面向工程教育專業認證的《環境工程實驗》教學改革初探

宗恩敏 蔣勝韜 江錦花 姚俊 朱華躍 朱鶯鶯

摘要：文章以工程教育專業認證為契機，立足于地方高校應用型人才培養模式，針對現有問題，通過提升實驗教學條件、更新教學理念、完善課程考核評價和加強師資力量等途徑，進行了深化教學改革與探索，以促進學科發展和專業建設，為工程教育認證奠定基礎。

關鍵詞：工程教育認證;環境工程實驗;教學改革

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2020）12-0170-02

最早于1989年發起和簽署的《華盛頓協議》，是國際工程互認體系中權威性最高、國際化范圍最廣泛的協議，它主要針對國際上本科工程學歷資格互認，旨在建立共同認可的工程教育認證體系。2016年6月，我國正式成為該協議第18個正式成員，極大地推動了我國工程教育的改革和發展，是高等教育的一項重大突破。[1，2]

環境工程專業是一門學科交叉性強且實踐性很強的工科專業，要求畢業生具有很強的動手能力和解決實際問題的能力，強調教學必須加強實踐環節，注重理論與實踐能力的結合[3]。實驗教學是高等教育教學體系的重要組成部分和人才培養的重要環節，是連接理論知識和實踐的關鍵紐帶[4]，也是培養學生觀察、分析和解決環境工程專業問題綜合能力的良好教學載體[5]。通過實驗教學，學生可將知識內化為能力，有助于培養學生的實踐能力和創新意識。

依照教育部對地方本科高校的要求，我校積極開展了有關應用型院校的轉型發展和人才培養的研討會，而發展應用型本科院校必須加強學科專業建設[6]。因此，作為環境工程專業核心課程的環境工程實驗，進行相應的深化教學改革具有一定的必要性和必然性。

一、教學現狀分析

（一）部分實驗設備更新緩慢、生均臺套數不足

近年來，環境保護領域的研究發展迅速，環保標準和行業標準不斷更新、細化，部分現有教學中使用的儀器設備配置較低，存在落后、老化等情況，直接影響了實驗結果的準確性與精確度，因未及時根據儀器設備和技術的更新而進行換代處理，日益呈現出與現實需求、工程實踐相脫離的不利態勢。如袋氏除塵器因設備老舊，處理效果、準確度以及數據的重復性等指標有所下降;環境振動分析實驗中，實驗場地過小，造成實驗方案設計失效，多因素量化指標無差異;駐波管法測定吸聲系數實驗裝置和靜電除塵裝置等設備生均臺套數不足，出現“一人做、多人看”的現象，學生動手能力的訓練強度不足等。以上問題嚴重影響了環境工程實驗教學效果和學生的學習積極性。

（二）實驗體系不完善在目前的教學計劃與內容中以演示性、驗證性實驗為主，實驗項目以單個處理單元為主，缺乏設計性實驗和綜合工程性實驗，未能為學生的獨立研究能力和創新素養的培養提供必要的條件。同時在實驗教學中往往受限于固定或較短的學時，無法滿足學時較長類工程實驗的開設要求。

（三）教學方式程序化、學生重視度不夠

實驗教學過程多采用以傳授知識為主、教師為中心的傳統知識本位性教學模式，教學方式單一化、程序化，教師事無巨細地講解實驗理論知識和所有注意事項，并進行示范性操作，然后學生再按照教師設計的實驗步驟按部就班地開展實驗。

（四）成績評定方法欠合理

成績考核是檢查教學質量的重要手段，對學生的學習態度、學習方法以及學習成效起著重要的導向作用[3]。目前，對于環境工程實驗課的成績由平時成績（30%）、實驗報告成績（50%）、期末理論考試成績（20%）三部分構成，因缺乏對實驗過程的管控和考核，學生容易消極對待，易造成不做實驗、實驗報告抄襲等不良現象。這不僅阻礙了教師對學生學習成效信息反饋的有效獲取，也無法實現對學生成績的客觀、有效評定，嚴重影響了學生學習的積極性和主動性。

