新工科背景下環境生態工程專業教育教學資源庫建設初探

宋海娜，李彥嬌，張志錄，謝麗華

(平頂山學院 化學與環境工程學院，河南 平頂山 467000)

為適應新技術、新業態、新模式、新產業為代表的新經濟發展需求，我國積極推進新工科改革[1]，2017年教育部推進的“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”標志著我國新工科教學改革實踐的全面啟動[2]。新工科建設從之前的以學科為導向轉變為目前的以產業需求為導向，全面貫徹以學生為中心的培養理念[3]，強調學生的創新能力和實踐應用能力，培養畢業后可以在新產業一線就業的多元化科技工程人才[4-6]。在國家大力開展新工科建設的背景下，平頂山學院作為地方應用型本科院校，根據地方產業和區域經濟發展需求，改革人才培養模式，修訂人才培養方案，優化課程體系，科技創新驅動教學，進行模塊化課程授課[7-10]；環境生態工程專業以此為契機，根據其他專業教學資源庫建設經驗[11-12]，構建了一個資源豐富、共享便利、持續更新的專業教育教學資源庫，為教師教學科研、學生自主學習、創新實踐能力提升等提供了一個結構完善、功能齊備的網絡教學平臺，推動了環境生態工程專業的教育教學改革與發展，整體上提升了平頂山學院環境生態工程專業人才培養質量。

1 環境生態工程專業教育教學資源庫建設基礎

1.1 系統的專業課程體系

環境生態工程專業人才培養方案的制訂堅持工程教育認證“以學生為中心，以服務為宗旨，以就業為導向”的教育理念。課程體系重基礎、強實踐、拓素質，理實交融，包含基礎教學類、專業技術類、專業能力提升與實踐類共三大類十大模塊如表1所示，以期培養的學生畢業后能在工礦企業以及環境生態保護等部門從事環境污染防治、環境檢測等工作，成為環保行業所需的應用技術型人才。

表1 環境生態工程專業課程體系Tab.1 Curriculum system of environmental and ecological engineering major

1.2 資源豐富的專業課程網絡教學資源

環境生態工程專業的大學化學、生物化學、普通生態學、普通生物學、環境科學概論、植物學、工程綠化技術、遙感與地理信息系統作為平頂山學院已建的網絡課程，包含課程教學PPT、微課視頻、學科前沿熱點視頻、題庫、課程相關電子書、課程學習指導手冊等，為專業其他線上課程的資源建設提供了經驗。

2 環境生態工程專業教育教學資源庫建設背景、思路和主要內容

2.1 建設背景

黨的十九大提出“加強生態文明建設，實現美麗中國發展目標”，環境生態工程專業在生態文明建設過程中發揮著重要作用[13]。2016年6月，我國成為國際本科工程學位互認協議《華盛頓協議》的正式會員，工程教育專業認證成為高等教育工程類專業的一種合格評價[14]。在此背景下，平頂山學院明確新形勢下人才培養目標，環境生態工程專業以工程教育認證為契機，以認證標準建設專業相關教學資源，促進專業建設和改革。

2.2 建設思路

2.2.1 重視教師教學需求，提高教師建設資源庫的積極性

教師是使用資源庫的核心，資源庫的建設要重視教師需求，包含教師授課所需的PPT模板、測試試題庫等素材。對于部分簡單的重復性工作，如客觀題的作業、測試和考試等，可在網絡平臺自動批改與閱卷，減少教師的工作量。通過大數據技術對教師教學過程與教學結果的相關數據進行分析與持續改進，提高教師使用資源庫的積極性和建設資源庫的參與度。

2.2.2 資源庫建設要與工程教育認證要求對接

環境生態工程是工科專業，專業教育教學資源庫的建設要與工程教育認證要求對接，通過對教師“教”與學生“學”的過程及相關資源庫模塊的設計、開發，實現對人才培養全過程的數據化管理與有效評價，使其符合工程專業認證要求。

2.2.3 加強專業優質教學資源的開發和利用

根據環境生態工程專業人才培養目標及新工科行業對人才的要求，整合國內外院校環境生態工程專業的優質教學資源，設計模塊內核心課程教育教學資源庫、虛擬仿真實踐教學等資源，根據課程開設情況邊建邊用，開發和應用專業優質教學資源。專業教師要更新教學理念，按照工程教育專業認證的教育理念積極開展課程教學改革，將線上豐富的資源和現代信息技術融入線下課堂授課過程中，實現線上教學資源與線下課堂的有效結合，增強專業教師的教學水平。

2.2.4 組建資源庫模塊建設團隊，協同完成建設任務

建立資源庫模塊建設管理制度，根據構建的不同資源庫模塊，確定資源庫模塊負責人，監督團隊內課程負責人的教學資源和其他資源建設，建立資源庫建設的評審機制，定期檢查并評價資源庫模塊的建設進度與質量，全面完成資源庫模塊內容的建設。

2.3 建設內容

2.3.1 搭建專業教育教學資源庫總框架

依據工程教育建設標準和環境生態工程專業課程體系，建設包含專業核心課程資源和虛擬仿真實踐資源的課程資源庫、專業標準庫、工程項目庫、競賽培訓庫和職業信息庫，搭建專業教育教學資源庫總框架，如圖1所示。

圖1 環境生態工程專業教育教學資源庫構建框架Fig.1 Framework of educational and teaching resource database for environmental and ecological engineering major

