摘 要:綠色發(fā)展觀與“雙碳”戰(zhàn)略是新時(shí)期生態(tài)文明建設(shè)的重中之重,培養(yǎng)具有“雙碳”思維和環(huán)境工程專業(yè)技能的高水平人才是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵。該文從深化課程內(nèi)容和拓展實(shí)踐方式兩個(gè)方面探討“雙碳”時(shí)代中環(huán)境專業(yè)人才培養(yǎng)的實(shí)踐性教學(xué)模式優(yōu)化方案。以“雙碳”目標(biāo)達(dá)成為導(dǎo)向,構(gòu)建“課堂教學(xué)—案例研討—課程設(shè)計(jì)—調(diào)研實(shí)踐—研究性學(xué)習(xí)”五位一體的多元浸潤(rùn)的育人模式,取得良好的人才培養(yǎng)效果和豐富的教學(xué)成果,幫助學(xué)生深化綠色發(fā)展理念和節(jié)能降碳意識(shí)、強(qiáng)化動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神,實(shí)現(xiàn)學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一,具有重要的指導(dǎo)意義和推廣價(jià)值。
關(guān)鍵詞:“雙碳”;環(huán)境工程;人才培養(yǎng);實(shí)踐性教學(xué);給排水管網(wǎng)工程
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2096-000X(2024)35-0034-04
Abstract: The green development concept and the "dual carbon" strategy are the top priorities in the construction of ecological civilization in the new era, and cultivating high-level talents with "dual carbon" thinking and environmental engineering professional skills is the key to achieving the "dual carbon" goal. This paper discusses the optimization plan of the practical teaching mode for the cultivation of environmental professionals in the "dual carbon" era from the two aspects of deepening the course content and expanding the practice method. Guided by the achievement of the "dual carbon" goal, a multi-infiltration education mode of "classroom teaching-case study-course design-research-practice-research" has been constructed. It has achieved good talent training effects and great teaching results, helping students deepen the concept of green development and the awareness of energy saving and carbon reduction, strengthening hands-on practical ability and innovative spirit, realizing the combination of learning and thinking, and the unity of knowledge and action, which has important guiding significance and promotion value.
Keywords: "dual carbon"; environmental engineering; professional cultivation; practical teaching; water supply and drainage pipeline engineering
