環境科學與工程培養方案范例6篇

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環境科學與工程培養方案

環境科學與工程培養方案范文1

近年來,高等教育的研究熱點之一是高等工程教育,研究關鍵詞有“工程教育專業認證”“華盛頓協議”“中國制造2025”等。我國的工程教育專業認證在畢業生能力要求方面與華盛頓協議的畢業生特性是對應的,主要目的是解決部分國家國際本科工程學位互認的問題[1]。“中國制造2025”是?⑽夜?從“制造大國”向“智造強國”轉變的戰略規劃,它包括教育、科技、人才培養等戰略。

當前的普通高等師范院校(以下稱“高師院校”)綜合化趨勢明顯,部分高師院校設立了電子工程、軟件工程、生物工程等工程類專業,在人才培養過程中遇到了諸多問題。一是高等工程教育本身的問題,“工程教育仍偏重于學科屬性,學生的數理和專業基礎扎實,邏輯思維能力較強,但是學生的工程思維能力和綜合運用能力欠缺,團隊合作、溝通與交流能力較弱”[2]。二是高師院校的師范傳統問題,高師院校與工科院校比較,在工程應用方面處于弱勢,缺少工程傳統和工程底蘊,缺乏工程經驗和工程能力。高師院校的師范傳統在培養學生的語言表達能力、寫作能力、交流能力等綜合素質方面具有優勢,這些素質與專業認證中畢業生的要求是統一的。因此,從工程教育專業認證的角度出發,高師院校在工程專業人才培養中借助師范優勢,突出特色,彌補其工程能力不足的弱勢,有利于高師院校找準定位,向應用型高校和應用型專業轉型,與國家工程創新人才培養同步。因此,筆者從改進人才培養方案和改善課堂教學兩個方面,研究將師范的特色優勢向工程素質教育轉化,構建體現高師特色的工程人才培養模式,服務經濟社會的發展。

2 改進培養方案,促進師范素質向工程素質遷移

工程專業人才的能力構成主要包括專業能力和工程素質兩部分[3]。專業能力是工程專業的學術屬性;工程素質包括工程倫理、職業道德、團隊意識、終身學習能力等要素。在工程專業人才培養中融入師范特色,實現師范能力向工程能力遷移,屬工程素質的范疇。形成融入師范特色并契合認證要求的培養方案,先要理清師范素質與工程素質的關系,然后參照認證標準要求,形成培養方案框架。

2.1 培養方案的基本內容

人才培養方案通常由培養目標、學制學位、課程模塊、專業計劃等部分組成。筆者以高師院校計算機科學與技術專業的培養方案為樣本,重點分析培養目標和課程體系,在此基礎上探索融入師范特色的工程人才培養模式。

1)培養目標。

培養目標是畢業生應獲得的知識和能力,計算機科學與技術專業的培養目標是:系統掌握專業領域的基本理論和基本知識,具有合理的知識結構;掌握科學思維方法和科學研究方法,具備較好的分析問題和解決問題的能力;掌握軟件開發新技術,具有較強的計算機應用軟件設計和開發能力;了解計算機科學與技術學科前沿、應用前景、發展動態,具有較強的創新意識和創新能力;具有良好的人文社會科學素養、職業道德素質、團隊合作能力及較強的英語綜合能力;具備良好的自學習慣,具有健康的體魄和良好的心理素質,形成良好的品德和健康的個性。

2)課程模塊。

計算機科學與技術專業培養方案課程體系分通識教育課程、專業教育課程、素質能力課程、綜合能力訓練4個平臺。

通識教育課程平臺主要指學科通識課程、語言能力課程和專業基礎課程;專業教育課程平臺是核心專業課程,與專業認證中的工程知識能力、問題分析能力、設計/開發解決方案能力對應;素質能力課程平臺包括人文素質類課程和師范技能類課程;綜合能力訓練平臺面向課程實踐,既包括課程內實踐、課程設計,也包括綜合的項目實訓。

2.2 培養方案與專業認證標準的關系分析

2.1節的培養方案包括專業知識、思維方法、實踐能力、人文素質、終身學習等方面,符合多數普通高校的計算機科學與技術專業人才培養要求。工程教育專業認證的目標是確認畢業生應達到行業認可的質量標準要求,保證人才培養質量在國內和國際具有可比性,實現培養目標與畢業出口契合。2015年版工程教育專業認證標準(以下簡稱為“認證標準”)對畢業生的畢業基本要求共12項[4],筆者通過認證標準與人才培養方案中培養目標的對應關系矩陣來分析培養方案與專業認證標準的吻合情況,結果見表1。

可以看出,該人才培養方案與工程教育專業認證基本相符,說明現有培養方案經過縝密思考,有較強的可行性,但在一些方面,還存在改進空間。

認證標準中的工程與社會、環境與可持續發展、溝通3個方面內容,與培養方案有一定對應,但并不完全吻合,說明高師院校的培養方案在這些方面還需要向認證標準靠近。其中,“環境與可持續發展”指能夠理解和評價針對復雜工程問題的專業工程實踐對環境、社會可持續發展的影響;“溝通”指能夠就復雜工程問題與業界同行及社會公眾進行有效溝通和交流,具備一定的國際視野,能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。這些內容多屬于高師院校的特色內容,屬工程素質范疇,高師院校的一些課程通過遷移可以為上述指標提供支撐。

認證標準中的工程與社會、項目管理也需要在培養方案中體現。其中,“工程與社會”指能夠基于工程相關背景知識進行合理分析,評價專業工程實踐和復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響,并理解應承擔的責任;“項目管理”指理解并掌握工程管理原理與經濟決策方法,并能在多學科環境中應用。另外,高師院校的工程背景、工程能力和工程與傳統工科院校的專業比較,客觀上存在差距,需要在方案實施過程中改進提高。

上述討論僅僅是認證標準與培養方案目標或框架的對比。一些重要能力,如表達能力、人際溝通能力、自主學習能力、敬業與團隊協作能力等,分散在職業素養、人文素養、教學能力等培養目標中,需要在課程教學環節逐漸深化,以符合工程教育的需要。

2.3 調整培養方案,將師范特色融入工程人才培養

根據高師院校特點和師范類課程優勢,考慮工程教育專業認證中能力、素質、道德方面的要求,在計算機科學與技術專業的人才培養方案中,應將部分綜合素質課程與專業發展課程分類整合,優化素質能力課程平臺和綜合能力訓練平臺,見表2。

在理論基礎課程模塊,依托教育學、心理學、現代教育技術等課程開設工程倫理學、工程職業道德課程;在職業發展課程模塊,調整信息技術學科科研方法課程內容,增加職業規范、項目管理等課程;在專業實踐課程模塊,將教育實習部分內容向工程訓練所需內容轉化,開設專業實習、創新訓練等課程。調整后的人才培養方案將師范優勢遷移至計算機工程教育,注重提高學生的個人素質和能力,拓展本專業學生面向IT企業、基礎教育領域、職業教育領域、繼續教育領域、社區教育領域就業能力,畢業生的科學能力和工程能力得以增強,畢業生的綜合素質得以提升,人才培養領域面向信息技術教師和現代工程師的雙向需求,一定程度上解決了教師培養與工程師培養兼容能力。

