環(huán)境工程專業(yè)實踐教學(xué)新模式的探索

李立欣， 宋志偉， 戰(zhàn) 友， 羅克潔， 潘 宇

(黑龍江科技大學(xué) 環(huán)境與化工學(xué)院, 黑龍江 哈爾濱 150022)

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環(huán)境工程專業(yè)實踐教學(xué)新模式的探索

李立欣， 宋志偉， 戰(zhàn) 友， 羅克潔， 潘 宇

(黑龍江科技大學(xué) 環(huán)境與化工學(xué)院, 黑龍江 哈爾濱 150022)

為建立適合復(fù)合型人才實踐教學(xué)培養(yǎng)新模式，對環(huán)境工程專業(yè)實踐教學(xué)的必要性以及主要問題進(jìn)行了分析，結(jié)合黑龍江科技大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)實踐教學(xué)的具體情況，提出了“5432”實踐教學(xué)新模式，對實踐環(huán)節(jié)進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明，優(yōu)化和構(gòu)建的實踐教學(xué)模式對提高大學(xué)生的工程實踐能力、創(chuàng)新實踐能力和綜合實踐素質(zhì)有良好的推動作用。

地方院校; 環(huán)境工程專業(yè); 實踐教學(xué)模式

0 引 言

目前，我國環(huán)境狀況不容樂觀，環(huán)境總體惡化的趨勢尚未得到根本遏制，環(huán)境壓力繼續(xù)加大，不僅給國家造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，而且嚴(yán)重威脅到了人民身體健康，正日益引起人們的重視，我國急需符合可持續(xù)發(fā)展需求的高層次環(huán)境工程應(yīng)用型人才[1]。由于環(huán)境工程學(xué)科具有鮮明的實踐特點(diǎn)，實踐能力培養(yǎng)是高等院校提高人才素質(zhì)的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)，如何完善實踐教學(xué)培養(yǎng)模式，積極探索新的教學(xué)模式，克服和突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限性，尤其是如何建立以加強(qiáng)學(xué)生實踐能力和培養(yǎng)創(chuàng)新精神為目標(biāo)的新型實踐教學(xué)模式，是各高校環(huán)境工程專業(yè)急需解決的一道難題[2-3]。

實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是本科教學(xué)中的一個重要組成,過實踐教學(xué)改革,提高實踐教學(xué)的效果,培養(yǎng)創(chuàng)新人才,以適應(yīng)社會對高級工程技術(shù)人才的需求[4]。地方工科院校要結(jié)合其自身特點(diǎn)和人才培養(yǎng)目標(biāo)定位不同，使人才培養(yǎng)模式相應(yīng)變化，因此建立適合地方工科院校應(yīng)用型實踐教學(xué)模式十分必要[5-6]。本文從實習(xí)、實驗、設(shè)計等不同實踐環(huán)節(jié)探討環(huán)境工程專業(yè)實踐教學(xué)模式改革。

1 環(huán)境工程專業(yè)實踐教學(xué)必要性及存在問題

在大多數(shù)地方工科院校，環(huán)境工程人才的培養(yǎng)模式采取的是單一的實踐教學(xué)，即“實驗-實習(xí)-設(shè)計-畢業(yè)設(shè)計”，但大部分院校的實踐教學(xué)模式都不十分完善，還都沒有形成各自的教學(xué)特色，教學(xué)內(nèi)容也只是停留在“理論為主、實踐為輔”的教學(xué)模式階段，如地方工科院校環(huán)境工程專業(yè)的教學(xué)大多存在教學(xué)資源的建設(shè)與其規(guī)模的擴(kuò)張不同步，實踐教學(xué)設(shè)備不能及時更新，使教學(xué)質(zhì)量受到限制；環(huán)境工程專業(yè)的快速發(fā)展對實驗教學(xué)提出了新的要求，傳統(tǒng)教學(xué)中存在的實驗課程設(shè)置少、實驗項目設(shè)置不合理、實驗設(shè)備落后等問題；很多地方院校實習(xí)學(xué)時不能保證，由過去的實際動手變?yōu)樽咴L參觀、由長期實踐變?yōu)槎唐诮佑|；另外實習(xí)經(jīng)費(fèi)明顯不足，使實習(xí)學(xué)時大量削減，學(xué)校沒有建立穩(wěn)定的實踐教學(xué)基地，實習(xí)企業(yè)由于自身的生產(chǎn)、安全問題而不愿意接受學(xué)生實習(xí)，有些院校建立的校外實習(xí)基地只能滿足學(xué)生最基本的實踐教育的需要，難以提高學(xué)生的動手操作能力，根本達(dá)不到實踐培養(yǎng)的目的；各個學(xué)校在引進(jìn)人才時著重考慮科研能力高低，而忽視了人才的實踐能力，導(dǎo)致很多專業(yè)課教師，尤其是年輕教師，缺乏實踐鍛煉，實踐能力較弱。多數(shù)年輕教師畢業(yè)后從未到相關(guān)企業(yè)或者設(shè)計院進(jìn)行掛職鍛煉，未接受過企事業(yè)單位實際工作人員的系統(tǒng)實踐指導(dǎo)，指導(dǎo)教師的實踐能力直接影響到了學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)和提高。這些問題的存在大大削弱了某些地方工科院校在實踐教學(xué)方面的成效，不利于培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力，不利于學(xué)生綜合實踐能力的鍛煉和提升。