2020年,習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上宣布,中國(guó)二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。黨的二十大報(bào)告指出:“實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革。”“雙碳”目標(biāo)的提出對(duì)環(huán)境領(lǐng)域的發(fā)展帶來(lái)了重要機(jī)遇和重大挑戰(zhàn)[1]。當(dāng)前,我國(guó)處于工業(yè)化和城市化尚未完成的歷史階段,面臨著局地污染和全球氣候變化兩大并存問(wèn)題,必須通過(guò)建立綠色低碳的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和能源體系,將降低溫室氣體排放和解決其他污染物問(wèn)題、生態(tài)修復(fù)問(wèn)題一體解決[2]。因此,國(guó)家對(duì)具備科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)、跨界能力的“雙碳”人才的需求日益迫切。在推進(jìn)這場(chǎng)系統(tǒng)性變革的過(guò)程中,培養(yǎng)具有“雙碳”思維和環(huán)境污染治理專業(yè)技能的高水平人才是“雙碳”目標(biāo)達(dá)成的重要因素[3]。因此,我們需要充分發(fā)揮高?;A(chǔ)研究和學(xué)科交叉融合的優(yōu)勢(shì),加快構(gòu)建“雙碳”科技創(chuàng)新體系和人才培養(yǎng)體系。
市政供水和排水系統(tǒng)像城市的血管,是城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和保障[4]。給排水管網(wǎng)工程是高等院校環(huán)境類專業(yè)核心課程之一,是培養(yǎng)環(huán)境領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的主陣地,對(duì)于如期實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)至關(guān)重要。課程內(nèi)容覆蓋排水管網(wǎng)工程、給水管網(wǎng)工程、雨水管網(wǎng)工程和水泵與泵站工程等方面內(nèi)容。教學(xué)團(tuán)隊(duì)以構(gòu)建適應(yīng)“雙碳”時(shí)代的專業(yè)課程為目標(biāo),秉承“厚基礎(chǔ)、促融合、重實(shí)踐、求創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)方針,在引導(dǎo)本科生理解給排水管網(wǎng)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)原理和前沿技術(shù)的基礎(chǔ)上,注重學(xué)生的實(shí)踐能力提升和創(chuàng)新思維養(yǎng)成,以期培養(yǎng)助力“雙碳”目標(biāo)達(dá)成的應(yīng)用型創(chuàng)新人才[5]。本文主要從“雙碳”專業(yè)知識(shí)內(nèi)容深化、“雙碳”實(shí)踐教學(xué)方法構(gòu)建和“雙碳”理念融入3個(gè)方面來(lái)探討“雙碳”時(shí)代環(huán)境專業(yè)的人才培養(yǎng)[6]。
一 實(shí)踐性教學(xué)面臨的主要問(wèn)題及主要改革思路
目前,高等教育環(huán)境相關(guān)專業(yè)的教育模式和人才培養(yǎng)理念與“雙碳”目標(biāo)國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展方向的融合度不足,傳統(tǒng)“填鴨式”授課以課堂講授為主,與“雙碳”目標(biāo)相關(guān)的特色專業(yè)課程較少。由于學(xué)生缺乏對(duì)“雙碳”相關(guān)實(shí)際工程的認(rèn)知,難以將理論與實(shí)際工程相連接,難以形成工程思維?!半p碳”理論和技術(shù)缺乏實(shí)踐和應(yīng)用,使得學(xué)生對(duì)“雙碳”目標(biāo)的參與度不高且技術(shù)創(chuàng)新和探索意識(shí)不強(qiáng)。同時(shí),學(xué)生的職業(yè)理想信念模糊,專業(yè)認(rèn)同感不強(qiáng),具體包括以下三個(gè)問(wèn)題。
(一) 涉及“雙碳”目標(biāo)的教學(xué)內(nèi)容滯后
隨著科技發(fā)展,給排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)也快速發(fā)展,許多新工藝、新標(biāo)準(zhǔn)、新管材和新設(shè)備不斷涌現(xiàn),亟需對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行迭代更新。并且,目前的教學(xué)內(nèi)容中與碳中和相關(guān)的低碳、零碳、負(fù)碳技術(shù)十分有限,也沒(méi)有覆蓋碳政策、碳金融、碳管理和碳市場(chǎng)等方面的知識(shí)。因此,缺乏與“雙碳”相關(guān)的課程內(nèi)容將難以適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)飛速發(fā)展和“雙碳”目標(biāo)的要求,使環(huán)境專業(yè)的學(xué)生在面對(duì)日益嚴(yán)峻的環(huán)境和能源挑戰(zhàn)時(shí)顯得有些力不從心。
