基于“學(xué)-模-驗(yàn)-拓”教學(xué)模式的環(huán)境工程設(shè)計(jì)方向的實(shí)踐與探索

陳雪松 郝飛麟 徐冬梅 陸胤

摘 ?要：應(yīng)用型本科院校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)主要面向區(qū)域經(jīng)濟(jì)培養(yǎng)人才，尤其是環(huán)境工程設(shè)計(jì)方向的培養(yǎng)目標(biāo)是應(yīng)用工程師。采用“學(xué)-模-驗(yàn)-拓”教學(xué)模式可以激發(fā)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方向?qū)W生的學(xué)習(xí)積極性，有效地解決了教學(xué)內(nèi)容滯后于企業(yè)崗位應(yīng)用發(fā)展需求，企業(yè)合作動(dòng)力不足、校企合作難以深入持久等問(wèn)題?；凇皩W(xué)-模-驗(yàn)-拓”教學(xué)模式實(shí)施過(guò)程中引入OBE理念，動(dòng)態(tài)調(diào)整課程群內(nèi)容，重新對(duì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方向課程群進(jìn)行設(shè)置和實(shí)施，共建產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)，企業(yè)-學(xué)校-學(xué)生多方共贏，以學(xué)生為中心的互動(dòng)式教學(xué)模式，可為地方本科院校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)提供教學(xué)思路。

關(guān)鍵詞：環(huán)境工程設(shè)計(jì)方向;“學(xué)-模-驗(yàn)-拓”;教學(xué)模式

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-000X（2022）01-0104-04

Abstract： On training model and aim of environmental engineering talents for application-oriented universities is mainly oriented to regional economy. The training target of major in environmental engineering design education is application engineer. The teaching mode of "Learning-Simulating-Testing-Exploring&Innovating" in major in environmental engineering design education can stimulate students' learning enthusiasm， effectively solve some problems， such as the teaching content lagging behind the enterprise post application development needs， the lack of motivation of enterprise cooperation， the difficulty of deep and lasting school enterprise cooperation. Based on the teaching mode "Learning-Simulating-Testing-Exploring&Innovating"， we lead the concept of OBE into the implementation process， dynamically adjust course group content， set up and implement the curriculum again， build the industry university research platform， make enterprise school student all-win， reform teaching skill. It can provide teaching ideas for the training of environmental engineering talents in application-oriented universities.

Keywords： environmental engineering design; "Learning-Simulating-Testing-Exploring&Innovating"; teaching mode

應(yīng)用型大學(xué)是“依托學(xué)科、注重專(zhuān)業(yè)、突出應(yīng)用的以本科教育為主的院?！盵1]。培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)背景知識(shí)扎實(shí)，工程應(yīng)用實(shí)踐能力強(qiáng)，能勝任行業(yè)和企業(yè)發(fā)展需求，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型能發(fā)揮支撐作用的應(yīng)用型和技能型人才是地方應(yīng)用型本科院校主要人才培養(yǎng)的定位[2]。因此，如何充分利用地方資源，發(fā)揮高校自身優(yōu)勢(shì)，凝練應(yīng)用型院校的辦學(xué)特色，深化產(chǎn)教融合、持續(xù)協(xié)同育人，增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力是地方應(yīng)用型本科院校重點(diǎn)關(guān)注的熱點(diǎn)。

近年來(lái)，一些地方院校都立足學(xué)校自身實(shí)際，以學(xué)生為主體，從人才培養(yǎng)模式、教學(xué)方法、教學(xué)組織形式、課程設(shè)置和實(shí)踐環(huán)節(jié)等各方面進(jìn)行了改革和探索實(shí)踐，積極探索應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)思路，形成了以學(xué)生為中心的工程教育培養(yǎng)新模式[3-10]。

