范 玲,王曉娟
(河南工程學院環境與生物工程學院,河南 鄭州 451191)
工程教育認證是適應國家創新體系要求,增強工程教育人才培養對產業發展的適應性以及提高工程教育質量的重要舉措[1]。河南工程學院環境工程專業教育注重培養學生具備污染控制工程設計及運營管理能力、制定環境規劃和進行環境管理能力,注重培養以環境工程方面新理論、新工藝、新設備研究開發能力的工程技術型人才。生態學作為環境工程專業本科層次專業任選課,旨在培養學生運用生態學理論治理受損生態系統能力,增強學生創新性工程設計思維和可持續發展理念,具有較強的實踐性。因此,本文結合環境工程專業人才培養導向,以生態學課程教學實際出發,探索設計生態學課程建設途徑。
環境工程專業培養學生擁有可持續發展理念,能夠從事環境工程設計及運營管理、環境規劃和污染物控制修復等工作的高水平應用技術型人才。而生態學是伴隨著環境問題的出現而產生和發展的新興的綜合性學科,該課程注重利用生態學理論知識解決環境問題,增強學生的創新能力與生態工程的實踐能力,提升學生團隊協作能力以及社會責任感,為環境工程專業從生態學角度解決環境問題,分析工程方案對生態系統現狀的影響[2],為實現保護環境與發展經濟的協調和可持續發展打下堅實基礎。
生態學課程涉及物理學、無機化學、有機化學、微生物學以及環境科學等學科,在工程教育認證的需求下以及環境工程專業的綜合素養要求下,根據課程目標及能力要求將知識體系劃分為三大模塊,目標一是能夠在工程設計時考量生態系統的健康發展需求,表現出對生態文化的最新需求,體現學生的創新意識;目標二是能夠分析工程方案及措施,評價區域生態環境健康以及開展生態補償和修復生態系統功能;目標三是能夠從全局出發思考環境問題產生的根源,從生態倫理學的角度,領悟環境和可持續發展的意義[3]。從而提升學生創新性的工程設計意識和實踐能力,體現出工科院校的工程型技術人才培養的時代性和前瞻性。
2.2.1 多媒體教學與網絡翻轉課堂有效結合
充分利用傳統模式的線下多媒體講課方式與線上翻轉課堂緊密結合,學生通過網絡平臺,建立多種形式的教學模式,加強監督學生在課前完成自主學習情況,鼓勵學生通過教師推薦的相關視頻、講座、電子書等線上學習內容,同時在網絡平臺上就生態學學習中難點、疑惑以及熱點問題與別的同學進行討論,全方面的了解學生自主規劃學習的方式,來滿足學生個性化成長的培養,提高學生獨立思考的能力和通過實踐自主設計學習的能力。
2.2.2 實例講解、激發學習活力
生態學課程是一門實踐性較強的學科,在結合課堂講授時,更多的開展實例教學,通過工程實例或管理案例,將所學的基礎理論知識與實踐相結合,分析影響生態環境結構和功能變化的機理,了解外源性污染物在生態環境中產生的一系列化學反應及其環境毒性效應,從而提出修復生態環境的方案及措施,使學生了解實際過程如何操作和解決問題,有哪些環節和步驟,然后再總結分析通用的途徑、方式方法和技術應用等普適性的內容,經過師生共同探討,學生經過實踐思索和分析,能夠更好的掌握課程內容。教師的課堂講授環境問題和全球環境變化對學生只是文字描述,結合該年齡段學生生活習慣和時代特點,推薦課后結合專業學習方向的觀影活動,推薦和課程相關的環境類影視作品,使學生直觀感受世界環境問題,利用課余時間和學生共同探討觀影感受,正確引導學生分析環境問題產生的根源和解決方法。
2.2.3 加強實踐教學、培養實踐能力
在工程教育專業認證背景下,實踐教學本著“強化基礎性、體現創新性、突出綜合性、兼顧工程性”原則[4],鼓勵教師積極申請開放實驗室,引導學生參與教師課題研究,從實踐中學會運用理論知識;現有實踐教學環節中,通常采用快速精準的化學方法進行實踐教學,例如采取受污染的水體或土壤樣本,通過原子吸收法、離子色譜法、風光光度計法、氣相色譜—質譜等化學方法快速精確地測定污染物的種類、含量、結構特征及其污染程度,并在實踐中實施降低污染效應的修復措施,從而提高學生理論聯系實際的能力,即是利用基礎理論知識分析和解決實際問題。
我校環境工程專業有相對穩定的實踐基地,且基地的設施與條件較為完善,有開展因材施教、開發學生潛能的實際項目,同時通過實踐基地、實驗室、校企合作單位,讓學生走出教室,參與科研和生態系統修復與管理活動,能較好地滿足學生實踐教學的需要。考查學生運用生態學基本原理,分析生態系統退化原因,結合實地實際情況,提出生態修復方案(可具體到生態工程建議),提出生態管理和生態規劃建議,考察其分析能力、解決問題的工程方案設計能力及創新能力,提升學生理論聯系實際的能力[5]。
2.2.4 注重課內外輔導答疑及作業批改
注重課堂提問、交流討論以及作業的教學設置,體現生態學知識的綜合運用能力以及學生獨立思考能力和思維意識,根據反饋情況了解學生對知識的掌握情況,不定期安排課堂提問、搶答、面對面答疑、網絡平臺等線上線下答疑等輔導方式,及時解惑和討論,對于觀點突出、思維意識創新以及作業質量突出的學生適時進行展示,進一步培養學生的語言表達能力和知識運用能力,激發學生的學習動力。
2.3.1 過程考核與結果考核相結合,保證教學目標及能力要求的實現
傳統考核方式以期末結課考試為主,占總成績60%,平時成績占總成績40%,在工程教育人才培養的要求下,課程考核設計利用過程考核和結課考核評價學生對知識的掌握程度,具體如表1所示,通過兩種考核方式相結合,能夠從多角度、多方面掌握學生的學習效果、實踐能力以及工程創新意識,保證教學目標及能力要求的實現。

表1 課程考核細則
2.3.2 增加課程目標達成度評價,注重能力培養考核
課程目標達成度評價不局限于對課程的總體考核方式,針對每個知識單元的目標知識點進行考核,考核方式結合平時課堂提問、探討交流、課后作業、自學設計等多元化模式,如表2所示,任課教師根據課程目標結合學生特點,選擇考核模式,實施個性化教育,重在培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力,體現學生的認知思維,增強學生科研創新意識。

表2 知識單元考核細則
基于工程教育認證對環境工程專業的要求,以專業畢業要求為導向,明確生態學課程教學目標及能力要求,切實提高生態學課程的教學效果,以重視階段考核、肯定結果考核、注重能力培養的原則,構建課程考核體系以及考核方式,注重目標達成情況的評價,增強學生的實踐能力,創新思維意識,更好的培養環境工程應用技術型人才。