(二) 以“雙碳”目標(biāo)為導(dǎo)向的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)不足
在“雙碳”背景下,環(huán)境專業(yè)的畢業(yè)生不僅需要掌握基本理論和基本知識(shí),還需要具備與“雙碳”相關(guān)的實(shí)踐能力。雖然教學(xué)團(tuán)隊(duì)已在課堂授課基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),但仍存在著實(shí)踐教學(xué)與“雙碳”融合不夠緊密的問(wèn)題,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中缺乏“雙碳”方面的實(shí)踐內(nèi)容。具體而言,目前實(shí)習(xí)實(shí)踐主要為參觀自來(lái)水廠、污水處理廠和環(huán)境咨詢科技公司,雖然可以使學(xué)生更直觀地掌握水處理的原理和運(yùn)維方面的知識(shí),但對(duì)于水廠運(yùn)行過(guò)程中所涉及的碳排放情況較少,難以滿足可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和“雙碳”時(shí)代的環(huán)境類人才需求。
(三) 人才培養(yǎng)過(guò)程中的“雙碳”思政元素融入不深
要達(dá)成“碳中和”目標(biāo),不但要培養(yǎng)具備豐富的基礎(chǔ)理論、廣博的專業(yè)知識(shí)和扎實(shí)的實(shí)踐能力的專業(yè)人才,還需要從思想觀念和行為意識(shí)上對(duì)學(xué)生開(kāi)展耳濡目染的育人工作。但是,目前授課中對(duì)于“雙碳”理念的灌輸較少,“雙碳”思政教育與專業(yè)課程的有效融合不足,學(xué)生沒(méi)有深度理解給排水管網(wǎng)建設(shè)對(duì)新時(shí)代社會(huì)主義建設(shè)和“雙碳”愿景達(dá)成的重要性和必要性,缺乏職業(yè)認(rèn)同感和職業(yè)責(zé)任感。
二 實(shí)踐性教學(xué)改革的主要內(nèi)容及具體舉措
為順應(yīng)“雙碳”時(shí)代要求,教學(xué)團(tuán)隊(duì)以習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo)[7],提出以“掌握理論知識(shí)”為基礎(chǔ)培養(yǎng)目標(biāo)、以“培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)”為創(chuàng)新培養(yǎng)目標(biāo)、以“融合雙碳理念”為時(shí)代培養(yǎng)目標(biāo)的立體化給排水管網(wǎng)工程課程培養(yǎng)目標(biāo)(圖1)。教研組以習(xí)近平生態(tài)文明思想、綠色發(fā)展觀為牽引,從“雙碳”專業(yè)知識(shí)內(nèi)容深化、“雙碳”實(shí)踐教學(xué)方法構(gòu)建和“雙碳”理念融入3個(gè)方面進(jìn)行一系列探索和實(shí)踐。
圖1 “雙碳”時(shí)代環(huán)境專業(yè)人才培養(yǎng)的實(shí)踐性教學(xué)目標(biāo)
(一) “雙碳”背景下,給排水管網(wǎng)工程課程內(nèi)容的深化
結(jié)合現(xiàn)有教學(xué)團(tuán)隊(duì)和研究團(tuán)隊(duì)的資源優(yōu)勢(shì),在講授給排水管網(wǎng)工程基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)的同時(shí),強(qiáng)化對(duì)學(xué)生“雙碳”理念的全面培養(yǎng)。補(bǔ)充了減污降碳和可持續(xù)發(fā)展的“雙碳”知識(shí)體系,如低碳工藝研發(fā)與運(yùn)營(yíng)、補(bǔ)充給排水管網(wǎng)工程與碳排放的關(guān)系、碳排放計(jì)算與模型建立、碳中和運(yùn)行潛力測(cè)算等。及時(shí)把科研成果轉(zhuǎn)變成教學(xué)內(nèi)容,以環(huán)境專業(yè)視角向?qū)W生講授最新的“雙碳”科技前沿和污水資源化等相關(guān)工程化應(yīng)用進(jìn)展,拓展學(xué)生的全球化科研視野,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。并且,與粵港澳大灣區(qū)建設(shè)和現(xiàn)有科研資源緊密結(jié)合,使此課程具備更深層次的地區(qū)服務(wù)性與時(shí)代應(yīng)用性。
