孟紅旗 黃興宇
摘要:新時期“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(簡稱“卓越計劃”)對高校工程人才培養(yǎng)提出了更高的要求。河南理工大學環(huán)境工程專業(yè)的實習教學開展多年,積累了豐富的經驗,同時也存在諸多不足,涉及學生、教師、企業(yè)和學院各方面的問題。在“卓越計劃”人才培養(yǎng)目標的指導下,通過環(huán)境工程專業(yè)實習教學改革,將生產實習拓展為企業(yè)的參觀認識、仿真實驗、崗位鍛煉和環(huán)境監(jiān)測4個環(huán)節(jié),注重工程實踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng),以實現高校、企業(yè)和學生的多方共贏與發(fā)展。
關鍵詞:卓越工程師;環(huán)境工程;實習教學;教學改革
中圖分類號:G64244 文獻標志碼:A 文章編號:10052909(2015)04012605
教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(簡稱“卓越計劃”),旨在培養(yǎng)造就創(chuàng)新能力強、適應經濟社會發(fā)展需要的高質量各類型工程技術人才,為走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務。“卓越計劃”的顯著特點一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程;二是學校按通用標準和行業(yè)標準培養(yǎng)工程人才;三是強化培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力[1]。面向工科本科生層次,“卓越計劃”的實施目標是培養(yǎng)現場工程師,這就要求工科院校必需聯合相關企業(yè)為學生提供強有力的專業(yè)實踐教學環(huán)境[2-3]。自改革開放以來,環(huán)境工程作為一門新興的交叉學科,其專業(yè)教育得以快速發(fā)展,至目前為止,全國共有362所高等院校開設環(huán)境工程專業(yè)[4]。為達到專業(yè)培養(yǎng)目標,環(huán)境工程專業(yè)通常設置總學分的15%~20%為集中實踐環(huán)節(jié),在校外集中進行認識實習、生產實習和畢業(yè)實習[5]。文章結合河南理工大學環(huán)境工程專業(yè)開辦17年(1997—2013年)的教學經驗,在教育部“卓越計劃”新背景下,提出環(huán)境工程專業(yè)實習教學的中長期(2010—2020年)改革思路。
一、專業(yè)實習教學的現狀與不足
(一)實習教學現狀
多年來,我校環(huán)境工程專業(yè)的校外實習教學分為污染源調查實習和畢業(yè)實習。2010年以前,污染源調查實習安排在第五學期的1~3周[6],目的是在開展專業(yè)課程(大氣污染控制工程、水污染控制工程、固廢處理與資源化、噪聲控制工程、礦山環(huán)境保護等)教學之前,讓學生認識專業(yè)知識的應用范圍、就業(yè)前景等,激發(fā)學習興趣。2010年以后,污染源調查實習安排在第六學期的最后3周,
目的是在專業(yè)課程教學之后,強化已學專業(yè)知識,培養(yǎng)學生深入性和創(chuàng)新性學習的意識。畢業(yè)實習一直安排在第八學期開學的1~4周,使學生在畢業(yè)之前嘗試企業(yè)的具體崗位工作,以便畢業(yè)后盡快適應相關社會工作。