3 改善課程教學,實施師范性與工程性融合

高師院校在工程專業人才中培養融入師范特色,是一個漸進和深入的過程,核心在于課程環節。筆者以計算機科學與技術專業的信息技術學科科研方法課程為例,分析在課程教學中將師范特質融于工程人才培養的過程。

3.1 課程概況

“信息技術學科科研方法”屬于專業方法論的課程,其目的在于為本科生從事研究打下理論和方法論基礎。學生學習該課程后,根據社會和學科需要選擇課題,通過文獻檢索、問卷調查、實地觀察、實驗研究等多種途徑收集事實資料,進行數據資料的處理與分析,完成基本的研究設計。課程教學中,工程教育專業認證的問題分析能力、可持續發展能力、溝通與終身學習能力等內容也可以在教學中加以拓展。

3.2 課程內容的遷移

在信息技術學科科研方法課程中,應將傳統的教學內容拓展至工程教育相關的內容,見表3。例如,在概述部分,將有關教育研究的內容擴展至工程教育,包括工程專業課程內容的前沿和本學科的最新發展、工程教育的內部和外環境等,而這部分內容對應的則是工程教育專業認證中的“可持續發展能力”或“問題分析”能力。再如,在信息技術學科教育實證研究部分,從實驗研究、調查研究、歷史研究等研究方法擴展至工程實踐訓練的真實性研究、工程實踐訓練的深度和廣度研究,這與工程教育專業認證中的“工程知識”“工程與社會”是相關的。

3.3 教學方法的變革

課程教學內容向工程教育拓展是師范特色與工程教育融合的一個重要方面,另一方面是工程人才培養的教學方法改革。通過改革教學方法,既可以保證在教學內容總量增加,學時、學分穩定情況下,完成基礎教學內容,并拓展內容,也有利于在教學過程中培養學生的終身學習能力和表達能力。目前流行的MOOC、SPOC、翻轉課堂等教學模式為教學方法改革提供了可能。在MOOC+SPOC教學模式下,需要教學資源的深度建設,需要加深實踐環節,需要教學內容的整合優化,需要變革考核方式等[5]。而上述內容正是高師院校的優勢所在。

環境科學與工程培養方案范文2

論文關鍵詞: 環境工程 特色培養 石油石化 工程實踐

論文摘要:本文通過分析目前環境工程專業建設中存在的問題,提出環境工程特色人才培養模式建立的重要性。然后結合中國石油大學(華東)的實際情況,從培養目標、培養方案、培養模式等方面探討了可供參考的特色人才培養方式,強調培養方案的實施應從加強基礎、優化課程設置以及實踐教學等方面入手。我們也看到本校通過合理的人才培養模式培養了一大批高素質的服務于石油石化行業的特色人才,在環境工程畢業生就業方面取得了可喜的成績。

一、引言

近幾年由于我國資源能源日益短缺以及污染問題不斷加劇,國家提出可持續發展戰略及能源行業的發展戰略,導致環境工程專業人才的旺盛需求。因此各高等院校紛紛針對各自行業優勢設置了環境工程專業。中國石油大學(華東)是中石油、中石化、中海油、中國化工和教育部共建的唯一一所重點大學,半個世紀以來在石油石化行業中形成了較強的地位和行業優勢,因此也形成了具有特色的環境工程專業。

二、環境工程專業教育現狀

中國的環境工程教育始于20世紀70年代末,由于環境工程高等教育的師資和辦學基礎條件方面的不同,各高校之間存在很大的差距。環境工程專業的歷史發展歷程,從一定程度上也決定了專業的教學計劃設置上會出現不平衡的現象。比如一些院校由于脫胎于原化工、建材等行業,在課程設置上既開設了化學工程、建筑材料類等課程,又開設水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置等環境類課程,課程間的重復現象很多,實驗室建設也容易出現重復建設的現象。而且要在有限的教學時間里完成這眾多的專業課程,自然是任務繁重、學時緊張,難免是“學習面寬、深度一般”。進而無暇顧及學生實踐能力的培養和訓練,最終造成畢業生的實踐技能不能滿足企業的用人要求,這成為環境工程專業教學的一大困惑。各高校應盡快探索出一種適合本校的環境工程專業特色人才培養模式。

三、人才培養

(一)人才培養目標

環境工程專業從根本上講是一個多學科交叉的新興學科,加之各個高等院校的發展方向與原始基礎的不同,從而決定了環境工程專業在各個高等院校的專業建設、人才培養模式及培養的環境人才上有較大差別,因此應根據自身特點,結合市場對人才的需求,培養特色型環境治理的技術人才。

中國石油大學(華東)充分利用自身的有利資源,堅持環境工程專業與實際生產過程緊密結合,主要培養以石油石化行業和社會環保部門為主要服務對象,具有工程實踐能力和創新能力的專業人才。

(二)培養方案的制定

在不同行業環境治理人才的需求下,高校應按照“在寬口徑專業內設置柔性專業方向”的原則,制定合適的培養方案,培養帶有自身特色的專業技術人才。

本校根據石油石化行業對人才素質的需求,探索和優化環境工程專業人才培養方案、理論課程體系與實踐課程體系,形成“重視基礎、強化實踐、突出特色”三大原則為基礎的環境工程專業培養方案。本專業從培養能夠從事環境工程有關的寬口徑“復合型”高級工程技術人才的目標定位出發,針對專業方向需要,培養方案精心安排了專業選修課程。在培養方案及專業選修課的設置方面,既要面向社會環保部門,又要突出石油石化領域環境工程的行業特色。

(三)培養方案的實施

1.加強基礎。學生應比較扎實地掌握環境工程學科的基礎理論、基本知識和技能。了解該學科前沿及發展趨勢,培養環境工程理論分析,實驗研究和解決工程實際問題的初步能力。

本校環境工程專業一向重視基礎教育,先后建成了《水處理工程》《環境監測》《物理化學》等校級及國家級精品課程。在本科教學評估中,基礎教育環節得到了評估組專家的一致好評。

2.依托優勢學科,優化課程設置。課程體系在人才培養計劃中占有極其重要的地位。專業課程設置既要服從專業人才培養規格的總體要求,又要考慮學校自身的優勢學科,培養具有特色專業知識的人才,增強市場競爭力。

本專業依托“環境化工”學科博士點、“環境科學與工程”學科碩士點、重質油國家重點實驗室、國家工科基礎課程化學教學基地、中國石油天然氣集團公司環境工程研究開發中心,加強學科建設,建成了一支師資力量雄厚的教學隊伍,承擔并完成了一批國家自然科學基金、國家863項目和中石油創新基金等省部級科研課題,形成了較強的學科優勢。

在專業基礎課程和專業課程的課堂教學、實驗教學、課程設計、綜合大實驗以及在畢業設計中,教學內容涵蓋了石油勘探過程、石油開發過程和石油加工過程等背景知識和對環境工程技術的需求。同時,教師及時地將科研項目中的成功案例編寫進教材或講義中、將科研成果帶進課堂教學,提高了教學水平。

3.培養工程實踐能力。實踐和實踐教學是獲取新知識的源泉,是知識與能力、理論與實踐、學與用相結合的關鍵,是訓練技能、培養創新意識的重要手段,在環境工程專業教學體系中占有重要位置。

本校依托校內外各類實踐、實習基地等培養工程實踐能力的教學實驗資源,根據本專業的培養方案,以培養德才兼備型人才為目標,以重視理論基礎、強化實踐能力和突出石油特色為原則,以石油石化和地方環保為背景構建產學研相結合培養模式,創造了培養工程實踐能力的條件。

