前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的環境工程實踐教育策略,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
本文作者:孫連鵬 曾令初 張再利 單位:中山大學環境科學與工程學院
高等院校作為我國高素質人才的培養基地,一直是各行業人才的主要來源。隨著社會的發展,對人才的應用能力、創新能力和綜合素質的要求也越來越高[1,2]?,F有的教學體系已經無法滿足社會對人才的要求,尤其是工科專業距離社會的要求越來越遠。目前,社會對工科專業的人才在應用性上的要求越來越高,傳統方式培養出來的“具有較高理論水平的人才”已經無法適應社會的需要。為了適應社會的需求,大學在教育中應特別重視本科實踐教學,重視知識、能力和素質的綜合訓練,為社會培養更合格的專業應用型人才。然而,我國研究型大學大多沒有建立完善的與之發展相適應的實踐教學體系,普遍存在著實踐教學環節相對薄弱的現象。充分利用研究型大學的資源和優勢,構建新的實踐教學體系,對培養新型的應用型人才具有重要的意義。為了適應中山大學建立綜合性研究型大學的發展目標,滿足社會對環境工程專業人才的需求,我們對環境工程專業實踐教學體系進行了優化,對新型體系的構建進行了有益的探索。
一、強化實踐教學環節的必要性
1.環境工程專業的特點
環境工程專業是以環境科學為依托,運用科學理論、方法和工程技術、研究人類與自然環境的相互作用、關系、規律并進行控制調整的一門新型綜合性應用學科。是由生物學、化學、物理學、生態學、地學、水文學等多種學科交叉所形成的一門學科。它具有如下特點:(1)環境工程專業集理論、實踐和工程技術于一體,由多學科形成的交叉專業,專業的發展在一定程度上依賴于相關學科的進步;(2)環境工程專業更注重應用性,高效節能是環境工程技術的最主要的目標,新型技術的發展主要以這一目標為基礎;(3)社會對環境工程人才的要求是以應用為基礎,逐漸發展為對創新和綜合能力的需求。環境工程專業的特點使得環境工程學科的教育必須強化實踐教學環節,同時由于本專業以及相關專業的快速發展,實踐教學的內容和方式必須隨著實踐與技術的進步不斷的更新。
2.我校環境工程專業的發展
我校的環境工程專業起步相對較晚,2001年從環境科學專業發展而成立環境工程專業。依托于環境科學專業強大的基礎(我校是最早成立環境科學專業的院校之一,環境科學專業是廣東省重點專業),環境工程專業建設得到了跨越式發展,2003年獲得環境科學與工程一級學科博士點授予權,2004年獲得環境工程博士后流動站資格,2006年環境學院被批準建立廣東省重點實驗室-環境污染控制與修復技術重點實驗室。學科的快速發展帶來了巨大的機遇,同時也暴露出許多問題,其中完善實踐教學環節成了目前急需解決的主要問題。
3.構建新型實踐教學體系的緊迫性
環境工程的教育應該加強實踐、強化“課外能力”,目前理論重于實踐、課堂重于課外的傾向要改變。這些問題制約了實踐教學的發展,阻礙了學生應用能力的培養和創造性潛能的發揮,學生在一定程度上普遍存在“知”與“用”的分離,理論知識很全面,一旦碰上具體的實際問題,就不知如何應對,缺乏將所學的理論知識轉化為實際應用的能力。環境工程是工程應用型專業,涉及應用領域廣泛,學生畢業后多數進入與環保產業相關的崗位。其中大部分要在生產第一線從事工程實際工作,如在設計院、市政公司、凈水廠、污水廠、環保公司等部門做一些具體事務,如果缺乏理論與實際相結合的能力,則無法快速地融入社會,所學的理論知識就成為“空中樓閣”,應用能力的缺乏已經成了制約環境工程學生就業的瓶頸。如何使環境工程的學生將所學知識更好的應用到工程實際中,更快地從生產中學習新知識,滿足用人單位對人才結構的需求,是環境工程教育必須面對的主要問題。構建新型實踐教學體系,增強學生的實踐能力,從而培養合格的應用型人才是解決這個問題的最主要的方法。將教學重點逐漸轉向學生的實踐能力、提倡應用型人才的培養,不僅不會削弱對創新能力的培養,反而起到極大的促進作用。實際工程中所涉及的問題一般都具有很強的探索和研究性質,應用基礎知識的空間很大,只有培養具有較強應用能力的人才才可能在生產中具有創新性。
