[摘要]土壤污染問題日益嚴(yán)峻,相關(guān)修復(fù)技術(shù)人才需求迫切。土壤污染修復(fù)課程作為培養(yǎng)環(huán)境工程類專業(yè)學(xué)生的重要專業(yè)課程,其教學(xué)效果直接關(guān)系到人才培養(yǎng)質(zhì)量。針對當(dāng)前該課程教學(xué)中存在的理論與實(shí)踐相脫節(jié)、教學(xué)方式單一等問題,基于多學(xué)科融合理念,構(gòu)建了“理論—實(shí)踐—創(chuàng)新”三位一體的教學(xué)模式。通過整合土壤學(xué)、環(huán)境化學(xué)、微生物學(xué)、生態(tài)學(xué)等多學(xué)科知識,設(shè)計跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容;采用案例教學(xué)、課程設(shè)計與課堂教學(xué)融合、仿真模擬等多元化教學(xué)方法;建立過程性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合的考核體系。實(shí)踐表明,多學(xué)科融合的教學(xué)模式顯著提升了學(xué)生的專業(yè)能力和創(chuàng)新思維,為培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才提供了有效路徑。
[關(guān)鍵詞]土壤污染修復(fù);多學(xué)科融合;教學(xué)模式;課程設(shè)計;應(yīng)用型人才
[中圖分類號]G642[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A[文章編號]2096-0603(2025)06-0149-04
隨著工業(yè)化進(jìn)程加快和人類對環(huán)境的不合理利用,土壤污染問題日趨嚴(yán)重。面對嚴(yán)峻的土壤污染形勢,國家相繼出臺《土壤污染防治行動計劃》《土壤污染防治法》等政策法規(guī),加快推進(jìn)土壤污染防治工作。然而,相較于發(fā)達(dá)國家,我國在土壤污染修復(fù)領(lǐng)域起步較晚,因此迫切需要培養(yǎng)大量具備專業(yè)技能的人才。土壤污染修復(fù)課程作為環(huán)境工程類專業(yè)的核心課程,其教學(xué)質(zhì)量直接影響人才培養(yǎng)效果。因此,探索創(chuàng)新教學(xué)模式對提高教學(xué)效果具有重要意義。
一、土壤污染修復(fù)課程教學(xué)現(xiàn)狀及問題分析
(一)課程教學(xué)內(nèi)容涉及知識面廣
土壤污染修復(fù)是一門新興的綜合性專業(yè)課程,其知識體系涉及土壤學(xué)、環(huán)境化學(xué)、微生物學(xué)、生態(tài)學(xué)等多個學(xué)科領(lǐng)域。當(dāng)前,該課程教材體系尚不成熟,教材種類繁多但內(nèi)容較為零散,缺乏系統(tǒng)性和連貫性。學(xué)生需要掌握土壤母質(zhì)形成、風(fēng)化作用、土壤黏土礦物結(jié)構(gòu)、土壤有機(jī)質(zhì)組成、土壤生物多樣性、土壤三相組成等基礎(chǔ)知識,還要學(xué)習(xí)土壤污染物檢測、污染評估、修復(fù)技術(shù)原理等專業(yè)內(nèi)容[1]。此外,鑒于土壤環(huán)境形成過程的復(fù)雜性及研究的高難度,許多研究結(jié)論和成果往往需隨著最新研究成果的出現(xiàn)而被更新或替代。傳統(tǒng)教學(xué)過程中,以教材、教學(xué)大綱和固定知識點(diǎn)為立足點(diǎn)的教學(xué)方式難以跟上知識更新步伐,不能滿足培養(yǎng)要求。特別是在非農(nóng)業(yè)院校開設(shè)該課程時,由于缺乏土壤學(xué)基礎(chǔ)知識,導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中面臨較大困難,進(jìn)而影響了教學(xué)效果。
(二)理論與實(shí)踐脫節(jié)
傳統(tǒng)教學(xué)模式存在嚴(yán)重的理論與實(shí)踐脫節(jié)問題。在教學(xué)過程中,教師往往通過課堂授課的方式單向地給學(xué)生傳授知識,導(dǎo)致教師的主導(dǎo)地位過于突出,而學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的地位則相對不足。這種教學(xué)方式導(dǎo)致“教”與“學(xué)”之間存在嚴(yán)重的信息不對稱,學(xué)生對教師教學(xué)意圖缺乏清晰認(rèn)識。雖然設(shè)置了與設(shè)計相關(guān)的課程,但多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,缺乏創(chuàng)新性、綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。