污染修復(fù)與生態(tài)工程技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)探索

陳敏

摘 要：基于CDIO基本理念，結(jié)合我院污染修復(fù)與生態(tài)工程技術(shù)專業(yè)的實(shí)際，探討了污染修復(fù)與生態(tài)工程技術(shù)專業(yè)人才職業(yè)能力，構(gòu)建了基于CDIO理念的污染修復(fù)與生態(tài)工程技術(shù)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)模式，闡明了CDIO理念的實(shí)踐教學(xué)模式的考核機(jī)制與優(yōu)勢(shì)，以期為污染修復(fù)與生態(tài)工程技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)提供思路，對(duì)該專業(yè)的人才培養(yǎng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：污染修復(fù)與生態(tài)工程技術(shù)；CDIO；實(shí)踐教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2018）09-0102-05

Abstract： Based on CDIO and combined with our actual pollution remediation and ecological engineering technology major， this article discusses the occupational abilities of professional personnel of pollution remediation and ecological engineering technology and constructs a practical teaching model of pollution remediation and ecological engineering technology based on CDIO concept. The assessment mechanism and advantages of the practical teaching model of the CDIO are expected to provide ideas for the practical teaching of pollution remediation and ecological engineering technology， and it has important practical significance for the training of professionals in this specialty.

Keywords： pollution remediation and ecological engineering technology； CDIO； practical teaching model

實(shí)踐教學(xué)是高等職業(yè)學(xué)院教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，是人才培養(yǎng)過程中一個(gè)必不可少的部分，實(shí)踐教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、動(dòng)手能力、分析問題和解決問題的能力有著不可替代的作用。CDIO理念是較為前沿的國(guó)際工程教育與人才培養(yǎng)理念，它強(qiáng)調(diào)以項(xiàng)目為導(dǎo)向、以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程；同時(shí)更關(guān)注學(xué)生工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力的協(xié)調(diào)發(fā)展，是開展創(chuàng)新型工程人才的有效途徑[1]。

污染修復(fù)與生態(tài)工程技術(shù)專業(yè)一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，要求學(xué)生具備良好的職業(yè)素質(zhì)，能夠從事污染場(chǎng)地調(diào)查、監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、修復(fù)工藝設(shè)計(jì)與施工、修復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)等方面的工作，同時(shí)培養(yǎng)的學(xué)生在經(jīng)過一定的專業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)及實(shí)踐后具備一定的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。隨著國(guó)家“土十條”政策的出臺(tái)，土壤污染修復(fù)行業(yè)蓬勃發(fā)展，企業(yè)對(duì)污染修復(fù)的從業(yè)人員的數(shù)量需求不斷加大，對(duì)人員的職業(yè)素養(yǎng)及專業(yè)技能方面的要求不斷提升。因此，本文將以CDIO理念為基礎(chǔ)，開展以項(xiàng)目為主線的CDIO實(shí)踐教學(xué)模式的構(gòu)建，使學(xué)生能在有限的教學(xué)時(shí)間里，既能掌握課程的基本內(nèi)容，又具備一定的基本技能訓(xùn)練和工程實(shí)踐能力，以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的整體目標(biāo)。

一、CDIO的工程教育模式

2000年，美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）聯(lián)合瑞典的三所大學(xué)（查爾姆斯技術(shù)學(xué)院、林克平大學(xué)、皇家技術(shù)學(xué)院）成立了以美國(guó)工程院院士愛德華·克勞利教授為首的跨國(guó)研究組，他們合作開發(fā)了一個(gè)新型的工程教育模型——CDIO。CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）、運(yùn)行（Operate），它是以產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行全生命周期為背景的教育理念為載體，讓學(xué)生主動(dòng)對(duì)與項(xiàng)目實(shí)踐，獲取終身學(xué)習(xí)、交流和團(tuán)隊(duì)工作，以及在社會(huì)及企業(yè)環(huán)境下建設(shè)產(chǎn)品和系統(tǒng)的能力[2-3]。它為我們提供了一個(gè)良好的框架和理念，值得我們借鑒和探索。

