基于“學-模-驗-拓”教學模式的環境工程設計方向的實踐與探索

陳雪松 郝飛麟 徐冬梅 陸胤

摘 ?要：應用型本科院校環境工程專業主要面向區域經濟培養人才，尤其是環境工程設計方向的培養目標是應用工程師。采用“學-模-驗-拓”教學模式可以激發環境工程設計方向學生的學習積極性，有效地解決了教學內容滯后于企業崗位應用發展需求，企業合作動力不足、校企合作難以深入持久等問題。基于“學-模-驗-拓”教學模式實施過程中引入OBE理念，動態調整課程群內容，重新對環境工程設計方向課程群進行設置和實施，共建產學研平臺，企業-學校-學生多方共贏，以學生為中心的互動式教學模式，可為地方本科院校環境工程專業人才培養提供教學思路。

關鍵詞：環境工程設計方向;“學-模-驗-拓”;教學模式

中圖分類號：G642 ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2022）01-0104-04

Abstract： On training model and aim of environmental engineering talents for application-oriented universities is mainly oriented to regional economy. The training target of major in environmental engineering design education is application engineer. The teaching mode of "Learning-Simulating-Testing-Exploring&Innovating" in major in environmental engineering design education can stimulate students' learning enthusiasm， effectively solve some problems， such as the teaching content lagging behind the enterprise post application development needs， the lack of motivation of enterprise cooperation， the difficulty of deep and lasting school enterprise cooperation. Based on the teaching mode "Learning-Simulating-Testing-Exploring&Innovating"， we lead the concept of OBE into the implementation process， dynamically adjust course group content， set up and implement the curriculum again， build the industry university research platform， make enterprise school student all-win， reform teaching skill. It can provide teaching ideas for the training of environmental engineering talents in application-oriented universities.

Keywords： environmental engineering design; "Learning-Simulating-Testing-Exploring&Innovating"; teaching mode

應用型大學是“依托學科、注重專業、突出應用的以本科教育為主的院校”[1]。培養專業背景知識扎實，工程應用實踐能力強，能勝任行業和企業發展需求，對區域經濟發展和產業升級轉型能發揮支撐作用的應用型和技能型人才是地方應用型本科院校主要人才培養的定位[2]。因此，如何充分利用地方資源，發揮高校自身優勢，凝練應用型院校的辦學特色，深化產教融合、持續協同育人，增強學生的就業、創新創業能力是地方應用型本科院校重點關注的熱點。

近年來，一些地方院校都立足學校自身實際，以學生為主體，從人才培養模式、教學方法、教學組織形式、課程設置和實踐環節等各方面進行了改革和探索實踐，積極探索應用型專業的培養思路，形成了以學生為中心的工程教育培養新模式[3-10]。

浙江樹人大學是浙江省應用型試點示范建設學校，我校環境工程專業以“服務區域經濟、服務就業市場、服務創新創業”的“三服務”需求為導向，實現“產業、崗位、生產”三對接。本研究以環境工程設計方向課程群的建設和教學組織形式的機制管理和創新方面取得一定的變革，構建和完善了具有地方院校特色的專業方向課程體系和課堂教學標準，取得了良好的課程建設效益。同時與行業企業緊密合作，實行產教深度融合的人才培養改革，實施了基于“學習、模擬、驗證、拓展”教學組織形式。為地方本科院校工程類專業人才培養提供借鑒。

一、應用型本科院校環境工程專業現狀分析

地方院校的人才培養主要是服務區域經濟的發展，環保產業是新興的戰略性產業，已經形成了全社會的共識，但環保產業以中小企業為主，規模小，崗位單一，對職業應用能力要求比較高。環保人才培養在結構、質量和水平上難以適應環保產業需求的現狀，以及產教融合中存在一定的難度。

主要表現如下：

1. 學生知識體系缺乏系統性，學習積極性不高

應用型本科院校通常學生學習目的不明確，自制力差，受外界影響大，接受知識能力兩級分化嚴重。在知識的獲取中缺乏系統性，導致個體學習效果差異性比較大。課程內容和銜接性的設置中存在知識點重復交叉，偏難的理論知識容易讓學生產生疲倦和厭煩感，從而使得學生的學習熱情不高，積極主動性不強。

