任 旭,王鴻斌,黃 進,曾 麗,練 露
(成都大學建筑與土木工程學院,四川 成都 610106)
為貫徹黨中央《關于全面加強生態環境保護 堅決打好污染防治攻堅戰的意見》的相關要求,促進“成渝地區雙城經濟圈”的經濟發展,成渝兩地開始全力推行生態環境保護的共建共治[1],因此,亟需環境工程專業的高素質應用型人才。成都大學地處“成渝雙城經濟圈”的核心區域,優越的地理位置為培養環境工程專業的高素質人才提供了得天獨厚的實踐環境條件。
在“新工科”建設的背景下,“金課”已成為新時代中國高等教育改革最重要的關鍵詞之一。環境工程專業隸屬成都大學建筑與土木工程學院,為校級“一流專業”,擁有本專業專職教師22人,其中具有博士學位的高達90.9%,具有副高級以上職稱人員占比63.6%,高端外專1人,45歲以下教師占比68.2%,師資結構合理,團隊年輕。本專業注重理論與實踐結合,按照“3+1”人才培養方案,突出落實實踐教學環節,著力培養學生的科研、創新和實踐能力。
“有機化學”是環境工程專業的一門重要專業基礎課,其理論與實踐并重[2-4,7];教學效果將直接影響學生對“水污染控制工程”“固體廢物處理與處置”“土壤污染與防治”等專業核心課程的學習質量。可見,打造高階性、創新性和挑戰度相結合的“有機化學”“金課”,對環境工程專業高素質復合型人才的培養至關重要[5-8]。然而,實際教學過程中發現,“有機化學”課程在環境工程專業面臨諸多新的挑戰,主要問題如下:①課程知識點多且復雜,理論抽象且枯燥。由于課時數限制,教學以教師的強制“灌輸”為主,學生被動接受知識。②傳統教學模式已不足以帶動學生的學習興趣,學習效果欠佳。③課程缺少實際案例的展示與講解,常見教材也非環境工程專業的專用配套教材。④現有教學內容與后期專業核心課程,尤其是“水污染控制工程”等教學內容存在脫節現象,導致學生難以將理論與實際相聯系,無法較好地學以致用。
可見,“有機化學”課程現有的教學模式還無法達到“金課”的標準,也難以適應“新工科”人才的培養需求。基于此,本項目針對上述問題,以培養出合格的“新工科”人才為目標,從教學內容、方法和實踐環節等方面進行優化,為“有機化學”課程的教學模式改革提供新思路新方法。
基于環境工程專業人才培養需求,深化“理論教學、案例教學、實踐教學”的三位一體教學模式[9-11],將傳統教學模式與“翻轉課堂”、案例學習、仿真實驗教等手段相結合,改革課程現有教學模式、激發學生的興趣、鍛煉學生實踐創新能力,從而達到打造環境工程專業“有機化學”“金課”的目的。建設環境工程專業“有機化學”課程教學模式如圖1所示。

圖1 建設環境工程專業“有機化學”課程教學模式
可從以下三個方面實施改革。
夯實理論,強調以學生為主體的教學活動。教學過程將傳統的教師講授與“翻轉課堂”模式相結合,以教師為主導,學生為主體,將學生被動接受轉變為主動學習。課程教學包括教師講授、分組討論、小組匯報環節。學生通過自己查閱資料,可更深刻地理解知識點;分組討論和小組匯報,給予學生交流和思維碰撞的機會,可激發學生學習的積極性,從而提升課堂教學質量。
重視應用,構建以“有機化學”為基礎的案例庫。將“有機化學”的理論知識有機地與“水污染控制工程”“固體廢物處理與處置”“大氣污染防治”等專業核心課程相結合,構建以“有機化學”為基礎的案例庫,包括有機廢水污染控制工程實例、固體廢物中有機污染控制工程實例、揮發性有機物污染控制工程實例等,將枯燥乏味的的理論知識轉化為生動有趣的專業案例,激發學生的求知欲望。
積極創新,探索實踐教學新模式。探索傳統“有機化學”課程實驗與仿真實驗相結合的實踐教學模式,豐富實驗課程,增加課程趣味性,并實現“線上”“線下”共同教學,從整體上提高課程的教學質量。仿真實驗可從典型有機廢水性質分析及處理、特殊有機固體廢物處理、代表性會發有機物處理三個方面著手,使實踐教學不再拘泥于傳統實驗室,且不受時間、地點和硬件設施的限制,使學生真正地愛上“有機化學”課程,從本質上實現有效學習。
新工科背景環境工程專業“有機化學”“金課”建設應以培養適應“新工科”背景下的多元化、創新型卓越工程人才為目標,著眼于課程教學內容、方法的優化,重視實踐環節,激發學生主動學習的能力,提高學生實踐和創新的素質。