學(xué)生難以將所學(xué)理論知識應(yīng)用到實(shí)際工程問題中,無法培養(yǎng)解決復(fù)雜土壤污染問題的能力[2]。以本人的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)為例,該課程32學(xué)時中,土壤學(xué)基礎(chǔ)知識僅占4~5個學(xué)時,導(dǎo)致學(xué)生很難在有限課時內(nèi)掌握必要的土壤學(xué)知識,更難以將這些知識應(yīng)用于土壤污染物毒性作用、遷移轉(zhuǎn)化過程以及污染防治措施的學(xué)習(xí)中。設(shè)計課程的單一性更導(dǎo)致學(xué)生無法系統(tǒng)地運(yùn)用專業(yè)知識解決工程實(shí)際問題。
(三)教學(xué)方式單一
教師的教學(xué)活動嚴(yán)格按照教學(xué)大綱進(jìn)行,需要提前做好教學(xué)設(shè)計并以此備課,每節(jié)課的內(nèi)容和進(jìn)程都按照時間順序分解在教案里,卻忽視了學(xué)生的接受程度和知識掌握情況。雖然也采用了案例教學(xué)方法,但案例主要以課程資料的方式存放在線上資源庫,需要學(xué)生自主學(xué)習(xí),實(shí)際課堂展示的案例有限,且以教師講解為主,學(xué)生參與度不高??己朔绞揭草^為單一,主要依賴期末考試成績,雖然也包含平時成績,但難以全面評價學(xué)生的知識應(yīng)用能力和工程實(shí)踐能力,無法體現(xiàn)學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。
二、多學(xué)科融合教學(xué)模式的構(gòu)建
(一)教學(xué)內(nèi)容的多學(xué)科整合
以筆者調(diào)研后所了解的某高校實(shí)際情況為例,基于工程教育認(rèn)證的具體要求以及土壤污染修復(fù)學(xué)科的獨(dú)特性,某教學(xué)團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建了多學(xué)科融合的教學(xué)內(nèi)容體系。首先,任課教師應(yīng)按照“基礎(chǔ)理論—污染機(jī)理—修復(fù)技術(shù)—工程應(yīng)用”的邏輯主線重構(gòu)課程內(nèi)容。在土壤基礎(chǔ)知識單元,教師需整合土壤學(xué)、礦物學(xué)知識,系統(tǒng)地講解土壤成因、結(jié)構(gòu)特征以及理化性質(zhì)等內(nèi)容,從而為后續(xù)污染機(jī)理分析奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);在污染機(jī)理單元,授課教師需要融入環(huán)境化學(xué)、物理化學(xué)的基本原理,重點(diǎn)闡述污染物在土壤中的吸附—解吸、氧化還原、絡(luò)合沉淀等關(guān)鍵過程;在修復(fù)技術(shù)單元,教師需引入微生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、植物學(xué)知識,詳細(xì)講解生物降解途徑、植物—微生物互作機(jī)制、生態(tài)修復(fù)原理等內(nèi)容[3];在工程應(yīng)用單元,任課教師可整合工程設(shè)計、項(xiàng)目管理等專業(yè)知識,著重突出修復(fù)方案編制、工程施工、效果評估等實(shí)踐內(nèi)容。其次,授課教師應(yīng)開發(fā)多學(xué)科交叉的案例庫,每個案例都應(yīng)包含污染特征分析、遷移轉(zhuǎn)化模擬、修復(fù)技術(shù)篩選、工程方案設(shè)計等多個維度的內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生建立系統(tǒng)思維。最后,任課教師需編制重點(diǎn)、難點(diǎn)知識圖譜,將各學(xué)科知識點(diǎn)之間的聯(lián)系可視化呈現(xiàn),幫助學(xué)生理解知識間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。
(二)教學(xué)方法的創(chuàng)新