例如補(bǔ)充“雙碳”內(nèi)涵的講述,讓學(xué)生理解實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和是堅(jiān)持綠色低碳發(fā)展戰(zhàn)略舉措的重要支撐,是生態(tài)文明建設(shè)的必然要求,是積極應(yīng)對(duì)氣候變化大國(guó)擔(dān)當(dāng)?shù)闹匾w現(xiàn),是經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面綠色轉(zhuǎn)型的重要抓手。同時(shí),幫助學(xué)生正確理解四對(duì)關(guān)系:發(fā)展和減排的關(guān)系、整體和局部的關(guān)系、長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)和短期目標(biāo)的關(guān)系、政府和市場(chǎng)的關(guān)系。引導(dǎo)學(xué)生就“既然我國(guó)人均累計(jì)碳排放并不高,為何要提出‘雙碳’戰(zhàn)略?”這一問(wèn)題開(kāi)展討論。在討論過(guò)程中,講述將碳達(dá)峰碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局,體現(xiàn)了高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求。碳達(dá)峰碳中和的時(shí)間節(jié)點(diǎn)倒逼我國(guó)在不到10年時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,這意味著生態(tài)環(huán)保在我國(guó)發(fā)展全局中的位置越來(lái)越突出,實(shí)現(xiàn)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的深度融合成為經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求和必然趨勢(shì)。在碳排放源分析方面,使學(xué)生認(rèn)識(shí)污水回收處理系統(tǒng)中的碳排放源既包括污水收集和處理過(guò)程中在現(xiàn)場(chǎng)直接向大氣中排放的CO2和CH4,也包括在收集、運(yùn)輸和處理階段間接消耗能量和物料的過(guò)程中引起的溫室氣體排放。對(duì)于碳減排,系統(tǒng)講解電能消耗是給水管網(wǎng)系統(tǒng)的主要間接碳排放來(lái)源。在管網(wǎng)水力計(jì)算中,啟發(fā)學(xué)生思考如何降低管網(wǎng)水頭損失以節(jié)省能耗;在污水收集和處理過(guò)程引導(dǎo)學(xué)生思考如何能利用污水和污泥中的碳源。
(二) “雙碳”背景下,給排水管網(wǎng)工程實(shí)踐方式的擴(kuò)展
實(shí)踐性教學(xué)是給排水管網(wǎng)工程課程中非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié),實(shí)習(xí)實(shí)踐是使學(xué)生深度理解“雙碳”目標(biāo)重大意義的重要途徑。以“雙碳”目標(biāo)達(dá)成為導(dǎo)向,學(xué)院建設(shè)了20個(gè)工程實(shí)踐基地,組織學(xué)生在環(huán)保企業(yè)開(kāi)展參觀實(shí)習(xí),向?qū)W生提供多元化的實(shí)習(xí)實(shí)踐方式。在此基礎(chǔ)上,教研組構(gòu)建了“課堂教學(xué)—案例研討—課程設(shè)計(jì)—調(diào)研實(shí)踐—研究性學(xué)習(xí)”五位一體多元浸潤(rùn)的實(shí)踐性教學(xué)模式。通過(guò)案例研討、課程設(shè)計(jì)、調(diào)研實(shí)踐和研究性學(xué)習(xí)多個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),在實(shí)踐教學(xué)中加入降低水處理行業(yè)碳排放量的實(shí)踐和創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容,將理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和創(chuàng)新教學(xué)有機(jī)結(jié)合。鼓勵(lì)本科生自主研發(fā)低碳環(huán)保技術(shù),逐漸提升本科生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和分析解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力,做到知行合一(圖2)。
圖2 實(shí)踐性教學(xué)改革的主要內(nèi)容及具體舉措