畢業(yè)實習通常和畢業(yè)設計(論文)一起分配給各位專業(yè)教師,結合學生的就業(yè)或考研情況,實習形式相對靈活自由,非本文闡述的重點。污染源調查實習由4名專業(yè)教師指導,實習前2周聯系好學校周邊的6~8個企業(yè)或單位作為實習教學點(表1),遞交實習計劃書,指導教師和企業(yè)技術人員共同協商實習教學的具體內容和形式,準備好現場教學講義。實習當日,學生約30人一組,由企業(yè)技術人員帶領參觀現場,講解生產工藝流程,詳述關鍵設備功能、設計尺寸、操作參數等。學生在認識企業(yè)生產流程的基礎上,分析環(huán)境污染物(廢水、廢氣、固廢和噪聲)的產生環(huán)節(jié)、排放特征和防控措施等,了解企業(yè)生產過程對周邊生態(tài)環(huán)境的影響,以及企業(yè)采取的相應防護措施與生態(tài)恢復措施。此外,對現場涉及化工原理和環(huán)境管理課程的內容,指導教師安排學生復習相關知識,加深理解。
學生的實習成績由3部分組成:考勤(20%)+答辯(40%)+報告(40%)。通常在實習兩周內完成校外實習點的參觀與學習,期間有兩次指導教師答疑。第三周學生制作答辯幻燈片、撰寫實習報告??记诔煽冞€包括學生在校外的紀律表現等。答辯以小組為單位進行,每組5~6人,自由選取1個實習基地,根據實習內容查找資料,準備幻燈片,選派小組代表進行匯報并回答指導教師問題。小組代表的答辯成績在小組平均答辯成績基礎上適當增加5~10分。報告成績根據學生對實習教學內容的把握程度評定。由1名指導教師專職負責實習的紀律安全與成績評定管理工作。
目前,學校環(huán)境系專職教師共16人,其中教授2人,副教授8人,講師6人,博士學位教師11人,具備較強的師資力量開展專業(yè)課程講授和實習教學。同時,依托環(huán)境系環(huán)評研究所與周邊重點企業(yè)單位的業(yè)務往來,保障實習教學的開展和實習地點的相對穩(wěn)定性。
表1 近三年環(huán)境工程專業(yè)實習教學點及其教學內容
單位名稱廢水處理廢氣處理固廢處置噪聲控制生態(tài)措施化工原理環(huán)境管理
第一污水處理廠改進氧化溝工藝污泥濃縮壓濾
第三污水處理廠多級A/O+微濾污泥離心+加鈣穩(wěn)定處理
科林公司旋風除塵+半干式脫硫+袋式除塵生活垃圾分選+焚燒熱交換苯并芘源排放控制工藝
垃圾填埋場UASB+生物膜過濾+納濾沼氣發(fā)電,生物除臭生活垃圾衛(wèi)生填埋工藝滲濾液零排放措施
校熱力中心麻石除塵+濕式脫硫粉煤灰綜合利用噪聲源隔離流體輸送+熱交換
某糠醛廠旋風除塵,麻石除塵農業(yè)固廢資源化精餾+熱交換
某尿素廠A/O+絮凝沉降室+濕式除塵流體輸送+熱交換+氣體吸收
某皮革廠厭氧+亞鐵還原+絮凝集塵罩清潔生產管理
韓王煤礦煤炭洗選+板框過濾粉煤灰膏體井下填充綠化隔聲帶塌陷區(qū)農業(yè)修復
粉煤灰-赤泥堆場河谷筑壩堆存工藝封場覆土+植被選擇非均相流體輸送與分離
森林公園塌陷區(qū)林業(yè)修復
縫山針礦山公園邊坡階梯綠化+噴播綠化
環(huán)境監(jiān)測站跨區(qū)污染生態(tài)補償環(huán)境信息管理系統
(二)實習教學不足
(1)學生問題。 環(huán)境工程專業(yè)三年級學生經過專業(yè)課程的學習,迫切希望通過專業(yè)實習來強化相關知識的理解。通過2011級56名學生的調查問卷分析可知,61%的學生認為污染源調查實習較其他課程重要,38%認為實習與其他專業(yè)課程同等重要。然而學生對實習目標的了解卻相對不足:實習前僅有14%的學生了解全部的實習目的,64%部分了解,20%很少了解;實習后學生了解全部實習目的人數比例增加到44%。同時,學生在現場自主提問相對較少,實習報告相關知識點的總結不到位。這些既反映學生自主性和創(chuàng)新性學習的不夠,也反映教師在專業(yè)課程講授過程中對應用性知識點的重視度相對不足。
(2)教師問題。 實習指導教師多為青年教師。他們精力充沛,容易與學生溝通,活動力強,然而實習經驗少,不熟悉企業(yè)現場,難以勝任實習指導任務[7]。尤其在給學生輔導答疑環(huán)節(jié),指導教師對部分現場問題不能解答,學生對實習答疑的滿意度偏低(27%)。此外,指導教師在實習前缺少與企業(yè)技術人員的信息溝通,現場教學講義準備不充分。企業(yè)現場講解人員通常按照生產流程帶領學生參觀學習,但對環(huán)境工程專業(yè)學生關注的重點(“三廢”產生環(huán)節(jié))講解偏少,清潔生產等環(huán)境管理方面的內容更少。