二、污染修復(fù)與生態(tài)工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)與就業(yè)方向

（一）污染修復(fù)與生態(tài)工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)

廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院以培養(yǎng)環(huán)保、節(jié)能、低碳及相關(guān)專業(yè)高技能型人才為主要特色的全日制公辦高等職業(yè)學(xué)院，學(xué)院下設(shè)環(huán)境工程系，污染修復(fù)與生態(tài)工程技術(shù)專業(yè)依托環(huán)境工程系，面向我省環(huán)境保護(hù)行業(yè)，培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，具有良好的職業(yè)素質(zhì)，掌握土壤污染和地下水污染調(diào)查評(píng)估、治理修復(fù)的基本理論和技能，面向土壤污染、地下水污染修復(fù)行業(yè)，從事污染場(chǎng)地及水環(huán)境調(diào)查、監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、修復(fù)方案制定、修復(fù)工藝設(shè)計(jì)、修復(fù)工程施工管理、修復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)等方面工作，具有一定創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和較強(qiáng)實(shí)踐能力的高級(jí)技術(shù)技能人才。

（二）就業(yè)崗位

根據(jù)前期行業(yè)、企業(yè)及畢業(yè)生調(diào)研結(jié)果表明，污染修復(fù)與生態(tài)工程技術(shù)專業(yè)的學(xué)生主要的就業(yè)面為：污染土壤修復(fù)的環(huán)保企業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)企業(yè)、環(huán)保咨詢企業(yè)、環(huán)境科學(xué)研究院、環(huán)保設(shè)備企業(yè)等的一線的崗位，其崗位主要集中在：污染場(chǎng)地調(diào)查技術(shù)員、污染場(chǎng)地環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)員、污染場(chǎng)地評(píng)估技術(shù)員，及污染場(chǎng)地工藝設(shè)計(jì)與施工技術(shù)員等。隨著國(guó)家土十條政策的出臺(tái)，各項(xiàng)土壤修復(fù)的利好明顯顯現(xiàn)，土壤污染修復(fù)行業(yè)、企業(yè)對(duì)專業(yè)技能型人才的需求也日益增加，并且隨著土壤污染修復(fù)新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，會(huì)對(duì)專業(yè)技能型人才質(zhì)量提出更高的要求，這就需要畢業(yè)生們?cè)趯W(xué)校期間能夠充分的學(xué)習(xí)與實(shí)踐本專業(yè)的專業(yè)技能，并開展創(chuàng)新實(shí)踐，以滿足企業(yè)的用人需求。

三、基于CDIO理念的項(xiàng)目導(dǎo)向的綜合能力實(shí)踐教學(xué)模式設(shè)計(jì)[4-6]

在實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)的過程中，以污染修復(fù)與生態(tài)工程技術(shù)專業(yè)的項(xiàng)目為導(dǎo)向，以場(chǎng)地污染修復(fù)不同階段的工作任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，使學(xué)生將理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐，并注重各相關(guān)專業(yè)課程知識(shí)的相互聯(lián)系與結(jié)合，對(duì)整個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)，從而鍛煉學(xué)生的分析問題和解決問題的能力，最終提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