在案例研討環(huán)節(jié),重點(diǎn)講述綠色低碳發(fā)展理念的中國(guó)實(shí)踐。通過(guò)南水北調(diào)、海綿城市、金門跨海輸水等經(jīng)典工程案例中涉及的降碳和減碳技術(shù)措施,讓學(xué)生理解“雙碳”目標(biāo)對(duì)我國(guó)綠色低碳發(fā)展具有引領(lǐng)性和系統(tǒng)性,以及其帶來(lái)的環(huán)境質(zhì)量改善和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的多重效應(yīng)。通過(guò)一系列新型低碳工程技術(shù)的講解,讓學(xué)生體會(huì)到環(huán)境質(zhì)量改善與溫室氣體控制的協(xié)同增效作用。從綠色發(fā)展觀的角度,對(duì)典型工程案例進(jìn)行碳排放情況進(jìn)行診斷分析,引導(dǎo)學(xué)生思考通過(guò)哪些手段可以減少碳排放,提出相應(yīng)的碳減排和碳回收方案,減少“碳源”,增加“碳匯”。
在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),讓學(xué)生理解“雙碳”目標(biāo)是加快生態(tài)文明建設(shè)和實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要抓手。引導(dǎo)學(xué)生從全局考慮減少碳排放的設(shè)計(jì)思路,從規(guī)劃理念、工藝選擇和運(yùn)行管理方面將“碳排放尺度”概念引入方案比選中。讓學(xué)生理解管網(wǎng)設(shè)計(jì)目標(biāo)不僅僅是完成給排水的收集和輸送任務(wù),還要在水的收集、輸送、處理和處置各個(gè)環(huán)節(jié)核算其設(shè)計(jì)成果的碳排放量。在虛擬仿真教學(xué)中補(bǔ)充碳核算模塊,學(xué)生可以直接進(jìn)入虛擬仿真平臺(tái)開(kāi)展相關(guān)課程實(shí)訓(xùn),如給排水管網(wǎng)的施工安裝、泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)與構(gòu)造等,解除場(chǎng)地掣肘。通過(guò)交互操作使學(xué)生理解可以通過(guò)優(yōu)化泵組運(yùn)行工況、調(diào)控管網(wǎng)水力條件、使用新型管材等節(jié)能措施來(lái)降低能源消耗和碳排放,使學(xué)生加深對(duì)供水和污水收集處置過(guò)程中“碳中和”的認(rèn)識(shí)并產(chǎn)生興趣。在調(diào)研實(shí)踐環(huán)節(jié),將“教室”建到企業(yè)和科研機(jī)構(gòu),開(kāi)展以信宜、中山等地區(qū)開(kāi)展“碳足跡”調(diào)研實(shí)踐,指導(dǎo)學(xué)生撰寫調(diào)研報(bào)告,為政府提出碳減排建議,解決現(xiàn)有課程理論教學(xué)與實(shí)際工程難以銜接的問(wèn)題。組織學(xué)生參觀環(huán)??萍计髽I(yè)的“雙碳”相關(guān)工程項(xiàng)目,切身體會(huì)科技創(chuàng)新是達(dá)成“雙碳”目標(biāo)的動(dòng)力源泉。在原有水廠和泵站實(shí)習(xí)中增加“水廠碳足跡的探索”等內(nèi)容,通過(guò)對(duì)碳排放量測(cè)算及分析讓學(xué)生了解自來(lái)水廠和污水廠處理過(guò)程中所產(chǎn)生的碳排放情況,進(jìn)而找出能夠降低碳排放量途徑。增加對(duì)污水余溫?zé)崮芑厥盏乃礋岜玫膮⒂^和學(xué)習(xí),使學(xué)生在“學(xué)中做”和“做中學(xué)”的過(guò)程中強(qiáng)化掌握給排水管網(wǎng)工程基本原理,強(qiáng)化學(xué)生的“雙碳”實(shí)踐能力和節(jié)能減排意識(shí)。
在研究性學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新研究,從給排水管網(wǎng)工程中涉及的減污降碳協(xié)同增效、可再生能源利用、 綠色新管材制造和碳捕集與利用等方面設(shè)置研究課題,指導(dǎo)學(xué)生完成大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目等科研項(xiàng)目,激發(fā)學(xué)生的科研興趣,提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和科研能力。
(三) “雙碳”思政元素在給排水管網(wǎng)工程教學(xué)過(guò)程中的融入
