工程教育認(rèn)證背景下環(huán)境工程專業(yè)內(nèi)涵式教學(xué)方法改革

段 寧，龔 潔，張惠靈，任大軍

(武漢科技大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 武漢 430081)

《華盛頓協(xié)議》是國(guó)際上最具影響力的工程教育本科專業(yè)學(xué)位互認(rèn)協(xié)議，其宗旨是通過多邊認(rèn)可工程教育資格，促進(jìn)工程學(xué)位互認(rèn)和工程技術(shù)人員的國(guó)際流動(dòng)。2016年6月2日，中國(guó)成為《華盛頓協(xié)議》第18個(gè)正式成員。目前，中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)包括環(huán)境類分委員會(huì)等14個(gè)專業(yè)委員會(huì)，環(huán)境工程專業(yè)認(rèn)證始于2017年。很多高等院校環(huán)境工程專業(yè)都積極參與了專業(yè)認(rèn)證工作[1]。

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》指出：“以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，把促進(jìn)學(xué)生健康成長(zhǎng)作為學(xué)校一切工作的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)?！盵2]2012年，針對(duì)我國(guó)高等教育的現(xiàn)狀，劉延?xùn)|提出走以提高質(zhì)量為核心的內(nèi)涵式發(fā)展道路[3]。我國(guó)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展的提出，是國(guó)際化形勢(shì)的需要，與工程教育認(rèn)證具有一定的吻合度?！督逃?015年工作要點(diǎn)》提出：“著力推進(jìn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展?！盵4]2020年，為深入貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記關(guān)于教育的重要論述和全國(guó)教育大會(huì)精神，教育部把深化教育改革作為重點(diǎn)攻堅(jiān)任務(wù)，作為“龍頭之戰(zhàn)”“最硬的一仗”，并成立專門工作組，切實(shí)加強(qiáng)對(duì)這項(xiàng)工作的組織領(lǐng)導(dǎo)和統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。由此來看，針對(duì)工程類專業(yè)，基于國(guó)際工程教育認(rèn)證和高等教育內(nèi)涵式發(fā)展的大背景，需要循序漸進(jìn)地對(duì)高校進(jìn)行必要的教育教學(xué)改革。

1 環(huán)境工程專業(yè)的教育教學(xué)現(xiàn)狀

環(huán)境工程是一門與土木建筑、化學(xué)工程、生物學(xué)、氣象學(xué)、管理學(xué)和社會(huì)學(xué)等多學(xué)科相關(guān)的交叉學(xué)科，通過評(píng)價(jià)人類生產(chǎn)和社會(huì)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響，用具體的工程、規(guī)劃和管理措施來減少環(huán)境污染，保護(hù)環(huán)境與資源，使經(jīng)濟(jì)和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展[5]。當(dāng)前，環(huán)境工程專業(yè)的本科教育教學(xué)存在以下幾個(gè)問題[6]。

1)近年來隨著高校擴(kuò)招，師生比逐年降低，環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)生素質(zhì)和能力每況愈下。

2)以科研產(chǎn)出為風(fēng)向標(biāo)的高校評(píng)價(jià)體制，導(dǎo)致當(dāng)前高校的年輕教師重理論、重實(shí)驗(yàn)(或試驗(yàn))、輕工程。年輕教師由于工程經(jīng)驗(yàn)不足，在課堂教學(xué)中不能很好地將理論與工程實(shí)際相結(jié)合。

3)學(xué)生普遍感覺工程理論基礎(chǔ)知識(shí)抽象難懂。在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)與實(shí)際脫節(jié)，工程實(shí)際意義不強(qiáng)。

4)目前，環(huán)境工程專業(yè)課程部分教材內(nèi)容陳舊、課時(shí)安排緊湊，很多先進(jìn)工藝和方法不能夠很好地向?qū)W生展示。同時(shí)，學(xué)生在實(shí)習(xí)的過程中，企業(yè)出于安全性的考慮，學(xué)生無法參與工廠生產(chǎn)的全過程，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)缺失或不足。

