍存在著工程實踐教育嚴重不足,畢業生難以滿足企業的用人要求等問題。主要表現為:工科專業課程體系相對陳舊;學生的工程實踐訓練相對缺乏;教師隊伍普遍缺乏工程經歷;工程專業畢業生普遍缺乏團隊協作能力、有效的人際交流能力等現代工程能力。②據世界經濟論壇《2012-2013 年度全球競爭力報告》顯示,美國 81% 的工程專業畢業生能夠立刻勝任工作,而中國只有 10% ,這說明我國高等教育存在與社會需求相脫節、學生實踐能力薄弱等問題。工程教育認證通過引入第三方機構對相關專業進行認證,可有效提高學校教育教學質量,縮小高校培養目標與用人單位需求之間的距離,其作用正日益受到政府、高等院校和企業的重視。③
為確保畢業生質量,工程教育專業認證提出了10條通用畢業要求,認證專業必須通過評價證明所培養的學生達到這些畢業要求,確保畢業生質量。就目前我國的工程教育現狀,畢業要求的達成主要是通過合理設置理論課程系統和實踐課程體系得以實現,而其中實踐課程體系是不僅是理論聯系實際的重要環節,而且是訓練學生基本技能、全面提升專業素質的重要途徑。本項目以我校車輛工程專業工程教育認證進入持續改進階段為背景,開展基于畢業要達成的實踐課程體系反向設計研究,對提高畢業生工程實踐能力和創新能力具有十分重要的意義。通過對已發表的文獻進行分析,當前的研究中還存在以下問題與不足,④⑤例如未在工程教育認證制度背景下,針對培養目標、畢業要求探討課程體系的優化問題。因此,在工程教育專業認證背景下,基于畢業要求達成對實踐課程體系進行反向設計是否有必要。
1 基于畢業要求達成的實踐教學活動的反向設計
1.1 基于培養目標的畢業要求反向設計
在工程教育專業認證背景下,應突出應用性和實踐性的原則,制定的培養目標必須符合當前社會需求,并能對未來發展有合理的預期,即培養目標不僅包括學生畢業時的要求,還應能反映學生畢業后5年左右在社會與專業領域預期能夠取得的成就,因此有必要根據培養目標進行畢業要求的反向設計,步驟如下:首先根據培養目標分解出實踐能力,根據實踐能力對認證標準的通用畢業要求進行反向設計,提出畢業要求的指標點;然后再根據畢業要求的指標點對實踐教學活動進行反向設計。擬建立的培養目標、畢業要求、實踐課程體系之間的關系表。在此關系表中,通過實踐課程體系的實踐教學活動實現畢業要求的達成,最終實現車輛工程專業的培養目標。
1.2 實踐教學活動的反向設計
首先將我校車輛工程專業制定的11條畢業要求進行指標點分解,力求將宏觀、抽象的畢業要求具體化和具有針對性;然后根據指標點反向設計包括理論課程實驗、實踐課程、課外活動在內的實踐教學活動;最后,為了考核畢業要求的達成度,制定相應的考核方式、達成度評價周期,并形成記錄文檔。以畢業要求4的2個指標點為例進行說明,對于指標點――能熟練運用車輛工程基礎知識解決實際問題,反向設計的實踐教學活動為:理論課程實驗――汽車電控單元與接口技術、汽車理論、汽車試驗學;實踐課程――汽車設計課程設計、畢業設計。對于指標點――熟悉現代汽車制造工藝流程和先進制造方法,反向設計的實踐教學活動為:論課程實驗――汽車制造工藝學;實踐課程――生產實習、畢業實習;課外活動――挑戰杯、大學生方程式賽車競賽。采取的考核方式以提交報告和參加競賽為主,達成度評價周期定為整個本科學習期間,需形成的記錄文檔包括課程設計說明書、設計圖紙、畢業論文、實習報告、實驗報告、學科競賽獲獎等。
2 基于畢業要求達成的實踐課程體系結構反向設計
2.1 構建實踐課程體系與理論課程體系的新型關系
建立兩者之間的新型關系,是進行實踐課程體系調整的基礎。以畢業要求為核心,以課程體系為要求達成手段,構建實踐課程體系與理論課程體系的關系結構。其中課程實驗主要實現對理論課程知識點的實證,創新性課程實驗由對應課程的多個理論知識點支撐,而綜合性實踐環節由多個理論課程支撐。在此關系中,實踐課程體系與理論課程體系為并行關系,并非傳統的實踐課程為理論課程服務的關系。為了確保畢業要求所體現的實踐能力有效達成,可調整理論課程的知識點,甚至配置相應的理論課程。