(3)企業(yè)問題。 盡管企業(yè)與學??赏ㄟ^科技項目合作,在擴大社會影響,獲得優(yōu)秀畢業(yè)生等方面形成長期互利關系[3,7-8],然而多數企業(yè)認為學生實習難以帶來短期經濟利益,更擔心會影響企業(yè)的正常生產[10-12]。在此情況下,企業(yè)不愿意與學校簽訂長期的實習協議。企業(yè)在準備現場教學講義方面表現不積極,部分資料不愿意提供給指導教師,學生在現場如果提問則回答,不提問則不講解,講解內容隨意性大,導致前后批次學生的實習效果差異大。由于擔心商業(yè)秘密泄露,企業(yè)技術人員講解更側重生產工藝流程、反應原理等定性的描述,很少涉及對設備設計、操作參數、污染物排放濃度等定量的描述。為避免安全事故,企業(yè)也會盡量壓縮學生現場實習時間[13],個別生產環(huán)節(jié)一帶而過或不參觀學習。此外,企業(yè)個別技術人員的普通話程度差也影響學生的現場實習效果。
(4)學院問題。 學院缺乏對實習基地的長期建設和投入。簽訂協議的實習基地目前只有2個,其他實習點根據企業(yè)意愿開展實習教學的隨意性較大。對已簽訂協議的實習基地,長期的建設投入不足:缺乏必要的實習教學材料,如教學模型、現場展板和生產仿真軟件等;缺乏學生住宿條件,不能滿足后續(xù)畢業(yè)實習的需要;缺乏與企業(yè)聯合的研究課題;缺乏企業(yè)技術人員和學校教師崗位互換的機制[7,9],青年教師在企業(yè)實踐訓練的機會少;培養(yǎng)的畢業(yè)生缺乏現場實踐能力,不能完全滿足企業(yè)的需求。同時,由于企業(yè)接待時間相對不固定,實習安排需優(yōu)先考慮企業(yè)的時間,學院應積極調整實習期間指導教師其他課程教學、學生課程考試等安排,以避免時間上的沖突。此外,由于實習點都是學校周邊企業(yè),學院對指導教師并無實習補助,實習中缺少經費的支持,這直接影響指導教師準備現場教學講義的積極性。企業(yè)講課費還需從學生的實習補助中收取,這也降低了學生對實習經費安排的滿意度(33%)。
二、專業(yè)實習教學的改革與探討
“卓越計劃”需要行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程,通過強化學生的工程能力和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)符合通用標準和行業(yè)標準的工程人才。而“工程性”缺失和“創(chuàng)新性”不足,是當前我國高校環(huán)境工程教育的突出問題[14]。對于環(huán)境工程專業(yè)實習教學現狀而言,7周的實習教學(污染源調查實習+畢業(yè)實習)難以滿足“卓越計劃”的人才培養(yǎng)目標。下面從實習內容目標和質量保障方面,提出環(huán)境工程專業(yè)實習教學的中長期改革思路。
根據環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)方案[5],本專業(yè)“三大實習”(認識實習、生產實習和畢業(yè)實習)的改革方案如表2設計??紤]到與首門專業(yè)基礎課程——環(huán)境科學概論的教學目標相似,將認識實習劃入該課程實踐教學,由任課教師安排,到學校周邊的自然保護區(qū)、環(huán)境監(jiān)測站等單位進行環(huán)境認識教育,培養(yǎng)學生的專業(yè)認同感,激發(fā)學生的專業(yè)學習興趣。畢業(yè)實習的內容和方式保持不變。
