魏祥東 鄒慧玲 鐵柏清 秦普豐 邵繼海 劉孝利
(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 湖南長沙 410128)
環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程體系探究*
——以湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)為例
魏祥東 鄒慧玲 鐵柏清 秦普豐 邵繼海 劉孝利
(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 湖南長沙 410128)
環(huán)境工程專業(yè)是實(shí)踐性、實(shí)用性、社會性很強(qiáng)的綜合性專業(yè),對實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)要求較高。文章對湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程體系現(xiàn)狀進(jìn)行深入分析,剖析湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中存在的主要問題,并針對這些主要問題提出相應(yīng)對策,為實(shí)現(xiàn)卓越計(jì)劃和專業(yè)綜合改革建立新型實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系提供理論依據(jù)。
環(huán)境工程專業(yè);實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程體系;現(xiàn)狀;問題;對策
近年來,隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,我國環(huán)境污染、生態(tài)破壞、資源短缺等問題日趨嚴(yán)峻?!秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》明確提出,地方高等院校工科專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)就是培養(yǎng)應(yīng)用型卓越工程師。為了引導(dǎo)高校主動適應(yīng)國家戰(zhàn)略和地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求,2011年高教司決定在“十二五”期間啟動實(shí)施“專業(yè)綜合改革試點(diǎn)”項(xiàng)目,該項(xiàng)目旨在優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu),加強(qiáng)專業(yè)內(nèi)涵建設(shè),創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,大力提升人才培養(yǎng)水平。因此,培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識面寬的,開拓性、創(chuàng)造性和實(shí)踐能力強(qiáng)的環(huán)境保護(hù)高級專門人才(即應(yīng)用型卓越工程師),是湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)(以下簡稱“我校”)環(huán)境工程專業(yè)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。
實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)是理論教學(xué)的重要輔助部分,是高等院校培養(yǎng)學(xué)生過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)[1][2]。通過實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué),不僅可以幫助學(xué)生加深理解理論課學(xué)習(xí)過程中遇到的難題,而且是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力和實(shí)際工作能力的重要途徑之一[1]-[4]。環(huán)境工程專業(yè)是一門理論性、技術(shù)性、實(shí)踐性很強(qiáng)的綜合性專業(yè),該專業(yè)的學(xué)生除了應(yīng)具備扎實(shí)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識外,還應(yīng)具有較強(qiáng)的動手能力和創(chuàng)新能力。因此,要想培養(yǎng)環(huán)境類應(yīng)用型卓越工程師,就必須重視和加強(qiáng)其實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)和改革。教學(xué)體系是教學(xué)的核心,它是將教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)任務(wù)落到實(shí)處的指南與保證。構(gòu)建科學(xué)、合理、完整的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)體系,不僅對學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)是至關(guān)重要的,而且也是地方高等院校工科專業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型卓越工程師和實(shí)現(xiàn)專業(yè)綜合改革的重要途徑。本文結(jié)合我校環(huán)境工程專業(yè)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)體系的實(shí)際情況,對該教學(xué)體系及其存在的問題進(jìn)行深入剖析,從而為構(gòu)建實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)新的課程體系奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