2.2 實踐課程體系結構的調整
工程教育專業認證制度下的畢業要求對畢業生的人文素質、終身學習能力、團隊協作、國際視野等方面提出了新要求,因此有必要對原有的實踐課程體系需要進行調整,使新實踐課程體系能達成畢業要求新增加的指標點。以畢業生應具有終身學習能力這一畢業要求為例,應增加培養學生自學能力的實踐課程。或是在原有實踐課程增加相應實踐內容,例如在畢業設計中增加新知識的應用內容,通過自學提高學生自學能力。
3 基于畢業要求達成的實踐課程反向設計
3.1 基礎課程實驗反向設計
基礎課程實驗以促進掌握基本理論為目標,實驗內容以基本理論的實證為主。根據課程教學大綱所定的知識點和畢業要求,反向設計課程實驗的項目和實驗內容。以“大學物理實驗”課程為例說明如下:首先根據該課程教學大綱規定知識點情況確定需要的實驗項目;然后車輛工程專業的畢業要求2的指標點2(“能系統或過程進行數學建模,并達到適當的正確性和可用性”)設計實驗內容。由于該指標點強調的是數學建模能力,因此針對“運動定律與力學中的守恒定律”知識點設計動量守恒定律驗證實驗的內容時,應通過建立動量守恒定律的數學模型進行定律驗證。
3.2 專業基礎課程和專業課程實驗反向設計
基礎課程實驗以夯實專業基礎知識為目標,實驗內容以汽車原理理解為主。根據汽車的重要組成子系統,確定課程實驗的項目,根據畢業要求反向設計課程實驗的內容。以已實施的“汽車電控單元與接口技術”課程實驗為例說明。電機驅動系統是純電動汽車的重要系統,根據畢業要求4的指標點1、3和4,以及畢業要求7的指標點3(“綜合考慮環境、法律、倫理等影響因素的制約,能充分論述設計的合理性”),確定開設純電動汽車驅動系統實驗,反向設計實驗內容包括驅電池管理、電機控制、行駛負載模擬三大部分。對于畢業要求4的指標點1――用于車輛工程基礎知識解決實際問題,反向設計思路為“驅動系統性能是保證純電動汽車動力學、經濟性和續駛里程的關鍵,但目前仍有很多關鍵技術未得到解決”,反向設計的項目為驅動系統實驗。對于畢業要求4的指標點3――能應用先進的機電一體化及電控技術,反向設計思路為“電機控制,SOC 預測、能量管理、充放電均衡是驅動系統的關鍵電控技術”,反向設計項目為電機控制實驗、電池管理實驗。對于畢業要求6的指標點3――綜合考慮環境、法律、倫理等影響因素的制約,能充分論述設計的合理性,反向設計思路為“目前國家對電動汽車驅動系統實驗制定了相應的行駛工況模擬方法,且驅動系統要求滿足“雙百”指標,即續駛里程超過100km,最高車速超過100km/h,以上需要考慮的因素必須進行行駛負載模擬實驗”,反向設計項目為行駛負載模擬實驗。
4 結論
在工程教育專業認證背景下,基于畢業要求達成對車輛工程專業實踐課程體系進行反向設計,首先根據培養目標進行畢業要求的反向設計,擬建立的培養目標、畢業要求、實踐課程體系之間的關系;然后基于畢業要求達成進行實踐課程體系結構的反向設計,構建實踐課程體系與理論課程體系的新型關系;最后基于畢業要求達成對基礎課程、專業基礎課程和專業課程的實驗進行反向設計。
論文資助項目:湖南省普通高等學校教學改革研究項目(湘教通[2014]247號),學生能力導向的機械類專業工程訓練改革與實踐,回歸工程實踐的機械類專業工程教育人才培養模式改革與實踐
注釋
① 張學洪,張軍,曾鴻鵠.工程教育認證制度背景下的環境工程專業本科教學改革啟示[J].中國大學教學,2011(6):37-39.
② 羅衛蘭,駱健,王海艷.基于專業認證的計算機專業課程體系改革[J].中國電力教育,2014(30):54-55.