2.3.2 建設內容豐富的優質課程資源庫

依據課程開設順序分批次建設各課程的線上教學資源如表2所示，核心課程資源庫包含13門專業核心課程，已建的線上核心課程包括大學化學、自然地理學、環境科學概論、普通生態學、普通生物學、生物化學；邊建邊用的專業核心課程包括環境化學、環境監測、遙感與地理信息系統、工程CAD與制圖、大氣污染控制工程、水污染控制工程、生態工程。在課程資源平臺建設中設置互動“教”與“學”區塊：教學區塊包括課程相關的教學資源、課程管理、項目管理、互動教學、作業測試、分析評價等內容；學習區塊包括課程選擇、在線學習互動、熱點話題討論、任務驅動、學生評估、在線咨詢等內容。

表2 專業核心課程開設學期和建設情況Tab.2 Semesters of core specialized courses and the construction

實踐教學是高校實施人才素質教育和培養學生創新能力的重要環節[15]。平頂山學院環境生態工程專業依托專業教師在教學和科研方面的優勢，設置了模塊化實踐課程，結合科研成果拓展實踐教學范圍，建設了虛擬仿真實踐教學資源平臺。建設內容主要是環境檢測實驗與儀器分析、環境生物綜合實驗、污染控制實驗和生態規劃實驗相關的虛擬仿真實驗項目，如表3所示。

表3 虛擬仿真實踐類課程開設學期和建設情況Tab.3 Semesters of virtual simulation courses and the construction

2.3.3 建設競賽資源庫

競賽培訓資源庫的建設內容包括與專業相關的環境檢測技能競賽、生態工程設計競賽、污染控制工藝設計競賽、“互聯網+”大學生創新創業大賽、全國大學生生命科學競賽、“北控水務杯”全國大學生生態環境類職業技能大賽、全國高校GIS技能大賽、全國大學生學術英語詞匯大賽、環境保護知識競賽、中國環境藝術設計大賽、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽和創業計劃大賽等競賽的相關網址、視頻、PPT等，提供競賽培訓資料。以競賽為引領，加強學生知識的轉化，培養學生的實踐能力、競爭意識和獲取最新資源的能力，提升學生的綜合素質。

2.3.4 建設專業標準庫、工程項目庫和職業信息庫

專業標準庫建設內容包括環境生態工程專業人才培養方案和專業標準，工程教育認證標準和專業評估資料，環境檢測相關法規與標準，專業產業現狀及研究進展等資源。

工程項目庫建設內容包括廢水、廢氣、固體廢物污染控制與生態修復相關案例，清潔生產、環境保護、環境工程、生物工程等相關問題的解決方案及設計實施工程文檔等。強化學生利用環境生物技術、環境工程技術及生態學原理解決或修復環境污染、生態破壞、生態規劃和管理等問題，通過理論課程學習、創新實踐技能培養和工程技術認知培養等方面提升“新工科”人才的專業技能和基本素養。

職業信息庫建設內容包括污染物防治、環境監測與檢測、環境生態管理、清潔生產等行業領域相關崗位的網站鏈接信息，涉及崗位要求和技術標準、業務流程、作業規范；國內外最新環境新聞信息的發布與更新；已畢業學生就業典范；考研深造信息等。

3 環境生態工程專業教育教學資源庫的應用效果

3.1 課程建設更加系統化、現代化

通過建設環境生態工程專業的教育教學資源庫，推動了專業核心網絡課程、精品在線開放課程的建設，促進了專業的教育教學改革與發展，促進了現代信息技術與線上線下課程教學的整合，為學生提供更加完善的專業課程體系和知識結構。

3.2 教師教學水平得到有效提升

在課程相關教學資源建設的過程中，通過準備PPT課件、錄制微視頻、進行課程重難點分析、構建知識框架等途徑，豐富了教師的知識儲備和教學實施效果，提升了專業教學水平。

3.3 學生對未來發展目標和定位更加明確

平頂山學院環境生態工程專業發展時間短，部分學生尚不了解畢業后會從事哪些行業或職業，需要具備哪些工程技術。基于行業對學生的需求，職業信息資源庫能夠使學生深入了解畢業后將要從事的職業，可以實時關注感興趣的崗位和職位，做好職業生涯規劃。學生對未來發展目標和定位更加明確，在平時的學習過程中更加注重個人創新實踐能力的培養，大學期間積極開展實驗課程的學習并參與教師的科研項目，積極申報各級別大學生創新創業項目等，增加了學術論文和專利成果的產出。

3.4 學生自主學習熱情更高、創新實踐能力更強

課程資源庫中豐富的教學資源，能夠滿足學生的學習需求，隨著理論課程資源庫和仿真實踐教學資源庫的不斷完善，每個學生都可以根據自己的興趣，自由選擇和組合不同的課程資源，構建自己的學習方案，滿足個性化的學習需求，激發了學生的學習熱情，促進了學生實踐能力、知識儲備、綜合素質等方面的提升。

4 結語

環境生態工程專業教育教學資源庫的建設，有力地促進了環境生態工程專業的課程建設和教學改革，提高了學生自主學習的積極性和創新實踐能力。隨著環境生態工程專業教育教學資源庫的不斷更新和完善，其將成為以學生為中心的一站式學習平臺，成為培養環保行業應用型人才的搖籃。