“產(chǎn)學(xué)研”協(xié)同教學(xué)，助力新工科“金課”建設(shè)

王莉淋 張延宗 何燕 沈飛 張鵬 劉燕

摘 要 為助力四川農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院新工科“金課”建設(shè)，環(huán)境生態(tài)工程和環(huán)境工程專業(yè)核心課“環(huán)境工程原理”充分融合產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀需求和學(xué)科科學(xué)問題導(dǎo)向，以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)為目的，采用理論講解、分組案例設(shè)計、討論匯報、設(shè)計比賽、實踐觀摩、反哺科研等多個環(huán)節(jié)相結(jié)合，構(gòu)建了企業(yè)工程技術(shù)人員、研究所科研人員和課程理論教學(xué)團隊協(xié)同參與的“產(chǎn)學(xué)研”的課程教學(xué)模式。它使教學(xué)班級的學(xué)生參與和學(xué)習(xí)熱情高漲，達(dá)到了令人滿意教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 產(chǎn)學(xué)研結(jié)合 新工科 金課 教學(xué)模式改革

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2019.12.007

"Production， Teaching and Research" Collaborative Teaching to

Help the Construction of "Golden Course" of New Engineering

——Taking the teaching and practice of the "Principles of Environmental Engineering" as an example

WANG Lilin[1]， ZHANG Yanzong[1]， HE Yan[1]， SHEN Fei[2]， ZHANG Peng[3]， LIU Yan[1]

（[1] College of Environmental Sciences， Sichuan Agricultural University， Chengdu， Sichuan 611130;

[2] Institute of Ecological and Environmental Sciences， Sichuan Agricultural University， Chengdu， Sichuan 611130;

[3] Chengdu Tianyuan Water Co.， Ltd， Chengdu， Sichuan 611130）

Abstract In order to help the construction of the new engineering "golden course" of the Environmental College of Sichuan Agricultural University， the core course "principles of Environmental Engineering" of environmental ecological engineering and environmental engineering fully integrates the needs of the current industry and the guidance of scientific issues of the discipline， aiming at stimulating students' independent learning， it adopts several theories to explain， group case design， discussion report， design competition， practice observation and learning， and back feeding scientific research， etc In this way， the teaching mode of "production， learning and research" is constructed， which includes the participation of enterprise engineering technicians， Research Institute researchers and curriculum theory teaching team. It makes the students in the teaching class participate and study enthusiastically， and achieves the satisfactory teaching effect.

Keywords combination of production， learning and research; new engineering; golden course; teaching mode reform

在當(dāng)代高校“雙一流”建設(shè)的大背景下，人才培養(yǎng)成為高校建設(shè)的重中之重。專業(yè)是人才培養(yǎng)的基本單元，因此有了教務(wù)部“雙萬計劃”的提出與啟動。一門門優(yōu)秀的課程更是專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)，是專業(yè)人才培養(yǎng)的支撐，因此解決好課程的問題，建設(shè)一流學(xué)科、一流大學(xué)就成功了一大半。建設(shè)“金課”，淘汰“水課”是學(xué)科建設(shè)的必然要求。[1]新工科建設(shè)和“六卓越一拔尖”計劃2.0更是對各大高校新工科背景下的“金課”建設(shè)提出了更明確的要求。

四川農(nóng)業(yè)大學(xué)是以工科為主的省屬高校，結(jié)合服務(wù)地方的人才培養(yǎng)目標(biāo)，在新工科建設(shè)的路上不斷探索教學(xué)改革的思路并一次次付諸實踐。其中，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院在建設(shè)省、乃至國家一流專業(yè)的過程中，提出了針對工科專業(yè)核心課程的“產(chǎn)學(xué)研”教學(xué)實踐模式，在“金課”建設(shè)和人才培養(yǎng)方面取得了令人滿意的教學(xué)效果。圍繞專業(yè)核心課程“環(huán)境工程原理”“金課”建設(shè)，環(huán)境學(xué)院聯(lián)合四川農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)環(huán)境研究所以及環(huán)保領(lǐng)域的企業(yè)展開了“產(chǎn)學(xué)研”教學(xué)實踐模式的改革。改革的重點在“學(xué)生實踐環(huán)節(jié)——在教學(xué)中培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的能力”，[2]體現(xiàn)“思辨性”、“研究性”和“實用性”。[3]“產(chǎn)學(xué)研”教學(xué)實踐模式主要包括培養(yǎng)方案中課程結(jié)構(gòu)的調(diào)整，理論結(jié)合案例的生動課堂講解，學(xué)生為主體的分組案例設(shè)計、討論及匯報，案例設(shè)計比賽、企業(yè)實踐觀摩和反思問題并進(jìn)行深入研究及驗證等環(huán)節(jié)。它是在全國倡導(dǎo)“金課”建設(shè)的大背景下，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院在教學(xué)改革中邁出的具有開創(chuàng)性、探索性的重要一步。