③ 畢家駒.中國工程專業認證正進入穩步發展階段[J].高教發展與評估,2009(1):1-5.
文章介紹了給水排水儀表與控制課程教學改革背景,指出了目前教學體制存在的問題,提出了地方高校給水排水儀表與控制課程“1+2+3” 教學模式,即1條主線(工程應用型人才培養)、2個重心(理論教學、實踐教學)、3種能力(工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力) 并舉的教學新模式。
關鍵詞:地方高校;給水排水儀表與控制;工程應用型人才;教學研究
中圖分類號:G6420;TU96+1 文獻標志碼:A 文章編號:
10052909(2016)06011405
一、給水排水儀表與控制課程教學改革背景
1996年,“水工業的學科體系建設研究”列入國家“九五”科技攻關計劃,開始了給水排水工程專業教學改革進程;1997年,高等學校給水排水工程學科專業指導委員會(以下簡稱專指委)西安擴大會議上明確了教學改革方向:適應水資源短缺、水污染等的挑戰,專業內涵和外延方面需進一步拓展;1998年,專指委寧波擴大會議上提出教學改革重點:調整拓寬專業教育內涵、更好地為行業發展服務;1999年,專指委武漢擴大會議上制定了新的《給水排水工程專業人才培養方案》,該方案貫穿了以水質為核心的主導思想,專業內涵有了進一步發展,體現了社會和科技發展對該專業的新需求[1-2]。在優化教學內容基礎上,對水質工程、水資源、管道系統、建筑給水排水等主干課程進行了整合與充實,建立了以10門主干課為核心的新課程體系,給水排水儀表與控制課程為其中之一,《高等學校給排水科學與工程本科指導性專業規范》將給水排水儀表與控制課程列入16門推薦課程[3]。
為了更好地反映水的社會循環整體概念,以及科學與工程融合的專業發展特點,經教育部批準,在2012年高等教育本科專業目錄中,“給水排水工程專業”正式更名為“給排水科學與工程專業”。據教育部統計,截至目前,全國有159個辦學點開設給排水科學與工程專業,畢業生8 561人,在校生40 000人。隨著專業改革進程的日益加快,相應地對給水排水科學與工程專業高等教育提出了更高的要求[1-2]。
地方高校作為高等教育的重要組成部分,要為地方和區域的經濟發展作貢獻,為地方針對性的提供應用型人才。在當前形勢下,地方院校如何培養適應社會需求和企業需要、具有時代特色的應用型人才,是值得我們探討和研究的理論與實踐相結合的問題[4]。應用型人才可分為三類:工程應用型人才、技術應用型人才和技能應用型人才[5]。隨著地方經濟快速發展和人民生活水平的提高,給排水行業內涵發生了很大變化,行業的服務對象從城市基礎設施建設,擴大到水社會循環的整個過程和各個環節;行業的任務從主要解決城市和工業用水的供給和排放,即以滿足“量”的需求為主,轉變為以改善水質為中心、水量與水質問題并重,滿足實現水的良性社會循環的目標[2]。相應地,對給排水科學與工程專業人才質量上的要求也在發展變化:對給水排水行業人才知識結構和素質的要求越來越高,需要在水的開采、加工、輸送、再生回用和可持續利用等方面,具有由以下各部分組成的專業知識結構,即水處理工藝、水資源與管網、水工業經濟、有關的工程知識和機電、儀器儀表、計算機與自動控制等方面高新技術知識,社會對工程應用型人才的需求也越發迫切。
給水排水儀表與控制課程涉及給水排水、儀器儀表和自動控制等3個學科的內容,以儀器儀表和自動控制技術在現代化供排水工程中的應用為教學主體目標,該課程是給排水科學與工程專業主干課程,也是為地方培養給排水行業應用型人才的重要教育環節。在上述背景下,適應社會發展推進教學改革勢在必行。
二、給水排水儀表與控制課程現有教學體制存在的主要問題
(一)專業課程體系設置不合理,課程整體性和延續性不足