(1)“211工程”建設和中國石油天然氣集團公司環境工程研究開發中心為培養工程實踐能力提供了良好的實驗資源。自啟動“211工程”建設和中國石油天然氣集團公司環境工程研究開發中心建設以來,充分利用學校為環境工程專業實驗室累計投入近500萬元的建設經費,創建了獨具工程或接近工程特點的實驗條件和研究場所,總面積約達1300平方米。其中最具特色的有:①水處理工程實驗室,包括石油石化污水處理及回用的實驗裝置等,可進行油田開發、石油煉制過程中排放污水的處理及資源化利用的實驗與研究;②惡臭污染控制實驗室,包括多組分動態配氣系統、動態嗅覺檢測儀、惡臭污染評估及控制系統;③環境微生物實驗室,針對油田開發過程中落地油污染土壤的問題,篩選高效石油降解菌群,構建石油污染土壤微生物修復技術;④環境監測實驗室,包括煉化廢水中難降解有機污染物分析監測技術、石油污染土壤中石油組分監測技術、石油煉化企業中揮發性有機污染物監測分析的實驗與研究;⑤固體廢物資源化利用實驗室,可進行油田開發及石油煉制過程中產生的“三泥”進行控制及資源化利用的實驗與研究。所有這些實驗室及設備,工程實踐性強,可達到與生產企業的情況接近或一致,為保障訓練學生工程實踐能力提供了實驗平臺。

(2)完整的工程實踐能力培養體系。通過學校、企業、科研院所和相關部門的緊密結合,根據石油石化行業對環境工程專業人才素質的要求,創新和優化環境工程專業人才培養實踐課程和環節的結構體系,做到了“工程實踐四年不斷線”。

一年級學生進入基礎性實驗室,結合無機及分析化學、有機化學等課程的學習,在公共基礎實驗平臺開展實驗技能訓練;二年級學生進入專業基礎實驗室,開展環境化學等專業基礎實驗技能訓練,鼓勵學生參加實驗技能競賽,提高學生的實驗和實踐技能;三年級學生進入學科專業實驗室和研究性實驗室,并開展課程設計等綜合實驗,通過認識實習提高實踐能力;四年級學生進入專業課學習,通過專業綜合大實驗、校外生產實習、理論聯系實踐的畢業設計等環節,提高學生工程實踐能力。

總之,實現了四年內工程實踐能力培養專業實踐訓練不間斷、應用能力培養不斷線,依托中國石油大學半個世紀以來在石油石化行業中形成的地位優勢,使本專業的工程實踐能力培養與石油石化企業緊密結合,形成了有效的工程實踐訓練的產學研鏈。

(3)創建了因材施教的平臺,實現因材施教的教育原則。在專業教學過程中,根據學生的實際情況,創建了因材施教的平臺,具體措施是:對于成績優秀的學生,實行優異生導師制,安排碩士生導師進行指導,讓學生參與科研過程,激發學習興趣;對于動手能力強的學生,安排其進入實驗室,參與實驗室的建設,為學生提供培養實踐動手能力的機會;對于創新能力強的學生,鼓勵并引導其參加國家大學生創新試驗計劃等競賽活動,指導其進行發明創新,并申請專利。對于基礎較差的學生,安排專業教師在課程教學過程中,實行一幫一制度,力求做到學困生不掉隊。通過上述措施,實現了因材施教的辦學理念,獲得了良好的教學效果。近幾年來,共有55人次獲得科技獎勵,有十幾名學生獲得了社會實踐方面的獎勵。

(四)培養模式

根據本專業的培養方案,建立石大科技集團煉油廠、勝利油田稠油廠、勝利油田東辛采油廠、齊魯石化公司、中國石化青島煉化公司等認識實習和生產實習基地,并在實習過程中聘請石油石化行業專家作專題講座。全國大學生化學實驗大賽、國家大學生創新實驗等成為大學生科技創新活動的重要平臺,構成了有效地產、學、研相結合培養學生工程實踐能力模式。

四、特色人才培養的成效

無論是過去計劃分配,還是現在的自主擇業,本校環境工程專業畢業生就業率達到90%以上,主要就業方向為石油、化工企業環境管理部門、環保企業以及政府事業和研究機構,有些已成為該行業的環境工程領域中高級專家和技術骨干,就業形勢較為樂觀。

“環境工程”作為環境科學與工程領域的一個重要本科專業,與目前我校許多石油主干專業相比,它面向石油石化行業以外的社會環保部門和研究單位就業適應的面要寬得多,尤其是隨著我國可持續發展戰略、節能減排戰略的實施,對環境工程專業的畢業生需求量不斷擴大。不僅如此,在石油石化領域,隨著我國石油石化工業現代化進程的加快,尤其是隨著“綠色油田”的建設與發展,大量的環境保護和節能減排技術在石油鉆井、采油、油氣集輸、油氣加工等領域獲得了十分深入而廣泛的應用,并且已經獲得了巨大的經濟效益。因此,迫切需要本專業畢業生能將環境工程方面的專業知識與石油石化行業的應用相結合,使本學科培養的畢業生在知識結構上既兼顧面向社會,又具有自己的“油味”特色。本專業的這種“雙重面向”特色化建設,對于提升本學科畢業生的就業適應面和競爭力具有重要的現實意義,也是我校作為石油高等學府對于石油工業發展所肩負的責任。

五、專業需求及前景

隨著中國資源與能源短缺問題的加劇,社會經濟發展導致的人們對生活環境要求的提高,解決人與環境之間矛盾問題包括環境治理行業將會逐步實現快速發展,特別是國家能源戰略的重大調整,如倡導節能減排、新能源開發,進一步推動了對環境工程專業領域的人才需求。

與環境工程專業密切相關聯的產業是被稱之為“朝陽產業”的“環保產業”。隨著我國政府GDP中用于環保比例的逐漸增加以及減排目標要求的提高,國家、社會投入到環保產業的資金將逐漸增加,企業投入到污染源治理的費用也將逐步增加,因此污染治理這個行業必不可少,環保產業的發展將進入快速增長階段。

環境工程專業10年以前就被提出是“未來人力資源短缺十大職業之一”。目前的調查結果表明,與往年相比,2010年環境工程專業畢業生的就業形勢明顯樂觀,目前民營環保企業和國有大中型企業環保部門開始招聘環境工程專業畢業生。隨著經濟的發展和環保投入的增加,環境工程專業學生的需求將出現上升的勢頭。可以預見,在未來較長一段時間內,對環境工程專業的人才需求將會不斷增加,專業發展前景廣闊。

參考文獻:

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[3]吳烈善.高校環境工程專業就業形式和人才培養定位淺析[J].廣西大學學報(自然科學版),2007,(S1).