我校環(huán)境工程專業(yè)經(jīng)過五十多年的發(fā)展,經(jīng)過幾代教師的改革與創(chuàng)新,建立了當(dāng)前的課程體系與實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)體系。該體系的目的是要培養(yǎng)出具備生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科的基本理論和技術(shù),具備污染物監(jiān)測和分析、工程設(shè)計(jì)與施工、環(huán)境管理及規(guī)劃方面的基本技能,具有環(huán)境科學(xué)技術(shù)的科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)和管理規(guī)劃方面的基本能力,能在政府部門、規(guī)劃部門、經(jīng)濟(jì)管理部門、環(huán)保部門、設(shè)計(jì)單位、工礦企業(yè)、科研單位、學(xué)校等從事規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、管理、教育和研究開發(fā)方面工作的環(huán)境學(xué)科高級工程技術(shù)人才。該培養(yǎng)體系的基本點(diǎn)為“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重能力",其中重能力主要是培養(yǎng)本科生的動手能力、實(shí)踐能力、社會適應(yīng)能力。為了達(dá)到重能力的目標(biāo),我校環(huán)境工程專業(yè)已建立了較為完善的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課程體系(詳見表1)。從表1可以看出,環(huán)境工程專業(yè)本科生的實(shí)踐能力培養(yǎng)中體現(xiàn)了我校環(huán)境工程專業(yè)以農(nóng)為核心的特色。該實(shí)驗(yàn)、 實(shí)踐教學(xué)體系既注重化學(xué)、生物學(xué)、農(nóng)藥殘留檢測等傳統(tǒng)優(yōu)勢,又補(bǔ)充了環(huán)境工程專業(yè)關(guān)于污染物在環(huán)境中的行為、效應(yīng)和控制原理等特色,為湖南省及至全國培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的環(huán)境學(xué)科高級工程技術(shù)人才。為了更好地了解我校環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)體系,我們在此首先對我校當(dāng)前環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行深入分析。
表1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境工程實(shí)踐教學(xué)體系[5]
表2 環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐課程分布概況
(一)環(huán)境工程專業(yè)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課程體系總體概況。我校環(huán)境工程專業(yè)開設(shè)有課程69門,總學(xué)時(shí)數(shù)為3869學(xué)時(shí)。其中開設(shè)了40門實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐課程(其中8門為公共基礎(chǔ)課的實(shí)驗(yàn)課和全校公共實(shí)踐課程,共212學(xué)時(shí)),總學(xué)時(shí)數(shù)為1595學(xué)時(shí),約51.17周(詳見表1和表2)。其中6周為假期進(jìn)行或分散進(jìn)行。如果按每學(xué)年45周計(jì)算,實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐課程約為一個(gè)完整學(xué)年。由于公共基礎(chǔ)課的實(shí)驗(yàn)課和公共實(shí)踐課由學(xué)校統(tǒng)一設(shè)置,故在后面所有統(tǒng)計(jì)分析中均不將其計(jì)算在內(nèi)。從當(dāng)前所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課程門數(shù)及學(xué)時(shí)數(shù)來看,我校環(huán)境工程專業(yè)共開設(shè)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課程32門,總學(xué)時(shí)達(dá)1333學(xué)時(shí),分別占環(huán)境工程專業(yè)課程總門數(shù)和總學(xué)時(shí)數(shù)的46.38%和34.45%(詳見表2)。其中,開設(shè)了19門實(shí)驗(yàn)課程,總學(xué)時(shí)數(shù)為388學(xué)時(shí)(約12.93周),分別占環(huán)境工程專業(yè)課程總門數(shù)和總學(xué)時(shí)數(shù)的27.54%和10.03%;開設(shè)了13門實(shí)踐課程,總學(xué)時(shí)數(shù)為945學(xué)時(shí)(約31.50周),分別占環(huán)境工程專業(yè)課程總門數(shù)和總學(xué)時(shí)數(shù)的18.843%和24.42%。
(二)環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系總體概況。從實(shí)驗(yàn)課開設(shè)情況來看,在45門理論課中,19門課程開設(shè)有實(shí)驗(yàn)課程,約占42.22%。從專業(yè)總課程數(shù)來看,約1/4的專業(yè)課程開設(shè)有實(shí)驗(yàn)課(詳見表3)。在這些實(shí)驗(yàn)課中,除1門實(shí)驗(yàn)課獨(dú)立成課外,其他全部依托于理論課。從學(xué)時(shí)數(shù)來看,實(shí)驗(yàn)課程總學(xué)時(shí)數(shù)為388學(xué)時(shí),占理論課程總學(xué)時(shí)數(shù)的18.18%,占專業(yè)課程總學(xué)時(shí)數(shù)的10.03%。從實(shí)驗(yàn)課程的課程屬性來看,專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)主干課和專業(yè)選修課開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程分別為6門、4門和9門,分別占同類理論課程門數(shù)的40%、80%和36%,分別占理論課程總門數(shù)的13.33%、8.89%和20%,分別占專業(yè)課程總門數(shù)的8.7%、5.8%和13.04%(詳見表3)。從學(xué)時(shí)數(shù)來看,專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)主干課和專業(yè)選修課的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)總數(shù)分別為188學(xué)時(shí)、64學(xué)時(shí)和136學(xué)時(shí),分別占同類理論課程總學(xué)時(shí)數(shù)的19.11%、23.70%和15.45%,分別占理論課程總學(xué)時(shí)數(shù)的8.81%、3.00%和6.37%,分別占環(huán)境工程專業(yè)總學(xué)時(shí)數(shù)的4.86%、1.65%和3.52%(詳見表3)。