1專業(yè)核心課程結(jié)構(gòu)的調(diào)整

專業(yè)核心課程是專業(yè)教育的骨干，只有“骨”強健了，作為“肉”的其他專業(yè)課才可能長得好，所以建設(shè)“金課”應(yīng)當(dāng)首先從專業(yè)核心課做起。從2015年調(diào)整專業(yè)培養(yǎng)方案以來，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)的“環(huán)境工程原理”等專業(yè)核心課的課時安排調(diào)整為理論講授和案例設(shè)計兩部分，其中案例設(shè)計課時占25%-50%。其目的是訓(xùn)練學(xué)生的專業(yè)實踐技能，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會思考和討論，培養(yǎng)自學(xué)、創(chuàng)新與實踐能力。

2理論結(jié)合案例的生動課堂講解

“環(huán)境工程原理”課程團隊的老師在掌握社會當(dāng)下對學(xué)科和專業(yè)的需求的基礎(chǔ)上，建立了清晰的課程體系，廣泛收集近年相關(guān)案例，精心設(shè)計課程的內(nèi)容與學(xué)時分配，采用案例教學(xué)、動畫和道具演示等多種方法近生活、接地氣的把課程理論與方法技術(shù)生動的展示給學(xué)生。甚至在給環(huán)境工程和環(huán)境生態(tài)工程這兩個工科專業(yè)授課時選用了不同的具有一定專業(yè)針對性的案例。

3學(xué)生為主體的分組案例設(shè)計、討論及匯報

理論結(jié)合案例的生動課堂講解，只能達(dá)到教學(xué)中的“記住”和“理解”程度，還遠(yuǎn)不能“應(yīng)用”、“分析”、“評價”和“創(chuàng)造”以滿足“金課”的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。因此，學(xué)生在完成基本的理論知識學(xué)習(xí)之后進(jìn)入案例設(shè)計階段，鍛煉“應(yīng)用”和“分析”能力。比如，上“環(huán)境工程原理”課程的環(huán)境工程和環(huán)境生態(tài)工程兩個專業(yè)8個班230余名學(xué)生分成多個4～5人組成工作小組通過課上學(xué)到的知識，課下查閱資料，利用課下時間對教師給出的“三效降膜蒸發(fā)裝置設(shè)計”、“生活污水膜生物反應(yīng)器工藝設(shè)計”等設(shè)備設(shè)施案例進(jìn)行設(shè)計。工作小組需經(jīng)過提出設(shè)計方案、小組論證方案、分析各組成部分的優(yōu)缺點、提出方案改進(jìn)措施并通過計算驗證最后方案能否滿足設(shè)計要求。最后，在分小班組織的案例設(shè)計課上，各組代表上臺通過PPT和相應(yīng)講解展示自己組的作品。這種方式給了學(xué)生思考、表達(dá)意見的空間，創(chuàng)建了可供學(xué)生自己應(yīng)用綜合知識的環(huán)節(jié)，并且學(xué)生能在經(jīng)過自己較充分的思考后再聽取別人的設(shè)計和想法，比較各組所長，相互促進(jìn)。

4案例設(shè)計比賽

比賽總是一項容易激發(fā)人熱情和集體榮譽感的活動。“環(huán)境工程原理”課程團隊聯(lián)合四川農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)環(huán)境研究所以及成都天源水務(wù)有限責(zé)任公司、四川奧恒環(huán)保科技有限公司，組織了環(huán)境學(xué)院第一屆“產(chǎn)學(xué)研”教學(xué)實踐活動——“卓越工程師”之“環(huán)保設(shè)備設(shè)計大賽”。大賽以案例設(shè)計課上匯報的內(nèi)容為基礎(chǔ)，經(jīng)過課程團隊初步選拔，作品優(yōu)秀的小組成員重新以8人組成參賽團隊，進(jìn)一步完善預(yù)賽中作品，在決賽中代表班級、甚至專業(yè)出戰(zhàn)。這也體現(xiàn)了陸國棟所提出的“三一機制”，[4]把一門專業(yè)課凝練成一刻鐘的臺上匯報。學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動性被充分調(diào)動，通過團隊協(xié)作努力做出了團隊滿意的設(shè)計作品，讓學(xué)生體會到了“我會做我能做”的成就感，樹立將來成為“卓越工程師”自信心。在設(shè)計大賽決賽環(huán)節(jié)，來自研究所科研人員和來自企業(yè)的工程人員都出任評委。他們分別從設(shè)計作品的創(chuàng)新改進(jìn)技術(shù)可行性、設(shè)備對擬處理污染物的針對性、設(shè)備制造和運行成本等多個研究和實際應(yīng)用的角度對決賽作品進(jìn)行點評和講解。

