面向工程化特色的環(huán)境類卓越工程師人才教學(xué)方法改革與實(shí)踐

吳云 王捷 趙學(xué)輝 賈輝

摘 要：本文圍繞環(huán)境類卓越工程師人才培養(yǎng)目標(biāo)，針對(duì)現(xiàn)有環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)過程中重專業(yè)基礎(chǔ)教育輕實(shí)踐教育的現(xiàn)狀，在傳統(tǒng)教學(xué)方法基礎(chǔ)上，以增加綜合性案例及結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目教學(xué)為基礎(chǔ)，利用科研及工程反哺基礎(chǔ)教學(xué)；加強(qiáng)校外實(shí)習(xí)實(shí)踐基地建設(shè)，開展工程化實(shí)踐教學(xué)，使學(xué)生直接參與項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、分析和研究中，構(gòu)建與創(chuàng)新了面向工程化特色的環(huán)境專業(yè)教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：環(huán)境工程專業(yè) 卓越工程師計(jì)劃 面向工程化 教學(xué)體系 踐實(shí)習(xí)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）08（a）-0203-02

近20年來，環(huán)境工程專業(yè)迎來了快速發(fā)展，據(jù)教育部統(tǒng)計(jì)，截止到2015年3月，全國共有360所高校開設(shè)了環(huán)境工程專業(yè)。但全國還是普遍存在高校環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)出的人才不能滿足用人單位需求，從而造成了環(huán)境專業(yè)人才市場的“假飽和”現(xiàn)象，客觀上推動(dòng)了考研大軍的形成，增大了日后的社會(huì)就業(yè)壓力。分析其原因主要是兩方面：一是針對(duì)現(xiàn)有職業(yè)目標(biāo)所制訂的綜合的、高強(qiáng)度培養(yǎng)模式導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)內(nèi)容過于分散，理論教學(xué)過重，動(dòng)手實(shí)踐能力差，缺乏工程素養(yǎng)；二是全國高校大范圍的擴(kuò)招導(dǎo)致環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生人數(shù)激增，也為人才培養(yǎng)帶來了諸多問題，特別是在工程實(shí)踐、工程能力培養(yǎng)方面學(xué)校缺乏相應(yīng)平臺(tái)資源、社會(huì)資源和師資力量，急需建立新的人才培養(yǎng)模式。針對(duì)環(huán)保事業(yè)蓬勃發(fā)展與環(huán)保人員就業(yè)難這一突出矛盾，“分層次”和“分類型”應(yīng)當(dāng)成為高校環(huán)境工程類人才培養(yǎng)的必然模式[1]，環(huán)境類卓越工程師人才教學(xué)方法改革與實(shí)踐勢在必行。

1 理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的多元化教學(xué)方法改革

教學(xué)實(shí)踐中將傳統(tǒng)的以理論教學(xué)為主的講授法、演示法、練習(xí)法、實(shí)驗(yàn)法等方法，與注重于工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的案例討論法、情景模擬法、虛擬網(wǎng)絡(luò)法、現(xiàn)場實(shí)習(xí)法等有機(jī)結(jié)合，形成多元化的教學(xué)方法[2]。

（1）在基礎(chǔ)理論課方面，包括數(shù)學(xué)、物理、流體力學(xué)、化工原理、微生物學(xué)等課程，仍采用傳統(tǒng)的以課堂理論教學(xué)為主的講授法、演示法、練習(xí)法等方法。同時(shí)將課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，可以使學(xué)生把最基本的應(yīng)用知識(shí)同書本知識(shí)聯(lián)系起來，以獲得比較完全的知識(shí)，又能夠培養(yǎng)他們的獨(dú)立探索能力、實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)研究興趣。