環境科學與工程培養方案范文3

關鍵詞:培養方案;給水排水工程;卓越工程師

中圖分類號:G640 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)12-0212-02

培養方案是學校貫徹教育方針和實現人才培養目標基本要求的實施方案,是組織和管理教學過程的主要依據,是對教學質量監控與評價的基礎性文件。2010年同濟大學給水排水工程專業入選國家第一批卓越工程師人才培養試點專業。制定合理、科學的培養方案是保障給水排水專業卓越工程師人才培養質量的關鍵環節。以卓越工程師人才培養規格為標準,本文就給水排水專業培養方案修訂過程中一些重要問題進行了討論。

一、培養目標的重新確立

卓越工程師人才的培養應與生產實踐緊密結合。在給水排水專業卓越工程師培養目標的確立階段,首先通過與企業座談,調研市場,深入調查以往畢業生在就業中存在的問題,生產實踐對人才知識、能力方面的要求,從而對學生知識、能力、素質方面培養的方向更加清晰,以利于制定科學、合理的給水排水專業卓越工程師人才培養目標。以給水排水專業卓越工程師人才培養需要為出發點,從一致性、獨特性、可行性與前瞻性四個方面考慮,確立新的培養目標為:具有全球環境視野和可持續發展理念,適應國家現代化建設需要,掌握城市水系統良性循環與水安全技術專業基礎理論和專業知識,獲得專業工程師基本能力訓練,在水資源開發利用、水的輸配、處理、收集與再生利用等領域,勝任規劃、設計、施工、咨詢、教育和研究開發等方面的技術與管理工作,能在政府部門(規劃建設、市政工程、經濟管理等)、設計單位、工礦企業、科研單位、學校等從事規劃、設計、管理、教育和研究開發方面的工作,具有持續學習能力、開拓創新能力,“知識、能力、人格”協調發展的復合型、創新性市政工程學科高級工程技術人才。

二、給水排水工程專業培養卓越工程人才需達到的基本要求的制定

確定了培養目標后,細化提出了給水培養卓越工程人才需達到的基本要求和畢業生應獲得的知識和能力。為了培養“知識、能力、人格協調發展的復合型、創新性市政工程學科高級工程技術人才”,要求需要掌握如下知識:①自然科學知識。要求掌握與專業相關的數學、物理學、化學、水文地質、水資源科學等方面的基礎知識。②人文與社會科學知識。掌握社會學、政治學、法學、軍事學、歷史學、哲學、文學、藝術、語言學、心理學、思想道德等方面的通識知識。③工具性知識。掌握英語基本知識與應用技巧,具備快速閱讀能力、良好的聽說能力和一定的寫作能力;掌握計算機基本理論、高級編程語言和相關軟件應用技術;掌握文獻檢索、方法論、科技方法、科技寫作等方面的知識;熟悉信息技術及其應用知識。④專業核心知識,具有全面扎實的專業基礎知識和專業方向知識,內容包括:工程力學、結構力學、水力學、環境工程微生物學、電工學、測量學、化學工程基礎等專業基礎理論知識;水資源保護與利用、管道系統、水質工程學、建筑給水排水、工業廢水污染防治等專業知識;水資源規劃與管理、水工程經濟、水工藝設備基礎、環境現代儀器分析技術、環境評價與規劃等專業拓展知識課程。⑤掌握經濟管理知識和社會發展及相關領域科學知識。需要掌握如下能力:發現和解決給水排水工程問題的能力,給水排水工程技術研發、設計、管理以及系統思維的能力,開拓創新的意識和能力,具有國際視野和跨文化背景下的交流、合作與競爭的能力,具有信息獲取、知識更新和終身學習的能力和具有應對危機與突發事件的基本能力和一定的領導能力。需要具備如下素質:思想道德素質、文化素質、專業素質和身心素養。

三、給水排水工程專業卓越工程師人才標準實現方式

可行的實現方式是達到給水排水工程專業卓越工程人才標準和要求的重要保障。針對所需要掌握的知識、能力和素質,提出了具體的實現方式。例如:針對“社會發展和相關領域科學知識”的掌握要求,提出了通過參加聆聽科技講座和人文講座,提高學生對社會對周邊生活的關注,對相關領域的關注;通過布置論文課題,敦促和指導學生對相關領域的知識進行查找和了解;通過認識實習、社會實習和畢業實習,了解相關領域的知識等實現方式。針對提高“學習能力”的要求,提出進行專業課教學改革,通過學生自學和預留思考習題等逐步提高學習能力;通過文獻檢索與綜述課程論文來提高終身學習能力;教師通過對學生完成自學及思考過程的評價,幫助學生提高分析問題的能力,幫助學生掌握學習方法,專業課程授課中滲入發展動態,引導學生持續跟蹤專業發展;通過教學平臺試驗操作和訓練、創新實踐活動提高實際動手能力,發現問題、解決問題的能力的實現手段;對于素質的培養,制定出通過對東西方經典作品和理論的學習,采用課堂講授、專題研討、資料查閱、熱點辯論、寫讀書報告等方式教授與學習;通過教學短片、事件分析、人物介紹等宣傳民族精神,激發愛國主義熱情;通過聆聽大師或專家的講座,學習和感受大師的科學態度、工作精神,提高自身素質;通過各階段的實習和實驗,培養工程素質等實現方法。

四、與卓越工程師人才培養目標吻合的課程設置內容的確定原則

培養方案修訂前,首先確定了修訂原則。從課程內容設置與培養目標吻合性、整體性、豐富性、可行性等為評價出發點,設立與卓越工程師人才培養目標相切合的課程。其中,對于課程結構的有序性、靈活性、平衡性進行了整體評估。對于課程安排的順序、課程間的相互銜接性、課程體系適應科技和社會發展變化的能力進行了全面的考慮,在知識的廣度和深度之間,在學科、社會和學生發展之間把握平衡。在課程設置中,特別強化了理論與實踐教學并重的內容設置。注重理論與實踐相結合,是認識事物、掌握事物規律的基本方法。對于給水排水工程卓越工程師扎實的專業理論基礎知識與實踐能力都是本專業生產實踐所必須具備的。為了使設置的教學內容能夠更好地與生產實踐相結合,在課程內容設置過程中,采取了邀請企業工程師與校內專業教師共同組成的專家組,對課程內容設置的科學性、系統性進行了論證。在完成專業核心基礎理論設置的基礎上,針對給水排水工程卓越工程師的培養要求,強化了實踐性教學。專業課程設置、基礎理論知識的課程,目的都是為了更好地服務于生產實踐。而目前學生普遍存在走向工作崗位后工程概念缺乏、理論知識無法與實踐相結合,無法靈活地將理論基礎知識應用到實踐中去的問題。在卓越工程師培養方案的課程內容設置中,增加了實踐性教學的比重。課程中加入了校企聯合課程、校企聯合指導實踐教學的課程內容。對于實踐性強的課程(如水工程施工),聘請企業工程師,制定教學大綱,確定教學內容,并教授課程。

人才培養方案是辦學理念和辦學定位的集中體現,是人才培養質量的根本保障,也是凝練辦學特色的探索與實踐。人才培養方案應隨著社會的發展而實時更新,卓越工程師人才培養是我國高校人才培養的新要求,培養方案仍然需要根據卓越工程師培養過程中遇到的問題,總結經驗教訓,不斷進行完善。

參考文獻:

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環境科學與工程培養方案范文4

1遞進式專業實踐強化專業認知

學生從大一年級開始就環境熱點問題開展區域性環境問題調查,初步了解專業概略內涵;參加學院組織的生物資源利用與環境保護實踐技能大賽,分別提交了論文、專利,撰寫了調研報告、產品制作等。通過學科競賽活動,吸引學生投入到專業知識與技能的培養和鍛煉中來,開展自主創新試驗,吸引更多的學生提高自主學習和自主創新的能力,提高學生追求卓越、敢于擔當和敢于挑戰的精神;學生從大二年級開始進入教師的研究室或工作室進行創新基礎訓練,積極參加了校級大學生創新創業訓練計劃,取得了良好成果;學生從大三年級開展專業認識實習,安排學生到實習單位去實踐,不是一走一過,而是到具體崗位去鍛煉,切實感受理論知識在實踐中應用,拓展學生的思維模式和實際操作能力;大四年級學生參與生產實習或“3+1”校企聯合培養實訓環節,推進“3+1”模式,實現“學校+企業實踐基地”的有效銜接;推廣先實踐后理論的“倒置式”課外培養模式。通過層層訓練,總結實踐經驗,形成一套適應環境專業學生專業特點的全方位實踐能力培養方式和方法,穩步開展師資工程培訓和學生實訓等教學活動。二年期間共培養41名參與“3+1”模式訓練的學生,學生工程素質明顯提高,也得到了企方的充分肯定。通過以上各個年級學生的層層訓練、全過程實踐能力培養,總結實踐經驗,實現創新教育與工程實踐訓練的有機融合,理論學習和實踐環節相互促進,形成一套適應環境專業學生專業特點的全方位實踐能力培養方式和方法。

2針對不同地域、不同特點、不同需求的學生制定全過程實踐培養方案

針對民族高等院校的生源特點和文化差異,針對不同地域、不同特點、不同需求的學生制定全過程實踐培養方案,將學生分為創新型、技術操作型和綜合型,團隊分為學術創新團隊和競賽團隊,針對不同的學生和團隊,制定不同的實踐能力培養方案,并予以實施。

3課外專業實踐環節促進與管理

為有效調動學生參與課外專業實踐的積極性,將新生按照志愿和需求分配到導師或導師組,明確目標和定位,定期考核和檢查,導師或導師組對學生全過程負責,進行理論和創新實踐能力培養的“課堂+工作室”教學模式,進一步提升學生實踐創新能力培養,同時強化教師的責任意識和學生的團隊意識。

4強化課程實驗環節

在原有實驗課程開設的基礎上,更加重視實驗實踐環節在培養學生基本動手能力和創新基本素質訓練方面的作用和意義,單獨設置實驗課程,針對社會需求和課程群需要精選實驗項目,實驗以基本素質訓練為主,實驗技能培養與第三方環境檢測的標準相適應。

5課程設計環節強化實踐性和應用性

同環保企業合作,針對實際環保案例,進一步完善自編課程設計指導手冊;針對項目情況,采取項目模擬和真題真做等形式進行全方位訓練;充分發揮實習基地的功能,企業工程師參與指導,強化課程設計的針對性和實踐性。

5.1針對民族高等院校的生源特點和文化差異,針對不同地域、不同特點、不同需求的學生制定全過程實踐培養方案。注重和加強學生實踐能力培養,培養適應民族地區環境保護事業發展需求、具有一定創新能力的工程應用型技術人才。

5.2遞進式專業實踐強化專業認知,學生實踐能力得到有效強化。推進“3+1”模式,實現“學校+企業實踐基地”的有效銜接;推廣先實踐后理論的“倒置式”課外培養模式。

5.3理論和創新實踐能力培養的“課堂+工作室”教學模式形成學生實踐創新能力培養的有效保障。

環境科學與工程培養方案范文5

關鍵詞:工程教育;現代工程師;工程設計教育;工程設計能力

當前我國正在加快轉變經濟發展方式,調整經濟結構,轉型、升級產業,走中國特色新型工業化道路,到2020年,全面建成小康社會、實現創新型國家建設目標。實施創新驅動發展戰略是我國的必然選擇,創新特別是技術創新,主體是企業,關鍵靠人才。高等工程教育擔負著培養各種類型的創新型“工程師”和生產服務一線高素質的技術技能型人才的重任。以工程設計能力為核心的工程實踐能力訓練是高等工程教育的本質所在,強調通過現代工程設計思想和設計方法教育,通過工程設計能力培養和工程實踐訓練,使工科本科學生在校期間獲得現代工程師的基本訓練。因此,本文主要討論在轉變經濟發展方式、推進供給側結構性改革的經濟背景下,工程教育中本科學生工程設計能力培養的途徑和方法。主要包括高等工程教育及其目標,現代工程師的能力要求,工程設計及其方法,院校工程教育階段(工程設計教育)的工程設計能力培養等四個方面的內容。通過分析討論使工程教育中更加突出工程設計能力培養,更加科學合理、規范有效地設置和實施工程設計能力培養環節,培養以創新為特征的時代所需要的工程技術人才。

1高等工程教育及其目標

教育承擔著培養什么樣的人和怎樣培養人的重大社會使命。高等工程教育是教育科學與工程技術的交叉與融合,是專業教育。它的顯著特點有三個:一是以技術科學作為主要學科基礎;二是以工程技術應用作為主要研究內容;三是以培養能將科學技術轉化為生產力的工程師為人才培養目標。[1],技術科學基礎與工程技術應用之間的矛盾運動構成了高等工程教育區別于其它類高等教育的特殊性。技術科學是基礎科學與工程技術之間聯系的橋梁,其內涵是“研究相鄰幾門工程技術方面普遍出現的問題---共同性自然規律,把工程實際中所用的許多設計原則加以提煉、整理和總結,使之上升成為理論,因而就能夠把各個不同領域的工程實際的共同性顯示出來,并服務于工程技術”[1]。基于高等工程教育的特征、內涵,院校工程教育階段的主要任務是使受教育者獲得較為系統的理工學科的理論知識、基本技能的學習和訓練,使其在畢業時具備成為合格現代工程師的基本素質和條件,或者稱為現代工程師的毛坯。

2現代工程師的能力目標

高等工程教育的人才培養目標是工程師,中國特色現代化建設需要大量的多層次、多類型的現代工程師。因此,必須用符合時代要求的先進的現代工程教育觀指導現代工程師培養。理論知識、理論教學和實踐教學、工程實踐訓練之間的關系、地位與內容融合問題一直是高等工程教育討論的核心問題,因而其改革的重點和策略一直圍繞著核心問題而展開。長期的工程教育實踐使教育者深刻反思、認識到:培養現代工程師,必須堅持科學教育與工程實踐訓練并重的核心理念。二者并重并統一于工程師培養過程的工程教育觀是現代工程教育觀的核心內容?,F代工程對現代工程師的基本素養和能力要求也證明了現代工程教育觀的科學合理性。現代工程已經形成了以市場需求為源驅動力,以研究開發、技術設計、制造運行、營銷管理和咨詢服務等為主要服務環節,以有效供給市場、提高供給質量為目的,以綠色技術、綠色制造、綠色產品和資源循環為工程理念的工程生命周期。其中,最基本的是研發、設計、制造和營銷,而設計處于中心地位,是聯系他們的紐帶。設計活動的驅動輸入是基于主體需求和研發的初步試驗品,其輸出結果是明晰和規范的紙質和電子圖式(圖示、圖形)模型、程序及操作流程和相應的技術說明文檔,也包括在不同的設計階段試制的樣機或實物模型。制造(建造)的驅動輸入是設計輸出的結果,其輸出是投放市場或服務社會的工業產品(軟件、硬件)與服務。在經營銷售與服務活動過程中,工業產品完成自己的壽命(主要是產品或者設備的技術壽命和經濟壽命),從而為下一代產品設計提供新的需求和技術信息。這就要求現代工程師必須掌握扎實的自然、人文社會和管理科學基礎,掌握以技術科學為主要學科基礎、工程技術專業知識與技能,并能夠綜合應用科學的知識、方法和技術手段分析和解決各種工程實際問題。[2]美國經過大量研究論證,發現產品成本的70%由設計階段決定,有效的設計能夠提高產品質量、減少成本、縮短生產周期,更好的滿足客戶的需求。[3]因此,工程設計能力,包括工程創意創新設計能力是現代工程師必須具備的核心能力,它決定著國家工業化水平和創新能力能否走在世界前列。必須將工程設計能力培養包括科學知識、工程設計理論方法、工具手段和創新意識、能力等貫穿于工程教育全過程。