（一）設(shè)計(jì)思路

根據(jù)污染修復(fù)與生態(tài)工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，首先將不同的就業(yè)崗位及崗位群進(jìn)行工作項(xiàng)目和工作任務(wù)系統(tǒng)的分析；其次根據(jù)各不同工作崗位所需完成的項(xiàng)目、任務(wù)進(jìn)行必要的整理與歸納，從而剖析出不同工作任務(wù)模塊所需的專業(yè)知識(shí)、技能和要求，即進(jìn)行職業(yè)能力分析；然后，將這些能力轉(zhuǎn)化為實(shí)踐課程的內(nèi)容和課程體系，完成實(shí)踐課程與專業(yè)理論課程的有機(jī)結(jié)合；接著，提出根據(jù)職業(yè)能力需求所設(shè)置的實(shí)踐課程實(shí)施所需的設(shè)施條件和場(chǎng)地的要求，制定實(shí)踐課程標(biāo)準(zhǔn)；最后，根據(jù)污染修復(fù)與生態(tài)工程技術(shù)專業(yè)各崗位職業(yè)能力需求進(jìn)行基于CDIO理念的實(shí)踐活動(dòng)課程，實(shí)施過程中充分體現(xiàn)“提出問題-建立假設(shè)-設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)-驗(yàn)證假設(shè)-得出結(jié)論”的過程，在這個(gè)過程中使學(xué)生既要?jiǎng)幽X思考、又要進(jìn)行操作、反復(fù)嘗試和表達(dá)，從而真正把理論和實(shí)踐結(jié)合起來，達(dá)到人才培養(yǎng)的目標(biāo)，滿足企業(yè)的用人需求。

（二）崗位職業(yè)能力分析

污染修復(fù)與生態(tài)工程技術(shù)專業(yè)是涉及環(huán)保工程、水文地質(zhì)工程、施工工程、生態(tài)工程等多學(xué)科，寬領(lǐng)域的綜合類專業(yè)，從業(yè)人員需具備良好的職業(yè)能力與職業(yè)素養(yǎng)，根據(jù)企業(yè)各崗位的要求，從職業(yè)能力分析入手，將各崗位的職業(yè)能力分為三個(gè)方面（見表1）。

專業(yè)基礎(chǔ)能力：能進(jìn)行基本工藝圖紙的繪制與計(jì)算，具備土壤環(huán)境學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、環(huán)境微生物學(xué)等專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備的能力，以及能進(jìn)行基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的監(jiān)測(cè)分析的能力。

職業(yè)核心能力：能對(duì)要實(shí)施項(xiàng)目開展：污染場(chǎng)地調(diào)查分析、樣品的化學(xué)監(jiān)測(cè)分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)方法的使用、修復(fù)技術(shù)工藝設(shè)計(jì)與施工等方面的能力。

職業(yè)拓展能力：能進(jìn)行修復(fù)技術(shù)的工藝設(shè)計(jì)創(chuàng)新，對(duì)工藝方法的改進(jìn)，以及能根據(jù)污染場(chǎng)地修復(fù)項(xiàng)目開展系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)完成：場(chǎng)地調(diào)查、監(jiān)測(cè)、評(píng)估、工藝設(shè)計(jì)與施工等完整工作過程。

（三）設(shè)計(jì)內(nèi)容

根據(jù)CDIO教學(xué)模式，將污染修復(fù)與生態(tài)工程技術(shù)專業(yè)的4個(gè)主要崗位對(duì)應(yīng)的職業(yè)能力進(jìn)行分解，再根據(jù)專業(yè)教學(xué)特點(diǎn)進(jìn)行模塊化重構(gòu)，形成了 “污染場(chǎng)地環(huán)境調(diào)查能力、污染場(chǎng)地環(huán)境監(jiān)測(cè)能力、污染場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估能力、污染場(chǎng)地工藝設(shè)計(jì)與施工能力、綜合實(shí)訓(xùn)能力”5個(gè)專業(yè)技能模塊。以典型工作任務(wù)及工作過程為依據(jù)整合教學(xué)內(nèi)容，科學(xué)設(shè)定學(xué)習(xí)性工作任務(wù)，工作任務(wù)的設(shè)定與企業(yè)污染場(chǎng)地修復(fù)工作過程相統(tǒng)一，并在學(xué)生不同的學(xué)習(xí)階段分層設(shè)計(jì)，層層遞進(jìn)，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。具體的項(xiàng)目層次、實(shí)踐類型、實(shí)施方式和能力目標(biāo)如圖1所示。