專業課程體系設置不合理,表現在:一是部分教學內容在不同課程中簡單重復。例如水泵的變頻調速控制,在泵與泵站、水工藝設備基礎課程中也有涉及。二是相關專業課程的銜接不當。如給水排水儀表與控制課程教學需要泵與泵站、水質工程學等課程的理論基礎,但部分高校將這些課程與給水排水儀表與控制課程同步開設,甚至后期開設[6]。由于沒有相關專業理論知識基礎,學生對該課程內容難以消化和吸收,也給教師授課帶來難度,極大地影響了教學效果。上述現象造成給水排水儀表與控制知識體系缺乏整體性和延續性。因此,做好相關專業課程體系的整體設計和教學內容的合理銜接也迫在眉睫。
(二)課程教學內容相對陳舊和單一
在高等教育大眾化階段,應用型人才培養具有十分明顯的多樣性、動態性和復合性特征,應側重技術創新[7]。地方高校給水排水儀表與控制課程應及時跟蹤地方水工程中新型儀表與設備、水廠現代化自動控制系統的發展,并將其融入教學內容。但是,目前大部分高校教師基本依照教材講授,教學內容更新速度明顯滯后,知識相對陳舊[6]。
近年來,隨著水污染的加劇與水質突發事件的頻發,水源水質預警、管網水質監控、遙感監測技術等方面的研究與應用日益廣泛。但因教學軟硬件配置不足,教學內容無法實現與時俱進。
此外,部分教師在學時分配上欠合理、教學內容單一,不能根據課程特點注重學科交叉內容的講解。如給排水科學與工程專業畢業的任課教師在水處理工藝、泵站和管網調度等內容上安排了過多學時,與其他專業課程內容重復過多;自動控制專業畢業的任課教師則著重講解自動控制理論,且不注意把握深度,學生難以理解且不能抓住重點。
(三)忽略實踐教學環節,學生工程實踐教育不足
應用型人才培養目標應側重能夠在社會生產、管理和服務的第一線解決實際問題[8],實踐教學是實現該目標的重要途徑。很多地方高校依然沿襲傳統的人才培養模式,即以理論教育為主線,重理論輕實踐。主要表現在學時少、重知識傳授而輕能力開發、與理論教學脫節等,如教學中忽略相關儀器儀表和自動控制知識的介紹等;學生在給水排水儀表與控制方面的工程實踐教育和能力培養被邊緣化,出現工程意識和實踐能力薄弱、創新精神不足、職業意識淡薄等問題。
三、地方高校給水排水儀表與控制課程“1+2+3”教學模式
較強的實際工程能力是工程應用型人才的重要基本特征[9]。因此,筆者根據地方對給排水行業人才的需求、學校辦學目標和生源特點,以社會需求為導向,以實際工程為背景,以強化工程能力為重點,注重創新教育和工程教育,提出了1條主線(工程應用型人才培養)、2個重心(理論和實踐)、3種能力(工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力)培養并舉的“1+2+3”教學新模式。
(一)理論教學新模式
給水排水儀表與控制屬于交叉學科,課程教學和學習難度大。對于地方高校而言,革新教學內容、手段和方法,打破照本宣科的教學模式是提高課堂教學質量、培養工程應用型人才的關鍵。
1.與相關專業課程教學安排的協調
給水排水儀表與控制課程教學內容主要包括給排水自動化儀表與設備、離心泵調節、污水提升泵站自動控制、水處理工藝自動控制等,需要與水質工程學、泵與泵站、給排水管道工程等專業課程銜接,因此,教學時間應安排在上述課程之后。教學大綱的制定應與上述課程統籌規劃,避免內容簡單重疊。同時應注重與工程實踐的高度契合,以自動控制技術在給排水行業應用為導向和原則,重點在于讓學生了解、掌握給排水行業儀表設備、水處理自動控制系統的原理與應用,并可自行完成水處理自動控制方式的初步設計。
2. 加強校企合作,提高教師職業素養
校企合作是實施產學合作教育的前提[10],對于以工程應用型人才為培養目標的地方高校尤為重要。通過校企合作,教師可及時把握地方給排水行業領域研究與實踐發展前沿,把相關內容引入課堂,實現理論教學革新與工程實踐發展的對接。如與供排水公司、設計院等企業的工程師不定期地進行交流溝通,就給排水行業發展、實際工程中遇到的問題進行研討,彌補學校教師自身工程實踐的欠缺,提高自身職業素養。
3. 將素質教育與創新教育相結合,革新教學內容