從每門實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)時(shí)來看,學(xué)時(shí)數(shù)最高為76學(xué)時(shí),有1門課程即基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)占5.26%,已單列成課;其次是40學(xué)時(shí),有1門課程即環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)占5.26%;然后分別是24學(xué)時(shí),有2門課程即普通生物學(xué)實(shí)驗(yàn)及物理化學(xué)和膠體化學(xué)實(shí)驗(yàn),占10.53%;20學(xué)時(shí),有7門課程即水污染控制工程實(shí)驗(yàn)、農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)實(shí)驗(yàn)、環(huán)境監(jiān)測儀器實(shí)驗(yàn)、農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)、環(huán)境工程原理、環(huán)境工程CAD技術(shù)實(shí)驗(yàn)和測量實(shí)驗(yàn)占36.84%;12學(xué)時(shí),有2門課程即環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)和固體廢棄物處理處置實(shí)驗(yàn)占10.53%;10學(xué)時(shí),有2門課程即環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)和環(huán)境毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)占10.53%;學(xué)時(shí)數(shù)最少為6學(xué)時(shí),有2門課程即噪聲污染與控制實(shí)驗(yàn)和流體力學(xué)與流體機(jī)械實(shí)驗(yàn)占10.53%。其中,學(xué)時(shí)少于或等于12學(xué)時(shí)(3個(gè)實(shí)驗(yàn),每個(gè)實(shí)驗(yàn)4個(gè)學(xué)時(shí))的課程有6門,約占實(shí)驗(yàn)課程總門數(shù)的26.32%。
表3 環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程概況
表4 環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐課程概況
(三)環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐的體系總體概況。當(dāng)前,我校環(huán)境工程專業(yè)共開設(shè)13門實(shí)踐課程,且這些實(shí)踐課程都獨(dú)立設(shè)置。從實(shí)踐課程的課程屬性來看,專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)主干課和單獨(dú)設(shè)課分別開設(shè)了3門、4門和6門實(shí)踐課程,分別占實(shí)踐課程總門數(shù)的21.43%、35.71%和42.86%,分別占環(huán)境工程專業(yè)課程總門數(shù)的5.56%、9.26%和11.11%;從實(shí)踐課程學(xué)時(shí)數(shù)來看,專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)主干課和單獨(dú)設(shè)課分別為90學(xué)時(shí)、135學(xué)時(shí)和720學(xué)時(shí),分別占實(shí)踐課程總學(xué)時(shí)數(shù)的9.52%、14.29%和76.19%,分別占環(huán)境工程專業(yè)課程總學(xué)時(shí)數(shù)的3.16%、4.75和25.31%(詳見表4)。從實(shí)踐課程類別來看,可以分為7類(詳見表5)。其中畢業(yè)實(shí)習(xí)學(xué)時(shí)數(shù)最高,有360學(xué)時(shí),占38.1%,是其他實(shí)踐課程學(xué)時(shí)數(shù)的1.18-5.0倍;其次是教學(xué)實(shí)習(xí),共165學(xué)時(shí),占17.46%;然后是生產(chǎn)實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)2類課程,均為120學(xué)時(shí),均占12.7%;學(xué)時(shí)數(shù)最少的是社會調(diào)查、課程論文和畢業(yè)論文3類課程,均為60學(xué)時(shí),均占6.35%。其中教學(xué)實(shí)習(xí)有6門課程,即工程制圖、農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)、水污染控制工程、大氣污染控制工程和固體廢棄物處理與利用和環(huán)境規(guī)劃與管理,除環(huán)境規(guī)劃與管理為15學(xué)時(shí)外,其他課程均為30學(xué)時(shí);課程設(shè)計(jì)有2門課程,即環(huán)境工程課程設(shè)計(jì)和環(huán)境工程原理課程設(shè)計(jì),分別為90學(xué)時(shí)和30學(xué)時(shí);課程論文分為2門課程,各30學(xué)時(shí);社會調(diào)查分為4個(gè)學(xué)期進(jìn)行,各15學(xué)時(shí)。
表5 環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐課程類別及其分布概況
(一)課程門數(shù)多、學(xué)時(shí)分散。從實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程學(xué)時(shí)總數(shù)來看,我校環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系已達(dá)到教育部的要求,也體現(xiàn)了以專業(yè)主干課程為核心、以專業(yè)選修課程為輔助,厚基礎(chǔ)、寬口徑、重能力的辦學(xué)思路及目標(biāo)。然而,從實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程總門數(shù)及總學(xué)時(shí)占環(huán)境工程專業(yè)課程總門數(shù)和總學(xué)時(shí)數(shù)的比例來看,該實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程教學(xué)體系存在開設(shè)課程門數(shù)多、學(xué)時(shí)分散的特點(diǎn),尤其是實(shí)驗(yàn)課程體系更為突出。從現(xiàn)狀分析結(jié)果來看,我校環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程占專業(yè)課程總門數(shù)的比例高達(dá)61.11%,而學(xué)時(shí)數(shù)占本專業(yè)總學(xué)時(shí)數(shù)的48.12%。