沈曉莉,程慎玉,曾惠明,巨朝陽
(衢州學(xué)院化學(xué)與材料工程學(xué)院,浙江 衢州 324000)
環(huán)境工程是集理論、技術(shù)、實踐于一體的綜合性學(xué)科,環(huán)境工程專業(yè)的目的性和應(yīng)用性很強[1]。隨著生態(tài)文明建設(shè)的需要,社會對環(huán)境工程人才的應(yīng)用、創(chuàng)新能力的要求越來越高,而實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力、創(chuàng)新意識、工程應(yīng)用和設(shè)計能力的必要途徑[2-3]。構(gòu)建環(huán)境工程專業(yè)良好的實踐教學(xué)體系,應(yīng)用現(xiàn)代化教育教學(xué)手段,采取有效的教學(xué)過程管理,建立新型教學(xué)評價機制,對于提高環(huán)境工程專業(yè)實踐教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新精神、樹立事業(yè)心、責(zé)任感等方面具有重要的作用[4-5]。
衢州學(xué)院是浙江省首批應(yīng)用型本科試點示范院校,承擔(dān)著為地方經(jīng)濟發(fā)展培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力工程技術(shù)人才的重任。環(huán)境工程專業(yè)自2012年招收本科生以來,本著應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),通過改善實驗實習(xí)場地和設(shè)備更新,引進實驗仿真系統(tǒng);加大實習(xí)實訓(xùn)基地建設(shè),聘請校外指導(dǎo)教師;修訂完善專業(yè)教學(xué)計劃,設(shè)置綜合實驗、技術(shù)實習(xí)課程;組織學(xué)科競賽等措施來培養(yǎng)學(xué)生的實踐綜合能力。從實踐效果來看,學(xué)生普遍表現(xiàn)出較高的學(xué)習(xí)熱情,在實踐教學(xué)活動中主動探索,獨立思考,互相合作,大膽創(chuàng)新,在學(xué)科競賽、考研就業(yè)等工作中取得優(yōu)異成績,受到用人單位及同行的廣泛好評。但在實施過程中仍有以下問題需進一步思考和解決:
(1)如何進一步創(chuàng)新實踐教學(xué)內(nèi)容和體系,打破傳統(tǒng)單一分散的教學(xué)模式,切實適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求。
(2)如何強化校外實習(xí)及校內(nèi)實訓(xùn)的組織管理和保障,打破實習(xí)實訓(xùn)走過場、流形式的困境,切實提高實習(xí)、實訓(xùn)環(huán)節(jié)教學(xué)效果。
(3)如何深入改革實踐教學(xué)課程評價方式,打破學(xué)生被動學(xué)習(xí)局面,切實推動學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)。
(1)將技術(shù)實習(xí)與專業(yè)實驗有效融合。首先優(yōu)化技術(shù)實習(xí)課題,緊緊圍繞行業(yè)發(fā)展及企業(yè)需求擬定課題,將教師的科研課題引入實驗教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生對現(xiàn)行的實驗內(nèi)容重新設(shè)計,充分給予學(xué)生選題的主動權(quán),為他們進實驗室提供寬松條件,對他們完成實驗的時間給予宏觀控制。然后改革技術(shù)實習(xí)方式,在教師指定課題的基礎(chǔ)上,學(xué)生獨立完成實驗方案設(shè)計、準(zhǔn)備、操作及數(shù)據(jù)處理分析等過程,培養(yǎng)學(xué)生文獻檢索、操作分析、總結(jié)綜合、組織協(xié)調(diào)、理論知識應(yīng)用、解決實際問題等能力。最后在滿足學(xué)生基本實驗技能訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,根據(jù)技術(shù)實習(xí)課題分解任務(wù)調(diào)整實驗內(nèi)容。圖1是以技術(shù)實習(xí)“某區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量檢測與治理”課題為例,體現(xiàn)實踐課課題與專業(yè)實驗課程內(nèi)容融合的案例。
圖1 技術(shù)實習(xí)課題與專業(yè)實驗課程內(nèi)容融合示例
(2)將生產(chǎn)實習(xí)與仿真訓(xùn)練有效融合。首先利用現(xiàn)有實習(xí)基地,加強校內(nèi)外實習(xí)指導(dǎo)力度。一方面通過聘請實習(xí)基地工程師為校外實習(xí)指導(dǎo)教師,增強實習(xí)指導(dǎo)力量;另一方面,通過增設(shè)實習(xí)過程反向設(shè)計任務(wù),明確實習(xí)要求,調(diào)動學(xué)生實習(xí)過程的學(xué)習(xí)積極性和主動性。然后利用現(xiàn)有仿真操作軟件,開展除塵、脫硫、脫硝等工藝的虛擬仿真操作訓(xùn)練。把計算機仿真作為現(xiàn)場實習(xí)的重要補充,將仿真訓(xùn)練安排在生產(chǎn)實習(xí)之后,利用學(xué)校現(xiàn)有歐貝爾虛擬仿真實驗平臺,讓學(xué)生通過仿真操作反復(fù)練習(xí)工藝操作過程,熟悉工藝設(shè)備及流程,彌補現(xiàn)場實習(xí)無法操作的不足。
(3)將畢業(yè)論文與學(xué)科競賽有效融合。首先建立大學(xué)生科技競賽指導(dǎo)教師團隊,充分發(fā)揮教師的作用,比如指導(dǎo)學(xué)生參與教師科研課題研究(如脫硫新工藝開發(fā)、室內(nèi)甲醛污染物治理等)來指導(dǎo)學(xué)生參與科研,形成實驗類或理念設(shè)計類作品,參加環(huán)境生態(tài)科技創(chuàng)新大賽,將前沿理論知識帶入課堂,用豐富的科研成果支持課堂理論。然后通過發(fā)揮第二課堂創(chuàng)新學(xué)分的激勵作用,廣泛動員鼓勵學(xué)生參與競賽,加強學(xué)生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