創新教育是素質教育的核心。素質教育是創新精神和創新能力的基礎,創新精神和創新能力是素質教育的集中體現。當前在全面提高學生素質的基礎上特別要注意培養學生的創新意識、創新精神和創新能力,這是決定教育成敗的關鍵[11]。在教學內容安排上,要以技術進步需求為牽引,注重素質教育與創新教育的結合,突出系統性、科學性和前瞻性。如根據目前水質越發復雜,傳統自動控制系統功能單一的情況,給出水處理影響因素不唯一的案例,引導學生自行設計多干擾因素的智能環控制方式,并配置水泵、在線監測儀表等附屬設備,將課程中涉及的自動控制、儀表與設備、工藝和監控系統的知識融于一體,提高學生理論知識的綜合運用能力,開發其創造性思維。此外,在保持教學內容相對穩定的基礎上,注意推陳出新。如:一方面,將國內外給排水行業高新技術融入教學內容。如在“給水排水自動化常用儀表與設備”章節,補充市場上新型產品介紹;混凝單元增加現代化水廠應用較多的流動電流復合環控制技術;污水處理自動控制工藝補充利用ORP、DO和PH在線實時控制脫氮除磷內容;沉淀和過濾單元增加新興的經濟適用技術,如利用原水濁度與水溫分別實時控制沉淀池排泥和濾池反沖洗。另一方面,指導學生通過網絡教學平臺和文獻檢索,課外拓展閱讀與理論課內容相關的最新工程開發應用成果,并在課堂上就其中的問題組織學生討論,為學生答疑解惑。
4.“教”與“學”的有機結合
一是引進優質教學資源,創新授課方式。傳統多媒體教學造成任課教師過于依賴PPT,照屏宣課,師生之間缺少交流,授課方式呆板單一。近年來,廣州大學開展“創新強校工程”,加大了學科建設投入,筆者申請購置了與課程相關的現代化教學設備和CAI軟件,在課堂上增加了水工程中典型儀表結構和操作演示,以及自動控制工藝的仿真教學展示。教學內容由平面到立體,由靜止到運動,難以表達、極為抽象的內容得以清晰呈現,增強了課堂教學的直觀性和生動性,活躍了課堂氣氛,提高了學生的學習熱情。在該過程中筆者實行以問題為主線的教學,如請學生指出工藝中的傳感器、控制器和執行設備,說明自動控制方式等,在提高學生學習能動性的同時,實現了課程前后內容的有機結合。
筆者還及時跟蹤國內外行業發展動態,通過檢索、調研和實習機會,采集、錄制國內外相關工程實例視頻并融入理論講解,為學生參與工程實踐奠定理論基礎。
二是變換教學主體,引導學生自主創新學習。筆者提取學生課外科技活動或是課外拓展閱讀中有價值的研究成果,融入教學內容。同時變換教學主體[9],由學生主講,將“教”與“學”有機融為一體。
5. 構建網絡教學平臺
網絡教學平臺是引導學生自主學習的重要支撐。在廣州大學教育教學研究重點項目的支持下,筆者整合教學資源,擬搭建給水排水儀表與控制網絡教學平臺。該平臺分為四大模塊:教學資源、在線測試、師生互動和知識廣角。在教學資源模塊,學生可以隨時下載學習資源,如教學大綱、教學視頻、課程PPT、水工藝自動控制實例視頻等;在線測試模塊,建立了涵蓋整個教學內容的試題庫(附標準答案),有選擇題、填空題、問答題和判斷題等多種題型,學生可以在線測試并進行自我評分;師生互動模塊可實現網絡答疑、網上提交和批改作業;知識廣角模塊包含國內外給排水行業相關新聞、工程實例的介紹等,用于拓展學生視野。該平臺與課堂教學相輔相成,構建以學生為中心、多媒體教學與網絡自主學習相結合的學習環境和體系。
6. 優化考核方式
傳統教學普遍以考試為主要考核方式,平時成績多根據學生的出勤和作業情況評定。其缺點是不能全面反映學生的學習效果和能力。對此,筆者改革考核方式,通過閉卷考試、研究論文、設計性作業、課外科技活動參與情況等多側面全方位考核,推動學習的開放性。
(二)多元化實踐教學新模式
實踐教學是培養學生綜合運用知識、技術和現代工具創造性解決實際問題的重要環節。學生既要動手,更要動腦,解決工程問題的能力是工程應用型人才的重要標志。廣州大學給排水科學與工程專業實踐教學包括實驗、實習、設計和實訓4個環節。筆者以工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力培養為核心,充分利用各個實踐環節的教學機會,結合本科生課外科技活動,與理論教學并舉,多層次、多方位、循序漸進地滲透課堂教學內容,實施“課內課外、校內校外、產學研一體化”的多元化實踐教學,讓學生學以致用,適應地方經濟和社會的行業發展。