這種現(xiàn)象在實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系中更加突出。實(shí)驗(yàn)課程門數(shù)占專業(yè)課程總門數(shù)的比例高達(dá)35.91%,而學(xué)時(shí)數(shù)僅占本專業(yè)總學(xué)時(shí)數(shù)的12.13%,即實(shí)驗(yàn)課程門數(shù)的比例比學(xué)時(shí)數(shù)所占比例高約2倍。從學(xué)時(shí)來看,一般實(shí)驗(yàn)課程只能開設(shè)5-6個(gè)實(shí)驗(yàn),有的甚至只能開設(shè)1-2個(gè)實(shí)驗(yàn)。由于每門課程都有1-3個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),因此大多數(shù)實(shí)驗(yàn)課程開設(shè)內(nèi)容相對簡單,僅能安排做最基本的認(rèn)知性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),綜合性、創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)很難實(shí)施。由于學(xué)時(shí)有限,學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力得不到充分發(fā)揮,教師也僅僅是滿足教學(xué)計(jì)劃要求,缺乏主動性與互動性,實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的難度也較大。相對于實(shí)驗(yàn)課程來講,實(shí)踐課程學(xué)時(shí)數(shù)相對較高,如果把畢業(yè)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)分開另計(jì),實(shí)踐課程學(xué)時(shí)也相對較少,平均每門課程約38.75學(xué)時(shí)。綜上所述,雖然我校環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系達(dá)到了教育部的要求,但由于課程數(shù)量多、學(xué)時(shí)分散、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容簡單等原因,很難實(shí)現(xiàn)重能力的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),更難實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)應(yīng)用型卓越工程師的目標(biāo)。
(二)實(shí)驗(yàn)設(shè)置不合理,內(nèi)容簡單,重復(fù)率高。由于課程的交叉重疊,致使很多實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程設(shè)置不合理,內(nèi)容相對簡單。目前,雖然本專業(yè)所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)大部分屬于操作型和驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),學(xué)生易于掌握,但實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間知識聯(lián)系不緊密,與工程實(shí)踐聯(lián)系相距甚遠(yuǎn),不能使學(xué)生產(chǎn)生一種系統(tǒng)的專業(yè)知識概念。同時(shí),實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及對結(jié)果的分析基本上與課堂上所講授的理論知識完全一致,因而能客觀反映實(shí)際問題,也使學(xué)生感覺沒有收獲,使實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程僅作為理論驗(yàn)證的輔助手段。這既不能夠滿足學(xué)生對專業(yè)的好奇心,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,又不能夠滿足學(xué)生渴望理論聯(lián)系實(shí)際的愿望,更不能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程教學(xué)內(nèi)容重復(fù)率較高。例如,本專業(yè)在很多課程中都開設(shè)了環(huán)境污染物含量分析與測定實(shí)驗(yàn),雖然為了避免重復(fù)性,不同實(shí)驗(yàn)課程改變了測定的污染物種類,但實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)方法卻完全相同;在課程設(shè)計(jì)實(shí)踐課中,不同課程僅改變了需要設(shè)計(jì)的設(shè)備種類,有的甚至只更改了設(shè)計(jì)的參數(shù);不同課程教學(xué)實(shí)習(xí)參觀同一個(gè)地方,僅僅是參觀的重點(diǎn)不同,且一周的教學(xué)實(shí)習(xí)往往1-2天就完成了;在課程論文寫作過程中,很多學(xué)生根本不知道如何寫課程論文,也無專人指導(dǎo),致使課程論文變成抄襲論文。以上現(xiàn)象不僅使教學(xué)失去了嚴(yán)肅性,還嚴(yán)重影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,不僅不能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力,更不能實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),還可能造成其他一些嚴(yán)重社會問題。
