污染修復與生態工程技術專業實踐教學探索

陳敏

摘 要：基于CDIO基本理念，結合我院污染修復與生態工程技術專業的實際，探討了污染修復與生態工程技術專業人才職業能力，構建了基于CDIO理念的污染修復與生態工程技術專業的實踐教學模式，闡明了CDIO理念的實踐教學模式的考核機制與優勢，以期為污染修復與生態工程技術專業實踐教學提供思路，對該專業的人才培養具有重要的現實意義。

關鍵詞：污染修復與生態工程技術；CDIO；實踐教學模式

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）09-0102-05

Abstract： Based on CDIO and combined with our actual pollution remediation and ecological engineering technology major， this article discusses the occupational abilities of professional personnel of pollution remediation and ecological engineering technology and constructs a practical teaching model of pollution remediation and ecological engineering technology based on CDIO concept. The assessment mechanism and advantages of the practical teaching model of the CDIO are expected to provide ideas for the practical teaching of pollution remediation and ecological engineering technology， and it has important practical significance for the training of professionals in this specialty.

Keywords： pollution remediation and ecological engineering technology； CDIO； practical teaching model

實踐教學是高等職業學院教學中的重要環節，是人才培養過程中一個必不可少的部分，實踐教學對于培養學生的創新意識、動手能力、分析問題和解決問題的能力有著不可替代的作用。CDIO理念是較為前沿的國際工程教育與人才培養理念，它強調以項目為導向、以任務為驅動，學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程；同時更關注學生工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力的協調發展，是開展創新型工程人才的有效途徑[1]。

污染修復與生態工程技術專業一門實踐性很強的專業，要求學生具備良好的職業素質，能夠從事污染場地調查、監測、風險評估、修復工藝設計與施工、修復系統運行與維護等方面的工作，同時培養的學生在經過一定的專業理論知識的學習及實踐后具備一定的創新創業能力。隨著國家“土十條”政策的出臺，土壤污染修復行業蓬勃發展，企業對污染修復的從業人員的數量需求不斷加大，對人員的職業素養及專業技能方面的要求不斷提升。因此，本文將以CDIO理念為基礎，開展以項目為主線的CDIO實踐教學模式的構建，使學生能在有限的教學時間里，既能掌握課程的基本內容，又具備一定的基本技能訓練和工程實踐能力，以實現應用型人才培養的整體目標。

一、CDIO的工程教育模式

2000年，美國麻省理工學院（MIT）聯合瑞典的三所大學（查爾姆斯技術學院、林克平大學、皇家技術學院）成立了以美國工程院院士愛德華·克勞利教授為首的跨國研究組，他們合作開發了一個新型的工程教育模型——CDIO。CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）、運行（Operate），它是以產品、過程和系統的構思、設計、實施、運行全生命周期為背景的教育理念為載體，讓學生主動對與項目實踐，獲取終身學習、交流和團隊工作，以及在社會及企業環境下建設產品和系統的能力[2-3]。它為我們提供了一個良好的框架和理念，值得我們借鑒和探索。

二、污染修復與生態工程技術專業人才培養目標與就業方向

（一）污染修復與生態工程技術專業人才培養目標

廣東環境保護工程職業學院以培養環保、節能、低碳及相關專業高技能型人才為主要特色的全日制公辦高等職業學院，學院下設環境工程系，污染修復與生態工程技術專業依托環境工程系，面向我省環境保護行業，培養德、智、體、美全面發展，具有良好的職業素質，掌握土壤污染和地下水污染調查評估、治理修復的基本理論和技能，面向土壤污染、地下水污染修復行業，從事污染場地及水環境調查、監測、風險評價、修復方案制定、修復工藝設計、修復工程施工管理、修復系統運行與維護等方面工作，具有一定創新創業能力和較強實踐能力的高級技術技能人才。

