環境工程專業實踐教學新模式的探索

李立欣， 宋志偉， 戰 友， 羅克潔， 潘 宇

(黑龍江科技大學 環境與化工學院, 黑龍江 哈爾濱 150022)

?

環境工程專業實踐教學新模式的探索

李立欣， 宋志偉， 戰 友， 羅克潔， 潘 宇

(黑龍江科技大學 環境與化工學院, 黑龍江 哈爾濱 150022)

為建立適合復合型人才實踐教學培養新模式，對環境工程專業實踐教學的必要性以及主要問題進行了分析，結合黑龍江科技大學環境工程專業實踐教學的具體情況，提出了“5432”實踐教學新模式，對實踐環節進行了優化。結果表明，優化和構建的實踐教學模式對提高大學生的工程實踐能力、創新實踐能力和綜合實踐素質有良好的推動作用。

地方院校; 環境工程專業; 實踐教學模式

0 引 言

目前，我國環境狀況不容樂觀，環境總體惡化的趨勢尚未得到根本遏制，環境壓力繼續加大，不僅給國家造成了嚴重的經濟損失，而且嚴重威脅到了人民身體健康，正日益引起人們的重視，我國急需符合可持續發展需求的高層次環境工程應用型人才[1]。由于環境工程學科具有鮮明的實踐特點，實踐能力培養是高等院校提高人才素質的一個重要教學環節，如何完善實踐教學培養模式，積極探索新的教學模式，克服和突破傳統教學模式的局限性，尤其是如何建立以加強學生實踐能力和培養創新精神為目標的新型實踐教學模式，是各高校環境工程專業急需解決的一道難題[2-3]。

實踐教學環節是本科教學中的一個重要組成,過實踐教學改革,提高實踐教學的效果,培養創新人才,以適應社會對高級工程技術人才的需求[4]。地方工科院校要結合其自身特點和人才培養目標定位不同，使人才培養模式相應變化，因此建立適合地方工科院校應用型實踐教學模式十分必要[5-6]。本文從實習、實驗、設計等不同實踐環節探討環境工程專業實踐教學模式改革。

1 環境工程專業實踐教學必要性及存在問題

在大多數地方工科院校，環境工程人才的培養模式采取的是單一的實踐教學，即“實驗-實習-設計-畢業設計”，但大部分院校的實踐教學模式都不十分完善，還都沒有形成各自的教學特色，教學內容也只是停留在“理論為主、實踐為輔”的教學模式階段，如地方工科院校環境工程專業的教學大多存在教學資源的建設與其規模的擴張不同步，實踐教學設備不能及時更新，使教學質量受到限制；環境工程專業的快速發展對實驗教學提出了新的要求，傳統教學中存在的實驗課程設置少、實驗項目設置不合理、實驗設備落后等問題；很多地方院校實習學時不能保證，由過去的實際動手變為走訪參觀、由長期實踐變為短期接觸；另外實習經費明顯不足，使實習學時大量削減，學校沒有建立穩定的實踐教學基地，實習企業由于自身的生產、安全問題而不愿意接受學生實習，有些院校建立的校外實習基地只能滿足學生最基本的實踐教育的需要，難以提高學生的動手操作能力，根本達不到實踐培養的目的；各個學校在引進人才時著重考慮科研能力高低，而忽視了人才的實踐能力，導致很多專業課教師，尤其是年輕教師，缺乏實踐鍛煉，實踐能力較弱。多數年輕教師畢業后從未到相關企業或者設計院進行掛職鍛煉，未接受過企事業單位實際工作人員的系統實踐指導，指導教師的實踐能力直接影響到了學生實踐能力的培養和提高。這些問題的存在大大削弱了某些地方工科院校在實踐教學方面的成效，不利于培養學生的實際動手能力，不利于學生綜合實踐能力的鍛煉和提升。

2 構建“5432”實踐教學新模式，強化環境工程專業實踐環節

根據多年實踐教學經驗，筆者發現在實踐教學過程中，要逐漸將教學重點轉向培養學生實踐動手能力上，這對進一步激發學生的創新能力、思考能力更為有利[7]。結合地方工科院校環境工程專業特點，建立了“5+4+3+2”完整的實踐教學培養模式，即五大實習、四大課程設計、三大實踐創新平臺、兩個環境工程畢業環節，即“設計+論文”。這些實踐環節分別安排在大二、大三、大四年級，本文從以下幾個方面對實踐教學環節進行改革，并提出新的實踐教學模式。

2.1 專業實習

隨著高等教育的發展，傳統的實習模式面臨巨大的挑戰,引起各方關注[8]。根據環境專業畢業生反饋的信息，本專業在實習類型和實習內容方面進行了改革，環境工程專業結合本校學生及學校礦業特色，設置了環境監測實習、認識實習、礦山環境工程實習、水污染治理生產實習和畢業實習。

