应用型本科院校环境工程专业实践教学改革初探*

刘敏毅,林国良,徐升,陈艺兰,刘学平,刘亚敏

(福建工程学院 生态环境与城市建设学院,福建 福州 350118)

应用型本科院校是以应用型为办学定位,以服务当地经济发展,为当地提供高级专业技术型人才为办学宗旨。因此,教育教学过程中对教学模式的改革,尤其是实践教学环节应予以充分的重视,积极探索和构建与产业实际、地方经济相适应的实践教学体系、教学平台、师资队伍、教学方法和教学内容。

根据《工程教育专业认证标准》,工程实践与毕业设计学时应高于总学时的20%,由此可知,实践教学环节是环境工程专业教学的规定动作和重要组成,有助于强化学生“知行合一”的学习理念、锻炼学生在学习中思考、分析问题并最终解决实际问题的能力,同时也是增强学生职业意识、培养创新与创业意识,走向社会的重要途径。此外,实践教学环节也是应用型本科院校“走进企业,走近一线,切合需求”的重要机会。因此,应积极开展产教融合、协同育人,在实践教学摸索中,逐步形成“五位一体、进阶式”实践教学体系。

环境工程实践教学体系由“课程实践体系、教学实验体系、专业实习体系、综合实训体系、毕业实践体系”五位一体构成(图1),贯穿入学一年级到毕业四年级的教学过程,随着理论教学从基础课—专业课的逐步推进,实践教学也采用认知—参与的进阶式方式开展。

图1 环境工程实践教育体系

1.1 课程实践体系

课程实践体系与理论课程紧密相连,由环境工程专业相关的基础课和专业课为知识主干,在理论课授课的基础上通过课程改革增加实践教育环节。课程实践体系可以根据教学目的和教学方式的不同分成3个类型的课程系列,即课程设计型、全套项目型和课程案例型[1]。

环境工程专业的设计型课程支撑4门污染控制理论课程,涉及水污染、大气污染、固体废物和噪声,涵盖了环境工程专业的四个重要的专业方向。全套项目型课程“环境工程综合设计”可以依托实际环境工程项目,从项目建设各阶段涉及的科研、监测、环评、设计入手,要求学生以团队协作形式完成环境工程综合设计。课程案例型课程建设在教学实践过程中,通常与精品课程建设相结合,将一系列污染控制类专业核心课程与当地相关企业共建,采取案例线上展示、教师点评、走进企业、专题报告等教学形式提高学生对污染控制技术的直观认识、强化对理论知识的学习。

1.2 教学实验体系

教学实验体系依托环境工程相关配套实验课构建而成,包含无机与分析化学实验、有机化学实验、环境工程原理等学科基础实验以及环境监测实验、环境工程微生物实验等专业基础实验和环境工程综合实验(涵盖水、大气、固体废物、噪声四个方向的专业实验)等专业实验课程,还有由若干污染过程全流程控制组成的环境虚拟仿真实验课程构成的线上虚拟仿真实验[2]。这些实验由环境基础实验室、环境污染控制实验室、环境虚拟仿真实验室等三个不同环境实验教学平台分别承担相应的教学工作[3]。

在实践教学方改革中,应注重将与专业理论课程紧密关联的专业性实验发展为开放式、研究性实验。例如,传统的环境监测实验可以改造为“校园环境监测实验”让学生参与从实验方案自主设计、实验资料自行查找、实验过程实际操作、实验结果分析的全过程,强调实验内容的实践性和学生参与的自主性。此外,实验教学平台配合不同实践教学过程的需要,与“双创”活动相结合、与社会实践活动相结合,推动学生实践能力的全面提升。

1.3 专业实习体系

与实验课程类似,根据学生学习层次的深入,专业实习体系从专业基础课程实习(金工实习、工程测量实习)、专业认识实习、专业生产实习逐步推进。专业实习体系除专业基础课程实习主要在校内借助相关仪器设备完成以外,另外两个实习类型主要依托社会行业相关企事业单位共建专业实习基地[4]。从入学一年级集体见习的认识实习、三年级以团队形式参与的环境监测实习、四年级个人参与的生产实习,实习“进阶式”深入,促进学生加深对行业发展状况的认识,有效提高专业知识与实践能力的转化。

丰富的专业实习形式具有理论教学不能比拟的优势,在促进学生走进社会、掌握职场软技能、培养协作精神方面具有重要的作用。此外,依托校企合作的专业实习体系必须进一步加深产教融合,教学过程中注意引导学生深入企业一线,融合企业需求于知识学习,尤其可以利用寒暑假时间拓展专业实习的广度和深度,促进学生、学校和企业三方共赢目标的实现。

1.4 综合训练体系

综合训练体系包括操作实训、创新创业计划、社会实践等环节,是实践教育体系的重要部分,在实践教学改革中应注意覆盖面的扩展,将环境工程的学科特点融入实践教育理念中[5]。操作实训课程涵盖电路设计、给排水管安装与施工、污水处理设施安装与施工等课程内容,此门课程的开设极大地促进了学生动手实践能力的提升,为学生走入企业一线培养了扎实的操作基本功。