在給排水管網(wǎng)工程理論教學(xué)和實(shí)習(xí)實(shí)踐全過(guò)程中,結(jié)合國(guó)家需求、行業(yè)需求、國(guó)際趨勢(shì)深入挖掘“雙碳”的思想價(jià)值和科學(xué)本質(zhì),將理想信念、品德修養(yǎng)、法律意識(shí)和愛(ài)國(guó)情懷等“雙碳”思政元素巧妙融入。建設(shè)了“雙碳”目標(biāo)主題案例庫(kù),收集和整理習(xí)近平生態(tài)文明思想理論和“雙碳”科創(chuàng)實(shí)踐的思政內(nèi)容,包括國(guó)家政策、經(jīng)典工程案例、綠色發(fā)展中的優(yōu)秀科學(xué)家和工程師事跡及生態(tài)文明紀(jì)錄片短視頻等?;谔歼_(dá)峰碳中和“1+N” 政策體系,使學(xué)生理解全國(guó)綠色低碳發(fā)展“一盤棋” 的意義。通過(guò)崇明生態(tài)島、重慶兩江低碳供能示范、福建新能源發(fā)展等綠色低碳案例,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)綠色能源、低碳技術(shù)、可再生資源利用的理解,培養(yǎng)其科技創(chuàng)新意識(shí)?;凇半p碳”建設(shè)過(guò)程中涌現(xiàn)出的優(yōu)秀工程師和科學(xué)家事跡,培養(yǎng)學(xué)生的高質(zhì)量思想道德素質(zhì)和良好的職業(yè)道德觀念。生態(tài)文明紀(jì)錄片短視頻可以讓學(xué)生直觀感受到我國(guó)“雙碳”戰(zhàn)略的發(fā)展成效,并增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和民族自豪感。上述思政元素與專業(yè)技術(shù)知識(shí)有機(jī)結(jié)合,基于從智力和德育雙重層面對(duì)學(xué)生進(jìn)行“雙碳”思維塑造,讓學(xué)生樹(shù)立投身“雙碳”事業(yè),解決實(shí)際環(huán)境問(wèn)題的職業(yè)理想,充分發(fā)揮思政育人功能。
三 實(shí)踐性教學(xué)改革的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
(一) 課程理念創(chuàng)新
以“雙碳”重大戰(zhàn)略需求為指引,秉承“厚基礎(chǔ)、促融合、重實(shí)踐、求創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)方針,提出“思想引領(lǐng)、知行合一、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、實(shí)干擔(dān)當(dāng)”的教學(xué)理念,將思政素養(yǎng)、專業(yè)知識(shí)、科研素養(yǎng)和實(shí)踐能力有機(jī)結(jié)合,引領(lǐng)學(xué)生的價(jià)值取向,培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷、理想信念、創(chuàng)新實(shí)踐能力。
(二) 教學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)新
提出“課堂教學(xué)—案例研討—課程設(shè)計(jì)—調(diào)研實(shí)踐—研究性學(xué)習(xí)”五位一體多元浸潤(rùn)的教學(xué)模式,細(xì)化課前、課中、課后的教學(xué)全流程設(shè)計(jì)。突破課本范疇,通過(guò)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)、工程案例研討、調(diào)研實(shí)習(xí)和創(chuàng)新科研培訓(xùn)等途徑強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性教學(xué),有效提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、掌握和運(yùn)用能力,培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力、創(chuàng)新思維和應(yīng)用能力。
(三) 教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新
在教學(xué)內(nèi)容中補(bǔ)充“雙碳”的科學(xué)內(nèi)涵和重大意義、綠色發(fā)展的實(shí)現(xiàn)路徑、管網(wǎng)工程前沿科技成果。并且在常規(guī)教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上補(bǔ)充了實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,包括經(jīng)典工程案例、課程設(shè)計(jì)、實(shí)踐學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)內(nèi)容,并注重“雙碳”思政元素在教學(xué)過(guò)程中的融合和滲透,將立德樹(shù)人和實(shí)踐育人有機(jī)結(jié)合促進(jìn)“雙碳”人才培養(yǎng)。