2. 教學內容滯后于企業崗位應用發展需求，畢業生難以滿足企業用人要求

應用型院校課程開放主體仍以學校為主，行業企業沒有深度參與到課程建設中，課程設置與應用崗位有較大距離，難以滿足行業企業的需求，人才培養與行業企業需求脫節。

3. 企業合作動力不足，校企合作難以深入持久

由于校企合作機制不完善，合作企業沒有獲得急需的人才，很多企業認為合作后收益甚微，沒有合作熱情，影響了校企合作的積極性。

二、“學-模-驗-拓”教學模式的主要內容

“學-模-驗-拓”教學模式是環境工程專業教學過程中為了解決應用型地方院校環境工程專業教育中普遍存在的問題而提出的教學模式。該教學模式可以實現專業基礎→工程應用能力→綜合職業能力→拓展創新能力的培養過程，提升學生綜合應用能力（見圖1）。

學習：簡練環境工程設計方向課程群的核心原理，統一相關知識點之間的內在聯系。

模擬：課堂上討論、思辨，通過虛擬仿真、實物模型工程模擬、實驗室小試。培養學生分析和解決復雜工程問題的能力。

驗證：根據環境工程設計領域中崗位要求引入企業導師參與課程群建設和授課，學生按興趣、特長選擇企業虛擬班學習，現場驗證，培養現場應用能力。

拓展：以工程拓展實習為契機，實現了真正意義上專業與產業、教學過程與生產過程的無縫銜接，形成校企合作開發課程內容和開展課程評價的長效機制。

以環境工程專業教學目標作為導向，在不同的教學場所，按照不同的教學環節來完成“學-模-驗-拓”教學模式，通過教學效果評價來持續改進教學模式中存在的問題，形成教學閉環。

三、“學-模-驗-拓”教學模式在環境工程設計方向課程群的實施

（一）在“學-模-驗-拓”教學模式實施過程中引入OBE理念，動態調整課程群內容

在教學過程中引入OBE理念，動態調整課程群內容，解決教學內容滯后問題。基于學生個人發展及家長期望，環境工程專業應用工程師培養目標的定位，在區域經濟快速發展與資源、環境、生態文明之間的突出矛盾，及環保行業、環境領域的發展動態來調整課程群目標，采用“學-模-驗-拓”教學模式來進行目標的達成，通過全過程評價，進行持續改造。整個教學模式實施過程中，充分調動行業/企業導師參與課程建設的積極性，形成以塑造工程應用能力為中心，對課程群內容開發進行整合優化。課程評價中賦予企業導師參與課程評價權利，實施“學習+模擬+驗證”的過程性考核模式。

（二）基于“學-模-驗-拓”教學模式環境工程設計方向課程群的設置和實施

環境工程設計方向課程群教學主要是以工程項目實踐為載體，以實現環境工程項目設計、調試、管理等任務為驅動，將廢水、廢氣、固廢等有關的基礎原理、設計規范與工程實踐相結合，使學生在完成任務的過程中掌握理論知識點、理解規范條款、熟悉工程設計、調試、運行管理等，從而提高學習效率和實踐能力。

整個培養過程中，初期主要為學習階段（主要為理論學習），學習專業基礎課程;中期為模擬階段（主要為專業實驗模擬，集中在第二學年、第三學年），主要通過虛擬仿真和實物模型進行實驗室模擬工程小試，累計工程經驗;中后期為驗證階段（主要為企業崗位實習，集中在第四學年）;后期為工程拓展階段（主要為在企業實踐后，獲得工程創新）。

將課程體系構建、課程內容設置以及課堂教學模式改革結合，構建“基礎-模擬-實踐-拓展”四級聯動課程綜合改革運行機制，形成課程建設管理標準。

（三）共建產學研平臺，企業-學校-學生多方共贏

校企共建產學研平臺，校企雙方根據企業具體崗位的需求，按環境工程設計方向課程群建設需求組織教學，按企業需求組織實訓。校企組建虛擬班，以真實項目為載體，完成項目研發和項目教學任務，校企共同評定學生成績。

師生參與研發，企業獲得穩定的人力資源，產生經濟效益，形成校企合作、產教融合的長效機制。針對環保行業企業偏小，一個企業崗位少、內容窄的現象，設計了學生動態輪訓的模式，使學生能夠得到系統、全面的鍛煉。以學生訓練為紐帶，拓展了校企合作，鍛煉了教學隊伍。

