环境工程专业特色教学初探

来源 :教学研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kms2006
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  [摘要]依据学科特点,积极开展环境工程本科特色教学,推进创新型技术人才培养,是经济发展、社会进步和贯彻环境保护基本国策的客观要求。本文从突出专业特色推进学生就业,革新课堂教学,加强实践教学改革,推进学生创新能力培养等方面,阐述了开展环境工程本科特色教学和推进创新人才培养的有效举措,旨在为环境工程学科建设、教学开展和高素质本科人才培养,提供有益的参考和借鉴。
  [关键词]环境工程;特色教学;人才培养
  [中图分类号]G642.0 [文献标识码] A [文章编号]
  1005-4634(2011)03-0055-03
  
  0 引言
  
  目前,国内高校环境工程专业大多源于给排水工程、市政工程、化学工程等学科,随着环境问题的日益突出,环境工程涉及的学科和领域愈加广泛,已发展成为一门集自然、社会及技术科学的交叉型综合性学科。由于环境问题的多样性,解决所需的学科综合性和复杂性,我国高校环境工程专业遍地开花,己形成百花齐放的局面。本文结合燕山大学环境工程学科建设过程中的特色教学和创新型人才培养的实践,对如何开展环境本科特色教学,培养创新型、高素质应用人才进行了有益探讨。
  
  1
  突出专业特色,积极推进学生就业
  
  中国环境工程教育始于20世纪70年代末,80年代末期形成规模,90年代后期是其快速发展阶段。随着社会对环境工程人才需求的增加,环境工程专业逐渐在理、农、医、经、管等类学校出现,截至2004年全国高校环境工程专业点近250个,环境工程专业向社会输送了大批人才,为环境保护事业做出了一定贡献。搞好专业特色建设,积极推进环境工程本科生就业工作,是调动学生学习主动性的关键,也是培养创新型环境技术人才,服务国家经济建设和推进环境保护工作的重要举措。
  从目前现状和发展趋势看,环境工程专业的就业形势是乐观的。首先随着国家对环境保护投入的增加、环境管理力度的加强、防治领域的扩大,势必增加对环境工程专业人才的需求。其次政府环保部门加大了对环境工程专业人才的吸纳,许多县市级的环保部门皆有意接受硕士或博士的意愿。再其次,污染较严重的国有中小企业,如造纸、化工和制药等行业,皆对环境工程专业本科毕业生有较大需求。此外,一些高利润行业,如医药、食品等企业正处于高速发展阶段,迫切需要整治环境问题,希望纳入懂环保的技术人员。再者,近年来以环保设备生产、环保技术开发、环保治理工程设计等为主业的公司大量涌现,截至2000年底全国环保企事业单位共计10000多家,年产值400多亿元。若按国外发达国家20世纪90年代初的就业人员比例计算,我国需要环保人员1000多万,这为环境工程本科生开辟了一个重要的就业渠道。
  但从近5年燕山大学环境工程专业就业情况分析看出,环境工程专业毕业生面临较大的就业压力,应届本科毕业生很难找到与其专业相关的职位。应届本科生就业难,不仅受区域经济发展客观形势所限,也不仅受毕业生择业观念所困,其专业技能、敬业精神、创新能力和综合素质,在很大程度上成为其能否顺利就业的关键。
  燕山大学环境工程在学科建设中,围绕学科发展前沿和社会发展需求,注重学科的融合与渗透,以工程建设为突破,将教学、人才培养、科研与工程建设有机结合。燕山大学环境工程学科建设有其特殊性,其始建于学校的机械工程专业,因而在专业教学中注重了同机械专业的渗透与融合,通过对机械制图、公差分析等课程的学习,学生在环保设备设计方面的能力突出。同时,专业强化CAD课程教学,为此,单独设置了《cAD在环境工程设计中的应用》课程,提高了学生的制图能力。因此燕山大学的环境工程专业在环保设备的研发方向上具有鲜明的特色,为学生的就业提供强有力的支持。此外,依托燕山大学优势学科搭建的教学和科研平台,环境工程还融合了材料工程、电气自动化、以及化学化工学科建设的成果,在环境功能材料、智能化控制和环境化工方面加强了学科特色建设,并将交叉学科内容融入专业教学中,激发了学生的求知欲和主动性,拓展了其专业视野,提升了其专业综合实力,增强了其市场竞争力。
  
  2 注重积累和探索,推进课堂教学革新
  
  环境工程属于应用型、技术型和实践性较强的学科,目前社会越来越倾向于接收能够兼备扎实的专业基础理论知识,具有承担工程项目设计、施工及管理能力,善于综合运用专业和交叉学科知识,能够独当一面的高素质技术人才。这无疑对环境工程学科教学方式、教学手段及教学理念提出了更高的要求,过去注重知识讲解的应试教育和机械灌输教学模式己不再适应当前专业人才的培养要求,从而客观上要求环境学科不断更新教学理念,以培养具有开拓能力、创新能力、一专多能的复合型人才为主要目标。因而,在专业教学中应大胆革新,强化实践教学环节,调整课程体系,重视学生的创新能力培养和综合能力的提升。
  
