建立環境工程專業新型課程設計體系的探索與思考

戴春皓，秦普豐，彭 慧

（湖南農業大學，湖南 長沙 410128）

建立環境工程專業新型課程設計體系的探索與思考

戴春皓，秦普豐，彭 慧

（湖南農業大學，湖南 長沙 410128）

課程設計是工程類本科教學的重要環節，也是讓學生理論聯系實際的關鍵步驟。本文根據環境工程專業的培養目標，結合湖南農業大學環境工程專業的辦學特色，從教學中存在的實際問題出發，對課程設計體系進行了一系列的探索和實踐。以實物為基礎，以理論為依托，以計算為手段，與工程實際緊密結合，使學生的理論知識得到深化，實際設計能力得到全面提升。

環境工程；課程設計；實物基礎；結合實際

教育部環境工程與科學教學指導分委會于2005年制定了《高等學校本科環境工程專業規范》要求，并著重強調了學生的動手能力和創先精神。環境工程專業教學必須加強實踐教學環節，著重培養以下能力：實驗技能、工藝操作能力、工藝設計能力、工程設計能力、科學研究能力、社會實驗能力等[1-3]。

課程實踐教學環節是高等教育教學過程中配合理論教學設置的重要教學環節，對于培養大學生分析問題和解決問題的能力、強化專業訓練和鍛煉學生實踐能力具有不可替代的作用。黨的十七大提出了走中國特色的新型工業化道路，建設創新型國家、建設人才強國等一系列重大戰略部署，這對高等教育的改革發展提出了迫切要求[5-8]。為了更好地落實黨中央的重要戰略部署，教育部于2009年啟動了卓越工程師培養計劃并將該計劃列入《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010～2020年）》，作為實施“卓越計劃”的主體的高等學校，如何培養卓越工程師就成為國內高校關注的焦點和研究的熱點。很多研究結果表明，實踐教學嚴重缺位導致學生畢業后缺乏解決實際問題的經驗和能力是就業困難的主要原因之一。近年來，隨著社會經濟的快速發展和城市化進程的加快，我國環境污染、生態破壞、資源短缺等問題日趨嚴峻，因此社會上急需一批基礎扎實、知識面寬、具有開拓性、創造性和實踐能力強的環境保護高級工程技術人才，即應用型卓越工程師。環境工程專業是培養環境保護行業應用型卓越工程師的搖籃，因此環境工程專業如何培養符合社會需要的應用型卓越工程師已成為困擾高校環保工作者的一個重大難題，也是我國高等工程教育面臨的一個亟待研究和解決的重要課題，更是卓越計劃能否順利實現的關鍵。實踐能力是應用型卓越工程師的核心和靈魂，因而培養并提高環境工程專業大學生的實踐能力是中國高等工程教育義不容辭的責任和使命，也是培養環境工程專業應用型卓越工程師的重要途徑。因此，研究、探索環境工程專業大學生實踐能力培養的方法和途徑對對培養環境工程專業應用型卓越工程師和促進高等工程教育改革具有重大的現實意義。但就目前來講，我校環境工程專業課程設計存在幾個比較突出的問題。

一、環境工程專業課程設計現狀

1.課時量少。近幾年，環境工程專業本科在校生的數量逐漸增加，而專業課課時數量逐漸減少，教師在課堂教學中沒有時間單獨對課程設計內容進行講授。而學生在進行實踐時遇到的問題需要指導教師進行現場解答，由于指導實踐的教師只有一個，很難及時解答所有學生提出的問題。

2.實踐時間短。根據環境工程專業教學計劃的安排。以“環境工程課程設計”為例，其設計時間為周3周的時間，需要分別設計兩套比較復雜的污水處理系統、除塵系統是很困難的。因此課程設計題目難度不宜太高，要求也比較低。對學生實際設計能力鍛煉效果有限。例如在進行水污染控制工程課程設計時，首先需要根據給定的水質條件和出水要求選定合適的污水處理工藝流程然后再根據工藝流程進行設計計算。由于學生缺少對工程實例的認識，工藝流程選擇未必合理，可能需要重新選擇再進行設計計算：而在對設備構筑物進行計算的過程中，需要選取合適的工藝參數。進行計算后對結果進行校核，由于學生對構筑物的認識只停留在理論上，需要進行對此校核計算結果才合理，再加上繪制設計圖紙，1周半的設計時間過短。