二、新型實踐教學體系的建立
實踐教學是指圍繞教學而開展的學生親身體驗的實踐活動。環境工程專業的實踐教學主要包括實驗、實習、課程設計、畢業設計等部分,主要目的是培養學生實驗技能、工程實踐、工程設計和技術創新能力。根據我校的特點,我們在以下幾個方面對實踐教學體系進行了優化。
1.面向實踐的教師授課體系
課堂教學是大學生獲得知識的最主要來源。教師在授課過程中始終面向實踐,加強學生的應用能力始終貫穿在理論課程的講授過程中,這是提高學生應用能力和創新能力的主要途徑。
(1)利用豐富的現代化教學手段強化學生對實踐的認知
在教學過程中將理論講授與工程實際有機的結合,借助豐富的多媒體手段,通過幻燈、錄像、投影等,在講授理論知識中,將實際工程在課堂上重現,增強學生對實際工程的認知。如在水污染控制課程上利用計算機仿真系統,形象地展現污染治理過程中的技術單元和工程設備組成,使學生不用到達現場就已經了解了現場的真實狀況;在施工與工程概論課程上將錄制的環境污染治理工程施工的全過程展現給學生,使學生不到現場即能了解到工程狀況并分析實際工程中可能出現的問題。
(2)將面向工程的課程設計融于專業課程中
課程設計是工科專業重要的教學組成部分,通過課程設計學生可以將所學的理論知識應用到實際工程中。以往的課程設計往往與專業課程分開,或單獨成為一門課程,這使得學生在學習課程時由于沒有及時進行訓練而無法靈活應用所學知識,在進行課程設計時不能很好的結合理論,同時又需要重新進行理論的學習。課程設計所采用的題目多數是與課本相接近的,與實際工程的狀況仍有較大的差距,這造成學生即使能很好的完成課程設計,仍然無法根據所學的知識解決實際問題。我們采用的辦法是把專業課程與課程設計結合起來,專業課程與課程設計采用同一指導教師,使設計思想貫穿于教學環節的始終,由講課教師在授課過程中安排課程設計的內容,這就解決了課程設計與專業課程在時間上的矛盾。同時,所采用的課程設計內容必須取自實際工程,利用實際工程的資料由學生進行設計。由于實際工程中的資料相對較復雜,為了完成某一門課的課程設計,學生必須需要了解其他相關課程的理論知識,這樣就將學生所學的相關課程的理論知識有機的結合了起來。當學生面對實際的工程設計時,已經知道如何處理。如給排水管道工程的課程設計直接采用實際城市的地形圖和相關資料,要求學生獨立進行設計,并在設計完成后將該城市所采用的管網設計方案展示給學生,讓學生可以有針對性地找出自己方案的差距和問題。#p#分頁標題#e#
2.建立面向工程的實驗教學體系,強化學生的應用能力
創新能力的形成不僅依賴于基礎知識和專業知識的掌握程度,同時還依賴于實踐的鍛煉,對大學生來說實驗是在學校內最好的實踐鍛煉。實驗教學是培養合格人才的基本環節和關鍵環節,具有課堂教學無法替代的作用。我們對環境工程實驗教學內容進行了優化,實現了面向工程的實驗教學體系的重新構建。將實驗教學內容分級設置,建立基礎、綜合、設計、工程四級教學平臺的實驗教學體系?;A實驗平臺針對專業基本技能進行訓練,使學生掌握本專業的基本實驗理論知識和實驗方法,多數為驗證性實驗。綜合實驗平臺重點培養學生分析問題和解決問題的能力,針對選定的專業問題,運用掌握的專業技能提出最終的解決方案;設計實驗平臺重點培養學生的科研創新能力,學生針對自己的實驗命題,完全自主地運用各種方法進行實驗研究。工程平臺完全針對實際工程,全部由學生(組)自己去發現問題、分析問題,并獨立提出可行的試驗方案,并經過多次實驗優化方案,最后解決問題,著重培養學生對實際工程的應用能力以及團隊合作能力。例如,由學生自行組織參觀工業污水處理廠,同操作工人交談,了解生產狀況,并發現問題,提出設計方案,全過程有專門的老師進行相應的技術指導。