(三)實(shí)驗(yàn)場地和設(shè)備嚴(yán)重不足。環(huán)境工程專業(yè)是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的應(yīng)用型專業(yè),很多實(shí)驗(yàn)需要了解整個(gè)流程,有時(shí)甚至需要更換流程中某個(gè)或某幾個(gè)模板,從而了解不同工藝處理效果。因此,不僅需要購買成套設(shè)備,還需要有足夠的實(shí)驗(yàn)場地放置這些成套設(shè)備。然而,由于擴(kuò)招和拆遷,我校面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),直接導(dǎo)致資金投入不足、設(shè)施緊張,使本來就薄弱的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)更是困難重重,不但實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備數(shù)量不夠,而且實(shí)驗(yàn)室的數(shù)量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。這樣一來,原來兩人一組的實(shí)驗(yàn),現(xiàn)在變成三人一組甚至四人一組做實(shí)驗(yàn);原先一個(gè)實(shí)驗(yàn)室安排做1-2門實(shí)驗(yàn)課程,現(xiàn)在不得不安排做5-6門實(shí)驗(yàn)課程,造成實(shí)驗(yàn)儀器搬來搬去,藥劑擺放也很混亂,嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量及教學(xué)效果。例如,環(huán)境主干課程之水、氣、渣僅有5套儀器設(shè)備,一次僅能滿足10-15名學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),但當(dāng)前本專業(yè)一個(gè)實(shí)驗(yàn)班往往超過30人,這就導(dǎo)致每次做實(shí)驗(yàn)時(shí),一部分學(xué)生做、一部分學(xué)生看,不利學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。
(四)教學(xué)模式呆板、落后。目前,我校環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式基本完全一樣,即“實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書+教師講解、演示+學(xué)生操作+學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告”。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中詳細(xì)寫出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和操作步驟,做哪些實(shí)驗(yàn)都由教師安排,實(shí)驗(yàn)儀器和藥品都由教師準(zhǔn)備,學(xué)生只是機(jī)械地對照課本或指導(dǎo)書上的操作步驟,向A試劑中加入B試劑得出C結(jié)果,就可以順利完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前不重視預(yù)習(xí),實(shí)驗(yàn)中不重視觀察,實(shí)驗(yàn)后不認(rèn)真總結(jié),只需填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,而無需進(jìn)行思考、分析和總結(jié);有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及對結(jié)果的分析基本上與課堂上所講授的理論知識完全一致,既不能客觀反映實(shí)際問題,還使學(xué)生感覺沒有收獲,使實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程僅作為理論驗(yàn)證的輔助手段,根本不能提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。例如,本人指導(dǎo)大四學(xué)生完成畢業(yè)論文時(shí),讓一名學(xué)生配置某污染物選擇培養(yǎng)基,該生在1升培養(yǎng)基中添加200毫升污染物;另一名學(xué)生在配置一種試劑時(shí),配了5次都未能成功。
從本專業(yè)實(shí)踐課程教學(xué)來看,教學(xué)實(shí)習(xí)基本上都是帶領(lǐng)學(xué)生去參觀某個(gè)地方,然后寫一個(gè)實(shí)習(xí)報(bào)告;課程設(shè)計(jì)則基本上給一些參數(shù),設(shè)計(jì)某個(gè)設(shè)備。這種在固定的地點(diǎn)和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按部就班地完成實(shí)踐的教學(xué)模式,既呆板又使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求一刀切,學(xué)生沒有充分的時(shí)間和空間去獨(dú)立思考,沒有嘗試的機(jī)會,因而學(xué)生對實(shí)驗(yàn)感到枯燥乏味,學(xué)生的創(chuàng)新思維得不到訓(xùn)練,學(xué)生的主動性得不到充分挖掘和發(fā)揮,更談不上創(chuàng)新教育、個(gè)性化教育。這種呆板的教學(xué)方法,是不能培養(yǎng)出能力強(qiáng)、適應(yīng)知識經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的人才的。
(五)考核制度和競爭機(jī)制不健全。目前,本專業(yè)僅1門實(shí)驗(yàn)課和6門實(shí)踐課程單獨(dú)設(shè)課,其他實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐課程都是依附于理論課程。非單獨(dú)設(shè)課的實(shí)驗(yàn)課程經(jīng)常沒有安排上課時(shí)間,也不要求給實(shí)驗(yàn)成績。致使很多實(shí)驗(yàn)課程成績與課程總成績無關(guān)或占的比例過低,再加上實(shí)驗(yàn)課程考核的依據(jù)只是學(xué)生的出勤和實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況,一般不作其他實(shí)質(zhì)性的考試,無法調(diào)動學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性,導(dǎo)致“出勤不出力"、抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告等不良現(xiàn)象較為普遍。雖然全部實(shí)踐課程都要求單獨(dú)給成績,但很多教師也是根據(jù)出勤和實(shí)習(xí)報(bào)告情況給成績,也有教師根據(jù)學(xué)生考試成績給實(shí)習(xí)成績。因而,這樣的激勵(lì)機(jī)制和考核制度,既使實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程失去了對學(xué)生的約束力,也嚴(yán)重地制約了實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程教學(xué)質(zhì)量的提高。