基于教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),本人提出授課教師應(yīng)采用“線上+線下”混合式教學(xué)模式,并充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段。在線上教學(xué)方面,任課教師應(yīng)依托雨課堂等智慧教學(xué)平臺,構(gòu)建包含課程視頻、案例資源、仿真動畫等多種形式的數(shù)字化教學(xué)資源庫。教師需重點(diǎn)開發(fā)污染物遷移轉(zhuǎn)化、修復(fù)工藝過程等虛擬仿真課件,讓抽象的原理具象化。在線下教學(xué)中,授課教師應(yīng)采用“翻轉(zhuǎn)課堂+項(xiàng)目驅(qū)動”的教學(xué)模式。課前,學(xué)生需通過線上平臺完成基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí);課堂上,教師以實(shí)際工程項(xiàng)目為載體,組織學(xué)生分組討論解決方案[4]。同時,任課教師應(yīng)設(shè)計并開發(fā)微型實(shí)驗(yàn)裝置,如土壤淋洗器、化學(xué)氧化反應(yīng)器、植物培養(yǎng)箱等,以便學(xué)生能直觀地觀察和體驗(yàn)修復(fù)過程。針對重難點(diǎn)內(nèi)容,教師可采用“案例教學(xué)+情景模擬”方法,如設(shè)計某重金屬污染場地的修復(fù)方案,指導(dǎo)學(xué)生完成現(xiàn)場調(diào)查、風(fēng)險評估、技術(shù)篩選等任務(wù)。此外,授課教師應(yīng)邀請企業(yè)工程師走進(jìn)課堂,分享實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐性。
(三)考核方式的改革
考核內(nèi)容上,教師可將總評成績分為四個模塊:理論考試(30%)、案例分析(20%)、實(shí)驗(yàn)操作(20%)和工程設(shè)計(30%)。其中,理論考試由任課教師重點(diǎn)考查學(xué)生對多學(xué)科基礎(chǔ)知識的掌握程度;案例分析由教師主要評價學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識解決實(shí)際問題的能力;實(shí)驗(yàn)操作由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師著重考核學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新思維;工程設(shè)計則由教師和企業(yè)專家共同考查學(xué)生的工程實(shí)踐能力。在考核方式上,教師團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)采用多元化的評價方法。理論考試可由任課教師采用開卷與閉卷相結(jié)合的方式,注重考查知識的理解和應(yīng)用;案例分析可由指導(dǎo)教師采用小組討論和個人報告相結(jié)合的形式;實(shí)驗(yàn)操作可由實(shí)驗(yàn)教師通過實(shí)驗(yàn)記錄、操作規(guī)范、數(shù)據(jù)處理等多個維度進(jìn)行評價;工程設(shè)計則由教師團(tuán)隊(duì)邀請企業(yè)專家參與評審,從方案可行性、經(jīng)濟(jì)合理性、創(chuàng)新性等方面進(jìn)行綜合評定。在評價主體上,教師團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)構(gòu)建“教師評價+學(xué)生互評+企業(yè)評價”的多元評價機(jī)制,充分發(fā)揮各方評價主體的作用。同時,課程負(fù)責(zé)人需建立評價反饋機(jī)制,定期收集學(xué)生和企業(yè)對課程教學(xué)的意見建議,持續(xù)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和方法。
三、多學(xué)科融合教學(xué)模式的實(shí)施路徑
(一)理論教學(xué)環(huán)節(jié)
1.設(shè)計跨學(xué)科教學(xué)模塊
教學(xué)團(tuán)隊(duì)以土壤污染修復(fù)工作為主線,將相關(guān)學(xué)科知識按照“基礎(chǔ)科學(xué)—應(yīng)用原理—工程實(shí)踐”的邏輯鏈條進(jìn)行重組。以“重金屬污染土壤修復(fù)”教學(xué)為例,首先引入化學(xué)分析原理,詳細(xì)講解重金屬在土壤膠體表面的吸附機(jī)理、離子交換作用、氧化還原過程,以及不同價態(tài)重金屬的分布特征和環(huán)境效應(yīng)。接著結(jié)合微生物學(xué)知識,系統(tǒng)闡述根際微生物群落結(jié)構(gòu)、耐重金屬菌株篩選原理、微生物—植物互作機(jī)制,重點(diǎn)分析植物分泌物誘導(dǎo)微生物降解、微生物促進(jìn)植物生長等協(xié)同作用機(jī)理。最后通過生態(tài)工程學(xué)原理,設(shè)計植物—微生物聯(lián)合修復(fù)工藝流程,包括菌劑配制、植物種植、灌溉施肥等工程參數(shù)。課程組通過知識聯(lián)系圖譜,將重金屬形態(tài)轉(zhuǎn)化、微生物降解途徑、植物富集機(jī)制等知識點(diǎn)可視化呈現(xiàn),幫助學(xué)生系統(tǒng)掌握多學(xué)科融合的修復(fù)原理[5]。
2.強(qiáng)化知識關(guān)聯(lián)性