(1)教學(xué)過程設(shè)計。以《生產(chǎn)實習(xí)》課程為例,如圖2所示,首先在實習(xí)前,教師向?qū)W生明確實習(xí)目標(biāo)和任務(wù),比如針對城市污水處理廠的實習(xí)過程,教師結(jié)合實際污水處理工藝流程,提出要求學(xué)生在實習(xí)現(xiàn)場了解和掌握的具體內(nèi)容和反向設(shè)計任務(wù);學(xué)生熟悉學(xué)習(xí)目標(biāo)、任務(wù)和基本要求,認(rèn)領(lǐng)任務(wù)。然后在實習(xí)現(xiàn)場,指導(dǎo)教師結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境創(chuàng)設(shè)問題,并由企業(yè)指導(dǎo)教師帶領(lǐng)學(xué)生到現(xiàn)場觀察學(xué)習(xí),然后按小組開展討論學(xué)習(xí);在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中,教師給予密切觀察,適時引導(dǎo),并提供有效的學(xué)習(xí)資源。最后在教學(xué)評價反思階段,教師組織開展實習(xí)答辯,學(xué)生按小組開展相互質(zhì)疑和解答,由指導(dǎo)老師和學(xué)生共同參與開展實習(xí)效果評估和總結(jié)。
圖2 基于分布式認(rèn)知的《生產(chǎn)實習(xí)》課程教學(xué)過程設(shè)計
(2)開發(fā)“分布式”實踐課程教學(xué)資源。利用現(xiàn)有在線開放課程教學(xué)平臺,完成與實踐教學(xué)相關(guān)的專業(yè)理論課在線課程資源建設(shè),資源主要包括高質(zhì)量的知識點視頻、習(xí)題、大綱、教案等等,視頻內(nèi)容不局限于理論知識點講解,還包括與實習(xí)、實驗、工程訓(xùn)練相關(guān)的素材,比如《大氣污染控制工程》課程視頻內(nèi)容,除塵裝置一章可結(jié)合除塵技術(shù)理論,到企業(yè)、實驗室等現(xiàn)場拍攝重力除塵器、旋風(fēng)除塵器、靜電除塵器、袋式除塵器、文丘里濕式除塵器等除塵設(shè)備,制作大氣中不同顆粒物的去除工藝及設(shè)備結(jié)構(gòu)特征類視頻,補充學(xué)生不能到現(xiàn)場參觀學(xué)習(xí)的不足。這些資源的建設(shè)一方面可方便學(xué)生隨時隨地下載學(xué)習(xí),彌補學(xué)生在現(xiàn)場實習(xí)期間參觀不到位、內(nèi)容掌握程度不扎實的問題;另一方面可充分利用影像資料和可視化教程講解工程實例,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
(1)加強實踐教學(xué)管理和監(jiān)控。通過加強實踐教學(xué)的指導(dǎo),發(fā)揮指導(dǎo)教師的核心地位,科學(xué)設(shè)置指導(dǎo)教師的指導(dǎo)人數(shù),采取多渠道聘請校外指導(dǎo)教師的措施,使教師對實踐教學(xué)的指導(dǎo)與管理更充分。將課程實驗、實習(xí)與實訓(xùn)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)單獨進行學(xué)生評教,并納入教學(xué)督導(dǎo)范圍,完善實踐教學(xué)過程監(jiān)控。
(2)探索實踐課程“記賬式”教學(xué)評價方式。環(huán)境工程專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)課程豐富,一些實踐課程采用分散式教學(xué),一般以學(xué)生團隊合作方式,自主完成實驗任務(wù),不利于教師對學(xué)生進行過程考核??蓱?yīng)用移動式教學(xué)軟件,把記賬式學(xué)習(xí)引入課程教學(xué)活動中。通過軟件設(shè)有的簽到互動、自主學(xué)習(xí)、資源利用等功能,記錄實踐類教學(xué)活動的簽到、討論、筆記共享、資料觀看、習(xí)題測試等過程;利用平臺設(shè)有的評分系統(tǒng),自動完整記錄每一名學(xué)生的實踐過程學(xué)習(xí)成績,激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性,改變以往學(xué)生消極自我管理學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀。
實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),是激發(fā)學(xué)生獨立思考、加強工程應(yīng)用訓(xùn)練,提高團隊協(xié)作,培養(yǎng)創(chuàng)新意識的有效途徑。通過技術(shù)實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、專業(yè)實驗、畢業(yè)環(huán)節(jié)等實踐課程的有效融合,可打破傳統(tǒng)單一分散的教學(xué)模式,切實適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求;通過在線課程學(xué)習(xí)平臺、虛擬仿真平臺與現(xiàn)場實踐的交叉應(yīng)用,不僅可打破實習(xí)實訓(xùn)走過場、流形式的困境,切實提高實習(xí)、實訓(xùn)環(huán)節(jié)教學(xué)效果;還能規(guī)范實踐過程考核,推動學(xué)生開展自主學(xué)習(xí),從而全方位提高環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。