浙江樹(shù)人大學(xué)是浙江省應(yīng)用型試點(diǎn)示范建設(shè)學(xué)校，我校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)以“服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)、服務(wù)就業(yè)市場(chǎng)、服務(wù)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”的“三服務(wù)”需求為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)業(yè)、崗位、生產(chǎn)”三對(duì)接。本研究以環(huán)境工程設(shè)計(jì)方向課程群的建設(shè)和教學(xué)組織形式的機(jī)制管理和創(chuàng)新方面取得一定的變革，構(gòu)建和完善了具有地方院校特色的專(zhuān)業(yè)方向課程體系和課堂教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，取得了良好的課程建設(shè)效益。同時(shí)與行業(yè)企業(yè)緊密合作，實(shí)行產(chǎn)教深度融合的人才培養(yǎng)改革，實(shí)施了基于“學(xué)習(xí)、模擬、驗(yàn)證、拓展”教學(xué)組織形式。為地方本科院校工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)提供借鑒。

一、應(yīng)用型本科院校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)現(xiàn)狀分析

地方院校的人才培養(yǎng)主要是服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)保產(chǎn)業(yè)是新興的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)形成了全社會(huì)的共識(shí)，但環(huán)保產(chǎn)業(yè)以中小企業(yè)為主，規(guī)模小，崗位單一，對(duì)職業(yè)應(yīng)用能力要求比較高。環(huán)保人才培養(yǎng)在結(jié)構(gòu)、質(zhì)量和水平上難以適應(yīng)環(huán)保產(chǎn)業(yè)需求的現(xiàn)狀，以及產(chǎn)教融合中存在一定的難度。

主要表現(xiàn)如下：

1. 學(xué)生知識(shí)體系缺乏系統(tǒng)性，學(xué)習(xí)積極性不高

應(yīng)用型本科院校通常學(xué)生學(xué)習(xí)目的不明確，自制力差，受外界影響大，接受知識(shí)能力兩級(jí)分化嚴(yán)重。在知識(shí)的獲取中缺乏系統(tǒng)性，導(dǎo)致個(gè)體學(xué)習(xí)效果差異性比較大。課程內(nèi)容和銜接性的設(shè)置中存在知識(shí)點(diǎn)重復(fù)交叉，偏難的理論知識(shí)容易讓學(xué)生產(chǎn)生疲倦和厭煩感，從而使得學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情不高，積極主動(dòng)性不強(qiáng)。

2. 教學(xué)內(nèi)容滯后于企業(yè)崗位應(yīng)用發(fā)展需求，畢業(yè)生難以滿(mǎn)足企業(yè)用人要求

應(yīng)用型院校課程開(kāi)放主體仍以學(xué)校為主，行業(yè)企業(yè)沒(méi)有深度參與到課程建設(shè)中，課程設(shè)置與應(yīng)用崗位有較大距離，難以滿(mǎn)足行業(yè)企業(yè)的需求，人才培養(yǎng)與行業(yè)企業(yè)需求脫節(jié)。

3. 企業(yè)合作動(dòng)力不足，校企合作難以深入持久

由于校企合作機(jī)制不完善，合作企業(yè)沒(méi)有獲得急需的人才，很多企業(yè)認(rèn)為合作后收益甚微，沒(méi)有合作熱情，影響了校企合作的積極性。

二、“學(xué)-模-驗(yàn)-拓”教學(xué)模式的主要內(nèi)容

“學(xué)-模-驗(yàn)-拓”教學(xué)模式是環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)過(guò)程中為了解決應(yīng)用型地方院校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)教育中普遍存在的問(wèn)題而提出的教學(xué)模式。該教學(xué)模式可以實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)→工程應(yīng)用能力→綜合職業(yè)能力→拓展創(chuàng)新能力的培養(yǎng)過(guò)程，提升學(xué)生綜合應(yīng)用能力（見(jiàn)圖1）。

學(xué)習(xí)：簡(jiǎn)練環(huán)境工程設(shè)計(jì)方向課程群的核心原理，統(tǒng)一相關(guān)知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系。

模擬：課堂上討論、思辨，通過(guò)虛擬仿真、實(shí)物模型工程模擬、實(shí)驗(yàn)室小試。培養(yǎng)學(xué)生分析和解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。

驗(yàn)證：根據(jù)環(huán)境工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中崗位要求引入企業(yè)導(dǎo)師參與課程群建設(shè)和授課，學(xué)生按興趣、特長(zhǎng)選擇企業(yè)虛擬班學(xué)習(xí)，現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，培養(yǎng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用能力。

