環境工程專業實踐教學創新體系構建

沈曉莉，程慎玉，曾惠明，巨朝陽

(衢州學院化學與材料工程學院，浙江 衢州 324000)

環境工程是集理論、技術、實踐于一體的綜合性學科，環境工程專業的目的性和應用性很強[1]。隨著生態文明建設的需要，社會對環境工程人才的應用、創新能力的要求越來越高，而實踐教學環節是培養學生實踐動手能力、創新意識、工程應用和設計能力的必要途徑[2-3]。構建環境工程專業良好的實踐教學體系，應用現代化教育教學手段，采取有效的教學過程管理，建立新型教學評價機制，對于提高環境工程專業實踐教學效果，培養學生實踐能力、創新精神、樹立事業心、責任感等方面具有重要的作用[4-5]。

1 環境工程專業實踐教學現狀

衢州學院是浙江省首批應用型本科試點示范院校，承擔著為地方經濟發展培養具有創新能力工程技術人才的重任。環境工程專業自2012年招收本科生以來，本著應用型人才培養目標，通過改善實驗實習場地和設備更新，引進實驗仿真系統；加大實習實訓基地建設，聘請校外指導教師；修訂完善專業教學計劃，設置綜合實驗、技術實習課程；組織學科競賽等措施來培養學生的實踐綜合能力。從實踐效果來看，學生普遍表現出較高的學習熱情，在實踐教學活動中主動探索，獨立思考，互相合作，大膽創新，在學科競賽、考研就業等工作中取得優異成績，受到用人單位及同行的廣泛好評。但在實施過程中仍有以下問題需進一步思考和解決：

(1)如何進一步創新實踐教學內容和體系，打破傳統單一分散的教學模式，切實適應應用型人才培養需求。

(2)如何強化校外實習及校內實訓的組織管理和保障，打破實習實訓走過場、流形式的困境，切實提高實習、實訓環節教學效果。

(3)如何深入改革實踐教學課程評價方式，打破學生被動學習局面，切實推動學生開展自主學習。

2 環境工程專業實踐教學創新系統構設

2.1 搭建實踐教學“三融合”模式

(1)將技術實習與專業實驗有效融合。首先優化技術實習課題，緊緊圍繞行業發展及企業需求擬定課題，將教師的科研課題引入實驗教學，引導學生對現行的實驗內容重新設計，充分給予學生選題的主動權，為他們進實驗室提供寬松條件，對他們完成實驗的時間給予宏觀控制。然后改革技術實習方式，在教師指定課題的基礎上，學生獨立完成實驗方案設計、準備、操作及數據處理分析等過程，培養學生文獻檢索、操作分析、總結綜合、組織協調、理論知識應用、解決實際問題等能力。最后在滿足學生基本實驗技能訓練的基礎上，根據技術實習課題分解任務調整實驗內容。圖1是以技術實習“某區域環境空氣質量檢測與治理”課題為例，體現實踐課課題與專業實驗課程內容融合的案例。

圖1 技術實習課題與專業實驗課程內容融合示例

(2)將生產實習與仿真訓練有效融合。首先利用現有實習基地，加強校內外實習指導力度。一方面通過聘請實習基地工程師為校外實習指導教師，增強實習指導力量；另一方面，通過增設實習過程反向設計任務，明確實習要求，調動學生實習過程的學習積極性和主動性。然后利用現有仿真操作軟件，開展除塵、脫硫、脫硝等工藝的虛擬仿真操作訓練。把計算機仿真作為現場實習的重要補充，將仿真訓練安排在生產實習之后，利用學校現有歐貝爾虛擬仿真實驗平臺，讓學生通過仿真操作反復練習工藝操作過程，熟悉工藝設備及流程，彌補現場實習無法操作的不足。

