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环境生态工程体验式教学模式探究

环境生态工程体验式教学模式探究

[摘要]该文总结了各高校环境生态工程专业人才培养的改革经验,结合学校实际情况,以工程体验式的教学模式重新构建了环境生态工程专业课程体系,在巩固理论知识的基础上,学生以职业角色体验获得工程经验,从而使学生解决问题能力和创新实践能力得到很大提升,为环境生态产业培养人才奠定良好的基础。

[关键词]环境生态工程;工程体验;改革

一、引言

作为2012年教育部新增的本科专业环境生态工程专业,现有人才培养方案中的知识、能力和素质目标过于笼统陈旧,往往是环境工程专业与生态学专业的捏合,出现两种学科体系的碰撞,尤其是高校对学生的培养方式过分偏重于理论知识的理解和教学,缺乏实践动手能力的训练和提升,不足以支撑工科专业毕业生的培养要求[1]。要实现“中国制造2025”,高校需要培养工科学生在校期间就积累和形成的未来工程师素养,促进其工程能力和素质的全面发展[2]。然而,当前的工科毕业生对真实的工程专业实践缺乏清晰的认识和体验,缺少实际经验,不能满足行业发展对人才的需求[3]。体验式教学模式是组织和强化学生通过实践亲身体验去理解相关理论知识、验证教学内容,并最终进行再创造的一种教学模式[4]。而工程体验式教育模式就是将实际工作中的工程项目作为教学的底本,通过感受式的实践,身体力行地获得知识和经验,这就需要找到有效的教学方式确保课程内容反映行业的真实需求[5],构建职业角色体验、基于情景模拟和真实项目驱动的工程体验式的教育教学模式,使学生获得工程实际经验,提前进入职业角色,满足社会对新工科应用型人才的需求[6]。

二、各高校环境生态工程专业建设的现状

党的十八大、明确了建设生态文明的总体要求,新工科的建设也急需环境生态保护的专业人才,由此应运而生了环境生态工程专业。然而环境生态工程是环境工程学、生态学、工程管理学等相关学科相互渗透的新兴交叉学科,涉及面广,单靠环境工程学的知识完全不够用,而传统的生态学原来属于理学门类,课程体系的设置偏重于理论性较强的课程,直接导致专业的课程体系重理论、轻实践,青岛农业大学也认为环境生态工程专业由于增设时间短,存在人才培养目标宽泛,课程体系重理论、轻技术的问题,应该在课程体系的建设中增加生态工程设计类的课程,体现工学门类的特点,在掌握生态调查技术、环境监测技术、污染防治技术的基础上,突出计算机信息技术的应用,实现特色培养。各高校不仅在人才培养上注重工科特色,还强调专门人才。例如,衡水学院构建了“围绕通用技能培养为导向的教学设计,突出社会需求与教学一体化”的人才培养模式,培养既具有环境生态工程专业理论知识与实际工作能力,又具有创新、创业精神的应用型高级专门人才[10]。广东工业大学结合新工科背景和地方生态修复工程建设实践,通过修订环境生态工程专业的人才培养方案,实施PBL+双语多模式的课程教育教学,强化新工科实践课程设计等改革的举措和实践,探索了适合新工科人才培养要求的、具有交叉学科特色的、集课程规划与多模式课程教育于一体的、密切联系企业协同培养的新工科创新实践人才培养模式。

三、我校环境生态工程专业工程体验式教学模式的构建

只有将各学科之间的理论与应用进行有机的横向整合,与产业实际需求挂钩,在工程项目的学习中获得职业技能和职业经验,才能达到专业人才培养的目的,同时满足社会发展的需要。因此,围绕拟解决的问题,我校环境生态工程专业引入“工程体验式”新视角,借助模式构建,系统化解当前环境生态工程专业人才培养“不理不工”的问题,组织开展工程体验式的教育教学。

1.修订人才培养方案,重构课程体系。依据产业需求,修订具有明显地方特色、具备多学科交叉互融的学科基础,以及创新实践能力的人才培养方案。基于“新工科”理念,采用“工程体验式”的教学模式,从产业需求导向开始,逆向研究环境生态工程专业人才培养的规格,重新探索人才培养目标,并将需要掌握具备的知识、能力和职业素养,映射到环境工程学、生态学和管理学等学科中,抽取出各学科中的理论知识与实践应用,有机融合在工程项目中,最终以课程为依托,建立出层级递进的“工程体验式”课程体系,进而形成人才培养方案。

2.优化工程体验式的理论教学模式。从工程实际出发制定专业理论课的教学内容,依据相关岗位工作需要,融入职业角色体验、仿真项目等开展工程项目式的体验教学,使学生有早期认知和体验,激发学生对工程的兴趣。例如开设《环境修复》理论和实验课,以“邯郸滏阳河生态环境修复工程”为例,理论课将该工程需要用到的《环境工程学》的“水污染治理”、《生态学》的“生物修复”以及《工程管理学》的“建设工程质量控制”等理论与技术的知识点融合在这一个工程实例中具体讲解,再通过情景预设,让学生在理论课上模拟体验修复的结果。

3.创新人才培养的实践教学模式。在中高年级设置多学科知识的综合体验式课程,例如课程实训、课程设计等,以及与工程体验相关的竞赛活动、社会实践、开放实验室项目、科研训练项目等,使学生具备工程问题解决经验。例如,以“邯郸滏阳河生态环境修复工程”为例开设《环境修复》课程实训,不仅需要用到“初期导论性工程体验课程”的知识内容,更需要结合滏阳河水的具体状况,将水污染指标的动态监测、生物修复的效果呈现进行完整工程项目的设计与实施,对学生的体验和实践要求更高,也达到了“工程体验式”培养人才的目的。

4.构建适宜的教与学的方法。专业任课教师统一思想认识,以工程项目为原型,拆解到每门课之中,强化对原型知识技能的精讲与精练,以提高学生对理论课知识点的体验和对于实验课技能点的体验。

作者:张浩 刘哲玉 王磊 吴子龙 赵昕 单位:邯郸学院生命科学与工程学院 邯郸市荀子中学