目前，本專業按照“專業對口、條件完好、滿足實習要求”的原則，已經建立校內外實習實訓基地10余個，同其中 7個實習基地簽訂了合作協議，成為穩定的、長期的校級掛牌實習基地。聘請了多名校外實習基地高級工程師作為兼職實習指導教師，有利于學生掌握實習企業第一手相關資料，便于學生了解實際生產中出現的問題，提高學生解決現場實際問題的能力。同時挖掘學校現有內部資源，利用校內后勤水電中心、中水廠和供熱中心作為校內實踐基地，其完備的生產工藝及設備為環境工程專業學生的實踐能力培養搭建了優質的校內實踐平臺，使學生在校內提高實踐能力成為現實；強化了實習時間，保障實習學時數。如環境監測實習、認識實習、礦山環境工程實習時間均為兩周、水污染治理生產實習和畢業實習分別為四周和三周，使學生在較為充足的時間里掌握實習企業的生產工藝以及相關企業生產實踐經驗；優化了實習過程及內容。具體為： ① 專門制定了“環境工程專業教學實習管理辦法”等實習管理制度，對實習的全過程提出了具體的要求，本專業還制定了實習教材(指導書)，通過制定實習相關制度及規范，既保障了學生實踐教學質量，又增強了學生主動學習的積極性；② 每名指導教師指導學生數10～20人，學生進廠后根據企業車間或科室情況分組輪換實習，每個崗位都配有技術工人或者技術工程師進行崗位技術培訓，便于學生掌握各崗位相關專業知識，同時，學生進一步熟悉環保企業運行情況以及工作程序，就業能力大大提高。

2.2 課程設計

結合多年就業市場調研的經驗，在08級教學大綱中對課程設計的內容進行了微調，開設了大氣污染控制課程設計、泵站與管網課程設計、污水處理課程設計和環境影響評價課程設計，均安排在主干專業課學習結束后。同時我們從三方面對課程設計過程進行了優化及改革：學生分組方面，打破了原來3～5人為一組一個題目的傳統模式，采用一人一組一題，避免了個別同學偷懶、學習積極性不高、過度依賴同組其他同學的現象，同時達到了培養學生綜合應用所學專業知識，獨立進行工程項目設計的能力的目的；選題方面，設計題目均來自于工程實際，利用實際工程的資料由學生自行設計；在課程設計考核方面，改變了原來僅依靠報告和圖紙質量評分的傳統模式，加入了答辯考核環節，通過一問一答考核環節，強化了學生的實踐知識，鍛煉了學生的口頭表達和臨場應變能力，為今后就業求職打下良好的基礎。

2.3 創新實踐平臺

黑龍江科技大學環境工程專業從三個方面對創新實踐平臺進行了建設。分別是綜合創新性實驗、參與教師實際科研項目和大學生科研立項 (見圖1)。綜合創新性實驗是一些綜合性比較強且有一定的設計內容的實驗，例如課程設計、畢業設計以及參加一些競賽所需要的實驗[9]。本專業現開出實驗項目數為41個，其中綜合性或綜合創新性實驗31個，其中綜合性實驗比例占到實驗總數的75.61%。在綜合創新實驗設立方面進行了改革，如在實驗初期，指導老師將學生按2或3人進行分組，下達實驗任務書，由學生查找資料確定實驗方案，有利于學生發揮所長，分工合作，有的側重查閱文獻資料，有的側重實驗操作，有的側重數據分析總結，此項措施既培養了學生實踐動手操作能力，又培養了學生的團隊意識和協作能力。我們還將最新的科研課題應用到綜合性實驗教學中去，如本科生的“生產石墨廢水污染指標測定及分析”就來源于本校老師參與的“十二五”國家科技支撐計劃“高純石墨材料開發及其典型應用”。試驗過程中，學生掌握了硝酸根、氨氮、硫酸根以及錳離子的測定方法、原理、以及分光光度計、離子色譜、等離子體發射光譜儀等大型分析測試儀器的使用方法，同時了解并掌握了高純石墨制備的工藝流程、優缺點等相關專業知識。

圖1 環境工程專業創新實踐平臺設置圖

在教師科研方面以及大學生科研立項方面，本專業在新生剛入學即開設環境專業導論課，由實踐經驗及科研閱歷豐富的專業教師把本系老師的科研方向以及特色向學生們進行介紹，同時鼓勵學生參與教師科研項目并積極進行大學生科研項目立項，收到了良好的效果。近3年來，本專業100余名學生參與教師科研項目，大學生科研立項40余項，公開發表科研論文20余篇，其中被三大檢索收錄8篇，授權國家實用新型專利2項。通過以上改革有效地培養了學生分析問題和解決問題的能力，有利于激發大學生的創造性思維、好奇心和求知興趣。

