工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證背景下環(huán)境實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)

周遠(yuǎn)松 唐曉龍 易紅宏 呂綠洲 高鳳雨

摘要：工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證背景下，北京科技大學(xué)環(huán)境實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展和適應(yīng)社會(huì)需要為宗旨，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為核心，積極對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、師資隊(duì)伍、管理體制與保障體系、資源利用與安全環(huán)境等方面進(jìn)行探索與實(shí)踐，將環(huán)境實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)成礦冶特色鮮明，具有引領(lǐng)和示范作用的創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。

關(guān)鍵詞：工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證;環(huán)境實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心;人才培養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2019）44-0050-03

一、引言

隨著我國(guó)加入《華盛頓協(xié)議》成為正式成員國(guó)，國(guó)家積極開(kāi)展工程教育認(rèn)證工作，全面建立專(zhuān)業(yè)認(rèn)證體系，通過(guò)開(kāi)展認(rèn)證，推動(dòng)專(zhuān)業(yè)發(fā)展，建設(shè)一流本科專(zhuān)業(yè)，提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量，強(qiáng)化實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維，開(kāi)創(chuàng)我國(guó)高等教育改革發(fā)展新局面[1-3]。高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心作為開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地和進(jìn)行創(chuàng)新研究的公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、提升綜合素質(zhì)、建立創(chuàng)新性思維方面起著重要的作用[4-6]。北京科技大學(xué)環(huán)境實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)中心）在專(zhuān)業(yè)認(rèn)證推進(jìn)下，相應(yīng)國(guó)家號(hào)召，積極進(jìn)行教育教學(xué)改革，2010年獲批科技部“國(guó)家環(huán)境與能源國(guó)際科技合作基地”、“北京高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”及“北京市校外人才培養(yǎng)基地”，2014年獲批“城市和生活污染物處理與資源化北京市國(guó)際科技合作基地”和“工業(yè)典型污染物資源化處理北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”[7]。本文從實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、師資隊(duì)伍建設(shè)、管理體制與保障體系、資源利用與安全環(huán)境4個(gè)方面對(duì)中心建設(shè)的方法和措施進(jìn)行了探索與實(shí)踐。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念。中心秉承北京科技大學(xué)“厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐”的優(yōu)良傳統(tǒng)，始終以培養(yǎng)具有堅(jiān)實(shí)環(huán)境基本理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)、獨(dú)立動(dòng)手實(shí)踐能力、具備解決復(fù)雜環(huán)境工程問(wèn)題能力的技術(shù)人才為目標(biāo)。通過(guò)將理論知識(shí)與科學(xué)研究緊密結(jié)合在一起，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不僅能加深理論知識(shí)的理解，還能增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新精神、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力。中心作為高校中促進(jìn)教學(xué)、科研及高素質(zhì)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的一個(gè)重要基地，努力建設(shè)成為國(guó)內(nèi)一流、國(guó)際知名的人才培養(yǎng)和科學(xué)研究搖籃。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。中心遵循實(shí)驗(yàn)教學(xué)和人才成長(zhǎng)規(guī)律，形成以能力培養(yǎng)為主線的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，由環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)、科技創(chuàng)新、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）、課外素質(zhì)教育6個(gè)部分組成。（1）環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)：包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和課程實(shí)驗(yàn)兩類(lèi)。其中基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)包括環(huán)境工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、研究方法訓(xùn)練和環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。課程實(shí)驗(yàn)包括分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)、物理污染控制實(shí)驗(yàn)、環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)等。（2）課程設(shè)計(jì)：包括工程制圖（實(shí)踐）、工程訓(xùn)練。其中工程訓(xùn)練包括冶煉廠的一級(jí)除塵裝置設(shè)計(jì)、某城市污水處理廠二級(jí)處理工藝設(shè)計(jì)、某垃圾填埋場(chǎng)工藝初步設(shè)計(jì)等。（3）實(shí)習(xí)：包括工程測(cè)量實(shí)習(xí)、金工實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)及畢業(yè)實(shí)習(xí)，有相對(duì)穩(wěn)定的實(shí)習(xí)基地。（4）科技創(chuàng)新：具有鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展科研創(chuàng)新的機(jī)制，能充分利用各種教學(xué)資源取得科技創(chuàng)新成果。（5）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）學(xué)時(shí)為15周，每位學(xué)生均有一題，全程有指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)，學(xué)校根據(jù)畢業(yè)要求制定與之相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)及保障機(jī)制。（6）課外素質(zhì)教育：包括社會(huì)實(shí)踐、志愿服務(wù)與公益勞動(dòng)、軍訓(xùn)等。引導(dǎo)學(xué)生走出校門(mén)、接觸社會(huì)、了解國(guó)情，同時(shí)提高思想覺(jué)悟、激發(fā)愛(ài)國(guó)熱情，增強(qiáng)國(guó)防觀念和國(guó)家安全意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生服務(wù)社會(huì)意識(shí)，樹(shù)立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀。