其次,校内导师和企业导师的“双导师”制度保障了创新创业计划的全面铺开,在引导学生就业,指导“双创”活动中发挥了重要的作用,促进学生有意识地结合理论知识强化实践技能,在提升学生的职业能力、创新意识和促进学生全面发展等起到了积极的意义[6]。

第三,社会实践活动开展应注意形式灵活、特色显著,学生充分利用寒暑假实践与当地产业特色相结合,走进乡村,服务乡村。

1.5 毕业实践体系

毕业实践体系涵盖职业生涯规划设计、毕业实习、毕业设计三个系列的活动。在大一入学即由专业教师担任班导师组织开展职业生涯规划设计,有计划有目的地规划四年大学生涯。在学习各阶段,教研室均组织教师对学生进行指导,例如暑期社会实践、个人实践、考研报考复试、学生就业等指导工作,鼓励学生积极参与实践、走入一线。摆脱传统的集中式安排,提高学生在各个实践环节的个性化、灵活性、参与式、综合性[7]。

环境工程专业多学科融合的特点和“新工科”建设的背景强化环境工程复合型人才培养的需求。理论教学与实践教学相辅相成是教育改革背景下应用型本科院校的核心教育理念,转化与应用则是实践教学的主要思想。实践教学改革本质上教学队伍的调整和改革,要促进实践教学的发展,要有相关团队组织实施和推动,因此生态环境实践教学团队的建设是实践教学改革的首要任务。生态环境实践教学团队成立的必要性主要体现为以下三个方面:

⑴ 应用型本科院校的环境工程专业的本质是一个实践型学科,专业教学应以提升学生专业综合素质为核心,这需要专业教学实践团队推动实践型教学工作的组织与实施。

为进一步推动环境工程专业的学科建设紧跟“新工科”建设的步伐,踏准国家乃至世界生态环境实践新思路,有必要继续加强生态环境实践教学团队建设,通过丰富实践教学内容、开发实践教学资源、组织和实施实践教学改革以提升了实践教学水平,形成以服务学生综合素质提升为核心,以培养学生的动手能力和创新能力为目标,切实提高实践教学质量的工作团队[8]。可以通过课程组等教学基层组织的建设形成具有不同的实践教学技能、能开展有效沟通协作的生态环境教学团队。

⑵ 生态环境实践教学团队的建设能适应社会需求,充实新颖实践教学内容,兼顾高质量学生培养与服务地方经济。

生态环境实践教学团队应重视实践教学内容改革,扎实推进校企合作、产教融合等工作,培养服务社会的应用技术型人才。通过教学团队建设,建立有效的团队合作机制,结合专业认证与改革,立足于专业建设与社会需求,以现有平台条件与教学科研团队为基础,以培养学生实践能力、创新能力和提高实验教学质量为核心,深化发展,旨在建成一个以提高本科实验教学质量为根本,以大学生工程实践能力与创新能力培养为重点的教学团队。

按照通用性原则和可接受性原则及工程技术应用型人才培养目标设置实践教学内容与课程体系,并使之不断优化[9]。对于课程设计我们强化训练,注重综合知识、提升能力;
强化实习教学,增强工程认知能力、实践能力;
注意培养学生系统思维能力,建立系统工程概念,激发专业兴趣,培养专业感情;
鼓励团队教师利用现代化教学手段,购置和自制多媒体课件用于教学。加强实践能力培养,构建点、线、面、体实践教学体系,稳步提高学生的工程能力。

⑶ 生态环境实践教学团队的成立有助于丰富和加强实践教学建设,拓展项目式、案例式、综合型的实践教学活动,并加强校企联合,促进产教融合。

生态环境实践教学团队在实施实践教学过程中应注重按照项目引导、任务驱动的教学理念,凝练教学重点,挖掘教学内涵,分解教学任务,嵌套工程实践案例到实践教学体系中,实现实践教学内容综合化、模式创新化、达到学做合一。其次,产教融合应渗透到应用型本科院校人才培养模式的各个方面,寻找产业需求与教学育人的结合点,引导课程设置比重的调节、带动实践课程教学内容、教学方法、教学模式的改革[10]。团队建设应适应当地经济与社会发展需求,依托校、内外实践教学基地,以培养应用性高技能人才为目标,以就业前景为导向,探索形成教学、科研、生产、技术服务为一体的人才培养模式。

实践教学一直以来都是提升专业教学质量和学生综合素养的主要途径,尤其在应用型本科院校,更应该紧密结合当地经济发展需求,切实提高实践教学的比重,突出实践教学的重要性,并以实践教学团队建设为核心,以资源配套为重点,探索理论教学技能化的新模式,不断优化并完善实践教学体系,以提升学生专业综合素质,为学生提供更加适宜的探究性学习空间,从而进一步实现为现代社会经济建设培养技能型人才的目的。

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