嚴素定等[11]和肖繼波等[15]認為生產實習應至少持續(xù)6~8周,最好3~6個月,且宜放在第六、七學期中間的暑假展開。對學校而言,暑期崗位鍛煉可避免過多的經費投入,暑期前后的實習環(huán)節(jié)便于教師的集中指導,從而保障實習質量。對學生而言,可以由參觀階段過渡為操作階段,甚至評價與改進階段,增強學生的工程實踐和創(chuàng)新能力。對企業(yè)而言,愿意培訓實習學生,使其勝任某一崗位,獨擋一面,在感到企業(yè)責任的同時,也獲得短期或長期利益。因此,充分保證實習時間,從而實現學校、學生和企業(yè)的共贏[11]。生產實習設計為4個子環(huán)節(jié):企業(yè)參觀認識、企業(yè)仿真實驗、暑期崗位鍛煉和企業(yè)環(huán)境監(jiān)測。通過企業(yè)參觀認識子環(huán)節(jié),學生可認識所有類型的企業(yè)環(huán)境,全面掌握專業(yè)實習內容。通過企業(yè)仿真實驗子環(huán)節(jié),利用學校微機實驗室資源,學生可熟悉重點企業(yè)的工藝操作,達到拓展學習的目的[16]。暑期崗位鍛煉子環(huán)節(jié),學生分組(<10人)重點熟悉某一企業(yè)環(huán)境,企業(yè)相關崗位分配到個人。通過6周的暑期實習,學生既可熟悉某一生產崗位環(huán)境,掌握相關操作技能,達到工程實踐能力培養(yǎng)的目的,也有充足的時間去發(fā)現、思考企業(yè)的主要環(huán)境影響,為下一子環(huán)節(jié)做準備。通過企業(yè)環(huán)境監(jiān)測子環(huán)節(jié),學生小組選擇企業(yè)主要環(huán)境影響的2~3個關鍵指標,設計監(jiān)測點、時間、頻率,選擇測試方法等,提交監(jiān)測方案,聯系校內相關實驗室,安排測試時間、儀器和試劑等,最終完成企業(yè)相關環(huán)境要素的現狀評價,從而實現學生動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
學生在實習各環(huán)節(jié)需提交相應實習材料,具體見表2,其中暑期崗位鍛煉子環(huán)節(jié)的實習日志需要企業(yè)技術人員的評閱意見,所有實習材料均需校內指導教師的評閱意見和成績,以保障實習教學質量。
在“卓越計劃”人才培養(yǎng)目標的指導下,改革后的實習教學突出了生產實習的地位和重要性。生產實習前承認識實習,后繼畢業(yè)實習,增加此階段子環(huán)節(jié),學時從3周增加到14周,學分從3.0增加到8.0,從而在學生實踐能力培養(yǎng)方面給予了時間和內容上的保障。生產實習從單一的參觀認識,增加了仿真實驗、崗位鍛煉和環(huán)境監(jiān)測的子環(huán)節(jié),實習的深度和廣度增加,在培養(yǎng)學生工程實踐能力的同時,動手與創(chuàng)新能力也一并得到培養(yǎng)。改革后的實習教學需要學院加大實習基地的建設與經費投入,將6~8個實習條件良好的企業(yè)建設成長期的實習基地,以保證實習內容的相對穩(wěn)定性,從購買或制作配套教學模型與展板、實驗中控軟件,到提高學生和指導教師的實習補助等。此外,應增加青年教師的企業(yè)實踐機會,定期邀請企業(yè)技術負責人到學校作報告,參加科研問題討論,促進科技項目合作和科技成果的共享與應用等。
三、結語
當前,環(huán)境工程專業(yè)的實習教學模式,已不能滿足新時期“卓越計劃”人才培養(yǎng)的要求。實習教學的不足既有學生、教師和學院的問題,也有企業(yè)的問題。要培養(yǎng)符合通用標準和行業(yè)標準的工程人才,強化學生的工程能力和創(chuàng)新能力,學院作為專業(yè)課程體系的設計者,應認識到企業(yè)深度參與工程人才培養(yǎng)的必要性和重要性,合理設計課程體系,增加實習教學的時間,安排能力強的教師參與專業(yè)實習教學,從軟、硬件上保障實習教學的順利開展。教師應積極參加企業(yè)實踐訓練,提高自身實踐教學的能力。企業(yè)應弱化短期利益,著眼長期利益,積極參與高校工程人才培養(yǎng),由此增加自身的影響力和競爭力。最終目的是在“卓越計劃”的指導下,實現高校、企業(yè)和學生的多方共贏與發(fā)展。參考文獻:
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