(3)將畢業論文與學科競賽有效融合。首先建立大學生科技競賽指導教師團隊，充分發揮教師的作用，比如指導學生參與教師科研課題研究(如脫硫新工藝開發、室內甲醛污染物治理等)來指導學生參與科研，形成實驗類或理念設計類作品，參加環境生態科技創新大賽，將前沿理論知識帶入課堂，用豐富的科研成果支持課堂理論。然后通過發揮第二課堂創新學分的激勵作用，廣泛動員鼓勵學生參與競賽，加強學生科技創新能力的培養。

2.2 實施實踐課程“分布式”教學

(1)教學過程設計。以《生產實習》課程為例，如圖2所示，首先在實習前，教師向學生明確實習目標和任務，比如針對城市污水處理廠的實習過程，教師結合實際污水處理工藝流程，提出要求學生在實習現場了解和掌握的具體內容和反向設計任務；學生熟悉學習目標、任務和基本要求，認領任務。然后在實習現場，指導教師結合現場環境創設問題，并由企業指導教師帶領學生到現場觀察學習，然后按小組開展討論學習；在學生學習過程中，教師給予密切觀察，適時引導，并提供有效的學習資源。最后在教學評價反思階段，教師組織開展實習答辯，學生按小組開展相互質疑和解答，由指導老師和學生共同參與開展實習效果評估和總結。

圖2 基于分布式認知的《生產實習》課程教學過程設計

(2)開發“分布式”實踐課程教學資源。利用現有在線開放課程教學平臺，完成與實踐教學相關的專業理論課在線課程資源建設，資源主要包括高質量的知識點視頻、習題、大綱、教案等等，視頻內容不局限于理論知識點講解，還包括與實習、實驗、工程訓練相關的素材，比如《大氣污染控制工程》課程視頻內容，除塵裝置一章可結合除塵技術理論，到企業、實驗室等現場拍攝重力除塵器、旋風除塵器、靜電除塵器、袋式除塵器、文丘里濕式除塵器等除塵設備，制作大氣中不同顆粒物的去除工藝及設備結構特征類視頻，補充學生不能到現場參觀學習的不足。這些資源的建設一方面可方便學生隨時隨地下載學習，彌補學生在現場實習期間參觀不到位、內容掌握程度不扎實的問題；另一方面可充分利用影像資料和可視化教程講解工程實例，激發學生學習興趣。

2.3 探索實踐教學活動“記賬式”教學評價方式

(1)加強實踐教學管理和監控。通過加強實踐教學的指導，發揮指導教師的核心地位，科學設置指導教師的指導人數，采取多渠道聘請校外指導教師的措施，使教師對實踐教學的指導與管理更充分。將課程實驗、實習與實訓、課程設計、畢業設計等實踐教學環節單獨進行學生評教，并納入教學督導范圍，完善實踐教學過程監控。

(2)探索實踐課程“記賬式”教學評價方式。環境工程專業實踐教學環節課程豐富，一些實踐課程采用分散式教學，一般以學生團隊合作方式，自主完成實驗任務，不利于教師對學生進行過程考核。可應用移動式教學軟件，把記賬式學習引入課程教學活動中。通過軟件設有的簽到互動、自主學習、資源利用等功能，記錄實踐類教學活動的簽到、討論、筆記共享、資料觀看、習題測試等過程；利用平臺設有的評分系統，自動完整記錄每一名學生的實踐過程學習成績，激發學生的自主學習積極性，改變以往學生消極自我管理學習的現狀。

3 結 語

實踐教學環節是環境工程專業人才培養的重要環節，是激發學生獨立思考、加強工程應用訓練，提高團隊協作，培養創新意識的有效途徑。通過技術實習、生產實習、專業實驗、畢業環節等實踐課程的有效融合，可打破傳統單一分散的教學模式，切實適應應用型人才培養需求；通過在線課程學習平臺、虛擬仿真平臺與現場實踐的交叉應用，不僅可打破實習實訓走過場、流形式的困境，切實提高實習、實訓環節教學效果；還能規范實踐過程考核，推動學生開展自主學習，從而全方位提高環境工程專業人才培養質量。