2 構(gòu)建“5432”實踐教學(xué)新模式，強(qiáng)化環(huán)境工程專業(yè)實踐環(huán)節(jié)

根據(jù)多年實踐教學(xué)經(jīng)驗，筆者發(fā)現(xiàn)在實踐教學(xué)過程中，要逐漸將教學(xué)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力上，這對進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力、思考能力更為有利[7]。結(jié)合地方工科院校環(huán)境工程專業(yè)特點(diǎn)，建立了“5+4+3+2”完整的實踐教學(xué)培養(yǎng)模式，即五大實習(xí)、四大課程設(shè)計、三大實踐創(chuàng)新平臺、兩個環(huán)境工程畢業(yè)環(huán)節(jié)，即“設(shè)計+論文”。這些實踐環(huán)節(jié)分別安排在大二、大三、大四年級，本文從以下幾個方面對實踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革，并提出新的實踐教學(xué)模式。

2.1 專業(yè)實習(xí)

隨著高等教育的發(fā)展，傳統(tǒng)的實習(xí)模式面臨巨大的挑戰(zhàn),引起各方關(guān)注[8]。根據(jù)環(huán)境專業(yè)畢業(yè)生反饋的信息，本專業(yè)在實習(xí)類型和實習(xí)內(nèi)容方面進(jìn)行了改革，環(huán)境工程專業(yè)結(jié)合本校學(xué)生及學(xué)校礦業(yè)特色，設(shè)置了環(huán)境監(jiān)測實習(xí)、認(rèn)識實習(xí)、礦山環(huán)境工程實習(xí)、水污染治理生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)。

目前，本專業(yè)按照“專業(yè)對口、條件完好、滿足實習(xí)要求”的原則，已經(jīng)建立校內(nèi)外實習(xí)實訓(xùn)基地10余個，同其中 7個實習(xí)基地簽訂了合作協(xié)議，成為穩(wěn)定的、長期的校級掛牌實習(xí)基地。聘請了多名校外實習(xí)基地高級工程師作為兼職實習(xí)指導(dǎo)教師，有利于學(xué)生掌握實習(xí)企業(yè)第一手相關(guān)資料，便于學(xué)生了解實際生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題，提高學(xué)生解決現(xiàn)場實際問題的能力。同時挖掘?qū)W?，F(xiàn)有內(nèi)部資源，利用校內(nèi)后勤水電中心、中水廠和供熱中心作為校內(nèi)實踐基地，其完備的生產(chǎn)工藝及設(shè)備為環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生的實踐能力培養(yǎng)搭建了優(yōu)質(zhì)的校內(nèi)實踐平臺，使學(xué)生在校內(nèi)提高實踐能力成為現(xiàn)實；強(qiáng)化了實習(xí)時間，保障實習(xí)學(xué)時數(shù)。如環(huán)境監(jiān)測實習(xí)、認(rèn)識實習(xí)、礦山環(huán)境工程實習(xí)時間均為兩周、水污染治理生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)分別為四周和三周，使學(xué)生在較為充足的時間里掌握實習(xí)企業(yè)的生產(chǎn)工藝以及相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗；優(yōu)化了實習(xí)過程及內(nèi)容。具體為： ① 專門制定了“環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)實習(xí)管理辦法”等實習(xí)管理制度，對實習(xí)的全過程提出了具體的要求，本專業(yè)還制定了實習(xí)教材(指導(dǎo)書)，通過制定實習(xí)相關(guān)制度及規(guī)范，既保障了學(xué)生實踐教學(xué)質(zhì)量，又增強(qiáng)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性；② 每名指導(dǎo)教師指導(dǎo)學(xué)生數(shù)10～20人，學(xué)生進(jìn)廠后根據(jù)企業(yè)車間或科室情況分組輪換實習(xí)，每個崗位都配有技術(shù)工人或者技術(shù)工程師進(jìn)行崗位技術(shù)培訓(xùn)，便于學(xué)生掌握各崗位相關(guān)專業(yè)知識，同時，學(xué)生進(jìn)一步熟悉環(huán)保企業(yè)運(yùn)行情況以及工作程序，就業(yè)能力大大提高。