該教學(xué)體系重視基本規(guī)范的養(yǎng)成、基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)，與前沿科學(xué)、工程項(xiàng)目和社會(huì)應(yīng)用密切聯(lián)系，并與課堂教學(xué)體系相匹配，充分利用我校已有的環(huán)境工程學(xué)科平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系如圖1所示。

第一學(xué)年主要進(jìn)行公共基礎(chǔ)訓(xùn)練，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以公共基礎(chǔ)性和專(zhuān)業(yè)驗(yàn)證性為主，旨在培養(yǎng)學(xué)生的意志品質(zhì)和道德修養(yǎng)，養(yǎng)成良好的基本規(guī)范;第二學(xué)年進(jìn)行專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和基礎(chǔ)實(shí)踐能力，使學(xué)生對(duì)環(huán)境專(zhuān)業(yè)有所了解，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情;第三學(xué)年實(shí)驗(yàn)教學(xué)與專(zhuān)業(yè)課程緊密結(jié)合，內(nèi)容以環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)類(lèi)型為綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力，同時(shí)接觸礦冶領(lǐng)域內(nèi)工業(yè)污水處理、大氣污染控制、固體廢物資源化等方面的復(fù)雜環(huán)境工程，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際工程項(xiàng)目中分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力;第四學(xué)年以畢業(yè)設(shè)計(jì)和教師科研課題為主，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維[4]。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。中心依據(jù)強(qiáng)大的科研背景，及時(shí)更新調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，把科研項(xiàng)目、研究成果、前沿儀器設(shè)備和檢測(cè)技術(shù)引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，利用科研反哺教學(xué);將國(guó)家重大工程中的新方法、新技術(shù)及熱點(diǎn)問(wèn)題與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，使學(xué)生不僅及時(shí)掌握科技發(fā)展動(dòng)態(tài)，更能夠親自參與創(chuàng)新性活動(dòng)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒀芯磕芰Α?chuàng)新能力的培養(yǎng)。

4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。在國(guó)家工程教育認(rèn)證和高校“雙一流”建設(shè)要求下，中心針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行探索研究，建立了以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，基于目標(biāo)導(dǎo)向的新型教學(xué)模式。根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、類(lèi)型、達(dá)成目標(biāo)的不同，采用案例式、開(kāi)放式、研討式、網(wǎng)絡(luò)化、虛實(shí)結(jié)合等多種教學(xué)方式。教學(xué)過(guò)程中，注重專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)與科技前沿相結(jié)合、經(jīng)典實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)代化相結(jié)合、虛擬仿真與真實(shí)體驗(yàn)相結(jié)合，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性和主觀能動(dòng)性，訓(xùn)練學(xué)生基礎(chǔ)能力與創(chuàng)新能力，促進(jìn)學(xué)生多樣化發(fā)展[8]。（1）案例式教學(xué)。案例式教學(xué)貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與工程案例相結(jié)合，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容了解工程項(xiàng)目中采用的技術(shù)原理，拓展學(xué)生的學(xué)術(shù)視野，提高工程實(shí)踐能力。（2）開(kāi)放式教學(xué)。開(kāi)放式教學(xué)包括時(shí)間和空間的雙重開(kāi)放，在一段時(shí)間內(nèi)，實(shí)驗(yàn)室面向?qū)W生全面開(kāi)放。學(xué)生可通過(guò)網(wǎng)站預(yù)約實(shí)驗(yàn)室時(shí)空的使用權(quán)，在此期間，完成研究方法訓(xùn)練等綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容;對(duì)于科技創(chuàng)新等設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，由于實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)，學(xué)生可根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案與中心教師進(jìn)行溝通，確定實(shí)驗(yàn)室使用時(shí)間，節(jié)假日、雙休日等課余時(shí)間均進(jìn)行實(shí)驗(yàn)[3]。開(kāi)放式教學(xué)極大地彌補(bǔ)了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間不足的問(wèn)題，同時(shí)激發(fā)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)熱情，培養(yǎng)科研探索精神。（3）網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)。網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)將基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)規(guī)范操作、專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)單元操作、儀器設(shè)備原理及使用方法、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)安全等諸多內(nèi)容制作成動(dòng)態(tài)講解視頻，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)共享到校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行觀看學(xué)習(xí)。除此之外，師生可借助微信、微博、學(xué)術(shù)論壇等當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)流行技術(shù)平臺(tái)進(jìn)行討論與講解，教師亦可在平臺(tái)上發(fā)布前沿科技文章和影像資料，拓寬學(xué)生視野。網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)生動(dòng)直觀，容易理解，也拉近了師生之間的關(guān)系，同時(shí)還避免占用大量的實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)時(shí)間[3]。（4）虛實(shí)結(jié)合教學(xué)。虛實(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與真實(shí)實(shí)驗(yàn)課程有機(jī)融合，學(xué)生可以利用虛擬仿真系統(tǒng)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、重復(fù)實(shí)驗(yàn)操作。對(duì)于真實(shí)條件下，高危或極端環(huán)境、不可及或不可逆的操作，以及需要高成本、高消耗的大型或綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也可借助虛擬仿真完成教學(xué)[9]。