1.實驗
給排水科學與工程專業與給水排水儀表與控制課程相關的實驗課程有水分析化學、水處理實驗技術。筆者在教學中,對課堂教學涉及的、給排水工程應用廣泛的儀表,如濁度計、PH計和DO儀,對照構造,在操作演示之前增加了儀器原理講解,強化學生對理論教學內容的理解與掌握。另外,對目前污水廠應用較多的SBR、UNITANK等水處理自動控制工藝,通過教師講解與學生動手演練,讓學生充分了解工藝原理與控制過程。將以課堂教學為主、模擬實驗教學為輔的學校教育與以生產實踐能力培養為主的生產教學緊密結合,培養具備豐富專業知識、創新能力和專業技能的工程應用型人才,也為下一步實習奠定基礎。
2.實習
給排水科學與工程專業的實習教學包括認識實習、生產實習和畢業實習。筆者根據理論教學安排和相應的學生認知度進行實習講解。認識實習時,因學生還未學習專業課,筆者僅向學生介紹工藝配置的儀表名稱和用途,熟悉自動控制工藝的基本流程,讓學生有初步的感性認識。生產實習時,學生已修完泵與泵站、水質工程學等課程,但還未學習給水排水儀表與控制知識。筆者重點介紹不同儀表,如DO儀的類型和主要功能,工藝的自動控制與人工控制的區別、如何實現自動控制等。畢業實習中,介紹課堂曾經講授過的變頻調速水泵和調節閥等執行設備、儀表的構造、選型和基本原理,對某些自動化工藝,如UNITANK,對照構筑物,將課堂講授的工藝控制原理與過程重復講解,同時回答學生現場提出的問題。實習結束后,從過程考察、課題答辯、實習報告質量三方面綜合評定成績,引起學生對實習各環節的重視,為工程實踐奠定基礎。
3.設計
與給水排水儀表與控制課程有關的設計教學主要包括水廠和泵站的課程設計以及畢業設計等。在設計過程中,筆者引導學生結合課堂教學和實習,設計實際工程中應用較廣的水處理自動控制工藝,并加入離心泵調節、儀表選型等內容。在設計教學中筆者還啟動了校企協同培養模式,邀請經驗豐富的市政設計高級工程師,結合工程實際為學生講解設計注意事項,提高學生工程設計能力。
4.實訓
2010年,教育部啟動了“卓越工程師教育培養計劃”(以下簡稱“卓越計劃”),這是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》和《國家中長期人才發展規劃綱要(2010-2020年)》的重大改革項目,也是促進中國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措[12]。廣州大學于2016年春季學期啟動卓越計劃,依托企業平臺,本著“資源共享、互惠共贏”的原則,充分利用寒暑假進行為期2周的實訓教學。
筆者本著“尊重個體差異、強調特色培養”的原則[13],根據學生的興趣和特長,將負責指導的學生分流實施實訓教學。一部分學生參與課外科技活動。筆者擔任指導教師,以來源于企業的實際工程項目為題,積極吸引有潛質的學生參與國家級或廣東省創新創業訓練、“挑戰杯”等本科生科研項目。在這個過程中鼓勵學生勇于探索,拓寬知識面,使學生在活動中受到教育,在創新中提高能力和素質。近幾年,筆者指導的學生獲得“中國給水排水杯”本科生科技創新優秀獎和廣東省“挑戰杯”大學生課外科技活動特等獎。另一部分學生則去自動化程度高的大型水務集團跟班工作,或去設計院參與現代化水廠設計,把學生、學校、企業和社會緊密結合起來,實現教學、科研和生產的對接,在理論學習與工程實踐過程中培養高層次工程應用型人才。
四、結語
給水排水儀表與控制課程教學有其內在規律,以社會主義市場經濟及學科發展的內在規律為導向,以工程應用型人才培養為主線、理論教學和實踐教學2個重心、工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力3種能力
并舉的人才培養教學新模式,能充分發揮其優勢,提高課程教學質量,提升學生綜合素質,切實達到教學目標,滿足時展和行業對工程應用型人才的需求。
參考文獻:
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