2.2 課程設(shè)計

結(jié)合多年就業(yè)市場調(diào)研的經(jīng)驗，在08級教學(xué)大綱中對課程設(shè)計的內(nèi)容進(jìn)行了微調(diào)，開設(shè)了大氣污染控制課程設(shè)計、泵站與管網(wǎng)課程設(shè)計、污水處理課程設(shè)計和環(huán)境影響評價課程設(shè)計，均安排在主干專業(yè)課學(xué)習(xí)結(jié)束后。同時我們從三方面對課程設(shè)計過程進(jìn)行了優(yōu)化及改革：學(xué)生分組方面，打破了原來3～5人為一組一個題目的傳統(tǒng)模式，采用一人一組一題，避免了個別同學(xué)偷懶、學(xué)習(xí)積極性不高、過度依賴同組其他同學(xué)的現(xiàn)象，同時達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識，獨(dú)立進(jìn)行工程項目設(shè)計的能力的目的；選題方面，設(shè)計題目均來自于工程實際，利用實際工程的資料由學(xué)生自行設(shè)計；在課程設(shè)計考核方面，改變了原來僅依靠報告和圖紙質(zhì)量評分的傳統(tǒng)模式，加入了答辯考核環(huán)節(jié)，通過一問一答考核環(huán)節(jié)，強(qiáng)化了學(xué)生的實踐知識，鍛煉了學(xué)生的口頭表達(dá)和臨場應(yīng)變能力，為今后就業(yè)求職打下良好的基礎(chǔ)。

2.3 創(chuàng)新實踐平臺

黑龍江科技大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)從三個方面對創(chuàng)新實踐平臺進(jìn)行了建設(shè)。分別是綜合創(chuàng)新性實驗、參與教師實際科研項目和大學(xué)生科研立項 (見圖1)。綜合創(chuàng)新性實驗是一些綜合性比較強(qiáng)且有一定的設(shè)計內(nèi)容的實驗，例如課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計以及參加一些競賽所需要的實驗[9]。本專業(yè)現(xiàn)開出實驗項目數(shù)為41個，其中綜合性或綜合創(chuàng)新性實驗31個，其中綜合性實驗比例占到實驗總數(shù)的75.61%。在綜合創(chuàng)新實驗設(shè)立方面進(jìn)行了改革，如在實驗初期，指導(dǎo)老師將學(xué)生按2或3人進(jìn)行分組，下達(dá)實驗任務(wù)書，由學(xué)生查找資料確定實驗方案，有利于學(xué)生發(fā)揮所長，分工合作，有的側(cè)重查閱文獻(xiàn)資料，有的側(cè)重實驗操作，有的側(cè)重數(shù)據(jù)分析總結(jié)，此項措施既培養(yǎng)了學(xué)生實踐動手操作能力，又培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊意識和協(xié)作能力。我們還將最新的科研課題應(yīng)用到綜合性實驗教學(xué)中去，如本科生的“生產(chǎn)石墨廢水污染指標(biāo)測定及分析”就來源于本校老師參與的“十二五”國家科技支撐計劃“高純石墨材料開發(fā)及其典型應(yīng)用”。試驗過程中，學(xué)生掌握了硝酸根、氨氮、硫酸根以及錳離子的測定方法、原理、以及分光光度計、離子色譜、等離子體發(fā)射光譜儀等大型分析測試儀器的使用方法，同時了解并掌握了高純石墨制備的工藝流程、優(yōu)缺點(diǎn)等相關(guān)專業(yè)知識。

圖1 環(huán)境工程專業(yè)創(chuàng)新實踐平臺設(shè)置圖

在教師科研方面以及大學(xué)生科研立項方面，本專業(yè)在新生剛?cè)雽W(xué)即開設(shè)環(huán)境專業(yè)導(dǎo)論課，由實踐經(jīng)驗及科研閱歷豐富的專業(yè)教師把本系老師的科研方向以及特色向?qū)W生們進(jìn)行介紹，同時鼓勵學(xué)生參與教師科研項目并積極進(jìn)行大學(xué)生科研項目立項，收到了良好的效果。近3年來，本專業(yè)100余名學(xué)生參與教師科研項目，大學(xué)生科研立項40余項，公開發(fā)表科研論文20余篇，其中被三大檢索收錄8篇，授權(quán)國家實用新型專利2項。通過以上改革有效地培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力，有利于激發(fā)大學(xué)生的創(chuàng)造性思維、好奇心和求知興趣。