  2.1优化课程体系,适应人才培养需求
  结合近几年社会对环境人才的需求,燕山大学环境工程在修订教学计划时突出学生实践技能和创新能力的培养,以“重基础、宽口径、回归工程”为原则,优化课程体系、精简教学内容、加强实践教学环节的建设与监管,课堂教学力争做到“学时分配合理,授课内容洞察学科前沿,理论教学、实践教学和科技创新有机融合”,增加实践教学学时,开设了实践性创新课程,如将水处理实验、环境监测和环境微生物学的实验学时分别增加了12学时、16学时和12学时,将生产实习细划分为水污染治理生产实习、大气污染治理生产实习和垃圾资源化处置生产实习,同时还增加了一周综合创新实验项目,将教师的科研成果直接纳入教学,并根据科研进展进行适时调整。通过课程教学体系的合理优化和调整,激发了学生的学习兴趣,培养了学生的创新意识,提高了其综合素质。
  
  2.2注重与学生的沟通,革新课堂教学方法
  搞好课堂教学,是实现“教书育人”宗旨的重要途径,课堂教学是实现教学目的、完成教学任务的基本形式,是教师与学生“双边活动”和“双向交流”的主要场所。教学实践表明,在教学中以培养学生创新素质为目标,注重因材施教,改革教学技术,创新教学模式,是实现创新型人才培养的关键。燕山大学环境工程学科,在专业课堂教学中,注重融合式和案例式教学方法,将专业知识和基础专业知识进行融合,将实际工程案例搬到课堂上,采用学生分析讨论的方法,增加师生的课堂互动性。同时,尝试将硕士研究生的培养思路渗透在本科教学中,引入学科前沿知识,将教师科研思路和研究生培养成果与授课知识点有效衔接,调动学生的积极性和主动性,深受学生欢迎。
  
  2.3革新考试理念,注重学生能力检验
  考试是目前检验学生知识的掌握和理解程度的主要途径,而传统的考试方式常常成为制约教学方法改革的瓶颈。环境工程专业具有偏工程、重应 用的特点,为此专业以学生素质和能力培养为目标,积极改革考试方式,采用多种考核方式,将学生从死记硬背中解脱出来,真正实现检验学生能力的目的。对于基本概念、基本理论部分采用闭卷考核,强化学生的理论基础;对于设计计算等部分则采用开卷的方式,将重点放在应用上,学生只要掌握设计思路、借助于手册和参考资料即能进行设计计算,突出实际应用,最终达到学以致用的目的;而对于学科前沿内容,多采用提交课程报告,力图开拓学生的专业视野。在专业教学考试管理中,环境监测、水污染控制、大气污染控制等专业必修课程采用闭卷考试,专业选修课则考虑采用开卷考虑,综合创新课程则采用提交课程报告,该考核方式效果好,很受学生欢迎。
  
  2.4依据课程特点,适时采用代化教学手段
  科技的迅猛发展、计算机技术的广泛应用给专业课程教学带来了许多方便,同时也带来了压力和挑战,合理利用现代的教学手段是提高教学质量的关键。燕山大学环境工程专业依据课程特点,适时推进多媒体教学的应用,对于以基础理论为主的课程如《环境微生物学》、《环境监测》、《水力学》、《化工原理》等课程不推荐多媒体教学;而对于介绍设备构造和应用的课程,如《固体废物处理与处置》、《水污染控制工程》、《大气污染控制工程》、《水泵与风机》建议部分教学内容采用现代化教学手段:而对于与专业前沿密切相关的选修课程,建议采用多媒体教学,以增加课堂信息量。另外,专业还有针对性选择了一些录像资料,在课前、课间或课后放映,这部分内容不作硬性要求,旨在激发学生的学习兴趣、丰富其专业知识、拓展其专业视野,学生可依据兴趣,有选择性地自行安排观看。
  
  3 加强实践教学改革,推进学生创新能力培养
  
  3.1积极开展综合性、设计性的实验教学
  实验教学是培养学生实践技能和创新能力的重要手段,减少验证性实验,增加综合性、设计性实验是实验教学改革的重要内容,也是巩固学生专业知识、提高学生实验技能、培养学生创新能力的重要举措。为确保学生综合素质的培养,不断进行实验方式改革,把原来由教师下达实验方案的方式,改为由教师下达实验目的和要求,让学生自己设计实验方案,通过教师的审核,经反复修改后学生再分组按自己的方案进行实验,老师起指导和解疑作用,促进学生由被动接受转到主动思考,切实提高学生动手、分析和解决问题的能力。在综合性、设计性实验中,燕山大学环境工程专业结合教师的科研项目整合水处理实验、环境监测实验、大气污染控制实验、环境工程微生物实验等课程的教学内容,提炼工程建设和科学研究中的技术问题,进行系统总结,将部分内容融入到实验教学环节中,突出专业的综合性、应用性和实践性。通过综合实验的开设,使学生理论知识与专业实践有机结合,提高了理论教学效果,使学生学以致用能力得以较大提高。
  专业教师指导学生进行科研立项活动也是提高实践教学的好方法。学生吕晗申请的“生活用水的二次利用”研究课题,得到了中华环境保护基金会的资助,该课题将化学需氧量、生化需要量以及表面活性剂等指标的监测与污水治理与资源化利用有机融合,在教师的指导下,根据给定的实验目的和实验条件,学生自行设计实验方案、确定污水处理工艺流程,确定水质监测和评价方法,构建实验系统,利用实验室现有实验装置分组进行实验研究。本实验集环境监测、水处理技术于一体,整个过程需要学生自己建立测试系统,并对处理工艺进行优化,还要尝试对实验过程中的问题进行分析,并给出较佳的处理措施。通过这次实践,学生的专业知识得以综合,实验技能得到提高,掌握了从事科技创新和工程设计的理念。该课题己顺利结题,受到评审专家的好评。
  