為培養(yǎng)學(xué)生們的創(chuàng)新思維意識(shí)，要求改變以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法及手段，采用雙語教學(xué)、重復(fù)工程實(shí)例等方式吸引學(xué)生注意力，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。對(duì)新開的實(shí)驗(yàn)課和增開的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容嚴(yán)格把關(guān)，完善實(shí)驗(yàn)講義和實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。這些都使得學(xué)生的實(shí)驗(yàn)主動(dòng)性與積極性大幅度提高，實(shí)驗(yàn)的獨(dú)立性也增強(qiáng)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中漸漸學(xué)會(huì)如何運(yùn)用已學(xué)的知識(shí)解決和處理在實(shí)驗(yàn)中所遇到的問題。

（2）在專業(yè)理論課方面，包括水污染控制、大氣污染控制、固廢處理技術(shù)等課程，以滿足用人企業(yè)對(duì)本科畢業(yè)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰肮こ虘?yīng)用能力的需求，將注重于工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的案例討論法、情景模擬法、虛擬網(wǎng)絡(luò)法、現(xiàn)場實(shí)習(xí)法等與課堂理論教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮學(xué)生的自主創(chuàng)新思維，形成多元化的教學(xué)方法。構(gòu)建了課堂教學(xué)、設(shè)計(jì)、實(shí)踐等系列化的教學(xué)方法的探索，突出“教、學(xué)、用”[3]。例如通過“水污染控制實(shí)驗(yàn)”使學(xué)生掌握基本水處理工藝原理，學(xué)會(huì)選擇基本工藝及其組合工藝處理各種水體。突出融合學(xué)生、社會(huì)、教師三方的需求，使學(xué)生在掌握水處理基本概念和原理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步強(qiáng)化工藝應(yīng)用原理、工藝設(shè)計(jì)、運(yùn)行操作等方面的理論和實(shí)踐技能。通過“環(huán)境工程課程設(shè)計(jì)”等系列課程的改革，使學(xué)生獲取工程設(shè)計(jì)、現(xiàn)場調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)等實(shí)踐技能，在掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上增強(qiáng)“實(shí)戰(zhàn)”能力，為各用人單位輸送受過規(guī)范污染物處理工藝技術(shù)應(yīng)用訓(xùn)練的專業(yè)人才，縮短用人單位對(duì)畢業(yè)生的專業(yè)技能培訓(xùn)時(shí)間，滿足現(xiàn)代企業(yè)對(duì)人才的需要。

（3）在專業(yè)實(shí)踐課方面，包括環(huán)境工程綜合實(shí)驗(yàn)、環(huán)境專業(yè)課程設(shè)計(jì)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)等課程。它們是建立在專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課基礎(chǔ)上的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，更加側(cè)重于理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)、運(yùn)用、處理工藝，以及工程設(shè)備等的設(shè)計(jì)、計(jì)算。

“環(huán)境工程專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”是環(huán)境工程專業(yè)必修課，為了適應(yīng)環(huán)境工程卓越人才的培養(yǎng)需要，突出實(shí)驗(yàn)課的特色，貫徹理論聯(lián)系實(shí)際的原則，要求本科生于第七個(gè)學(xué)期開學(xué)初用兩周的時(shí)間選擇兩個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)開展實(shí)驗(yàn)工作。通過采用課堂講解和學(xué)生查閱最新英文文獻(xiàn)兩種模式開展本課程的講授，在授課中還需給出英文專業(yè)名詞，這樣有利于學(xué)生們了解環(huán)境工程領(lǐng)域國際最新發(fā)展趨勢。通過這樣的學(xué)習(xí)過程，大大增強(qiáng)了學(xué)生們主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情，全面提升了學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。

2 強(qiáng)化科研反哺教學(xué)、工程反哺教學(xué)