二、教學改革與探索

（一）切實提升實驗條件

綜合考慮工程教育認證和環境工程專業實驗要求，有針對性地添置和升級實驗設備，增加生均臺套比，如在原有設備基礎上新增了靜電除塵器、旋風除塵器、袋式除塵器、雙堿法脫硫裝置、工業廢水處理流程模擬實驗裝置、制藥廢水處理基本工藝流程實驗裝置、駐波管及其吸聲分析系統、水環境監測與治理技術綜合實訓平臺各一臺（套），電子天平、紫外可見分光光度計、高速離心機、聲級計、大氣采樣器等基礎設備多套，同時合理調整小組人數，全面提高儀器人均有效使用率和學生參與度，實現了實驗儀器設備在數量和功能上都能滿足教學需要。此外，經學院一樓場地改造，新增環工實驗室約650m2，實現四屆在校生的生均使用面積≥5m2;籌備搭建環境工程中試實訓基地一個，在教學過程中切實為學生提供了參與工程實踐的平臺。

（二）完善實驗項目體系

按照我校應用型人才培養方案的要求，調整和增加以綜合性、設計性和研究探索性為基礎的開放性工程類實驗，可依據教師的研究領域（如廢水中磷資源回收、固體廢物處理處置與資源化、高級氧化還原技術、高效污水處理工藝開發和優化等），以項目的形式開設相關實驗內容，學生需自主完成文獻調研、實驗設計、儀器設備選用、數據處理與分析總結等工作。

（三）更新教學理念、優化考評制度

為避免實驗成績評定趨于片面化，因此需要加強和細化過程考核，重視學生實際操作能力、分析解決問題能力和創新思維能力的培養。在課程教學改革中采用翻轉課堂教學，學生通過課前自主學習和了解實驗原理、所需儀器儀表及試劑藥品等內容。教師通過互聯網平臺與學生進行交流，培養學生自主學習和終身學習的意識。課中充分發揮學生主體地位，以小組為單位分工協作，自主搭建實驗裝置，充分展示整個實驗過程，教師在過程中對學生實驗方案、策略進行輔助修正，幫助學生達成課程目標，并注重啟發式教學，引導學生分析問題、解決問題，同時檢驗課前學習成效。

（四）加強師資隊伍建設

優秀的教師隊伍是保證人才培養質量的關鍵，現行工程教育認證標準要求“教師具有足夠的教學能力、專業水平、工程經驗、溝通能力、職業發展能力，并且能夠開展工程實踐問題研究”。我校高度重視教育教學改革，教學經費充足，大力支持和鼓勵教師本身的專業發展，如參與企業的工程實踐、踐習產學研項目，參加各類教育部或環保協會等主辦的培訓班、專業交流會，力求不斷更新和完善知識體系與結構，做到與時俱進，增加工程實踐經歷和培養人才的工程實踐教學能力。

三、結語

依據工程教育認證的理念和我校應用型人才培養模式，從實驗條件、教學理念、考核方式以及師資力量等多個方面深化環境工程實驗課程教學改革，以期培養出符合社會經濟發展需要的高素質綜合環保人才。

參考文獻：

[1]王玉高，盛清濤，申峻，郝曉剛，劉世斌.基于工程教育專業認證的“煤化學”教學改革[J].教育理論與實踐，2018，38（30）：55-57.

[2]江芳，劉曉東，李健生，陳守文，謝慧芳，周雪梅.工程教育認證背景下國際化人才培養模式的探索與實踐[J].教育教學論壇，2018，（29）：138-140.

[3]徐大勇，徐建平，宋珍霞.環境工程專業綜合實驗教學的改革與實踐[J].河南農業，2011，（18）：20-21.

[4]馬偉文，朱能武，銀玉容，史偉，施召才.環境工程專業實驗教學內容體系構建探索[J].教育現代化，2018，（49）：177-179.

[5]張吉強，張晨曦，榮琨，李甲亮.基于工程教育認證標準的環境工程專業實驗教學改革[J].綠色科技，2019，（13）：293-294.

[6]潘懋元，車如山.略論應用型本科院校的定位[J].高等教育研究，2009，30（5）：35-38.