（二）就業崗位

根據前期行業、企業及畢業生調研結果表明，污染修復與生態工程技術專業的學生主要的就業面為：污染土壤修復的環保企業、環境監測企業、環保咨詢企業、環境科學研究院、環保設備企業等的一線的崗位，其崗位主要集中在：污染場地調查技術員、污染場地環境監測技術員、污染場地評估技術員，及污染場地工藝設計與施工技術員等。隨著國家土十條政策的出臺，各項土壤修復的利好明顯顯現，土壤污染修復行業、企業對專業技能型人才的需求也日益增加，并且隨著土壤污染修復新技術的不斷涌現，會對專業技能型人才質量提出更高的要求，這就需要畢業生們在學校期間能夠充分的學習與實踐本專業的專業技能，并開展創新實踐，以滿足企業的用人需求。

三、基于CDIO理念的項目導向的綜合能力實踐教學模式設計[4-6]

在實踐教學設計的過程中，以污染修復與生態工程技術專業的項目為導向，以場地污染修復不同階段的工作任務為驅動，使學生將理論知識運用于實踐，并注重各相關專業課程知識的相互聯系與結合，對整個實踐環節進行統一設計，從而鍛煉學生的分析問題和解決問題的能力，最終提高學生的工程實踐能力和創新能力。

（一）設計思路

根據污染修復與生態工程技術專業人才培養目標，首先將不同的就業崗位及崗位群進行工作項目和工作任務系統的分析；其次根據各不同工作崗位所需完成的項目、任務進行必要的整理與歸納，從而剖析出不同工作任務模塊所需的專業知識、技能和要求，即進行職業能力分析；然后，將這些能力轉化為實踐課程的內容和課程體系，完成實踐課程與專業理論課程的有機結合；接著，提出根據職業能力需求所設置的實踐課程實施所需的設施條件和場地的要求，制定實踐課程標準；最后，根據污染修復與生態工程技術專業各崗位職業能力需求進行基于CDIO理念的實踐活動課程，實施過程中充分體現“提出問題-建立假設-設計實驗-驗證假設-得出結論”的過程，在這個過程中使學生既要動腦思考、又要進行操作、反復嘗試和表達，從而真正把理論和實踐結合起來，達到人才培養的目標，滿足企業的用人需求。

（二）崗位職業能力分析

污染修復與生態工程技術專業是涉及環保工程、水文地質工程、施工工程、生態工程等多學科，寬領域的綜合類專業，從業人員需具備良好的職業能力與職業素養，根據企業各崗位的要求，從職業能力分析入手，將各崗位的職業能力分為三個方面（見表1）。

專業基礎能力：能進行基本工藝圖紙的繪制與計算，具備土壤環境學、水文地質學、環境微生物學等專業知識儲備的能力，以及能進行基本的化學實驗的監測分析的能力。

職業核心能力：能對要實施項目開展：污染場地調查分析、樣品的化學監測分析、風險評估技術方法的使用、修復技術工藝設計與施工等方面的能力。

職業拓展能力：能進行修復技術的工藝設計創新，對工藝方法的改進，以及能根據污染場地修復項目開展系統實訓完成：場地調查、監測、評估、工藝設計與施工等完整工作過程。

（三）設計內容

根據CDIO教學模式，將污染修復與生態工程技術專業的4個主要崗位對應的職業能力進行分解，再根據專業教學特點進行模塊化重構，形成了 “污染場地環境調查能力、污染場地環境監測能力、污染場地風險評估能力、污染場地工藝設計與施工能力、綜合實訓能力”5個專業技能模塊。以典型工作任務及工作過程為依據整合教學內容，科學設定學習性工作任務，工作任務的設定與企業污染場地修復工作過程相統一，并在學生不同的學習階段分層設計，層層遞進，符合學生的認知規律。具體的項目層次、實踐類型、實施方式和能力目標如圖1所示。