(四) 教學(xué)方法創(chuàng)新
基于智慧教學(xué)新模式,以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、雨學(xué)堂等線上資源輔助和拓展課堂教學(xué);以虛擬仿真/虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)沉浸式教學(xué);引入翻轉(zhuǎn)課堂,通過(guò)研討式教學(xué)方法提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和思辨能力?;趯?shí)踐基地和科研項(xiàng)目,以產(chǎn)教融合的教學(xué)方法強(qiáng)化學(xué)生的“雙碳”思維和實(shí)踐能力。
(五) 評(píng)價(jià)方式創(chuàng)新
多種考核互補(bǔ),降低期末考試成績(jī)占比,提高平時(shí)成績(jī)比重,注重課程設(shè)計(jì)、課程實(shí)踐中學(xué)生的表現(xiàn),讓學(xué)生把努力用在平時(shí)而不是考前突擊,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。
四 實(shí)踐性教學(xué)改革的主要成效
本課程歷經(jīng)近20年的建設(shè)和深化改革,教學(xué)內(nèi)容得到了更新、完善和外延,教學(xué)方法不斷完善。學(xué)生對(duì)給排水管網(wǎng)工程的基本原理及設(shè)計(jì)方法牢固掌握,創(chuàng)新與實(shí)踐能力得到了顯著提升,在知識(shí)上有所收獲,在思想上獲得啟迪。2019—2024年,學(xué)生100%參與到創(chuàng)新研究中,本科生獲批“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”項(xiàng)目162項(xiàng),在國(guó)內(nèi)外大賽獲獎(jiǎng)29項(xiàng),本科生參與發(fā)表研究論文48篇。
本課程是中山大學(xué)本科生最受歡迎的課程之一,累計(jì)授課人數(shù)達(dá)900人次以上。給排水管網(wǎng)工程獲評(píng)廣東省線下一流本科課程、中山大學(xué)一流本科課程和校級(jí)精品課程。教學(xué)團(tuán)隊(duì)獲批給排水工程廣東省教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目、廣東省教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目,承擔(dān)教改項(xiàng)目20余項(xiàng),包括國(guó)家級(jí)虛擬仿真項(xiàng)目1項(xiàng)、教育部新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目2項(xiàng)、教育部主題案例項(xiàng)目1項(xiàng)、教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目2項(xiàng)、省級(jí)教學(xué)改革項(xiàng)目8項(xiàng)。發(fā)表教改論文8篇。課程建設(shè)成果在華南理工大學(xué)、廣東工業(yè)大學(xué)、廣州大學(xué)等兄弟院校得到應(yīng)用,受到廣泛認(rèn)可。
五 結(jié)束語(yǔ)
綠色發(fā)展觀與“雙碳”目標(biāo)是我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的重大戰(zhàn)略。為適應(yīng)“雙碳”時(shí)代對(duì)環(huán)境領(lǐng)域人才的迫切需求,本文探討了“雙碳”人才培養(yǎng)的實(shí)踐性教學(xué)模式。通過(guò)對(duì)授課內(nèi)容的補(bǔ)足和實(shí)踐方式的拓展,使學(xué)生厚植“替碳”理念,掌握“降碳”技術(shù),創(chuàng)新“低碳”技術(shù),以“炭中和”為目標(biāo)解決實(shí)際工程中的復(fù)雜環(huán)境問(wèn)題,做到知行合一。從思想引領(lǐng)、觀念塑造、知識(shí)獲取和能力提升多個(gè)維度提升學(xué)生的“雙碳”思維和專業(yè)素養(yǎng),對(duì)培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、具有創(chuàng)新意識(shí)和工程實(shí)踐能力的環(huán)境領(lǐng)域拔尖人才具有重要意義。
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