环境工程专业实践教学课程体系的构建与实践

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摘要:吉首大学环境工程专业实践教学坚持“技能培养型实践教学”和“创新开放性实践教学”相结合的定位,培养实验技能扎实、动手能力强、创新思维活跃的应用型环保专业技术人才,在此基础上确立科学的实践教学课程内容和合理的实践教学项目体系。在课程体系的实施上采取基本技能训练、综合能力培养、创新思维开发层次递进模式,将实践教学与科研、工程实践和社会应用相结合。

关键词:环境工程;实践教学;课程体系

我国环境工程高等教育始于恢复高考的1977年,当时有7所高校分别以“三废治理与综合利用”“环境污染治理工程”“环境保护”“环境污染防治工程”等专业名称招生,开创了我国真正意义上的工科环境类本科专业[1]。短短30年的快速发展,环境工程专业已经成为我国高等教育的主干专业。从起初仅有少数几所工科高校,到2006年8月全国已有258所高等学校设置了环境工程专业,遍布理、工、农、医、经、管各类学校[2]。

环境工程专业具有边缘性、交叉性、综合性强的特点,在以工程实践为培养目标的专业教学中,实践教学尤为重要。吉首大学环境工程自2006年开始本科招生,在学习国内其他重点高校的先进办学经验基础上,经过大胆探索和改革实践,建立了较完善的环境工程专业实践教学课程体系。

一、环境工程专业实践教学定位及规划

本校环境工程实践教学定位是坚持“技能培养型实践教学”和“创新开放性实践教学” 相结合,培养基础实验技能扎实、动手能力强、创新思维活跃的应用型环保专业技术人才。

(1)确定科学的实践教学课程内容:根据实践教学定位,构建校外实践教学和校内实践教学两大部分的实践教学课程体系。根据各个实践教学环节的培养目标,构建多个实践教学课程群,根据各个课程群的特征,建立与专业人才培养方案相适应的实践教学课程体系。

(2)建立合理的实践教学项目体系:将课程体系内的实践项目按能力层次划分为基本实验技能、专业综合技能、专业实用技能层次,建立层次化的实践教学项目体系;注重实验项目各个能力层次之间的相互衔接,分析实验项目的设置情况,精简基础验证性实验项目,逐步增加综合性、设计性、研究创新性实验项目比例,使“三性”实验项目比例达到75%以上。

(3)建立配套的实践教学教材体系:根据环境工程专业的培养目标、培养方案及课程要求,有计划地编写系列实践教材、实验指导书、技能实训手册、实践考核题库等,建立与理论教学相配套的实践教学教材体系;以传统纸质教材为基础,以实践能力培养为核心,借助于现代教育理念和现代信息网络技术平台,统合多媒体、多形态、多层次的教学资源,建立立体化实践教学教材体系。

(4)建立有效的校企联合培养体系:加强与企业联合,通过认识实习、课程实习、校外技能培训基地、校企科研合作等方式,让学生与社会应用接轨,增强实践能力和创新意识,营造一个仪器设备先进、资源共享、开放服务的实践教学环境,为创新性高素质应用型人才的培养提供有力的条件保障。

二、 环境工程专业实践教学体系建设

环境工程专业实践教学体系由校内实践教学和校外实践教学两部分组成,见下图。

1.校内实践教学

校内实践教学分为实验教学部分和课程设计、毕业设计部分,实验教学部分的实验教学体系可概括为“四层次、四模块、开放式”。“四层次”即验证性实验、综合性试验、设计性实验、创新性实验。“四模块”即环境监测与分析模块、环境生物模块、环境污染治理模块、工程设计模块。“开放式”即实验场地的开放、实验内容的开放、实验网站网络教学的开放,以及实验网络和实验反馈信箱实时地向学生开放。

课程设计、毕业设计部分是环境工程专业必不可少的实践教学环节。通过对实际工程项目和模拟工程项目的工程设计,使学生将理论知识与环境工程实际相结合,提高了学生的工程应用能力。

毕业设计是本科教学体系中最为重要的实践性教学环节,通过毕业设计使学生得到从事实际工作所必需的基本训练和进行科学研究工作的初步能力。学校制定了《本科毕业设计管理规定》,明确规定了校、院、教研室、指导教师及学生在毕业设计教学过程中的职责,规范了毕业设计指导教师选配、审题、选题、开题、教师指导、中期检查、质量评估、答辩、成绩审定和文档格式。