3.建立面向專業課程的(生產)實習
(生產)實習是環境工程專業的實踐環節之一,在實踐環節體系中占有非常大的比重,其中畢業設計前的生產實習更是學生綜合應用所學知識的主要環節。要保證實習達到預期的目的和效果,就必須增強實習的針對性。一直以來,環境工程系就非常重視生產實習,建立了一系列的生產實習基地,如廣州市政設計研究院、中綠環保工程公司、中環萬代環保公司、大坦沙污水處理廠等多種不同性質的單位。為保證實習的效果,增強學生的應用能力,我們將實習與專業課程緊密結合,專業課程講授過程中會根據課程情況安排相應的實習,使學生通過實習加深對課堂理論知識的了解和對實際工程的認識。如固體廢物處理課程在講授中期安排學生去垃圾填埋場實習,使學生充分認識到生活垃圾從收集到處理處置的全過程;工業廢水處理課程在課程中多次安排學生去不同的工業廢水處理廠進行生產實習,將所需的理論知識具體化。除生產實習外,不采用單獨實習課程,而是將專業課程與實習緊密結合。通過建立面向專業課程的實習改變了實習的單調性,使學生能夠馬上把學到的理論知識和工程實際結合起來,不僅提高了學生在實習中的興趣,使學生在實習中有更大的收獲。課程實習多數以現場參觀的方式,但不能簡單的參觀,必須在參觀前提出明確的要求,如工業廢水處理實習中,要求學生通過實習掌握其工藝過程和設計、設備的功能和運行操作條件、工程的平(立)面布置等知識,并要求學生通過實習找出污染治理設施存在的缺陷和不足,并提出改進方案,提高學生發現問題、解決問題的能力;而畢業實習則采用調查、參觀、跟班操作等多種方式的結合,使學生直接面向工程實際。
4.畢業設計與實際工程的有效結合
畢業設計是實踐性教學的重要環節,在這個階段進一步深化學生的工程意識,擴大工程應用型課題的比例,強化學生的應用能力。畢業設計選題及組織形式可多樣:指導教師直接命題,這往往是導師根據目前承擔的工程項目或科研項目來給出實際工程或研究題目;學生自行命題,這種情況是學生根據自己在實際中的發現(如生產實習)直接選題,但必須由導師確定選題的合理性與實際應用價值;一些相關單位推薦的課題,此類課題往往與相關單位所需人才緊密相關,必須由導師確定并由相關單位參與學生的畢業實習和畢業設計的指導工作,可以為企業培養適用性強的應用型人才。通過多種形式的畢業設計選題,使每個課題基本都具有應用和研究意義,使以往僅為了完成畢業設計而出現的“虛擬課題”大幅度減少,增強了學生應用能力的培養。
5.建立教師開放性研究課題
我校環境工程專業目前有教師14人,其中,教授4人,副教授6人,講師4人。他們各自形成了自己穩定的研究方向,主要有水污染控制、固體廢物處理與處置、大氣污染控制、環境化學、地下水與土壤、環境微生物、給水處理等多個研究領域,每年承擔了多項各類課題。為了引導有能力的學生參與教師的科研項目,提高學生對理論知識的運用能力,逐漸培養其科研能力,我們鼓勵學生積極參與教師的研究課題,同時結合學校面向本科生的校級研究課題,使學生根據自己的興趣和對專業的認識,以學生課題組的形式參與到教師的課題中,并獨立完成教師研究課題中的子課題。通過這種方式使學生的基本實驗技能得到鍛煉的同時,逐漸具備一定從事科研的能力,對知識的應用能力得到提高。同時,指導教師在指導過程中所展現的豐富的專業知識技能以及嚴謹的治學精神也會潛移默化地影響到學生的做人與做事,為學生的成長打下了良好的基礎。
三、結論
通過這幾年對實踐教學體系的探索和優化,環境工程專業的實踐教學逐漸得到了發展和完善,學生的應用能力、創新能力逐漸得到增強。當然,實踐教學體系的建立和完善需要長時間的努力,需要我們在實踐中逐漸地調整和完善。實踐教學體系的發展,會使我們培養出大批的具有實際應用能力和創新能力的優秀的環境工程專業人才。