  3.2精选实习基地,加强实践教学管理
  环境实习基地建设对专业教学、学生培养、学科发展和服务社会皆有积极推进作用,依据学科特点,兼顾考虑学生就业,专业以实习地点精心选择为重点。虽然费用相对较高,但为了保证实习质量,在实习经费有限的情况下,经过反复沟通协商,最终确定了鞍山钢铁基团为专业实习基地,将水污染治理、大气污染控制、固体废物资源化处置、能源有效利用、企业清洁化生产作为生产实习的重要内容。为保障实习质量和实习过程的有序开展,专业每年都提前将实习计划及实习大纲送至鞍钢集团,并派专业教师与实习单位沟通,落实实习内容和实习单位、安排学生食宿。在进入实习点之前,确保实习厂已经为专业实习做了周密的日程安排及人员保障,切实保障整个实习过程顺畅有序。同时,注重与实习单位沟通,不断加强实习基地建设,结合实习单位的工艺和生产过程,邀请实习单位技术人员给学生开展专题讲座,同实习单位负责人员协商,有计划调整实习内容,使学生明确了大工业生产环节和环境污染治理的内在联系。
  另外,考虑到学生就业,在认知实习和毕业设计中,专业还允许部分同学单独开展实习和毕业设计,让学生到有意向接收的公司及与相关的环保部门开展实习和毕业设计工作,从而增大其就业机会。为确保学生能完成实践教学任务,专业对这部分学生加强管理,制定了单独实习和毕业设计规定,不仅对教学内容做了要求,下达教学任务书,还要求学生要有申请和接收单位的接收证明,以及接收单位对学生实习和毕设期间的鉴定,同时专业和实习单位分别指派专人对学生进行联合指导,确保教学有效开展。
  
  3.3加强校内实验基地建设,改进实验教学
  实验基地的建设可以提供学生实践的场所。目前,燕山大学已在新校区建成曰处理能力为1500m3和2500m3的2个生活污水处理站,在建设过程中专业部分学生参与了工程建设安装和现场监管,还有部分学生承担了调试和试运行期间的水质监测工作,极大地锻炼了学生的工程实践能力,也为环境工程专业创新应用型人才的培养奠定了坚实的基础。同时,结合化工实训基地的建设和运行,环境工程专业学生在学院的要求下,经专业教师和实训基地负责老师的指导,参与了化工分离设备的运行调试,明确了分离过程各个环节,为专业课程的学习和专业知识的拓展奠定了基础。
  
  3.4 科研课题纳入实践教学,发挥研究生的助教用
  在科技飞速发展的时代,如果专业实验内容仅仅局限于课本,不能及时更新,培养的学生将不能适应现代科技发展的客观要求,因此专业实验教学内容和方法应不断完善和更新。实验教学中,教师不断探索实验方法和更新实验内容,捕捉最新科技成果,将科研课题充实到教学内容中,同时将研究生课题提炼为开放实验课题,积极发挥研究生助学、助教的作用,使其积极参与到本科生培养的教学环节。通过这样的改革,使学生能及时了解学科发展前沿和动态,积极推进实践创新人才培养。
  
  3.5加强和改进毕业设计管理
  毕业设计是学生实践教学的重要环节。燕山大学环境工程专业在总结多年毕业设计工作的基础上,对毕业设计环节进行了创新性改革,将毕业设计考核过程分为开题报告考核(1~4周)、中期进度考核(5~10周)和结题答辩考核(11~17周)三个阶段,每个阶段设三人以上的考核组,三阶段考核成绩总和为学生毕业设计总成绩。开题报告考核(满分20分),考核内容包括开题报告、方案论证和方案设计、毕业设计进度计划表和学习态度及平时表现。中期进度考核(满分20分),考核内容包括毕业设计进度、完成任务的质量。答辩考核(满分60分),考核内容包括完成工作的数量、质量,分析问题、解决问题及创新能力,论文或说明书及译文的质量,讲解及回答问题情况。通过这样的改革,达到提高学生毕业设计质量的目的。
  
  4 结束语
  
  针对国家对环境工程专业人才素质的要求的不断提高,燕山大学的环境工程学科,在结合自身现状的基础上,进行了创新性的教学改革,突出了特有的专业特色,提高了学生的专业技能,旨为全国环境工程专业的学科建设工作提供一定的借鉴。
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