拓展：以工程拓展實(shí)習(xí)為契機(jī)，實(shí)現(xiàn)了真正意義上專(zhuān)業(yè)與產(chǎn)業(yè)、教學(xué)過(guò)程與生產(chǎn)過(guò)程的無(wú)縫銜接，形成校企合作開(kāi)發(fā)課程內(nèi)容和開(kāi)展課程評(píng)價(jià)的長(zhǎng)效機(jī)制。

以環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)目標(biāo)作為導(dǎo)向，在不同的教學(xué)場(chǎng)所，按照不同的教學(xué)環(huán)節(jié)來(lái)完成“學(xué)-模-驗(yàn)-拓”教學(xué)模式，通過(guò)教學(xué)效果評(píng)價(jià)來(lái)持續(xù)改進(jìn)教學(xué)模式中存在的問(wèn)題，形成教學(xué)閉環(huán)。

三、“學(xué)-模-驗(yàn)-拓”教學(xué)模式在環(huán)境工程設(shè)計(jì)方向課程群的實(shí)施

（一）在“學(xué)-模-驗(yàn)-拓”教學(xué)模式實(shí)施過(guò)程中引入OBE理念，動(dòng)態(tài)調(diào)整課程群內(nèi)容

在教學(xué)過(guò)程中引入OBE理念，動(dòng)態(tài)調(diào)整課程群內(nèi)容，解決教學(xué)內(nèi)容滯后問(wèn)題。基于學(xué)生個(gè)人發(fā)展及家長(zhǎng)期望，環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)用工程師培養(yǎng)目標(biāo)的定位，在區(qū)域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展與資源、環(huán)境、生態(tài)文明之間的突出矛盾，及環(huán)保行業(yè)、環(huán)境領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)態(tài)來(lái)調(diào)整課程群目標(biāo)，采用“學(xué)-模-驗(yàn)-拓”教學(xué)模式來(lái)進(jìn)行目標(biāo)的達(dá)成，通過(guò)全過(guò)程評(píng)價(jià)，進(jìn)行持續(xù)改造。整個(gè)教學(xué)模式實(shí)施過(guò)程中，充分調(diào)動(dòng)行業(yè)/企業(yè)導(dǎo)師參與課程建設(shè)的積極性，形成以塑造工程應(yīng)用能力為中心，對(duì)課程群內(nèi)容開(kāi)發(fā)進(jìn)行整合優(yōu)化。課程評(píng)價(jià)中賦予企業(yè)導(dǎo)師參與課程評(píng)價(jià)權(quán)利，實(shí)施“學(xué)習(xí)+模擬+驗(yàn)證”的過(guò)程性考核模式。

（二）基于“學(xué)-模-驗(yàn)-拓”教學(xué)模式環(huán)境工程設(shè)計(jì)方向課程群的設(shè)置和實(shí)施

環(huán)境工程設(shè)計(jì)方向課程群教學(xué)主要是以工程項(xiàng)目實(shí)踐為載體，以實(shí)現(xiàn)環(huán)境工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、調(diào)試、管理等任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，將廢水、廢氣、固廢等有關(guān)的基礎(chǔ)原理、設(shè)計(jì)規(guī)范與工程實(shí)踐相結(jié)合，使學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中掌握理論知識(shí)點(diǎn)、理解規(guī)范條款、熟悉工程設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)行管理等，從而提高學(xué)習(xí)效率和實(shí)踐能力。

整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程中，初期主要為學(xué)習(xí)階段（主要為理論學(xué)習(xí)），學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程;中期為模擬階段（主要為專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)M，集中在第二學(xué)年、第三學(xué)年），主要通過(guò)虛擬仿真和實(shí)物模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室模擬工程小試，累計(jì)工程經(jīng)驗(yàn);中后期為驗(yàn)證階段（主要為企業(yè)崗位實(shí)習(xí)，集中在第四學(xué)年）;后期為工程拓展階段（主要為在企業(yè)實(shí)踐后，獲得工程創(chuàng)新）。

將課程體系構(gòu)建、課程內(nèi)容設(shè)置以及課堂教學(xué)模式改革結(jié)合，構(gòu)建“基礎(chǔ)-模擬-實(shí)踐-拓展”四級(jí)聯(lián)動(dòng)課程綜合改革運(yùn)行機(jī)制，形成課程建設(shè)管理標(biāo)準(zhǔn)。