3工程設計及其方法

設計是基于某種需求的有目的性的創造活動,設計需要有創意構思和設想計劃。在我國2012年公布的學位授予和人才培養學科門類設置中,設計學第一次獨立以一級學科的形式出現,設計學的主要研究領域有工程設計、工業設計、環境設計、視覺傳達與媒體設計、信息與交互設計和手工藝設計等。

3.1工程設計的內涵與發展

辭海[4]中關于工程設計概念的外延側重于建造性工程設計,實際上除建造性工程設計外,還有大量的不斷延伸和拓展的制造性工程設計。本文主要討論制造性工程設計,就是將多種材料經過多個復雜的加工處理過程,做出一種新的復合材料或者、產品、設備、裝置、裝備和系統來的工程設計方法。工程設計的研究內容注重于功能、性能、結構、材料、環境、成本、程序、工藝和流程等。文獻[5]將工程設計的內涵概括為:工程設計實際上是求解一個工程問題的思維和實踐過程。進一步說,也就是在給定的初始狀態和各種約束條件下,經過構思和創造,解決有關參數的選擇與優化問題、設備工具與工序的選擇、各種界面的銜接與匹配問題、工程組織管理問題,效率、效力和功能的提升與優化問題,形成一個能夠從初始狀態經過一系列中間環節轉化為現實目標狀態的設計結果的活動過程。該設計結果可以是工程設計圖紙、運作方案、工程規劃(計劃)、工程規范和工程標準等,更為顯著的特征是,在工程實踐中依據這些工程設計結果,可以建造或者制造出人造物來。伴隨著科學技術和工程技術的發展,工程設計的演化大體可分為傳統工程設計、現代工程設計和創新設計三個階段。[6]傳統工程設計,指工業革命之前的工程設計活動,是基于個體和手工作坊制的師徒口頭傳授經驗和技藝的設計,設計工作主要在于產品或系統功能的構造。工匠既是設計者、制造者也是銷售者,制造過程主要依靠手工完成?,F代工程設計開始于工業革命之后,特別是電氣化時代的出現,社會化機器大生產的分工,設計逐漸和制造分離開來,逐步形成了專業的設計工程師。這時,大學也將工程設計作為課程教學的內容,1852年,德國Reuleaux教授的《機械原理》教材問世,工程設計主要基于現代科學技術知識,創造應用價值,通過市場競爭與選擇創造經濟品牌價值。在此階段,工程設計理論與方法學,工程設計方法與技術,設計自動化方法和技術,設計工具等逐步建立、形成和發展。工程設計作為廣義制造中的核心和靈魂等到確立。20世紀60年代,美國、英國和德國發起了一系列的有關工程設計的研究活動。德國提出了“提高競爭力的關鍵在設計”的口號,對工業中獲得的經驗進行提升和理論概括,1976年,Pahl和Beiti教授的《工程設計學問世》,隨后被譯成了包括中文在內的七種語言,成為指導工程設計的經典著作。[7]美國主要通過從外部觀察對工程設計過程進行歸納概括,目的在于建立工程設計理論和支持工具。目前我們國內流行的仿真、工程設計支持軟件幾乎全部是美國公司的產品?;趥鹘y工程設計、現代工程設計而成長起來的創新設計,設計的過程、方法、對象、制造和經營服務都依賴于互聯網環境、知識信息大數據,設計更具有個性化、定制式和系統創新的特征,設計以綠色化、數字化、網絡化和智能化為未來發展方向。在產品的全生命周期內,以系統建模與優化計算等先進工程設計技術為支撐,建立具有豐富設計知識庫和模擬仿真的數字化智能設計系統,并能夠在不同地域的虛擬數字化環境里并行、協同地完成全數字化產品設計,結構、功能和性能的計算、優化仿真和整體裝配運行。[8]創新設計是我們當前和后續努力達到和實現的目標,通過創新設計引領我國制造業強國、現代化國家的實現。創新設計的實施需要大批的掌握創新設計理論、技術和方法的人才支撐,以工程設計的教授與學習為核心的工程設計教育,就成為了高等工程教育培養現代工程師的第一位的核心的內容。

3.2工程設計的顯著特點

世界著名空氣動力學大師馮•卡門說:科學家發現(discover)已經存在的世界;工程師創造(cre-ate)一個過去從來沒有的世界。后來有人補充說,藝術家想象(imagine)一個過去和將來都“不存在”的世界。因此,“科學發現”“技術發明”“技術創新”和“工程設計”成了固定搭配詞語。工程設計把工程和科學明顯的區分開來了??茖W研究只有第一,沒有第二;工程問題的解答具有非唯一性,是在多項約束和矛盾沖突中協調實現的。因此,工程設計的顯著特點包括:創造性、復雜性、選擇性和妥協性。工程設計要求工程師以工程可實現性為必須前提條件,針對實際的工程問題給出可行的、可操作的實施方案。

3.3工程設計基本方法

國民經濟各個產業部門,特別是細分的各工程領域在其單元(部件)、設備、系統及其產品或者工藝流程的設計方法上各有特點,綜合各方共性,討論一般工程設計的基本環節、內容要求,對提高工程設計教育質量,培養適應創新驅動發展戰略的工程技術人才是有重要意義的。一個基本的設計過程通常包括:需求調查與分析,制定設計方案,模型制作,方案測試評估與優化和編制用戶手冊等主要環節,是一個具有反饋和循環的動態過程。(1)需求分析。以需求為源驅動力,發現與明晰工程設計問題,以形成設計要求說明書文檔為標志。設計要求說明書的主要內容包括:設計對象的總體目標,功能要求,性能指標(技術指標或總體技術水平的要求),結構外觀要求,環境目標要求,安全性,可靠性要求,成本要求和時限要求,等等。(2)方案設計。以所形成的設計要求說明書內容為目標,收集設計所需要的信息完成設計分析;以工程設計的主要因素為主線,提出盡可能多的設計構思,將最能取得希望效果的構思以功能結構圖、模型、語言和文字等方式呈現出來;進而對各種構思進行篩選,從而獲得實現目標的比較滿意的設計方案。(3)模型(原型)制作。以獲得的滿意設計方案為指導,以模型(原型)制作或者開發原型機為主要任務,發展構思、檢驗產品的造型結構以及零部件的裝配關系,進一步完善產品設計方案。該環節包括圖樣繪制和制作模型兩個階段,產生工作原理圖、整體和局部結構圖(包括加工要求)、裝配圖和不同的模型制作。現代設計過程中廣泛使用計算機輔助設計制造技術,模型或原型連接、裝配和試驗,全部在計算機支持的可視化系統中可以完成。(4)方案測試、評估與優化。測試的目的是檢驗產品在結構、功能和技術性能等方面是否達到了設計要求說明書的指標要求,同時,對設計方案和產品進行全面的評估,以便進一步優化設計方案。(5)編寫用戶手冊。用戶手冊也稱為產品說明書,它可以幫助消費者正確使用、保養產品,有效發揮產品使用價值。產品說明書一般由標題,正文和標記等組成,要求語言準確、通俗、簡潔、內容條理清楚。