(六)教師數(shù)量少、重視程度低,管理不到位。據(jù)調(diào)查,本專業(yè)教學(xué)實(shí)習(xí)實(shí)踐課程的教學(xué)內(nèi)容基本上都是由任課教師決定,一般是帶領(lǐng)學(xué)生去參觀某個(gè)地方,雖然事先做了動員,但很多學(xué)生根本不知道該看什么、干什么,有時(shí)甚至帶隊(duì)教師都不知道要干什么,從而使教學(xué)實(shí)習(xí)成為空談。在做課程設(shè)計(jì)時(shí),指導(dǎo)教師經(jīng)常不在,學(xué)生有問題時(shí)沒有人作答,致使學(xué)生大量時(shí)間浪費(fèi)在數(shù)據(jù)計(jì)算上,對繪圖及計(jì)算機(jī)輔助做圖等要重點(diǎn)掌握的內(nèi)容反而掌握較少。有些教師對畢業(yè)實(shí)習(xí)的學(xué)生不管不問,放任自流,對學(xué)生的數(shù)據(jù)不進(jìn)行核對,對學(xué)生寫的論文不進(jìn)行指導(dǎo),致使學(xué)生隨意更改數(shù)據(jù),全文剽竊他人研究成果,由于學(xué)校督查不嚴(yán)、片面追求畢業(yè)率等原因,上述現(xiàn)象并不影響學(xué)生正常畢業(yè)。然而,這種走馬觀花、放任自流狀況,不僅使培養(yǎng)學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的實(shí)踐教學(xué)逐漸失去了其應(yīng)有的作用,而且嚴(yán)重影響了本專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量,還嚴(yán)重影響本專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)的質(zhì)量,也使教學(xué)失去了嚴(yán)肅性。由于目前職稱評定、教師收入與科研工作量及發(fā)表論文數(shù)量密切相關(guān),而教學(xué)影響較小。因而,很多教師不注重課程教學(xué),只關(guān)注科研和發(fā)表論文;雖然有的教師甚至一個(gè)學(xué)年都不在崗,但并不影響其評獎評優(yōu)和晉升職稱。這導(dǎo)致很多教師更注重科研,而不注重教學(xué),導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量嚴(yán)重下降。為了加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的規(guī)范管理和組織,很多學(xué)院組建了實(shí)驗(yàn)中心,將全院實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行集中統(tǒng)一管理。雖然這種模式在教學(xué)組織和管理上更加規(guī)范,但造成藥品浪費(fèi)、實(shí)驗(yàn)室閑置、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革難度增大等實(shí)際問題,尤其是當(dāng)前我校資金緊張、教師科研用房嚴(yán)重不足的情況,實(shí)驗(yàn)室閑置不僅造成資源嚴(yán)重浪費(fèi),也影響到教師自身素質(zhì)的提高。
(七)課外實(shí)踐教學(xué)數(shù)量較少,資助力度太低。創(chuàng)新實(shí)踐活動不僅能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,還能倡導(dǎo)勇于開拓、不斷進(jìn)取的創(chuàng)新精神,激發(fā)與培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。因而,很多學(xué)校都十分重視學(xué)生課外創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)活動。從目前我校環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生參加課外創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)活動實(shí)際情況來看,每年最多只有3個(gè)創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì),每個(gè)團(tuán)隊(duì)2-4人,每年僅10人左右參加課外創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),還不到本專業(yè)學(xué)生總數(shù)的10%。目前我校每個(gè)課外創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)前期資助金額300元,由于試劑漲價(jià),學(xué)生很難利用這點(diǎn)經(jīng)費(fèi)進(jìn)行相關(guān)研究。
(一)構(gòu)建新的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)體系。高教司為了更好地落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》、促使卓越計(jì)劃順利實(shí)現(xiàn),在“十二五"期間啟動實(shí)施“專業(yè)綜合改革試點(diǎn)"項(xiàng)目,該項(xiàng)目的核心就是實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)改革。為了響應(yīng)高教司“專業(yè)綜合改革試點(diǎn)"的要求,我校已于今年啟動了新一輪專業(yè)人才培養(yǎng)方案修訂工作。因此,本專業(yè)必須抓住這一歷史機(jī)遇,構(gòu)建新的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)體系,切實(shí)解決當(dāng)前實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)體系存在的課程門數(shù)多、學(xué)時(shí)分散這一主要問題。構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)新體系應(yīng)該適當(dāng)減少課程門數(shù),增加每門課程的學(xué)時(shí)數(shù)。我們在上述分析的基礎(chǔ)上認(rèn)為,我校環(huán)境工程專業(yè)當(dāng)前開設(shè)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程可歸納成6類,即基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、污染物監(jiān)測與分析實(shí)驗(yàn)、環(huán)境工程(水、氣、渣)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)。根據(jù)我校環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程體系現(xiàn)狀,結(jié)合用人單位的人才需求和教育部專業(yè)綜合改革的精神,要構(gòu)建環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)新體系,新體系應(yīng)該包括7門獨(dú)立課程,即基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、污染物監(jiān)測與分析實(shí)驗(yàn)、環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)、金工及電工實(shí)習(xí)、工程設(shè)計(jì)及作圖、教學(xué)實(shí)習(xí)和畢業(yè)綜合實(shí)習(xí)。