在實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，分為了四個(gè)級(jí)別：（1）一級(jí)項(xiàng)目：為基礎(chǔ)實(shí)踐，主要的實(shí)踐是對(duì)課內(nèi)學(xué)習(xí)的專業(yè)理論知識(shí)開展的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。主要培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真細(xì)心的科學(xué)態(tài)度，能掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能和儀器設(shè)備的使用方法。培養(yǎng)學(xué)生基本儀器儀表使用能力、實(shí)驗(yàn)基本技能、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫能力、觀察能力等。（2）二級(jí)項(xiàng)目：為初級(jí)綜合實(shí)踐，在實(shí)踐中學(xué)生在掌握了基本的水文地質(zhì)學(xué)，土壤生態(tài)學(xué)，土壤環(huán)境學(xué)、污染場(chǎng)地調(diào)查技術(shù)課程，在依托企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目的情況下，進(jìn)行污染場(chǎng)地環(huán)境調(diào)查實(shí)踐，通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查構(gòu)建場(chǎng)地概念模型，設(shè)計(jì)污染場(chǎng)地調(diào)查方案，實(shí)施場(chǎng)地調(diào)查，與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。培養(yǎng)學(xué)生人際交往能力，分析問題、解決問題、調(diào)查方案綜合設(shè)計(jì)的能力以及軟件分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和報(bào)告編寫能力。（3）三級(jí)項(xiàng)目為創(chuàng)新類項(xiàng)，主要為學(xué)生開展污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)工藝設(shè)計(jì)于是展開實(shí)踐，這一實(shí)踐項(xiàng)目的實(shí)施是建立在學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)、地下水污染防治技術(shù)、污染場(chǎng)地修復(fù)工程施工與監(jiān)理的這些課程，具備了相應(yīng)的理論知識(shí)后，并根據(jù)企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目自身的特點(diǎn)，開展修復(fù)技術(shù)工藝方案的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，以培養(yǎng)學(xué)生人際交往能力，知識(shí)綜合應(yīng)用能力，創(chuàng)新思維能力。這一實(shí)踐內(nèi)容對(duì)學(xué)生的專業(yè)理論知識(shí)要求較高，具有一定的挑戰(zhàn)性和創(chuàng)新性。（4）四級(jí)項(xiàng)目為系統(tǒng)綜合實(shí)踐，是要求學(xué)生在完成全部課程的學(xué)習(xí)后，能夠在團(tuán)隊(duì)合作中，完成一個(gè)完整的污染場(chǎng)地修復(fù)全過程的實(shí)踐，以培養(yǎng)學(xué)生人際交往能力，工程設(shè)計(jì)能力，綜合評(píng)價(jià)和總結(jié)能力，設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫能力等。第四級(jí)項(xiàng)目實(shí)踐綜合性強(qiáng)，這要求學(xué)生具備扎實(shí)，全面的理論知識(shí)及較強(qiáng)的動(dòng)手操作能力以及對(duì)項(xiàng)目匯報(bào)和總結(jié)的能力。

對(duì)于一級(jí)項(xiàng)目，只需掌握課程內(nèi)容中的傳導(dǎo)性知識(shí)為主，隨著項(xiàng)目層級(jí)的升高，對(duì)于學(xué)生需要掌握的基礎(chǔ)理論知識(shí)面要求更廣，需要不同的知識(shí)結(jié)構(gòu)來支撐項(xiàng)目的實(shí)施。在對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)的同時(shí)考慮到了專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)技能與企業(yè)用人要求緊密結(jié)合，以及在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)上有一定的挑戰(zhàn)性和創(chuàng)新性，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生提出創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)方案，或嘗試用不同的設(shè)計(jì)方案，來比較其中的優(yōu)缺點(diǎn)，以加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解與運(yùn)用。通過項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)模式的實(shí)施，以項(xiàng)目為引導(dǎo)，積極鼓勵(lì)學(xué)生參加各層次的競(jìng)賽，以拓展學(xué)生的各項(xiàng)能力。