（三）共建產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)，企業(yè)-學(xué)校-學(xué)生多方共贏

校企共建產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)，校企雙方根據(jù)企業(yè)具體崗位的需求，按環(huán)境工程設(shè)計(jì)方向課程群建設(shè)需求組織教學(xué)，按企業(yè)需求組織實(shí)訓(xùn)。校企組建虛擬班，以真實(shí)項(xiàng)目為載體，完成項(xiàng)目研發(fā)和項(xiàng)目教學(xué)任務(wù)，校企共同評(píng)定學(xué)生成績(jī)。

師生參與研發(fā)，企業(yè)獲得穩(wěn)定的人力資源，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，形成校企合作、產(chǎn)教融合的長(zhǎng)效機(jī)制。針對(duì)環(huán)保行業(yè)企業(yè)偏小，一個(gè)企業(yè)崗位少、內(nèi)容窄的現(xiàn)象，設(shè)計(jì)了學(xué)生動(dòng)態(tài)輪訓(xùn)的模式，使學(xué)生能夠得到系統(tǒng)、全面的鍛煉。以學(xué)生訓(xùn)練為紐帶，拓展了校企合作，鍛煉了教學(xué)隊(duì)伍。

（四）以學(xué)生為中心的互動(dòng)式教學(xué)模式，有效轉(zhuǎn)變課堂教與學(xué)方式

以就業(yè)為導(dǎo)向，以提高課堂教學(xué)效率為目標(biāo)，大力推進(jìn)互動(dòng)式課堂、混合式教學(xué)，創(chuàng)新高效課堂教學(xué)模式，有效轉(zhuǎn)變課堂教與學(xué)方式，促進(jìn)學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力和職業(yè)能力。針對(duì)不同的課程性質(zhì)，引導(dǎo)教師改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)組織形式，采用以學(xué)生為中心的互動(dòng)式教學(xué)模式，推廣情景啟發(fā)、探究式、主題討論、案例教學(xué)等教學(xué)方法，做到實(shí)用、適用，全面推進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與的互動(dòng)式課堂教學(xué)，實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做一體化的目標(biāo)。

四、“學(xué)-模-驗(yàn)-拓”教學(xué)組織形式的實(shí)施效果分析

我校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)在2004～2011級(jí)及以前采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，在2012～2020級(jí)開(kāi)始實(shí)施“學(xué)-模-驗(yàn)-拓”的教學(xué)模式，采用“3+1”人才培養(yǎng)模式，即三年學(xué)校學(xué)習(xí)，一年企業(yè)崗位實(shí)習(xí)，為該模式奠定了很好的基礎(chǔ)。

（一）我校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)往屆五屆畢業(yè)生教學(xué)實(shí)踐分析（2014年～2018年）

環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)每年的招生數(shù)為80～120人。根據(jù)麥可思調(diào)查和省教育評(píng)估院調(diào)查統(tǒng)計(jì)，近3年畢業(yè)生就業(yè)率、學(xué)生對(duì)學(xué)校滿(mǎn)意度、用人單位滿(mǎn)意度均達(dá)到較高的水準(zhǔn)（見(jiàn)圖2）。

（二）選取2015級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)感興趣（有興趣、無(wú)興趣）等問(wèn)題進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查比較

在2017年對(duì)2015級(jí)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生發(fā)放問(wèn)卷調(diào)查表40份，收回問(wèn)卷調(diào)查40份，回收率100%，問(wèn)卷有效率100%。調(diào)查問(wèn)卷從課堂關(guān)注度、學(xué)習(xí)興趣、專(zhuān)業(yè)技能提升、綜合能力培養(yǎng)等方面設(shè)計(jì)了6個(gè)問(wèn)題，以1非常贊成，2贊成，3一般，4不贊成為4個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)，記錄學(xué)生對(duì)每1題的回答人數(shù)和百分比，問(wèn)卷采用不記名方式。調(diào)查結(jié)果如表1。