5)教學(xué)管理制度和激勵(lì)措施不足。學(xué)校對(duì)環(huán)境工程專業(yè)的實(shí)踐過程和畢業(yè)設(shè)計(jì)在人力、物力等方面的投入明顯不足，缺少系統(tǒng)性的監(jiān)督和管理。對(duì)實(shí)踐過程和畢業(yè)設(shè)計(jì)的獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰措施較少，不能形成有效的激勵(lì)和懲罰機(jī)制。

2 工程教育認(rèn)證背景下內(nèi)涵式教學(xué)方法改革措施

1)優(yōu)化課程體系。環(huán)境工程專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)課程體系的規(guī)定包括：課程設(shè)置、實(shí)踐環(huán)節(jié)(環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)、科研創(chuàng)新)和畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)。在制訂培養(yǎng)方案時(shí)，應(yīng)該充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，杜絕“填鴨式”教學(xué)。在課程設(shè)置時(shí)，應(yīng)著重考慮各課程的關(guān)聯(lián)和先后次序。在實(shí)踐教學(xué)時(shí)，注重從實(shí)驗(yàn)到課程設(shè)計(jì)、從實(shí)習(xí)到科研創(chuàng)新漸進(jìn)式的訓(xùn)練提升。

2)強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，讓學(xué)生參與其中。實(shí)踐教學(xué)采用小班授課的模式。例如，學(xué)生在污水廠實(shí)習(xí)過程中，挑選條件允許的工藝車間，讓學(xué)生和現(xiàn)場(chǎng)工程師一起操作、討論、解決工程中遇到的問題。

3)優(yōu)化教師結(jié)構(gòu)，提高教師素質(zhì)。很多高校新進(jìn)的教師多為國(guó)內(nèi)外剛畢業(yè)的優(yōu)秀博士或博士后，設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)較少，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)普遍不足。然而，這部分教師又往往是課程教學(xué)的主體。環(huán)境工程專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：從事專業(yè)教學(xué)(含實(shí)驗(yàn)教學(xué))工作80%的教師均應(yīng)具有6個(gè)月以上的企業(yè)或工程實(shí)踐經(jīng)歷。因此，要不斷優(yōu)化教師結(jié)構(gòu)，提升教師的實(shí)踐能力，豐富教師的工程經(jīng)驗(yàn)。

4)加強(qiáng)校企合作，強(qiáng)化過程考核機(jī)制。加強(qiáng)與環(huán)保等相關(guān)企業(yè)的聯(lián)系，依托企業(yè)建立本科實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，建立產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合協(xié)同中心，提高學(xué)生素質(zhì)和教師實(shí)踐能力。在考核時(shí)，指導(dǎo)教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中的表現(xiàn)、提交的課程設(shè)計(jì)說明書和圖紙的質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)定，真實(shí)地反映學(xué)生的參與程度、設(shè)計(jì)水平和主動(dòng)性等。

3 工程教育認(rèn)證背景下內(nèi)涵式教學(xué)改革的實(shí)施路徑

以武漢科技大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)為例，開展內(nèi)涵式教學(xué)方法改革，進(jìn)行立德樹人教育，引導(dǎo)學(xué)生樹立和踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)。

3.1 提高教師思想政治水平

“教育者先受教育”，通過“不忘初心，牢記使命”主題教育，提升教師的思政素養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)教師要關(guān)注國(guó)內(nèi)環(huán)保發(fā)展和國(guó)家環(huán)保政策，并將愛國(guó)主義情懷、社會(huì)主義核心價(jià)值觀等融入到課程教學(xué)中[7]。時(shí)刻要求教師以身作則，堅(jiān)定政治方向，在生活和工作中踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀，熱愛工作，關(guān)心學(xué)生，堅(jiān)持言行雅正，遵守學(xué)術(shù)規(guī)范，積極奉獻(xiàn)社會(huì)，課內(nèi)課外全面做到言傳身教、教書育人。

3.2 德育教育融入課程教學(xué)