3.課程實踐過于理論化。課程設計一般安排在理論課程結束后。由任課教師根據課程內容，向學生下達一個具有代表性的設計題目。設計題目一般與實際工程問題相結合較少，學生在接到設計題目后也不會安排到類似的工程現場進行參觀學習。學生缺少對工程實例的認識，只能根據課本理論查找相關的設計手冊，完成設計計算，整個過程過于理論化，與工程實際相差太遠。在網絡、多媒體技術成功融入本科教學的同時，也存在一些亟待改進的問題，特別是對于實驗教學，以下問題值得關注：一是多媒體視頻資源雖然豐富，但對課程設計類綜合技能培養針對性不強，教師和學生不方便獲取和利用；二是多媒體視頻在制作之初的目的比較泛，對課程設計具體環節的針對性不強，學生在應用過程中費時，學習效率和興趣難于保證和維持；三是已建多媒體視頻交互系統，大多是單門課程，缺乏依據特定學科學生實踐技能培養要求系統設計多媒體視頻系統。四是多媒體視頻系統的交互管理功能并未融入到實踐教學的考核體系。

二、課程設計改革方案

以資源環境學院環境工程專業課程群所涉及到課程設計的部分課程試點。首先應用文獻研究法，在對相關試點專業人才培養方案充分調研的基礎上，通過個別征求意見、召開專業人才培養方案研討會等形式，選擇實踐中課程設計環節的相關設備和工藝及具體課程設計環節。把原始的“計算+繪圖”的課程設計方式改變為“參觀+拆解+計算+繪圖+應用”的新型課程設計手段，在教學的過程中，嚴格規范學生的動手設計時間，采用新型多媒體教學，視頻參觀，實際拆解，主動計算，自主繪圖，充分應用。從而達到課程設計教學的目的。通過課程調整，將實習環節的學習過程分在校內學習和在企業學習2～3個階段，按照“3+1”或“2+1+1”模式進行生產畢業實踐教學改革。其中，“3+1”模式學生前6個學期（3年）為在學校基本理論與基本知識學習階段，學習，后2個學期（1年）在企業（或學校）采用學習、研究和項目實訓一體化模式完成學業；“2+1+1”模式學生前4個學期（2年）為在學校基本理論與基本知識學習階段，后2個學期（1年）在企業（或學校）采用學習、研究和項目實訓一體化模式進行工程素質、到手能力培養，最后2個學期（1年）再回到學校學習。針對不同階段分別制定不同的目標。企業培養模式擬采用“訂單式”和“雙導師制”的培養模式，即有關協議企業從學校全日制三年級學生中嘗試預先招聘在校本科生，并與其簽訂“預招聘合同”，學生第四年進入企業，實施對口工程實踐能力培養；在校內則采用參與科研項目或申請科創項目的方式在校內實訓基地和教師實驗室進行實踐能力培養。

確定系統功能，設計系統功能模塊。在目前已有的實踐教學管理系統模塊設計結構上根據本研究的具體要求進行深化和補充。應包括登陸權限管理模塊、視頻數據庫訪問、管理模塊、師生交互及實踐教學操作環節考核模塊等基本模塊。

三、課程設計改革內容

1.環境工程專業實踐教學體系改革和實踐。根據環境保護行業對知識、能力和素質的要求，對環境工程專業的實踐課程進行整合和內容的更新、精簡，從而增加實踐教學時節，使實踐教學課時占總學時的50%以上。

2.環境工程專業實踐教學新體系構建與實踐。將課程設計和課程教學實習課時集中起來，統一規劃、統一安排，在整合課程設計教學內容的基礎上，取消以課設實驗，代以綜合大實驗，構建課程實驗新體系，并探析小班制或創新團隊的課程實驗教學新模式。

3.環境工程專業生產畢業綜合實習改革與實踐。將生產實習、畢業設計、畢業實習合并，構建生產畢業綜合實習，讓學生有足夠時間進行在崗訓練，并通過加強校內外實習基地、實訓基地建設，或通過“訂單式”、“導師制”等方式加強校企合作，從而構建以校企聯合培養為核心的生產畢業綜合實習新體系，提高學生實踐能力的培養。

四、結論

真實背景下的課程設計，能夠在很大程度上調動學生的積極性和主動性；獨立分組進行設計避免了抄襲；模擬現場答辯增強了真實感，鍛煉了學生的組織和表達能力，設計安排環環相扣，確保教學效果最高學生利益最大化。

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G642.0

A

1674-9324（2014）30-0219-03

湖南農業大學校級教改項目（62010113202）：創建服務“三農”卓越工程師特色人才培養目。

戴春皓（1982—），女，黑龍江北安市人，博士，講師。研究方向：大氣污染控制工程。