四、基于CDIO實(shí)踐教學(xué)模式的考核機(jī)制[7-8]

基于CDIO實(shí)踐教學(xué)模式的考核機(jī)制提倡對(duì)于實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)模式和內(nèi)容應(yīng)多元化，在教學(xué)的過程實(shí)行互評(píng)和自評(píng)相互結(jié)合，注重學(xué)生和教師的主體性，發(fā)揮學(xué)生的主體意識(shí)和反饋能力，讓學(xué)生在團(tuán)隊(duì)協(xié)作用中對(duì)自我活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，培養(yǎng)學(xué)生的參與意識(shí)與公正心態(tài)，讓他們?cè)谠u(píng)價(jià)中共同提高、相互進(jìn)步，能力比分?jǐn)?shù)更重要，發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力和積極性，培養(yǎng)創(chuàng)新型高技能人才是我們的目標(biāo)。

五、CDIO實(shí)踐教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)[9-10]

CDIO的實(shí)踐教學(xué)模式非常有利于發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，在項(xiàng)目化的運(yùn)作團(tuán)隊(duì)中，有項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，其他組員會(huì)根據(jù)任務(wù)進(jìn)行不同的分工協(xié)作完成整個(gè)任務(wù)。

1. 學(xué)生在進(jìn)行綜合實(shí)踐的過程，自主的構(gòu)思項(xiàng)目的方案、進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)、以及完成整個(gè)項(xiàng)目的工作內(nèi)容，他們可以自主運(yùn)用已有的理論知識(shí)去解決實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中的問題，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，達(dá)到了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的目的；有效改善了理論與實(shí)踐相脫離的問題。

2. 學(xué)生自由分組實(shí)踐，這種自主學(xué)習(xí)的模式可以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，有力調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，加強(qiáng)了學(xué)生創(chuàng)新，同時(shí)在遇到問題的時(shí)候?qū)W生可以咨詢老師，也可以自主解決，尋找問題的答案，正確認(rèn)識(shí)自己專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)的漏洞，并進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)。

3. 學(xué)生們?cè)趯?shí)踐的過程中，是一個(gè)團(tuán)隊(duì)在完成一項(xiàng)目任，每個(gè)成員都會(huì)有極強(qiáng)的使命感，讓學(xué)生在活動(dòng)中明白團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性。

參考文獻(xiàn)：

[1]顧佩華，包能勝.CDIO在中國(guó)（上）[J].高等工程教育研究，2012（5）：24-40.

[2]顧佩華，包能勝.CDIO在中國(guó)（下）[J].高等工程教育研究，2012（9）：34-45.

[3]趙婷婷，買楠楠.基于大工程觀的美國(guó)高等工程教育課程設(shè)置特點(diǎn)分析[J].高等教育研究，2004（4）：94-101.

[4]盧艷軍.項(xiàng)目式專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式改革探索[J].計(jì)算機(jī)教育，2016（1）：67-70.

[5]馬永力，曾 ，黃志開.基于CDIO的自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐課程教學(xué)研究[J].湖北第二師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，34（2）：107-109.

[6]劉瑩.基于CDIO教學(xué)模式的實(shí)踐教學(xué)改革探討[J].信息技術(shù)與信息化，2011（1）：10-12.

[7]馮梅林，何學(xué)文，羅小燕.基于CDIO理念的測(cè)控專業(yè)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2014，33（3）：180-184.

[8]祁麗霞.基于CDIO的工業(yè)工程專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)創(chuàng)新模式研究[J].教育現(xiàn)代化，2017，4（35）：16-18.

[9]劉雄心.CDIO教學(xué)模式在《建筑施工技術(shù)》課程教學(xué)改革中的應(yīng)用研究[J].職業(yè)時(shí)空，2016，12（5）：61-64.

[10]王志堂.基于CDIO理念的地方高校學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2017，36（7）：220-224.