周超超,譚文發(fā),張 宇,彭 瑩
(南華大學資源環(huán)境與安全工程學院,湖南 衡陽 421001)
《華盛頓協(xié)議》是國際工程教育認證的開端,該協(xié)議規(guī)定凡是由簽約成員認證的工程學歷基本相同,其目的就是使會員國之間的本科工程學歷資質(zhì)得到相互認可[1]。2016年我國正式加入《華盛頓協(xié)議》,表明了我國工程教育質(zhì)量及其保障能夠得到國際工程教育界的認可,標志著我國工程教育國際化邁出重大步伐[2]。在當前國際化環(huán)境下,人才交流變得日益頻繁,尤其是工程領域,如何根據(jù)工程教育認證的要求以及工程教育認證的核心理念,去構建符合工程教育專業(yè)認證標準的工程人才培養(yǎng)體系,是目前我國各高等院校、各工科專業(yè)所面對的首要問題。
根據(jù)中國工程教育專業(yè)認定協(xié)會提供的《工程教育認定標準》中通用標準部分共有12條畢業(yè)要求,如圖1所示。
圖1 工程教育認證標準畢業(yè)要求Fig.1 Graduation requirements of engineering education accreditation standards
結合水污染控制工程實驗特點,主要從教學內(nèi)容、教學方式和評判標準方面改革[3],經(jīng)過改革后的課程主要支撐畢業(yè)條件中的研究和個人和團隊這2個模塊。
水污染控制工程實驗課程是環(huán)境工程核心實踐教學環(huán)節(jié)之一,目的是為了進一步鞏固和加深課堂所學的理論知識,培養(yǎng)和鍛煉學生獨立擬定實驗方案、觀察、測定、分析、處理實驗數(shù)據(jù)以及撰寫實驗報告的能力,培養(yǎng)和提高學生科學實驗素養(yǎng)以及通過科學實驗研究解決水污染控制工程領域復雜環(huán)境工程問題的能力。
通過本實驗的開展,最終要達到掌握實驗所用儀器、設備的基本原理和使用方法,掌握水污染處理的實驗方法和技能;能夠針對污水、廢水處理的復雜工程問題,培養(yǎng)初步設計實驗和安全開展實驗的能力,以及在實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,能通過觀察實驗現(xiàn)象,獲得有效實驗數(shù)據(jù),掌握分析和解釋實驗數(shù)據(jù)的初步能力,并能夠結合理論知識與實驗數(shù)據(jù)分析,得到合理有效的結論;培養(yǎng)學生合作實驗、設計實驗方案和初步的創(chuàng)新能力,能夠合作完成團隊分配的工作任務等。在南華大學2019版環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)方案中,該課程目標與畢業(yè)要求指標點對應關系見表1。
表1 課程目標與畢業(yè)要求對應關系Table 1 Correspondence between course objectives and graduation requirements
該課程的畢業(yè)指標點為支持解決水污染控制工程“復雜工程問題”和培養(yǎng)團隊合作能力,根據(jù)畢業(yè)要求所對應的畢業(yè)指標點的達成需要,對相應實踐教學內(nèi)容、開展實踐教學活動以及進行實踐教學評價進行了有針對性的改革。
為了更好地解決“復雜工程問題”畢業(yè)要求達成的需要,必須要讓學生經(jīng)歷復雜工程(系統(tǒng))構建,要讓學生理解和掌握污水處理整個工藝流程,因此我們在實驗項目的設置上進行了改革,通過增加實驗項目,使水污染處理主要工藝都有與之對應的至少1個實驗項目,如表2所示。在實驗項目性質(zhì)的設置上,以綜合性和設計性實驗為主,這就要求學生必須要有較好的團隊合作才能在規(guī)定時間完成實驗,能有效鍛煉學生的團隊合作能力。
表2 水污染控制工程實驗開設實驗項目情況表Table 2 Experimental project water Pollution Control Engineering experiments
在具體教學中,要督促學生學習問題分析,研究相關內(nèi)容(數(shù)據(jù)),引導學生搜集相關資料和信息,學習新的技術,幫助他們掌握實驗的技術和方法;落實設計與實現(xiàn),開展與人、物、系統(tǒng)的多方協(xié)同,實現(xiàn)團隊協(xié)作[4]。為了更好的達到上述教學目的,將實驗教學分成3個部分。
實驗前要求每個組撰寫實驗預習報告,尤其對于設計性和綜合性實驗,通過查閱相關資料及文獻,運用所學理論知識、科學方法,結合實驗條件、實驗指導書和目標,自行設計出切實可行的實驗方案。本部分主要培養(yǎng)學生初步設計實驗的能力。
實驗操作包括實驗的準備、實驗步驟、實驗操作、實驗整理這四個過程。團隊表現(xiàn)就是考慮到本課程實驗的復雜性,并且要在規(guī)定時間內(nèi)完成實驗,將學生5人一組,進行分工合作。在實驗過程中,觀察每組在實驗過程中的表現(xiàn),發(fā)現(xiàn)不規(guī)范的情況及時糾正,實驗結束后進行評價。本部分主要培養(yǎng)學生安全規(guī)范開展實驗與團隊協(xié)作的能力。
實驗報告就是數(shù)據(jù)處理與結果總結分析,每一個實驗項目結束后需要撰寫實驗報告,通過及時對實驗報告進行批閱,發(fā)現(xiàn)實驗過程中存在的問題,如果實驗數(shù)據(jù)不合理也不能得到一個有效結論,學生可預約實驗室閑暇時間重新做實驗。本部分主要培養(yǎng)學生分析和解釋實驗數(shù)據(jù),并通過信息綜合得到合理有效結論的能力。
相比之前單一的“考勤+實驗報告”的考核方式,為了能更好的支撐畢業(yè)要求指標點,新的評價標準增加了實驗預習報告、團隊表現(xiàn)、過程操作等方面的考察,如表3所示。
表3 水污染控制工程實驗評價標準Table 3 Evaluation standard of water Pollution Control Engineering experiments
根據(jù)課程目標與畢業(yè)要求對應指標點,對《水污染控制工程》實驗這門課程的實驗項目設置、教學方式與考核方式進行了一系列改革,并在2021年度的畢業(yè)要求達成結果評價中(評價包含直接評價、畢業(yè)生調(diào)查和麥可思報告),該門課程也達到了“強”支撐。很好地培養(yǎng)學生初步設計實驗、安全規(guī)范開展實驗、團隊協(xié)作以及分析和解釋實驗數(shù)據(jù),并通過信息綜合得到合理有效結論的能力。達到了支持學生解決水污染控制工程“復雜工程問題”和培養(yǎng)團隊合作能力的課程目標。