教師立足于專業(yè)知識(shí)教學(xué)的同時(shí)，將德育教育貫穿整個(gè)教學(xué)過程之中。比如，在教學(xué)過程中，融入以社會(huì)主義核心價(jià)值觀為代表的德育內(nèi)容。在富強(qiáng)、民主、文明、和諧的國(guó)家層面，通過參觀武鋼博物館，了解武漢鋼鐵集團(tuán)的發(fā)展歷程，著重介紹國(guó)家支柱產(chǎn)業(yè)依靠科技進(jìn)步取得的成就，為國(guó)家富強(qiáng)做出的突出貢獻(xiàn)，在環(huán)境保護(hù)、生態(tài)文明等方面承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任，在污染控制方面取得的新成果。在愛國(guó)、敬業(yè)、誠信、友善的公民個(gè)人層面，在課堂教學(xué)中增加一些相關(guān)的科研故事和最新科研成果，學(xué)習(xí)科學(xué)家的勤學(xué)奮斗、刻苦鉆研，為國(guó)家發(fā)展拼搏努力的精神。通過塑造典型、 挖掘先進(jìn)中國(guó)精神代表增強(qiáng)學(xué)生的家國(guó)情懷。

3.3 實(shí)行全過程學(xué)習(xí)指導(dǎo)

基于OBE理念(面向產(chǎn)出的教育模式，Outcomes-Based Education，OBE)理念，圍繞課程目標(biāo)、畢業(yè)要求開展學(xué)習(xí)指導(dǎo)。以學(xué)校教務(wù)處、學(xué)生工作部、團(tuán)委等校級(jí)層面的管理機(jī)構(gòu)，制訂相關(guān)的教學(xué)管理文件，規(guī)范教師的教學(xué)指導(dǎo)工作；教學(xué)院成立以院長(zhǎng)為組長(zhǎng)的學(xué)風(fēng)建設(shè)工作領(lǐng)導(dǎo)小組，建立落實(shí)學(xué)習(xí)指導(dǎo)工作方案的基層組織，結(jié)合往年招生情況和教學(xué)實(shí)施效果確定學(xué)生指導(dǎo)策略；院系領(lǐng)導(dǎo)牽頭組建本科培養(yǎng)方案及教學(xué)計(jì)劃修訂(制訂)領(lǐng)導(dǎo)小組和工作小組，學(xué)校審核確定人才培養(yǎng)方案終稿，指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。學(xué)生從入學(xué)到畢業(yè)，學(xué)校、院系、專業(yè)負(fù)責(zé)人、專業(yè)教師、班主任和輔導(dǎo)員在不同階段從各方面采用不同方式對(duì)學(xué)生開展學(xué)習(xí)指導(dǎo)，從宏觀層面踐行立德樹人，促進(jìn)學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展，達(dá)到畢業(yè)要求。

3.4 指導(dǎo)實(shí)踐教學(xué)

在課程設(shè)計(jì)與實(shí)習(xí)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)等相關(guān)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)中，教師按培養(yǎng)方案要求，要注重對(duì)學(xué)生綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)和提升，讓學(xué)生明確課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求的關(guān)系，促使學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力達(dá)到環(huán)境工程專業(yè)的畢業(yè)要求[8]。

教師在課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，引導(dǎo)學(xué)生正確理解設(shè)計(jì)目的和設(shè)計(jì)要求，組織學(xué)生獨(dú)立完成原理分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與方案選取、數(shù)據(jù)處理與分析、報(bào)告撰寫、答辯等工作，逐步提高學(xué)生分析和解決復(fù)雜工程問題的能力。武漢科技大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)非常重視，組織院、系和專業(yè)負(fù)責(zé)人全程檢查跟蹤和督促畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，對(duì)選題、開題、中期檢查和答辯等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范化管理，保證各環(huán)節(jié)能按時(shí)保質(zhì)順利完成。

教師在專業(yè)基礎(chǔ)課程和污染控制課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，首先介紹實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容對(duì)課程目標(biāo)及畢業(yè)要求的支撐作用，向?qū)W生講解實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用方法，督促并指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)操作，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和報(bào)告撰寫能力，為學(xué)生進(jìn)一步參加各類科技創(chuàng)新大賽和課題研究夯實(shí)基礎(chǔ)。