2.4 畢業(yè)設(shè)計+畢業(yè)論文實踐教學(xué)

本科畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文是本科生培養(yǎng)體系中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究和提高實際工作能力而設(shè)置的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，也是對學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識，分析問題、解決問題綜合能力的訓(xùn)練與檢驗[10]。它直接影響著學(xué)生走上工作崗位后的發(fā)展。同時，畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文質(zhì)量的高低在一定程度上也反映了高校的教學(xué)質(zhì)量和水平[11-13]。

環(huán)境工程專業(yè)通過多年的教學(xué)改革實踐，形成了自身的特色，主要體現(xiàn)在：① 搶前抓早，要求明確。為了加強(qiáng)管理，我們在大四上學(xué)期初就制定了畢業(yè)設(shè)計和論文工作計劃，嚴(yán)格執(zhí)行《畢業(yè)設(shè)計過程管理規(guī)定》，在下達(dá)設(shè)計任務(wù)書時，也將《環(huán)境工程畢業(yè)設(shè)計(論文)指導(dǎo)書》以及《畢業(yè)設(shè)計的評分辦法及標(biāo)準(zhǔn)》下達(dá)到每位指導(dǎo)教師和每名學(xué)生手中，收到了很好的效果；② 選題方法科學(xué)，設(shè)計(論文)方向多樣。大四上學(xué)期11月份開展畢業(yè)設(shè)計(論文)題目選擇工作，指導(dǎo)教師擬定畢業(yè)設(shè)計(論文)題目，要求畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文題目均來源于實踐工程項目或者科研項目，題目涉及面廣，如水處理設(shè)計(工業(yè)廢水及生活污水)、大氣除塵脫硫設(shè)計、環(huán)境影響評價報告、清潔生產(chǎn)審核報告和實驗畢業(yè)論文等。一人一題的比例為100%，要求與往年無重復(fù)題目，避免抄襲模仿現(xiàn)象出現(xiàn)。學(xué)生與導(dǎo)師間實施“雙選制”，充分尊重學(xué)生個人的興趣愛好；③ 開題規(guī)范。根據(jù)學(xué)校要求和專業(yè)教學(xué)計劃的安排，我們對開題報告內(nèi)容、格式、參考文獻(xiàn)數(shù)量、設(shè)計(論文)進(jìn)度等都做了嚴(yán)格的規(guī)定。要求開題學(xué)生都要參加大組答辯，答辯過程中如果發(fā)現(xiàn)實驗設(shè)計不合理，設(shè)計方案論證不充分等現(xiàn)象，要求學(xué)生盡早整改，再次答辯，通過后才能進(jìn)行正式的畢業(yè)設(shè)計(論文)工作；④ 加強(qiáng)過程管理。本專業(yè)在開題時進(jìn)行答辯并要求指導(dǎo)教師進(jìn)行開題總結(jié)，中期時指導(dǎo)教師要進(jìn)行中期答辯和中期總結(jié)。設(shè)計(論文)完成后，學(xué)生要提出申請批準(zhǔn)后才能進(jìn)行答辯，最后指導(dǎo)教師要進(jìn)行答辯總結(jié)。實行節(jié)點(diǎn)式管理，根據(jù)開題報告的時間安排，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)式管理，學(xué)生不能按時完成設(shè)計(論文)任務(wù)的，凡屬個人原因的，將納入學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計總成績考核，凡按照節(jié)點(diǎn)式管理始終不能完成設(shè)計進(jìn)度的，不能參加畢業(yè)答辯，其成績按0分計。實行教師例會制，全體指導(dǎo)設(shè)計(論文)的教師每周進(jìn)行一次例會，針對設(shè)計中出現(xiàn)的問題進(jìn)行討論并進(jìn)行總結(jié)，對下一階段的任務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一布置要求。施行設(shè)計(論文)簽到制，嚴(yán)格對學(xué)生的管理，對于請假做嚴(yán)格規(guī)定。指導(dǎo)教師施行坐班答疑制度，并實行教師簽到制度，隨時解決學(xué)生在設(shè)計中遇到的各類問題。 ⑤ 優(yōu)化畢業(yè)設(shè)計(論文)成績評定方法及答辯過程管理。畢業(yè)設(shè)計成績由平時成績、設(shè)計質(zhì)量和畢業(yè)答辯三部分組成，平時成績包括出勤、節(jié)點(diǎn)檢查結(jié)果、開題答辯、中期答辯；設(shè)計質(zhì)量包括指導(dǎo)成績、評審成績。畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯是畢業(yè)設(shè)計(論文)工作的最后一個環(huán)節(jié),也是最重要的環(huán)節(jié)[14]。為檢驗學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計的掌握程度，我們要求每名學(xué)生在答辯自述時做到脫稿，實行一票否決制；⑥ 優(yōu)化畢業(yè)設(shè)計(論文)師資隊伍的建設(shè)。新補(bǔ)充到我系的青年教師，首先要到大中型環(huán)保企事業(yè)單位進(jìn)行掛職鍛煉半年以上，目的是加強(qiáng)青年教師實踐技能以及理論聯(lián)系實際的能力，避免與現(xiàn)場實際脫鉤。環(huán)境專業(yè)共有教師12人，經(jīng)過多年的培訓(xùn)及再學(xué)習(xí)，每名指導(dǎo)教師已成為具有扎實的基礎(chǔ)理論知識，較高的教學(xué)水平，較強(qiáng)的專業(yè)實踐能力的“雙師型”教師。這樣既保證畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量，又促進(jìn)年輕教師專業(yè)水平的提高，實現(xiàn)了雙贏。