在實踐教學項目設計時，分為了四個級別：（1）一級項目：為基礎實踐，主要的實踐是對課內學習的專業理論知識開展的驗證性實驗。主要培養學生認真細心的科學態度，能掌握基本的實驗技能和儀器設備的使用方法。培養學生基本儀器儀表使用能力、實驗基本技能、實驗報告撰寫能力、觀察能力等。（2）二級項目：為初級綜合實踐，在實踐中學生在掌握了基本的水文地質學，土壤生態學，土壤環境學、污染場地調查技術課程，在依托企業真實項目的情況下，進行污染場地環境調查實踐，通過現場調查構建場地概念模型，設計污染場地調查方案，實施場地調查，與風險評估。培養學生人際交往能力，分析問題、解決問題、調查方案綜合設計的能力以及軟件分析、數據統計和報告編寫能力。（3）三級項目為創新類項，主要為學生開展污染場地修復技術工藝設計于是展開實踐，這一實踐項目的實施是建立在學生已經學習了污染場地修復技術、地下水污染防治技術、污染場地修復工程施工與監理的這些課程，具備了相應的理論知識后，并根據企業真實項目自身的特點，開展修復技術工藝方案的創新設計，以培養學生人際交往能力，知識綜合應用能力，創新思維能力。這一實踐內容對學生的專業理論知識要求較高，具有一定的挑戰性和創新性。（4）四級項目為系統綜合實踐，是要求學生在完成全部課程的學習后，能夠在團隊合作中，完成一個完整的污染場地修復全過程的實踐，以培養學生人際交往能力，工程設計能力，綜合評價和總結能力，設計報告撰寫能力等。第四級項目實踐綜合性強，這要求學生具備扎實，全面的理論知識及較強的動手操作能力以及對項目匯報和總結的能力。

對于一級項目，只需掌握課程內容中的傳導性知識為主，隨著項目層級的升高，對于學生需要掌握的基礎理論知識面要求更廣，需要不同的知識結構來支撐項目的實施。在對項目進行設計的同時考慮到了專業基礎理論知識和專業技能與企業用人要求緊密結合，以及在項目的設計上有一定的挑戰性和創新性，在激發學生學習興趣的同時，引導學生提出創新性的設計方案，或嘗試用不同的設計方案，來比較其中的優缺點，以加深對知識點的理解與運用。通過項目式實踐教學模式的實施，以項目為引導，積極鼓勵學生參加各層次的競賽，以拓展學生的各項能力。

四、基于CDIO實踐教學模式的考核機制[7-8]

基于CDIO實踐教學模式的考核機制提倡對于實踐教學質量的評價模式和內容應多元化，在教學的過程實行互評和自評相互結合，注重學生和教師的主體性，發揮學生的主體意識和反饋能力，讓學生在團隊協作用中對自我活動進行調節與控制，培養學生的參與意識與公正心態，讓他們在評價中共同提高、相互進步，能力比分數更重要，發揮學生的創造力和積極性，培養創新型高技能人才是我們的目標。

五、CDIO實踐教學模式的優勢[9-10]

CDIO的實踐教學模式非常有利于發揮學生自主學習的積極性，以及團隊協作精神，在項目化的運作團隊中，有項目負責人，其他組員會根據任務進行不同的分工協作完成整個任務。

1. 學生在進行綜合實踐的過程，自主的構思項目的方案、進行方案的設計、以及完成整個項目的工作內容，他們可以自主運用已有的理論知識去解決實際工業生產中的問題，充分發揮了學生的主觀能動性，達到了學生自主學習的目的；有效改善了理論與實踐相脫離的問題。

2. 學生自由分組實踐，這種自主學習的模式可以充分發揮學生的主觀能動性，有力調動學生學習的積極性，加強了學生創新，同時在遇到問題的時候學生可以咨詢老師，也可以自主解決，尋找問題的答案，正確認識自己專業知識結構的漏洞，并進行有效的學習。

3. 學生們在實踐的過程中，是一個團隊在完成一項目任，每個成員都會有極強的使命感，讓學生在活動中明白團隊協作的重要性。

參考文獻：

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