授課教師運(yùn)用了層層遞進(jìn)的教學(xué)策略,通過設(shè)計一系列遞進(jìn)式問題,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)不同學(xué)科知識間的內(nèi)在聯(lián)系。例如,在“土壤酸化修復(fù)”單元,首先分析土壤理化性質(zhì)變化(土壤學(xué)),繼而探討酸化對污染物遷移轉(zhuǎn)化的影響(環(huán)境化學(xué)),再分析酸化對土壤微生物群落的作用(微生物學(xué)),最后評估生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)(生態(tài)學(xué))。教師團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了多學(xué)科知識融合的習(xí)題集,每個習(xí)題都需要學(xué)生綜合運(yùn)用多門學(xué)科的知識才能解決。
3.融入工程實(shí)踐案例
課程組精心遴選了不同類型的工程實(shí)踐案例,并按照“問題分析—原理闡述—方案設(shè)計—效果評價”的思路進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。例如,在講授“農(nóng)田土壤修復(fù)”時,教師先介紹某重金屬污染農(nóng)田的實(shí)際案例,分析污染成因和環(huán)境風(fēng)險,然后講解鈍化—植物修復(fù)聯(lián)合技術(shù)原理,繼而讓學(xué)生設(shè)計修復(fù)方案,最后通過實(shí)際項(xiàng)目的實(shí)施效果引導(dǎo)學(xué)生思考方案的優(yōu)化完善。同時,教師邀請工程一線專家進(jìn)課堂,分享實(shí)際工程中的難點(diǎn)、重點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn),幫助學(xué)生將理論知識與工程實(shí)踐緊密結(jié)合。
通過這三個環(huán)節(jié)的有機(jī)銜接,課程組實(shí)現(xiàn)了理論教學(xué)的多學(xué)科融合,既保持了知識的系統(tǒng)性,又突出了實(shí)踐應(yīng)用導(dǎo)向,有效提升了教學(xué)效果。教學(xué)實(shí)踐表明,這種教學(xué)模式能夠顯著提高學(xué)生的知識遷移能力和工程思維能力,為后續(xù)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)奠定良好的基礎(chǔ)。
(二)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
1.開發(fā)微縮型實(shí)驗(yàn)教具
課程組基于土壤修復(fù)工程實(shí)際需求,開發(fā)了五大類微縮型實(shí)驗(yàn)教具系統(tǒng)。第一類是物理修復(fù)工程模擬裝置,包括土壤淋洗、土壤氣相抽提、熱脫附等工藝設(shè)備,其中土壤淋洗裝置配備了進(jìn)料系統(tǒng)、水力分選器、螺旋分級器、浮選設(shè)備等核心部件,每個部件均設(shè)計了可調(diào)節(jié)參數(shù)接口。第二類是化學(xué)修復(fù)模擬系統(tǒng),設(shè)置了pH在線監(jiān)測儀、氧化還原電位測定儀、藥劑精準(zhǔn)投加裝置、多級攪拌裝置等,學(xué)生可以實(shí)時監(jiān)控并調(diào)節(jié)氧化還原過程[6]。第三類是生物修復(fù)模擬裝置,包含微生物培養(yǎng)器、曝氣系統(tǒng)、溫度控制器、營養(yǎng)物質(zhì)添加裝置等,可以模擬不同環(huán)境條件下的生物修復(fù)過程。第四類是植物修復(fù)模擬系統(tǒng),設(shè)計了可調(diào)節(jié)光照、水分、養(yǎng)分的智能培養(yǎng)箱。第五類是聯(lián)合修復(fù)工藝系統(tǒng),將多種修復(fù)方法集成在同一平臺上。所有教具均采用透明材質(zhì)制作關(guān)鍵部件,便于學(xué)生觀察工藝過程,并配備了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測和過程控制。
2.構(gòu)建仿真模擬平臺