4工程設計能力培養

工程設計教育的主要任務是培養工科學生的工程設計能力,工程設計能力培養必須以掌握和運用工程設計方法為主要內容。院校工程教育中的工程實踐訓練擔負著培養學生工程實踐能力、特別是創新設計能力的重任,通過工程實踐教育、訓練,著力培養學生的工程實踐能力、工程設計能力和創新能力。工程設計能力培養必須分層次循序漸進,由基礎的初步設計、綜合到創新,由相對獨立到交叉融合。相應的環節包括:設計性、綜合性實驗,課程設計,綜合實訓,科技創新和學科競賽,畢業設計等。設計性、綜合性實驗:設計性和綜合性實驗是培養學生設計能力的基礎。其中,設計能力的培養過程是在明確實驗目標任務與要求的基礎上(需求),由學生自行設計實驗方案(設計方案)、選擇儀器設備、自行搭接實驗線路(模型制作)、擬定實驗步驟、完成實驗任務(方案測試)、撰寫實驗報告與交流等階段組成。這是工程設計能力培養的起步,必須把工程設計的基本思想和方法融入其中,指導學生熟練掌握和運用。從基礎課、專業基礎課到專業課,設計性和綜合性實驗項目的數量應依次增加。以項目數計,總的設計性、綜合性的項目數應在60%以上。課程設計:該環節是在工程基礎課程、專業基礎和專業課程之后設置,與課程學習內容緊密相關的具有綜合性的小系統、產品或者設備、單元(部件)等的設計/開發任務。主要包括任務確立、市場分析、方案設計、加工制作、調試運行、分析測試和撰寫設計報告的全過程??傮w課程設計設置數目不少于3個。通過訓練,使學生能夠鞏固和提升工程設計能力,將所學習的工程設計理論和方法、專門領域的設計知識、設計支持工具(CAD、CAE、EDA)等方法和工具與實際應用緊密結合起來,解決工程實際問題。同時,能夠考慮各種約束關系。綜合實訓:為提升工科大學生工程技術設計能力而設置工程實訓環節,實訓以各專業工程技術專題為基礎、實施“實踐(習)+培訓”的工程實踐訓練。真實的企業環境,嚴格的企業運營管理制度和市場化的設計項目實戰是達到綜合實訓目標的三大必備要素??萍紕撔潞蛯W科競賽:是工程設計能力和個性化培養的重要途徑。根據興趣和特長,學生自由選擇項目,撰寫提交項目申請書(包括項目的依據和需求,實施方案,儀器設備和工具,項目計劃與經費預算等),自行組織3人左右的項目團隊。指導教師團隊對學生選題進行答辯,確定資助項目與經費,項目完成時必須提供設計作品,進行驗收和答辯。此基礎上,進一步選拔部分學生參加如電子設計競賽、“飛思卡爾”杯智能汽車和機器人競賽等學科競賽項目。實踐證明,這些科技創新活動能夠充分發揮學生的學習積極性、主動性,有效提高學生設計、綜合能力,運用新型設計/開發工具的能力和創新設計能力。畢業設計:是工科各專業本科生在院校工程教育階段工程設計能力培養的最后一個全面的綜合性實踐環節,是針對某一課題任務(企業實際問題)綜合運用所學專業理論知識、技術和設計開發工具來構思設計方案,并予以實現的創新過程。具體需要完成調研選題、需求分析、文獻綜述、方案論證、系統設計、分析測試、性能分析與交流和撰寫設計報告等工程設計方法的基本步驟。畢業設計題目類型可分為工程設計型、實驗設計研究型和軟件設計/開發型等。此環節采取校內外相結合,以校外企業實踐基地為主來實施。依照上述思想,作者及其團隊在江蘇理工學院電氣信息工程學院教學實踐中實施了多年,學生普遍掌握了基本的工程設計方法,具備了工程設計的初步能力。近10年電氣信息工程學院學生獲得了全國電子設計競賽省級三等獎以上獎項85項,近6年獲江蘇省大學生實踐創新訓練計劃項目44項,近4年的全國大學生“飛思卡爾”智能車競賽獲得賽區二等獎以上獎項15項、全國一等獎2項,近3年的全國大學生物聯網工程設計競賽賽區特等獎2項、全國二等獎1項。

5結語

綜上所述,緊緊圍繞院高等工程教育中工程設計能力培養問題,從高等工程教育及其目標、現代工程師的能力要求、工程設計及其方法、院校工程教育階段(工程設計教育)的工程設計能力培養等四個方面進行了論述和探討。目的使得工程教育中更加突出工程設計能力培養,更加科學合理、規范高效地設置和實施工程設計能力培養環節,培養適應以創新設計為時代特征的工程技術人才,為實現兩個百年的奮斗目標提供強大的人才支撐。

參考文獻:

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[7]馮培恩.設計、創新及其發展環境[J].機械工程導報,2014(2):24-28.

環境科學與工程培養方案范文6

關鍵詞:應用型環境工程;環境監測綜合實驗;教學改革

作者簡介:朱延美(1976-),女,山東泰安人,泰山醫學院化工學院,講師;王仁亮(1978-),男,山東青島人,泰山醫學院化工學院,講師。(山東 泰安 271016)

基金項目:本文系泰山醫學院教學研究課題(課題編號:XY2011027)的研究成果。

中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)06-0129-02

根據中國教育在線統計數據,截止到2013年,全國共有近三百所本科院校設有工科專業環境工程專業,其中只有六十多所院校隸屬于211重點建設院校,近80%的院校屬于地方本科院校。新建地方本科院校在我國高等教育由精英教育走向大眾化教育的過程中迅速發展起來,新升本院校主要培養面向地方、面向一線的應用型高級技術人才,已被社會所廣泛接受。[1]高等教育的核心是人才培養,高等學校的功能定位和發展選擇首先應考慮人才培養的規格,即人才培養的層次和類型定位。教學應用型高校著重承擔面向生產、管理、服務一線的高級應用型技術人才的培養,主要致力于社會現實問題和生產實踐問題的研究與探討,主要是將高新技術轉化為現實生產力,從而促進經濟與社會的發展。[2]

泰山醫學院環境工程專業自2002年開始招收本科學生,主要面向山東省內招生。建設初期主要模仿傳統大學環境工程專業的培養模式,自身特色不鮮明。隨著高校進一步擴招,入學學生的整體素質趨于降低,課程設置不合理、培養學生社會適應能力較低這些問題逐漸顯現。為此,作為醫學院校內的環境工程專業,必須明確定位,調整人才培養目標,順應社會需求,根據學生的水平因材施教,著力培養能夠適應社會需求的應用型、綜合型高素質技術人才。