（四）以學生為中心的互動式教學模式，有效轉變課堂教與學方式

以就業為導向，以提高課堂教學效率為目標，大力推進互動式課堂、混合式教學，創新高效課堂教學模式，有效轉變課堂教與學方式，促進學生的綜合素質、創新能力和職業能力。針對不同的課程性質，引導教師改變傳統的教學方法和教學組織形式，采用以學生為中心的互動式教學模式，推廣情景啟發、探究式、主題討論、案例教學等教學方法，做到實用、適用，全面推進學生主動參與的互動式課堂教學，實現教、學、做一體化的目標。

四、“學-模-驗-拓”教學組織形式的實施效果分析

我校環境工程專業在2004～2011級及以前采用傳統的教學模式，在2012～2020級開始實施“學-模-驗-拓”的教學模式，采用“3+1”人才培養模式，即三年學校學習，一年企業崗位實習，為該模式奠定了很好的基礎。

（一）我校環境工程專業往屆五屆畢業生教學實踐分析（2014年～2018年）

環境工程專業每年的招生數為80～120人。根據麥可思調查和省教育評估院調查統計，近3年畢業生就業率、學生對學校滿意度、用人單位滿意度均達到較高的水準（見圖2）。

（二）選取2015級學生學習感興趣（有興趣、無興趣）等問題進行問卷調查比較

在2017年對2015級環境工程專業學生發放問卷調查表40份，收回問卷調查40份，回收率100%，問卷有效率100%。調查問卷從課堂關注度、學習興趣、專業技能提升、綜合能力培養等方面設計了6個問題，以1非常贊成，2贊成，3一般，4不贊成為4個評價等級，記錄學生對每1題的回答人數和百分比，問卷采用不記名方式。調查結果如表1。

從表1可以看出，大多數學生更能接受“學-模-驗-拓”教學模式，83%的學生認為“學-模-驗-拓”教學模式能提高自身的學習興趣和學習積極性，96%的學生認為能更好地參與學習，84%的學生認為更容易理解和掌握學習內容，96%的學生認為該教學模式需要自身付出更大的努力，84%的學生認為能提高專業的實踐技能，81%的學生認為這種方法更適合自己的學習方式。6個選題評價的平均等級為1.62～1.89，均反應該教學模式被學生所認可和接受，同時對提高學生學習興趣和主動性，更好地理解所學內容，提高專業技能方面具有一定的成效。

（三）采用“學-模-驗-拓”教學模式中“3+1”環節企業回訪調查比較

在2019年（即2015級環境工程專業環境工程設計方向學生）實驗組學生全部參與企業回訪調查，總體效果較好。回訪率100%，有效率100%。根據企業對實驗組學生的工程現場適應能力、溝通能力、工程設計、工藝調試等方面均比對照組明顯提高，在“3+1”實踐環節企業回訪方面，長期合作企業明顯覺得在“學-模-驗-拓”教學模式下培養的學生優于傳統教學模式培養的學生。見表2。

從表2可以看出，91%的企業對我校環境工程設計方向的學生比較滿意，希望下一年繼續合作進行工程創新實訓環節。這些數據表明在經過該教學模式的教學后，企業對學生的滿意程度得到提升，這個和省考試院得到的數據相一致。

五、結束語

應用型本科院校工科人才培養沒有一定的標準，為了保證人才培養的質量與“服務地方經濟領域的應用環保工程師”的培養目標相適應，環境工程設計方向在經歷了“一體化”實踐教學體系和“3+1”教學體系后，一直不斷探索和革新，總結了前期的成功經驗，引入OBE理念，形成了“學習-模擬-驗證-拓展”的教學模式。基于該教學模式來動態調整課程群內容，對環境工程設計方向課程群進行重新設置和實施，以學生為中心的互動式教學有效地轉變了課堂教與學方式。經過近8年實踐證明，該教學模式有效提升了應用型人才的知識能力、應用能力和素質能力，對企業需要和把控有了更好的理解，與企業的合作得以深度持續開展。用人單位對環境工程專業畢業生好評度逐年提升，學生畢業從事本專業工作的人數持續增加。該模式將為地方本科院校環境工程專業提供借鑒意義，也可為應用型院校的工程教育改革與完善提供參考。

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