2.校外实践教学

校外实习环节是学生将理论知识与实践结合的最直接方式,是学生实现社会、工程应用的最佳途径。可以帮助学生将多门课程所学的专业知识系统地联系起来,形成有机的知识链,加深学生对理论知识的理解;锻炼了学生将理论知识进行实践应用的能力;有利于激发学习的兴趣,培养勤奋和细致的学习工作态度和解决实际问题的能力。

本校建立了环境工程实习基地群,已建成实习基地10个。

实习方式更加灵活多样化,除了集中实践教学环节包括生产实习、课程实习和毕业实习外,还和吉首市污水处理厂、怀化市污水处理厂签订了校企联合培养协议,学生可以利用课余时间长期不间断地到企业参与实际工作技能的训练。同时,中心还和怀化市污水处理厂合作成立了污水处理研究所,实现了实践教学与科研、工程和社会应用实践的紧密结合,对培养技能型专业人才和促进就业都起到了积极作用[3]。

3.实践教学课程及验证性、综合性、设计性、创新性实验所占比例

校内实践教学中实验教学是实践教学的基础,其验证性、综合性、设计性、创新性实验所占比例见下表。

三、 吉首大学环境工程实践教学的特色

(1)基本技能训练、综合能力培养、创新思维开发层次递进模式。根据本校专业设置及创新人才培养的要求,在教学内容设置上打破课程的界线,按基本技能训练、综合能力培养、创新思维开发三个层次由浅到深螺旋推进。在一、二年级安排环境基本指标的测定、各种仪器的使用等内容,进行基本技能训练;二、三年级以环境生物学、环境治理、环境评价等为内容,设计成综合性实验、设计性实验及课程设计,要求应用所学的理论知识和前面学习的实验技能解决实际问题而进行综合能力的培养;将老师的研究课题的部分内容设计成一些小的研究项目,加上学生申报的福特基金项目、省校研究性学习项目以及学生自己提出的项目,组成研究性实验,要求每一个学生加入这些研究工作中,实验室有计划地对学生开放,通过对项目的研究和毕业论文的研究,进行创新思维开发。在时间上,从进校到毕业,四年不断线;内容上,基本知识、基本技能多次出现但层次逐次提高。实践教学体系形成基础训练(验证)—综合性(综合)—研究(设计、创新)的实验层次,提高了学生的综合能力和创新能力。

(2)教学与科研、工程实践和社会应用相结合。对学生实行导师制,二年级就进入导师的研究小组,通过与高年级同学、研究生及老师一起实验和讨论,从观摩、帮忙、被动完成到自主设计与完成,提高学生的能力。对研究性实验也要求尽可能取材于老师的研究内容,因实验有明确的价值,提高了学生的兴趣及自我实现的乐趣,从而提高学习的质量。

将实践教学与工程和社会应用实践紧密结合。通过增设设计性实验项目,多采用实际案例教学,或模拟实际工程进行环保工程设计和环境影响评价。通过校外实践教学环节,学生采取认识实习、课程实习、校外工作技能培训、校企联合培养、毕业实习等方式,有更多的机会接触社会,参与工程实际应用。

四、 经验和问题

(1)针对环境工程专业技能型和应用型人才培养的目标,应加大“双师型”教师队伍的引进和培养,不但实施对学生的校企联合培养方案,而且加强对专业教师的企业锻炼和培养,采用灵活的方式,选派专业教师到环保局、设计院、环保公司等单位进行挂职锻炼。

(2)加强环境工程专业实验室的建设和管理。灵活科学的实践教学课程体系,需要科学灵活的实验室管理制度。解决好本科学生实验和课题研究实验之间的矛盾、仪器设备使用的矛盾以及学生实践教学中的纪律安全等问题。

(3)体系的完善没有终点,环境工程实践教学体系需要在实际教学应用中不断发现新的问题,不断修正和完善,并保证贯彻实施。

参考文献:

[1] 杨春平.国外环境科学与工程本科教育的起源与发展[J].高等工程教育研究,2007(5):105-107.

[2] 马俊杰,曹明明,王伯铎.综合性大学环境科学专业人才培养与课程体系建设研究[J].高等理科教育研究,2003(2):87-89.

[3] 史凡,赵继红.本科环境工程专业的就业形势[J].高等理科教育研究,2003(2):70.