環境監測實驗是為了培養學生良好的實驗技能、提高學生理論與實踐結合的能力而開設的一門課程。泰山醫學院環境工程專業在“環境監測”課程后開設了為期兩周的環境監測綜合實驗。此時,學生已經具備了無機化學、有機化學、物理化學等基礎化學理論及相應的基礎實驗技能,同時已經初步接觸環境工程專業課程,多數環境監測實驗已經做過。環境監測實驗正是對先修理論課程及實驗技能的綜合應用,其目的是充分調動學生的主觀能動性,鍛煉學生的動手能力、獨立開展實驗的能力,提高其實驗水平。環境監測綜合實驗是知識與能力、理論與實踐相結合的關鍵,是訓練環境分析檢測與監測技能、培養創新意識的重要手段,可以增強學生對環境監測工作的感性認識,樹立嚴謹的工作作風和實事求是的科學精神,提高觀察問題、分析問題和解決問題的能力,為培養應用型環境工程本科人才奠定良好的基礎。[3]

一、強調實驗開設細節,規范基本操作,培養良好實驗習慣

泰山醫學院環境工程專業于2002年秋季開設此課程,實驗開展結果表明,綜合實驗取得了一些好的經驗,但實驗技能訓練效果一般,沒有達到教學大綱的要求。綜合分析存在的問題及原因發現,綜合實驗的開展應從如下幾個方面加以改進。

1.綜合實驗內容的設計

泰山醫學院環境工程專業初開設環境監測實驗時,實驗方案較為單一:基本內容是指導教師確定一種或幾種監測對象,將幾個獨立的環境監測項目組合起來,實驗室按照課程實驗的準備方式進行準備。結果是實驗室和指導教師做了大量的準備工作,而學生僅僅按照實驗步驟說明機械地完成實驗內容,簡單地重復環境監測課程的實驗方法。實踐證明,這種實驗組織形式,學生基本沒有自主思考的過程,對其能力培養的效果甚微;另外,由于實驗基本上為先修課程中驗證性實驗的重復,學生不夠重視,導致實驗效果較差,不能滿足教學大綱的基本要求。

針對在實驗過程中出現的種種問題,泰山醫學院環境工程教研室組織全體指導教師對此展開討論,決定改變過去全班一個任務、實驗室準備過多、學生動手較少、教師指導過細、學生獨立思考較少的現象,確立了綜合實驗以學生獨立工作為主、教師加強指導為輔的基本原則。通過討論,明確了實驗指導教師的任務是確定實驗大方向,指導學生制訂實驗方案、確定實驗項目、監督檢查實驗過程,幫助學生提高實驗整體水平及理論的應用能力。在上述原則的指導下,泰山醫學院環境監測實驗內容主要結合學校周邊環境,以流域某一要素為監測評價對象,例如,分別以校園飲用水水質和校園生活污水為評價對象。在設計實驗內容時,根據所要監測的環境特點確定小組實驗任務的重點,以避免相互間的干擾。在進入實驗室之前,教學任務要傳達到每一個同學,指導教師要提出明確、具體的要求,學生應在進入實驗室之前完成初步的監測方案的設計。

2.環境監測實驗方案的設計

要求學生在指導教師任務下達后,根據其已經具備的理論知識,自主查找一定量的文獻,初步確立實驗路線,制訂明確的實驗計劃,包括實驗目的、主要監測項目、采樣、采樣頻率、數據處理等內容。指導教師要組織每一個學生小組討論,注意充分調動學生的主觀能動性,指導學生廣泛查閱國家標準及其他相關文獻;指導教師協同實驗室準備人員為學生提供實驗室已具備的基本實驗條件,引導學生制訂可行的實驗方案,確定合理的實驗監測項目,明確實驗方法。實驗進行之前,要求學生將其設計的實驗方案細化,具體到實驗方法、大體步驟及實驗所需要的藥品、儀器種類數量等細節問題。在為期兩周的時間內,要求學生提前準備,在2~3天內確定實驗方案,著手準備實驗。

實驗方案的設計可以檢驗學生對環境監測理論知識的靈活應用能力。結果表明,實驗開始時,大部分學生還只能停留在照抄課本內容的層次上;在經過大家的細致討論后,多數學生基本能夠根據具體監測對象的特點制訂有針對性的監測方案,課本上的知識不再是簡單的教條。經過實驗方案設計的訓練,多數學生對于環境監測理論知識在實踐過程中的應用有了一定程度的感性認識。

3.基本操作的強化

近年來由于高校擴招,而基礎建設及高水平師資力量又不能有效跟進,導致多數學生的基礎實驗訓練效果較差。綜合實驗開展過程中,有些學生基本操作不規范,例如有些學生尚未掌握玻璃儀器的洗滌、移液管的使用、滴定管的讀數及藥品的配制等基本操作規范;另外,還發現部分學生標簽書寫也存在很多問題,多數學生不了解書寫規范,僅會按照自己習慣的方式書寫。基于上述原因,針對高年級學生開設綜合實驗時,教師的指導工作仍然需要細致,要及時糾正學生的不規范操作,要特別強調基礎操作的重要性,從嚴要求,讓學生了解養成不良習慣的危害性。根據學生基礎知識掌握的程度,教師要有針對性的進行指導,從玻璃器皿的洗滌、實驗用水的要求、各種量器的使用規范、藥品的配制到實驗的開展、數據記錄等一系列實驗中涉及到的問題,對學生進行系統性的指導,幫助學生養成良好的實驗習慣。

4.數據處理及問題討論

學生在綜合實驗過程中,指導教師應該指導學生做好數據的整理工作。在環境監測實驗開設過程中發現,開始進行實驗時,很多學生的積極性很高,很快有了大量數據,但是結果證明很多數據并不可靠。究其原因在于:一是學生沒有注意記錄實驗過程,實驗條件不能保證一致;二是學生還沒有養成隨時總結分析實驗結果的習慣,結果就是某個問題的不當處理導致大部分數據的無效性,大量的工作成為無用功。在此種條件下,指導教師要及時引導學生總結整理數據,指導學生自己發現問題并找出原因,及時調整實驗方向。此外,切忌不能打擊學生的積極性,要鼓勵學生主動尋找原因,注意鼓勵學生面對實驗失敗的勇氣,培養學生嚴謹的實驗態度。同時,指導教師要鼓勵學生查閱相關資料,學會數據處理的基本思想、方法。

二、結合開放實驗室,培養技術學習能力和應用能力,延伸實驗效果

環境工程應用型人才的培養目標是:面向環境保護技術產業,在工業、工程領域的生產、建設、管理、服務等第一線崗位,直接從事解決實際問題并維持工作正常運行的高等技術型人才。[4]經過認真研究,認為可以結合開放實驗室計劃訓練學生學習新技術、應用新技術的能力。環境監測課程實驗及綜合實驗包括大部分常規環境監測項目,為調動學生學習新技術的積極性,設計有真實感的環境問題以引導學生進行探索。例如,設計室內裝修污染、排污導致的生態破壞等問題,引導學生查閱資料、自行設計方案并進行實驗,通過數據分析得到結論,并能夠給出有針對性的建議等。通過開放實驗室的擴展,提升了環境監測綜合實驗的效果,學生將理論知識應用于實踐的能力進一步加強。

參考文獻:

[1]夏建國,劉曉保.應用型本科教育: 背景與實質[J].高等工程教育研究,2007,(3):92-95.

[2]陳小虎,屈華昌,邵波.教學應用型本科院校的辦學理念及其路徑選擇科院校的辦學理念[J].中國大學教學,2005,(2):58-60.

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