根據(jù)環(huán)境工程專業(yè)方向特點(diǎn)制訂實(shí)習(xí)教學(xué)大綱，如：重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)分析礦冶生產(chǎn)過程環(huán)境污染實(shí)際問題?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)前，指導(dǎo)教師詳細(xì)講解實(shí)習(xí)內(nèi)容、注意事項(xiàng)和實(shí)習(xí)需要達(dá)成的要求。實(shí)習(xí)過程中，采取專業(yè)指導(dǎo)教師、企業(yè)兼職教師和一線技術(shù)人員協(xié)同教學(xué)的指導(dǎo)模式。通過與一線技術(shù)人員的面對(duì)面交流，提升學(xué)生的實(shí)踐能力，促進(jìn)理解掌握專業(yè)理論知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注當(dāng)前環(huán)境污染現(xiàn)狀，了解國(guó)內(nèi)外高新技術(shù)的發(fā)展方向，幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，更好地規(guī)劃大學(xué)生活和職業(yè)生涯。

3.5 營(yíng)造學(xué)術(shù)氛圍

學(xué)校積極開展各類學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)，營(yíng)造濃厚的學(xué)術(shù)氛圍。學(xué)術(shù)報(bào)告包括課程設(shè)置體系下的指導(dǎo)專題報(bào)告和日常組織的學(xué)術(shù)講座指導(dǎo)2個(gè)層次。前者主要是在相關(guān)專業(yè)課程中加強(qiáng)環(huán)境工程技術(shù)前沿的介紹，幫助學(xué)生了解環(huán)境工程前沿技術(shù)。后者主要指學(xué)校、學(xué)院分階段舉行的院士、教授、企業(yè)家講座，以及覆蓋多學(xué)科交叉的每周學(xué)術(shù)活動(dòng)報(bào)告會(huì)、大學(xué)生素質(zhì)教育主題報(bào)告會(huì)和啟智講堂及各教學(xué)院主辦的學(xué)術(shù)講座等，內(nèi)容涉及學(xué)科前沿介紹、學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)、學(xué)習(xí)技巧、大學(xué)生職業(yè)規(guī)劃及心理健康教育、社會(huì)問題探討等多方面，開拓了學(xué)生的視野，激發(fā)了學(xué)生對(duì)環(huán)境工程專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣，加深了學(xué)生對(duì)畢業(yè)要求的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)了學(xué)生畢業(yè)要求的達(dá)成。

4 實(shí)施效果

在學(xué)校和教學(xué)院各項(xiàng)教學(xué)制度和措施的規(guī)范實(shí)施下，武漢科技大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)的畢業(yè)生均已達(dá)到規(guī)定的畢業(yè)要求與能力，2018—2020屆環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)率分別為98.39%，95.58%，100%；預(yù)警轉(zhuǎn)化率均為100%；英語四級(jí)通過率分別為98.39%，97.06%，100%；每年超半數(shù)以上的學(xué)生獲得各種獎(jiǎng)學(xué)金、“優(yōu)秀學(xué)生干部”“優(yōu)秀學(xué)生標(biāo)兵”“優(yōu)秀學(xué)生”等獎(jiǎng)勵(lì)和榮譽(yù)；每年都有學(xué)生被保送至華中科技大學(xué)、華南理工大學(xué)、天津大學(xué)、湖南大學(xué)等重點(diǎn)高校。教學(xué)改革實(shí)施后教學(xué)效果良好，極大地提升了人才培養(yǎng)質(zhì)量、專業(yè)人才培養(yǎng)特色與社會(huì)發(fā)展需求的吻合度。

5 結(jié)束語

在工程教育認(rèn)證的背景下，環(huán)境工程專業(yè)本科生需要進(jìn)一步提高自身素質(zhì)和能力，特別是工程設(shè)計(jì)能力。本文總結(jié)了環(huán)境工程專業(yè)的本科教育教學(xué)的主要特點(diǎn)存在的問題，提出了基于工程教育認(rèn)證背景協(xié)同提升環(huán)境工程專業(yè)本科生工程能力的內(nèi)涵式教學(xué)方法改革的措施和建議，獲得了良好的教學(xué)效果。