課程組利用VisualStudio2022環(huán)境,基于C#語言開發(fā)了土壤修復(fù)工藝仿真系統(tǒng)。系統(tǒng)采用B/S架構(gòu),前端利用ASP.NET框架搭建了交互界面,后端數(shù)據(jù)庫采用SQLServer2019。數(shù)據(jù)庫模塊分別建立了污染物、工藝參數(shù)、工程案例和設(shè)備參數(shù)四個主表。污染物數(shù)據(jù)表收錄了291種有機(jī)污染物(包括多環(huán)芳烴、揮發(fā)性有機(jī)物等)和23種重金屬的溶解度、分配系數(shù)等物化參數(shù);工藝參數(shù)表存儲了68種修復(fù)藥劑的使用條件和成本數(shù)據(jù);工程案例表包含127個已完成項(xiàng)目的基礎(chǔ)信息和處理效果。系統(tǒng)核心計算模塊采用模塊化設(shè)計,植入了HYDRUS-1D模型模擬污染物遷移,采用Michaelis-Menten方程描述生物降解動力學(xué),使用PHREEQC程序計算重金屬的地球化學(xué)過程。可視化界面基于Unity3D引擎開發(fā),構(gòu)建了設(shè)備三維模型庫,可實(shí)時展示土壤開挖、設(shè)備安裝、管線敷設(shè)等施工過程。造價模塊依據(jù)2022版《土壤修復(fù)工程計價定額》,內(nèi)置了分部分項(xiàng)工程費(fèi)用計算程序,可自動生成標(biāo)準(zhǔn)格式的預(yù)算書,便于工程造價控制。
3.實(shí)施現(xiàn)場模擬訓(xùn)練
課程組按照土壤修復(fù)工程技術(shù)規(guī)范(HJ25.4—2019),將32學(xué)時的實(shí)踐教學(xué)劃分為五個階段。場地調(diào)查階段(4學(xué)時)采用XRF快速檢測儀(NitonXL3t980型)進(jìn)行初步篩查,按照等間距布點(diǎn)法在50m2場地內(nèi)布設(shè)25個采樣點(diǎn),使用直推式土壤采樣器(TC5-T型)采集0-50cm深度的土壤樣品。樣品分析階段(4學(xué)時)采用原子吸收分光光度計(PEAA800型)測定銅、鉛、鋅等重金屬含量,使用氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀(Agilent7890B/5977A)分析揮發(fā)性有機(jī)物。方案設(shè)計階段(8學(xué)時)將學(xué)生分為5個修復(fù)工程分隊(duì),分別負(fù)責(zé)物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)、植物修復(fù)和聯(lián)合修復(fù)方案的編制,每個方案必須包含污染源分析、修復(fù)目標(biāo)、工藝路線、設(shè)備選型、施工進(jìn)度等內(nèi)容[7]?,F(xiàn)場施工階段(8學(xué)時)在模擬場地進(jìn)行設(shè)備安裝調(diào)試,重點(diǎn)完成修復(fù)藥劑配制、投加系統(tǒng)安裝、監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)等工作。效果評估階段(8學(xué)時)對修復(fù)后土壤進(jìn)行取樣檢測,編寫驗(yàn)收報告。三名企業(yè)專家全程參與指導(dǎo),并按照工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對各環(huán)節(jié)進(jìn)行考核。
(三)創(chuàng)新能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)
1.組織學(xué)科競賽
教學(xué)團(tuán)隊(duì)整合校企資源,構(gòu)建三級競賽體系。第一級為校內(nèi)選拔賽,以污染場地修復(fù)方案設(shè)計為主題,要求學(xué)生運(yùn)用HYDRUS模型模擬污染物遷移規(guī)律,采用RBCA模型評估健康風(fēng)險,提出切實(shí)可行的修復(fù)方案。方案評審采用“4-3-3”評分機(jī)制:由4位校內(nèi)專家負(fù)責(zé)技術(shù)可行性評估(占40%),3位企業(yè)專家負(fù)責(zé)工程實(shí)用性評估(占40%),3位一線工程師負(fù)責(zé)經(jīng)濟(jì)合理性評估(占20%)。第二級為省級專業(yè)競賽,與湘潭市環(huán)保科技公司合作,以企業(yè)實(shí)際污染場地為背景,學(xué)生需完成現(xiàn)場踏勘、污染調(diào)查、修復(fù)方案編制等任務(wù)。獲獎方案將優(yōu)先在企業(yè)工程中試用,實(shí)現(xiàn)作品轉(zhuǎn)化。第三級為全國環(huán)境工程設(shè)計大賽,重點(diǎn)培養(yǎng)5支優(yōu)秀團(tuán)隊(duì),圍繞“納米材料強(qiáng)化修復(fù)”“微生物協(xié)同修復(fù)”“智能化修復(fù)設(shè)備研發(fā)”等主題開展創(chuàng)新設(shè)計,實(shí)驗(yàn)室完成中試驗(yàn)證,形成完整的技術(shù)解決方案。
2.參與科研項(xiàng)目
