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环境工程专业实践教学体系改革初探

环境工程专业实践教学体系改革初探

[摘要]针对环境工程专业发展过程中存在的问题,改革原有实习模式为校内外集中与学生自主实习并存的实习新模式,将自主实习模式引入实习实践教学,创建基础实验、专业实验、开放实验一体化的实验教学体系,满足培养应用性专业人才的要求。

[关键词]实践教学;自主实习;实验教学

为了提高工科教学质量,2007年1月教育部、财政部决定实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”,其中,工程教育专业认证工作是质量工程的一项重要工作内容,其主要目的是规范我国高等学校工程教育专业认证,构建我国高等工程教育质量监控体系从而提高工程专业教学质量。在国际人才市场上,工程人才及其执业资格的互认都是通过高等工程教育专业认证的相关标准进行衡量的。2012年7月修订的新版工程教育专业认证通用标准明确工程教育要以学生为中心,以能力培养为导向的思想[1-3]。为此,课程体系、课程内容、课程目标等都应围绕着学生实践能力和工程能力培养来组织。

1环境监测课程教学现状

“环境监测”是环境工程与环境科学专业的核心基础课程之一,其应用性、实践性、综合性强[4],对后续专业课程的教学起到基础性支撑作用。该门课程的主要任务在于使学生掌握环境监测的基本理论和基本知识,以污染物为主线,使学生掌握从布点、采样、样品保存、预处理到分析测试和数据处理的环境监测全过程,培养学生今后在监测信息收集、数据整理和评价等方面独立开展工作的能力,培养学生综合应用多种方法处理环境监测实践问题的能力及发展新方法和新技术的创新思维和创新能力,同时对学生今后的学习、工作和科学研究起着非常重要的作用[5]。该课程内容多,涉及的交叉学科很多;各章节之间联系不密切,相对独立。所以学生在学习的过程中感觉没有重点,枯燥,要记住的内容和进行计算的问题很多,表现出摸不着头绪,不适应学习等困难。目前我院环境监测这门课程采用的教材为奚旦立等合编的《环境监测》(第四版),该教材注重系统性,涉及的内容既广又深,而我校环境监测课程理论部分仅为48学时,课时数明显不匹配。课堂教学中,为了将教材内容全部讲授,教师总是赶课时,灌输多,教学进度快,学生对教学内容理解掌握的不够,而有些内容在前置及后续课程中又有交叉,重复讲解,又造成学生学习上的厌倦情绪。

2适应专业认证要求的环境监测课程教学改革主体构想

专业认证要求充分体现“以学生为中心”,重视实践,直接面向企业,着重考核创新意识和创新能力的培养,重点是考查学生在专业学习中“学生真正收获了什么”。用专业认证的理念指导教学实施的全过程,有利于培养学生的实践能力和较高的综合素质,使其成长为应用型人才。因此在学时有限的教学过程中,为有效提高环境工程专业学生分析问题、解决问题的能力以及创新实践能力,满足工程教育专业认证标准的新要求,构建完整的环境工程专业知识和能力体系,环境监测的教学理念、教学体系、教学内容、教学模式、教学方法、教学手段、考核方式都必须做出相应的改革。树立以学生为主体,积极推行行为导向教学法,培养学生的工程实践意识和能力,扬弃以教师为主体的传统教育观念。改要学生学习为我要学习,我要创新实践,提高学生的工程创新能力[6]。

3环境监测课程教学改革的具体实施

3.1进行开放式教学改革,积极推行行为导向教学法

在教学中牢牢树立学生的主体地位,将课堂讲授与指导、讨论、答辩、实验及实践环节等相结合,积极推行行为导向教学法。根据课程特点,以环境监测质量保证中六个关键点即如何合理布点、如何规范采样、样品如何进行保存和运输、样品的预处理及样品的分析检测、数据处理为主线,将其融入水体、大气、土壤、固体废物及噪声等环境要素中,并在每个要素中分别设计工作任务,在教学中以学生为主体,能力为主线,以任务为教学推动力,激发学生自主学习的能力,提高学生的学习兴趣,最终达到由“要我学到我要学”的转变,真正变成乐学、会学、学会。在每一种具体检测方法中,和先期课程相结合,设计提出问题,启发学生积极思考。将启发式教学法融入整个教学过程中,在课堂上注意与学生的交流。根据所授内容特点必要时采用联系实际进行案例教学,将理论运用到解决实际问题中,在应用中启发创新。如讲解噪声监测方案的制定时,可以结合校园的特点进行介绍,让学生更容易理解书上的一些原则和要求;讲述大气采样点布设原则和方法后,与学生一起探讨若要对校园空气质量状况进行监测,该如何布设监测点等等。