5企業(yè)實踐觀摩和反思問題

“環(huán)境工程原理”教學(xué)團隊在合作企業(yè)和生態(tài)環(huán)境研究所的協(xié)同下，搭建了良好的教學(xué)實驗實踐平臺。在案例設(shè)計比賽之后，組織學(xué)生進(jìn)入企業(yè)對環(huán)保工藝設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和實踐。通過企業(yè)工程人員對這些設(shè)備在目前企業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀、遇到的問題的介紹，以及通過學(xué)生的親身接觸環(huán)保設(shè)施設(shè)備，對比它們的工作原理、功能和處理效果，如污水處理中的物理化學(xué)處理設(shè)備和三效降膜蒸發(fā)裝置等，學(xué)生對各種設(shè)備的產(chǎn)業(yè)實際需求以及設(shè)備的不足有了進(jìn)一步認(rèn)識，尤其對自己在案例設(shè)計課以及“設(shè)備設(shè)計大賽”環(huán)節(jié)查過資料，親身做過設(shè)計的設(shè)施設(shè)備認(rèn)識得更為透徹。因此，學(xué)生能夠站在工程應(yīng)用的角度來發(fā)現(xiàn)設(shè)備的不足，思考可以改進(jìn)的方向。

6深入研究及驗證

在企業(yè)觀摩結(jié)束后，學(xué)生帶著對這些工程應(yīng)用問題的思考，結(jié)合學(xué)生現(xiàn)有的知識以及查閱文獻(xiàn)書籍支撐，對問題提出自己的改進(jìn)思路。再通過與環(huán)境學(xué)院及生態(tài)環(huán)境研究所的專業(yè)工作者的反復(fù)討論，使學(xué)生思路逐漸完善形成科學(xué)研究的目標(biāo)、內(nèi)容和方案。學(xué)生整理形成研究項目申報書，在獲得學(xué)院或研究所某個研究團隊的支持后成為實驗室科研項目。從而，實現(xiàn)工程問題科學(xué)化。緊接著，便是學(xué)生進(jìn)入實驗室，根據(jù)雙方商定的研究方案進(jìn)行實驗室嘗試，完成研究目標(biāo)，驗證學(xué)生的改進(jìn)思路是否可行。實驗室可行且工程應(yīng)用性較強的改進(jìn)方法，則列入院所企三方合作項目，推進(jìn)到企業(yè)實際應(yīng)用中，進(jìn)一步驗證和終試。最終，實現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合。

以上六個環(huán)節(jié)便構(gòu)成了“產(chǎn)學(xué)研”協(xié)同教學(xué)，建設(shè)“環(huán)境工程原理”金課的“產(chǎn)學(xué)研”教學(xué)實踐模式。此模式已運行一輪，受到師生、科研工作者及企業(yè)人員的廣泛好評。學(xué)生因參與感充分且打造出自我設(shè)計的作品而成就感十足、因知識在實踐中應(yīng)用而收獲感滿滿、因新穎的教學(xué)方式而自主學(xué)習(xí)的動力大增。老師因?qū)W生學(xué)習(xí)自主性和思維創(chuàng)新性倍感教學(xué)工作順利愉快、教學(xué)效果優(yōu)良。科研工作者的團隊中增加了一批積極主動、充滿活力的研究人員，且團隊研究項目中與工程實踐聯(lián)系緊密的項目比重大幅提升，科研更有實踐價值，更重要的是強化了校企合作聯(lián)系，推動了科研成果的社會轉(zhuǎn)化。企業(yè)人員對“產(chǎn)學(xué)研”教學(xué)實踐模式也喜聞樂見，從“你們都是高水平專家，但你們的研究在我企業(yè)的實踐中用不起來”到“我有疑難雜癥，你們來幫忙看看能不能解決問題”。“產(chǎn)學(xué)研”教學(xué)實踐模式是體現(xiàn)大學(xué)的社會服務(wù)職能的方式之一。同時，學(xué)生在校期間企業(yè)人員和學(xué)生就相互接觸和了解，更有利于企業(yè)招聘擇人以及畢業(yè)生的就業(yè)擇業(yè)。

“產(chǎn)學(xué)研”教學(xué)實踐模式是四川農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院教學(xué)改革探索中和“金課”建設(shè)道路上的一道里程碑。它激發(fā)了學(xué)生的興趣，調(diào)動了學(xué)生的主動性，鍛煉了團隊作戰(zhàn)的精神，使學(xué)生獲得了成就感，收獲了令人滿意的教學(xué)效果。此教學(xué)模式可推廣應(yīng)用到各高校的工科課程建設(shè)中，通過學(xué)校及研發(fā)單位，在教學(xué)中把學(xué)生研習(xí)和企業(yè)需求聯(lián)系起來，從而實現(xiàn)學(xué)校教學(xué)、院所科研和企業(yè)實踐三贏局面。

基金項目：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)課程團隊建設(shè)項目和教改項目（No.X2017053; X2015011; X2013017）資助

參考文獻(xiàn)

[1] 吳巖.建設(shè)中國“金課”[J].中國大學(xué)教學(xué)，2018（12）：4-9.

[2] 陳志，高婧.新工科教育模式下的課程教學(xué)方法研究——以“道路勘測設(shè)計”為例[J].教育現(xiàn)代化，2019（36）：116-117，122.

[3] 侯長林.應(yīng)用型高校打造“金課”要體現(xiàn)“七性”[J].課程教學(xué)，2019（3）：58-61.

[4] 陸國棟.治理“水課”打造“金課”[J].中國大學(xué)教學(xué)，2018（9）：23-25.