2.4 畢業設計+畢業論文實踐教學

本科畢業設計和畢業論文是本科生培養體系中的關鍵環節，是為培養學生科學研究和提高實際工作能力而設置的實踐教學環節，也是對學生運用所學理論知識，分析問題、解決問題綜合能力的訓練與檢驗[10]。它直接影響著學生走上工作崗位后的發展。同時，畢業設計和畢業論文質量的高低在一定程度上也反映了高校的教學質量和水平[11-13]。

環境工程專業通過多年的教學改革實踐，形成了自身的特色，主要體現在：① 搶前抓早，要求明確。為了加強管理，我們在大四上學期初就制定了畢業設計和論文工作計劃，嚴格執行《畢業設計過程管理規定》，在下達設計任務書時，也將《環境工程畢業設計(論文)指導書》以及《畢業設計的評分辦法及標準》下達到每位指導教師和每名學生手中，收到了很好的效果；② 選題方法科學，設計(論文)方向多樣。大四上學期11月份開展畢業設計(論文)題目選擇工作，指導教師擬定畢業設計(論文)題目，要求畢業設計和畢業論文題目均來源于實踐工程項目或者科研項目，題目涉及面廣，如水處理設計(工業廢水及生活污水)、大氣除塵脫硫設計、環境影響評價報告、清潔生產審核報告和實驗畢業論文等。一人一題的比例為100%，要求與往年無重復題目，避免抄襲模仿現象出現。學生與導師間實施“雙選制”，充分尊重學生個人的興趣愛好；③ 開題規范。根據學校要求和專業教學計劃的安排，我們對開題報告內容、格式、參考文獻數量、設計(論文)進度等都做了嚴格的規定。要求開題學生都要參加大組答辯，答辯過程中如果發現實驗設計不合理，設計方案論證不充分等現象，要求學生盡早整改，再次答辯，通過后才能進行正式的畢業設計(論文)工作；④ 加強過程管理。本專業在開題時進行答辯并要求指導教師進行開題總結，中期時指導教師要進行中期答辯和中期總結。設計(論文)完成后，學生要提出申請批準后才能進行答辯，最后指導教師要進行答辯總結。實行節點式管理，根據開題報告的時間安排，進行節點式管理，學生不能按時完成設計(論文)任務的，凡屬個人原因的，將納入學生的畢業設計總成績考核，凡按照節點式管理始終不能完成設計進度的，不能參加畢業答辯，其成績按0分計。實行教師例會制，全體指導設計(論文)的教師每周進行一次例會，針對設計中出現的問題進行討論并進行總結，對下一階段的任務進行統一布置要求。施行設計(論文)簽到制，嚴格對學生的管理，對于請假做嚴格規定。指導教師施行坐班答疑制度，并實行教師簽到制度，隨時解決學生在設計中遇到的各類問題。 ⑤ 優化畢業設計(論文)成績評定方法及答辯過程管理。畢業設計成績由平時成績、設計質量和畢業答辯三部分組成，平時成績包括出勤、節點檢查結果、開題答辯、中期答辯；設計質量包括指導成績、評審成績。畢業設計(論文)答辯是畢業設計(論文)工作的最后一個環節,也是最重要的環節[14]。為檢驗學生對畢業設計的掌握程度，我們要求每名學生在答辯自述時做到脫稿，實行一票否決制；⑥ 優化畢業設計(論文)師資隊伍的建設。新補充到我系的青年教師，首先要到大中型環保企事業單位進行掛職鍛煉半年以上，目的是加強青年教師實踐技能以及理論聯系實際的能力，避免與現場實際脫鉤。環境專業共有教師12人，經過多年的培訓及再學習，每名指導教師已成為具有扎實的基礎理論知識，較高的教學水平，較強的專業實踐能力的“雙師型”教師。這樣既保證畢業設計的質量，又促進年輕教師專業水平的提高，實現了雙贏。

3 結 語

高素質創新型人才的培養是當前高校教育的重要目標，也是落實科學發展、實現科技強國戰略的重要環節[15]。隨著高等教育改革的大力推進，環境工程專業的實踐教學模式應該與時俱進，不斷調整，實時更新，應符合地方工科院校環境工程學科的特點和社會經濟發展的需求[7]。

實踐教學的效果如何，對提高教學質量、實現培養目標有著至關重要的作用。只有不斷地進行教學改革，不斷地加強實踐教學環節，充分發揮實習、課程設計，創新實驗，畢業設計等實踐教學環節的“實踐”特點，才能進一步提高學生綜合素質和實踐能力，并與環境工程專業總體培養目標相適應，進而提高學生的綜合能力及就業質量，更好地為社會培養優秀的環保工程技術和環保管理人才。

[1] 阮新潮, 孫 磊. 高等紡織院校環境工程專業實踐能力培養改革[J]. 廣州化工, 2012, 40(1): 139-140.