注重教研相長，針對(duì)環(huán)渤海區(qū)域水資源短缺與水污染嚴(yán)重的現(xiàn)狀，一方面重視水處理領(lǐng)域中新理論與新技術(shù)的科學(xué)研究，同時(shí)注重將自主研發(fā)的科研成果不斷轉(zhuǎn)化為學(xué)生實(shí)驗(yàn)科目，在理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)中突出新型環(huán)境污染處理工藝的應(yīng)用及工程實(shí)踐，成功將國家863重大專項(xiàng)“膜—生物反應(yīng)器的工程化與應(yīng)用”、科技部中小企業(yè)創(chuàng)新基金“中空纖維膜連續(xù)微濾成套裝置”、天津市科技創(chuàng)新專項(xiàng)基金項(xiàng)目“膜法飲用水處理技術(shù)研究及示范工程”等科研成果，轉(zhuǎn)化為“印染廢水光催化膜-生物反應(yīng)降解脫色實(shí)驗(yàn)”“中空纖維膜連續(xù)微濾實(shí)驗(yàn)”“飲用水膜法處理實(shí)驗(yàn)”等實(shí)驗(yàn)科目，使學(xué)生所掌握的相關(guān)知識(shí)與技能始終處于專業(yè)前沿。在這種教學(xué)方法的帶動(dòng)下，也激發(fā)了卓越班學(xué)生的科研熱情，積極地參加到科技論文的寫作和科技專利的申請(qǐng)活動(dòng)中。

自此基礎(chǔ)上，教研室積極引導(dǎo)學(xué)生參加全國大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競賽，組織參加各省市級(jí)化學(xué)及環(huán)境學(xué)科創(chuàng)新與實(shí)踐能力邀請(qǐng)賽等。知識(shí)競賽及科技競賽能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和創(chuàng)新思維，活學(xué)活用在課堂上學(xué)到的理論知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生了解環(huán)境工程中的趣味知識(shí)，鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。在教研室的積極推動(dòng)下，該專業(yè)本科生在國家級(jí)、省市級(jí)知識(shí)競賽及科技競賽中屢獲殊榮。

3 加強(qiáng)校外實(shí)習(xí)實(shí)踐基地建設(shè)，開展工程化實(shí)踐教學(xué)

為了強(qiáng)化工程實(shí)踐教育，給學(xué)生更多的機(jī)會(huì)接觸實(shí)際應(yīng)用工程案例，教研室著重加強(qiáng)了校外實(shí)習(xí)實(shí)踐基地的建設(shè)，每屆卓越工程班全體學(xué)生（約30名）會(huì)根據(jù)學(xué)生志愿被分派到實(shí)踐基地進(jìn)行累計(jì)每人6個(gè)月左右的工程實(shí)習(xí)實(shí)踐。

進(jìn)一步加強(qiáng)校企合作，對(duì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)方法、實(shí)踐課程體系等進(jìn)行改革和研究，構(gòu)建一套適應(yīng)環(huán)境工程行業(yè)卓越工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)需要的校企實(shí)踐教學(xué)模式；建立一套完善的工程實(shí)踐教學(xué)運(yùn)行機(jī)制和實(shí)踐教學(xué)管理體制。同時(shí)聘請(qǐng)了校外實(shí)踐基地企業(yè)里的專業(yè)技術(shù)人員為卓越工程師校外導(dǎo)師，采取請(qǐng)進(jìn)來走出去的方式，整合新增了校企聯(lián)合授課課程“環(huán)境專業(yè)課程設(shè)計(jì)”“環(huán)保設(shè)備”“水污染控制技術(shù)”“水污染控制實(shí)驗(yàn)”“環(huán)境工程技術(shù)發(fā)展與實(shí)踐”等教學(xué)與實(shí)踐課程。

4 結(jié)語

在積極推進(jìn)“卓越工程師計(jì)劃”的進(jìn)程中，按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和用人單位的要求，結(jié)合學(xué)校及專業(yè)的特點(diǎn)和實(shí)際情況，構(gòu)建面向工程化特色的環(huán)境類卓越工程師人才培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系勢在必行。該體系通過課堂教育和實(shí)踐實(shí)習(xí)兩條途徑開展教學(xué)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能、專業(yè)綜合技能、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，對(duì)環(huán)境類卓越工程師培養(yǎng)具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

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