從表1可以看出，大多數(shù)學(xué)生更能接受“學(xué)-模-驗(yàn)-拓”教學(xué)模式，83%的學(xué)生認(rèn)為“學(xué)-模-驗(yàn)-拓”教學(xué)模式能提高自身的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，96%的學(xué)生認(rèn)為能更好地參與學(xué)習(xí)，84%的學(xué)生認(rèn)為更容易理解和掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，96%的學(xué)生認(rèn)為該教學(xué)模式需要自身付出更大的努力，84%的學(xué)生認(rèn)為能提高專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐技能，81%的學(xué)生認(rèn)為這種方法更適合自己的學(xué)習(xí)方式。6個(gè)選題評(píng)價(jià)的平均等級(jí)為1.62～1.89，均反應(yīng)該教學(xué)模式被學(xué)生所認(rèn)可和接受，同時(shí)對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，更好地理解所學(xué)內(nèi)容，提高專(zhuān)業(yè)技能方面具有一定的成效。

（三）采用“學(xué)-模-驗(yàn)-拓”教學(xué)模式中“3+1”環(huán)節(jié)企業(yè)回訪調(diào)查比較

在2019年（即2015級(jí)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方向?qū)W生）實(shí)驗(yàn)組學(xué)生全部參與企業(yè)回訪調(diào)查，總體效果較好?；卦L率100%，有效率100%。根據(jù)企業(yè)對(duì)實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的工程現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)能力、溝通能力、工程設(shè)計(jì)、工藝調(diào)試等方面均比對(duì)照組明顯提高，在“3+1”實(shí)踐環(huán)節(jié)企業(yè)回訪方面，長(zhǎng)期合作企業(yè)明顯覺(jué)得在“學(xué)-模-驗(yàn)-拓”教學(xué)模式下培養(yǎng)的學(xué)生優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)模式培養(yǎng)的學(xué)生。見(jiàn)表2。

從表2可以看出，91%的企業(yè)對(duì)我校環(huán)境工程設(shè)計(jì)方向的學(xué)生比較滿(mǎn)意，希望下一年繼續(xù)合作進(jìn)行工程創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。這些數(shù)據(jù)表明在經(jīng)過(guò)該教學(xué)模式的教學(xué)后，企業(yè)對(duì)學(xué)生的滿(mǎn)意程度得到提升，這個(gè)和省考試院得到的數(shù)據(jù)相一致。

五、結(jié)束語(yǔ)

應(yīng)用型本科院校工科人才培養(yǎng)沒(méi)有一定的標(biāo)準(zhǔn)，為了保證人才培養(yǎng)的質(zhì)量與“服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用環(huán)保工程師”的培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)，環(huán)境工程設(shè)計(jì)方向在經(jīng)歷了“一體化”實(shí)踐教學(xué)體系和“3+1”教學(xué)體系后，一直不斷探索和革新，總結(jié)了前期的成功經(jīng)驗(yàn)，引入OBE理念，形成了“學(xué)習(xí)-模擬-驗(yàn)證-拓展”的教學(xué)模式?；谠摻虒W(xué)模式來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整課程群內(nèi)容，對(duì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方向課程群進(jìn)行重新設(shè)置和實(shí)施，以學(xué)生為中心的互動(dòng)式教學(xué)有效地轉(zhuǎn)變了課堂教與學(xué)方式。經(jīng)過(guò)近8年實(shí)踐證明，該教學(xué)模式有效提升了應(yīng)用型人才的知識(shí)能力、應(yīng)用能力和素質(zhì)能力，對(duì)企業(yè)需要和把控有了更好的理解，與企業(yè)的合作得以深度持續(xù)開(kāi)展。用人單位對(duì)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生好評(píng)度逐年提升，學(xué)生畢業(yè)從事本專(zhuān)業(yè)工作的人數(shù)持續(xù)增加。該模式將為地方本科院校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)提供借鑒意義，也可為應(yīng)用型院校的工程教育改革與完善提供參考。

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[3]教育部.教育部辦公廳關(guān)于推薦新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目的通知[Z].2017-6-21.

[4]陳家星，趙志軍，崔國(guó)民，等.新工科建設(shè)背景下實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐與探索——以上海理工大學(xué)能源動(dòng)力類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例[J].高等工程教育研究，2019（S1）：49-52.

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