三、師資隊(duì)伍建設(shè)

高水平的實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)、人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)離不開(kāi)高水平的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)，這也是中心建設(shè)的主要內(nèi)容[10，11]。

中心十分注重師資隊(duì)伍建設(shè)，有計(jì)劃地從國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)高校引進(jìn)高層次人才和留學(xué)歸國(guó)人員充實(shí)到實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍中，將先進(jìn)的教學(xué)思想、教學(xué)體系、教學(xué)方法注入中心，提高教師隊(duì)伍層次和整體教學(xué)水平;鼓勵(lì)青年教師攻讀博士學(xué)位，積極參與科研和工程項(xiàng)目，提升自身學(xué)術(shù)水平和工程實(shí)踐能力，使中心隊(duì)伍始終處于較高水平;為實(shí)驗(yàn)教師提供國(guó)內(nèi)外教育教學(xué)交流機(jī)會(huì)，安排教師參加教學(xué)研討會(huì)、參觀同類(lèi)高校和科研院所中心建設(shè)情況，學(xué)習(xí)先進(jìn)的教學(xué)方式方法和教學(xué)設(shè)備使用方法;定期開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)試講和青年教師基本功大賽，邀請(qǐng)資深專(zhuān)家和教學(xué)名師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，提高隊(duì)伍的基本業(yè)務(wù)能力，規(guī)范實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

四、管理體制

中心隸屬于北京科技大學(xué)能源與環(huán)境工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心，主要管理人員包括主管院長(zhǎng)、中心主任、實(shí)驗(yàn)教學(xué)負(fù)責(zé)人。主管院長(zhǎng)由學(xué)校聘任，學(xué)院副院長(zhǎng)兼職，負(fù)責(zé)中心整體的戰(zhàn)略規(guī)劃、發(fā)展方向和人力資源;中心主任由實(shí)驗(yàn)中心推薦，經(jīng)學(xué)院審批再匯報(bào)到學(xué)校;實(shí)驗(yàn)教學(xué)負(fù)責(zé)人由各專(zhuān)業(yè)主要帶頭人擔(dān)任。中心管理體制如圖2所示。

五、建設(shè)成效與示范作用

中心經(jīng)過(guò)不斷的建設(shè)與實(shí)踐，已成為具有鮮明礦冶特色的多專(zhuān)業(yè)、全方位、綜合性人才培養(yǎng)基地。中心堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研相結(jié)合，全面注重學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)，目前已取得了顯著效果。近3年，本科生公開(kāi)發(fā)表論文42篇，專(zhuān)利5項(xiàng)，省部級(jí)以上獎(jiǎng)項(xiàng)26項(xiàng)，其中“全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽”中，環(huán)境專(zhuān)業(yè)學(xué)生榮獲國(guó)家級(jí)特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、國(guó)家級(jí)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，“國(guó)家級(jí)本科生科技創(chuàng)新項(xiàng)目”中，獲一等獎(jiǎng)4項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

六、結(jié)語(yǔ)

專(zhuān)業(yè)教育認(rèn)證對(duì)于高校建設(shè)既是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇，它要求高校以人才培養(yǎng)為核心，建設(shè)一流學(xué)科、創(chuàng)辦一流大學(xué)。中心作為提升人才實(shí)踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神的搖籃，在人才培養(yǎng)和專(zhuān)業(yè)教育認(rèn)證過(guò)程中起著重要的作用。中心始終以促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展和適應(yīng)社會(huì)需要為宗旨，不斷地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探索，通過(guò)建設(shè)布局合理的北京市實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心體系，推動(dòng)中心建設(shè)與發(fā)展。

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