其中實(shí)驗(yàn)課程3門,分別屬于專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)主干課程,且根據(jù)其特點(diǎn)可分別在大二(基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn))、大三(污染物監(jiān)測與分析實(shí)驗(yàn))和大四(環(huán)境工程實(shí)驗(yàn))開設(shè)。通過上述調(diào)整,可以有效解決實(shí)驗(yàn)課程門數(shù)多、學(xué)時(shí)分散、內(nèi)容重復(fù)、實(shí)驗(yàn)儀器缺乏、實(shí)驗(yàn)場地不足、實(shí)驗(yàn)課程依賴于理論課程等缺點(diǎn)。在新的實(shí)踐課程體系中,應(yīng)該適當(dāng)減少教學(xué)實(shí)習(xí)學(xué)時(shí)。這主要是由于教學(xué)實(shí)習(xí)主要是認(rèn)知實(shí)習(xí),并且教學(xué)方式均是帶領(lǐng)學(xué)生參觀相關(guān)企業(yè),然后寫實(shí)習(xí)報(bào)告。從前面分析和實(shí)際情況來看,當(dāng)前開設(shè)的教學(xué)實(shí)習(xí)課程一周教學(xué)內(nèi)容往往1-2天就可以完成,其他時(shí)間均由學(xué)生寫實(shí)習(xí)報(bào)告。這種教學(xué)方式嚴(yán)重影響了學(xué)生積極性,也使教學(xué)失去了嚴(yán)肅性。因而,在新實(shí)踐體系中,應(yīng)適當(dāng)減少教學(xué)實(shí)習(xí)課程的學(xué)時(shí)數(shù)量。與當(dāng)前實(shí)踐教學(xué)體系相比,增設(shè)金工及電工實(shí)習(xí)課程,增加工程設(shè)計(jì)及作圖課程學(xué)時(shí)。這主要是滿足企業(yè)當(dāng)前人才需求的需要。根據(jù)調(diào)查反饋結(jié)果來看,環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生要能針對某一環(huán)境污染物或環(huán)境問題提出解決方案或治理工藝,并能指導(dǎo)現(xiàn)場工程施工。因此,增設(shè)金工及電工實(shí)習(xí)課程,有助于學(xué)生了解金工及電工基礎(chǔ)知識,為指導(dǎo)現(xiàn)場工程施工奠定基礎(chǔ)。增加工程設(shè)計(jì)與作圖課程學(xué)時(shí)數(shù),可以讓學(xué)生能針對某一污染物,設(shè)計(jì)出治理工程,并繪制出工藝流程圖及主要設(shè)備圖,從而提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和作圖能力。同時(shí),這也是滿足當(dāng)前許多環(huán)保公司所需。
(二)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課程獨(dú)立成課。在當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)體系中,全部實(shí)驗(yàn)課程和大部分實(shí)踐課程是依附于理論課程的,由于精力有限,很多教師往往注重理論教學(xué)而忽視實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)。同時(shí),由于很多實(shí)驗(yàn)課程不單獨(dú)給成績,使部分學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課程不重視,這直接影響了學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。因此在新的教學(xué)體系中,應(yīng)該把全部實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程獨(dú)立開課,使其與理論課程分離,并按理論課一樣安排專門的任課教師。這樣,既可以促進(jìn)教師、學(xué)生更加重視實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué),又便于學(xué)校、學(xué)院管理,還能提高教學(xué)質(zhì)量。
(三)規(guī)范實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課程的教學(xué)內(nèi)容及管理。在構(gòu)建新的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)體系的同時(shí),應(yīng)明確每門實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課程的教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)內(nèi)容安排上,既不能簡單地將幾門課程的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行簡單地加合,也不能減少實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,而應(yīng)該根據(jù)專業(yè)的特點(diǎn),深入分析該專業(yè)學(xué)生應(yīng)該掌握什么技能,從而有針對性地設(shè)置教學(xué)內(nèi)容。例如:在污染物監(jiān)測與分析實(shí)驗(yàn)課程中,可分別開設(shè)物理性污染物、生物性污染物和化學(xué)性污染物監(jiān)測分析實(shí)驗(yàn)。在化學(xué)性污染物監(jiān)測分析實(shí)驗(yàn)中,可以分別開設(shè)無機(jī)化學(xué)污染物監(jiān)測分析實(shí)驗(yàn)和有機(jī)污染物監(jiān)測分析實(shí)驗(yàn)。在化學(xué)污染物監(jiān)測分析實(shí)驗(yàn)中可分別開設(shè)重金屬、類金屬及N、P等營養(yǎng)元素監(jiān)測與分析實(shí)驗(yàn);在有機(jī)污染物監(jiān)測分析實(shí)驗(yàn)中可分別開設(shè)農(nóng)藥及常見化學(xué)有機(jī)溶劑檢測與分析實(shí)驗(yàn)。通過該實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置,可以使學(xué)生在進(jìn)行污染物監(jiān)測分析時(shí),首先了解污染物性質(zhì),然后根據(jù)污染物性質(zhì)選擇適宜的檢測方法,從而有助于今后的學(xué)習(xí)與工作。在管理上,可以按照理論課程管理模式,進(jìn)行統(tǒng)一排課、統(tǒng)一課程教學(xué)檢查、統(tǒng)一考核、統(tǒng)一歸檔和統(tǒng)一要求,從而在制度上保證了實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的有序性和規(guī)范性。同時(shí),應(yīng)積極探索實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課程教學(xué)的特點(diǎn),構(gòu)建其管理新模式。