3.2制作适合环境工程专业人才培养特点的多媒体课件

目前环境监测这门课程采用的教材为奚旦立等合编的《环境监测》(第四版),该教材注重系统性,涉及的内容既广又深[7],而我们环境工程专业环境监测课程理论部分为48学时,课时数明显不匹配。因此我们本着“够用、会用、能用”的原则对教材内容进行整合,首先,认真分析教材和其他先修课程中的雷同之处,对于其他先修课程中学到过的知识点进行删减;其次,对于在实际环境监测过程中应用较少且理论深的知识点也略去不讲;再次,避免教材中自身各部分的相互重复;最后,对于保留的教学内容再进行分类,分为教学部分与导学部分,重难点的知识采用教师讲解教授的教学方式;简单的知识采用导学方式,即教师提出学习具体要求,给出相应的习题,并通过课后作业的方式检查学习效果。通过上述方法对教学内容的调整,大大缓解了教学时数不足的压力,并且能保证学生掌握环境监测课程的主要知识点和基础理论。在此基础上,制作适合我们要求环境监测课程教学的课件。牢固树立“学生”的主体地位,充分体现以学为主的理念;增加图片、动画内容,把环境监测的基本方法、主要操作步骤、有关的实验仪器和装置、环境监测的实验现场等以图片、动画等信息方式“搬”进课堂,清晰地展示给学生,增加课堂教学的直观性和生动性,激发学生的学习兴趣,提高教学效果,从而弥补实验仪器、实验场地、实验经费不足的缺陷。

3.3改革实验教学,建立课程相关的实践教学平台

环境工程专业认证的瓶颈主要是在实践能力和工程创新能力培养方面,环境监测实验教学是环境监测课程的重要组成部分,结合我院环境监测所开设的实验内容及现有的仪器设备,我们课程组老师编写了环境监测实验指导书,并对实验教学进行了改革,实验过程中首先完善和加强基础实验和基本技能训练,创造能力的培养,必须建立在扎实的基础知识、熟练的基本操作技能的基础之上,基本技能是综合性实验的基石,考虑到学生已具备了基本实验技能,结合课程特点,直接选择有代表性的监测项目,包括空气中氮氧化物的测定、地面水中化学需氧量的测定、水中总铬的测定等,所选方法全部采用目前环境监测中常规监测项目的国家标准方法,训练学生的基本实验技能。同时重视设计性实验,设计综合性实验是培养学生创新精神的重要途径,在单调重复的操作实验中充实一些新的内容,也是激发学生实验兴趣的一种方法。实验内容上增加学生感兴趣的学校花园土壤质量监测、校园主干道噪声监测及饮用水质量监测等项目,在教师指导下,学生完成现场调查、优化布点、样品采集、运送保存、分析测试、数据处理、综合评价等一系列工作,最后写出校园环境质量评价报告。贯穿以学生为主体的指导思想,培养学生理论联系实际、合作交流的能力及实践创新能力。通过综合性设计实验可以提高学生的操作技能、观察分析和解决实际问题的能力、收集和处理信息的能力、写作和表达能力、团结协作能力等。同时,在实验教学中,重视培养学生爱岗敬业的职业道德、严谨求实的工作作风和创新精神,调动学生刻苦练习专业操作技能的积极性,让学生的潜能和个性得以充分发挥和体现。

参考文献

[1]杜晓东,李合琴,张学斌.适应工程教育专业认证标准的工程材料课程教学改革思考[J].大学教育,2014,1:117-118.

[2]彭燕,王筱虹,张发根.以专业认证为导向的环境工程专业实践教学探索[J].长春理工大学学报,2012,10(7):215-216.

[3]赵琦.切实做好专业认证正确导向教育改革,中国高等教育,2009,2:20-22.

[4]奚旦立,孙裕生.环境监测(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2010.

[5]陈娴,程洁红,孔峰.以培养应用型本科人才为导向的环境监测课程改革[J].当代教育论坛,2011,11:47-48.

[6]陈井影,赵素芬.环境监测课程的教学改革思考与实践[J].东华理工大学学报(社会科学版),2010,29(4):380-382.

[7]陈新忠.以学生为中心深化本科教学改革[J].中国高等教育,2013,13~14:50-52.

作者:万均 白卯娟 单位:青岛科技大学环境学院