課程組依托教師成員的國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目中“重金屬污染土壤鈍化—植物修復(fù)聯(lián)合技術(shù)研究”課題,設(shè)置分層遞進(jìn)的研究任務(wù)。在基礎(chǔ)層面,30名學(xué)生參與了樣品的采集與分析工作,他們利用XRF光譜儀進(jìn)行重金屬快速檢測,采用BCR連續(xù)提取法測定重金屬的形態(tài)分布,并使用ICP-MS測定重金屬的總量。在提高層面,經(jīng)過選拔10名學(xué)生負(fù)責(zé)鈍化材料性能測試[8],考察pH(5~9)、溫度(15~35℃)、劑量(1%~5%)對穩(wěn)定化效果的影響,并據(jù)此建立動力學(xué)模型。在創(chuàng)新層面,5名優(yōu)秀學(xué)生致力于植物—微生物聯(lián)合修復(fù)機(jī)理研究,采用Illumina測序技術(shù)分析根際微生物群落結(jié)構(gòu),采用實(shí)時熒光定量PCR檢測功能基因豐度,測定脫氫酶、過氧化物酶等關(guān)鍵酶活性,參與SCI論文撰寫。
四、教學(xué)效果評價與持續(xù)改進(jìn)
(一)評價指標(biāo)體系
課程組基于環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐,對多學(xué)科融合教學(xué)模式的成效進(jìn)行了全面而系統(tǒng)的評估。在知識掌握層面,學(xué)生在期末考核中對于土壤污染機(jī)理、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律等跨學(xué)科知識的掌握程度顯著提升,課程平均成績較改革前提升;在工程實(shí)踐領(lǐng)域,學(xué)生獨(dú)立完成的土壤修復(fù)方案獲得企業(yè)好評,多個方案被企業(yè)采納應(yīng)用,學(xué)生在全國環(huán)境工程設(shè)計大賽中獲得優(yōu)異成績;在創(chuàng)新能力方面,學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目的積極性顯著增強(qiáng),發(fā)表多篇創(chuàng)新性論文,并申請了實(shí)用新型專利;在就業(yè)導(dǎo)向方面,選擇土壤修復(fù)相關(guān)企業(yè)和研究單位的學(xué)生人數(shù)逐年增加,用人單位對畢業(yè)生的專業(yè)能力和實(shí)踐水平給予高度評價。教學(xué)改革成果獲得校級教學(xué)成果獎,并在同類院校推廣應(yīng)用[9]。
(二)改進(jìn)措施
基于教學(xué)效果評價結(jié)果,課程組制定了針對性的改進(jìn)措施。我們定期召開師生座談會,旨在收集并歸納教學(xué)過程中存在的問題,如實(shí)驗(yàn)教具操作性有待提升、仿真平臺功能有待完善、企業(yè)實(shí)踐機(jī)會較少等[10]。針對這些問題,教學(xué)團(tuán)隊(duì)不斷優(yōu)化教學(xué)設(shè)計:改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教具的結(jié)構(gòu)和參數(shù),提高操作便利性;升級仿真平臺的功能模塊,增強(qiáng)交互性;加強(qiáng)與環(huán)保企業(yè)的合作,建立穩(wěn)定的實(shí)踐基地,為學(xué)生提供更多工程實(shí)踐機(jī)會。同時,通過組織教師參加專業(yè)培訓(xùn)、企業(yè)實(shí)踐和學(xué)術(shù)交流,持續(xù)提升教師的專業(yè)水平和工程經(jīng)驗(yàn),確保教學(xué)質(zhì)量持續(xù)提高。
五、結(jié)束語
多學(xué)科融合的土壤污染修復(fù)教學(xué)模式,通過整合土壤學(xué)、環(huán)境化學(xué)、微生物學(xué)、生態(tài)學(xué)等學(xué)科知識,構(gòu)建了系統(tǒng)化的課程體系。該教學(xué)模式打破了傳統(tǒng)單一學(xué)科教學(xué)的束縛,融合了微縮實(shí)驗(yàn)教具、仿真模擬平臺以及現(xiàn)場模擬訓(xùn)練等多種實(shí)踐教學(xué)方法,實(shí)現(xiàn)了理論知識與工程實(shí)踐的緊密結(jié)合。建立“校內(nèi)專家+企業(yè)工程師+一線技術(shù)人員”的多元化考核機(jī)制,引入過程性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合的考核方式,有效提升了學(xué)生的專業(yè)能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。實(shí)踐證明,該教學(xué)模式為培養(yǎng)適應(yīng)土壤污染防治需求的應(yīng)用型人才提供了可行路徑。
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◎編輯王亞青
作者簡介:石聰(1989—),女,漢族,黑龍江哈爾濱人,講師,博士研究生,研究方向:恢復(fù)生態(tài)學(xué)研究工作。