(四)積極探索實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)新模式。由于實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程跟理論課程有本質(zhì)區(qū)別,其教學(xué)模式也應(yīng)該有較大的不同,因此應(yīng)積極探索實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)模式,確保其教學(xué)效果。在實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課程開設(shè)時(shí)間安排方面,應(yīng)充分考慮到各種干擾因素,合理安排,減小其影響。如將畢業(yè)綜合實(shí)習(xí)移至第三學(xué)年,將生產(chǎn)實(shí)習(xí)和課程實(shí)習(xí)移到假期,通過上述安排就可以有效地減少學(xué)生考研和考公務(wù)員對實(shí)習(xí)的影響。為了保證實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)效果,可以與美國等國家一樣根據(jù)實(shí)驗(yàn)臺數(shù)量實(shí)行小班制,即實(shí)驗(yàn)課程班級與理論課程班級不同,從而保證做實(shí)驗(yàn)時(shí)1人1組,從而確保每個(gè)學(xué)生能獨(dú)立地完成全部實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,促使其動手能力有較大提高。針對實(shí)驗(yàn)場地、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備嚴(yán)重不足這一實(shí)際問題,可以根據(jù)每門實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課程的儀器設(shè)備需求,設(shè)置不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)K,讓學(xué)生依次、輪流地完成不同實(shí)驗(yàn)?zāi)K。
總之,為了實(shí)現(xiàn)我國人才發(fā)展戰(zhàn)略,培養(yǎng)出更多高素質(zhì)環(huán)保人才,就必須弄清我校環(huán)境工程專業(yè)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)體系存在的主要問題,并針對這些問題進(jìn)行整改,構(gòu)建一個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)新體系,并積極探索其管理新模式,從而確保實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量穩(wěn)步提高。
[1]曾令初,孫連鵬,張?jiān)倮?環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2008,27(3).
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(責(zé)任編輯:李文富)
Study on Experimental and Practical Course System of Environmental Engineering Specialty—Taking Hunan Agricultural University as an example
Wei Xiang-dong Zou Hui-ling Tie Bai-qing Qin Pu-feng Shao Ji-hai Liu Xiao-li
(Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan, 410128, China)
Experimental and practical teaching is very important for environmental engineering specialty because of its strong practicality,utility,sociality and comprehensiveness.Here we analyzed the situation of current experimental and practical course systems of environmental engineering specialty,Hunan Agricultural University and the main problems in experimental and practical teaching.The best countermeasure for solving these main problems is the construction of the new experimental and practical teaching system.The aim of this paper is to provide the theoretic foundation for the construction of a new experimental and practical teaching system,which is important for the realization of outstanding engineer plans and comprehensive reform of specialty.
environmental engineering specialty;experimental and practical course system;situation;problems;countermeasure
2014-01-16
湖南省教育廳教改項(xiàng)目(湘教通〔2011〕315號,No.132)、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)教改項(xiàng)目(湘農(nóng)教〔2007〕86號,No.162)。
魏祥東(1973—),男,湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程系副主任,副教授,博士。研究方向:環(huán)境科學(xué)和環(huán)境工程。
G642.3
A
1674-6120(2014)08-0079-07