[2] 毛艷麗, 魯志鵬, 張勁松. 應用型本科院校環境工程專業人才培養模式和目標的探索[J]. 河南城建學院學報, 2012, 19(3): 31-33.

[3] 黃大明, 黃俊明, 黃 偉,等. 改革與創新實踐教學模式 推進校企合作平臺的建設[J]. 實驗室研究與探索, 2012, 31(6): 140-143.

[4] 林 嶸, 康其桔, 侯曉霞, 等. 課程設計教學模式探索[J]. 實驗室研究與探索, 2005, 24(增刊): 389-390.

[5] 廖興盛,裴習君,李 雪,等. 地方本科院校環境工程專業應用型人才培養模式初探[J]. 企業技術開發, 2011, 30(23): 198-200.

[6] 蘭善紅, 范洪波, 武秀文. 環境工程專業實踐教學體系改革的研究與實踐[J]. 東莞理工學院學報, 2011, 18(5): 109-113.

[7] 宋珍霞, 徐建平, 蔡昌鳳, 等. 環境工程專業應用型人才培養實踐教學改革探討—以安徽工程大學為例[J]. 安徽科技學院學報, 2012, 26(1): 80-83.

[8] 謝昭莉, 李 楠, 鄭 潔, 等. 對工科類專業實踐教學模式改革的思考[J]. 實驗室研究與探索, 2013, 32(11): 452-455.

[9] 周 密. “3 +3”實踐教學模式的研究與實踐[J].實驗室研究與探索, 2013, 32(8): 422-425.

[10] 高 琪, 李位星, 廖曉鐘. 工科專業本科畢業設計全過程考核評價體系研究[J]. 實驗室研究與探索, 2013, 32(11): 393-397.

[11] 陳一萍. 當前就業形勢下環境工程專業實踐教學改革初探[J]. 湖南省環境生物職業技術學院學報, 2011, 17(3): 56-60.

[12] 屈 霞, 劉自強. 提高高校本科畢業設計質量的對策[J]. 實驗室研究與探索, 2013, 32(7): 202-205.

[13] 張紀鵬, 宋 麗, 姜 慧, 等. 畢業設計過程中加強實踐環節的研究[J]. 實驗室研究與探索, 2010, 29(7): 111-113.

[14] 栗合營, 俞 梅. 關于畢業設計(論文)答辯工作的思考[J]. 實驗室研究與探索, 2005, 24(增刊): 414-415.

[15] 李永濤, 葛智勇, 田友偉， 等. 強化實踐教育 培養創新能力[J]. 實驗室研究與探索, 2014, 33(1): 160-163.

Exploration on New Practice Teaching Mode for Environmental Engineering Specialty

LILi-xin,SONGZhi-wei,ZHANYou,LUOKe-jie,PANYu

(School of Environment and Chemical Engineering, Heilongjiang University of Science and Technology，Harbin 150022，China)

To establish the new practice teaching mode of compound senior technical talents for local engineering colleges, the necessity of practice teaching for environmental engineering specialty was analyzed in this paper. Based on much experience of the practical teaching for the environmental engineering specialty in Heilongjiang University of Science and Technology, a "5+4+3+1" novel practice teaching mode was successfully proposed and the linkage of practical teaching was optimized at the same time. The results showed that the optimized and reconstructed practice teaching mode can obviously improve students’ capabilities in the engineering practice and innovation．

local colleges and universities; environmental engineering specialty; practice teaching mode

2015-02-28

黑龍江省教育科學“十二五”規劃2015年度省青年專項課題(GJD1215054)；黑龍江省教育科學“十二五”規劃2012年度課題(GBB1212050)；黑龍江省高等教育學會“十二五”教育科學研究規劃課題(HGJXHB1110866)；2014年度黑龍江科技大學教學研究項目(JY14-14)

李立欣( 1980-)，男，黑龍江鶴崗人，博士，講師，研究方向:環境工程專業教學與科研。

Tel.:15645083620; E-mail: lilixin1980@163.com

宋志偉(1968-) ，女，黑龍江哈爾濱人，博士，教授，研究方向: 環境工程專業教學與科研。

Tel.:045188036115;E-mail: szwcyp@163.com

G 642.4； G 648.1

A

1006-7167(2016)02-0175-04