3 結(jié) 語

高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)是當(dāng)前高校教育的重要目標(biāo)，也是落實科學(xué)發(fā)展、實現(xiàn)科技強(qiáng)國戰(zhàn)略的重要環(huán)節(jié)[15]。隨著高等教育改革的大力推進(jìn)，環(huán)境工程專業(yè)的實踐教學(xué)模式應(yīng)該與時俱進(jìn)，不斷調(diào)整，實時更新，應(yīng)符合地方工科院校環(huán)境工程學(xué)科的特點(diǎn)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求[7]。

實踐教學(xué)的效果如何，對提高教學(xué)質(zhì)量、實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)有著至關(guān)重要的作用。只有不斷地進(jìn)行教學(xué)改革，不斷地加強(qiáng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮實習(xí)、課程設(shè)計，創(chuàng)新實驗，畢業(yè)設(shè)計等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的“實踐”特點(diǎn)，才能進(jìn)一步提高學(xué)生綜合素質(zhì)和實踐能力，并與環(huán)境工程專業(yè)總體培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)，進(jìn)而提高學(xué)生的綜合能力及就業(yè)質(zhì)量，更好地為社會培養(yǎng)優(yōu)秀的環(huán)保工程技術(shù)和環(huán)保管理人才。

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[13] 張紀(jì)鵬, 宋 麗, 姜 慧, 等. 畢業(yè)設(shè)計過程中加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)的研究[J]. 實驗室研究與探索, 2010, 29(7): 111-113.

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Exploration on New Practice Teaching Mode for Environmental Engineering Specialty

LILi-xin,SONGZhi-wei,ZHANYou,LUOKe-jie,PANYu

(School of Environment and Chemical Engineering, Heilongjiang University of Science and Technology，Harbin 150022，China)

To establish the new practice teaching mode of compound senior technical talents for local engineering colleges, the necessity of practice teaching for environmental engineering specialty was analyzed in this paper. Based on much experience of the practical teaching for the environmental engineering specialty in Heilongjiang University of Science and Technology, a "5+4+3+1" novel practice teaching mode was successfully proposed and the linkage of practical teaching was optimized at the same time. The results showed that the optimized and reconstructed practice teaching mode can obviously improve students’ capabilities in the engineering practice and innovation．

local colleges and universities; environmental engineering specialty; practice teaching mode

2015-02-28

黑龍江省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2015年度省青年專項課題(GJD1215054)；黑龍江省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2012年度課題(GBB1212050)；黑龍江省高等教育學(xué)會“十二五”教育科學(xué)研究規(guī)劃課題(HGJXHB1110866)；2014年度黑龍江科技大學(xué)教學(xué)研究項目(JY14-14)

李立欣( 1980-)，男，黑龍江鶴崗人，博士，講師，研究方向:環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)與科研。

Tel.:15645083620; E-mail: lilixin1980@163.com

宋志偉(1968-) ，女，黑龍江哈爾濱人，博士，教授，研究方向: 環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)與科研。

Tel.:045188036115;E-mail: szwcyp@163.com

G 642.4； G 648.1

A

1006-7167(2016)02-0175-04