基于OBE 理念的地方高校环境工程专业的建设构想
2019-02-20陆伟东
陆伟东
(韶关学院 化学与环境工程学院, 广东 韶关512005)
工程教育认证是一种源于欧美国家对工程教育质量评价的一种方法。我国在2006年开始专业认证试点工作,并于2016年6月2日成为《华盛顿协议》的正式成员[1]。截至2018年6月,全国共有43所高校通过了环境工程教育专业认证[2]。OBE 是指教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果。OBE 理念是贯穿于工程教育认证全过程的重要教育理念[3]。OBE 理念对引导和促进工科专业建设与教学改革、保障和提高工程教育人才培养质量具有重要指导意义。
一、应用型地方本科院校环境工程专业人才培养面临的主要问题
应用型地方本科院校是介于研究型大学和高职院校之间,定位于培养为区域经济发展服务的既懂理论知识又兼具实践动手能力的应用型人才的普通高等院校[4]。目前,环境工程是应用型地方本科院校较为普遍设置的工科专业,这些院校的环境工程专业主要在传统学科如化学化工、电力和冶金等专业基础上发展起来的[5],因此,应用型地方本科院校的环境工程专业均有较强的行业特色。应用型地方本科院校培养的大批环境工程专业人才为促进区域经济可持续发展发挥了重要的作用,但随着我国经济结构转型升级,现有的人才培养模式与当前区域经济发展对环境工程人才培养要求仍存在一些差距。
(一)人才培养方案
人才培养方案(课程设置)是专业人才培养的行动指南。人才培养方案设计合理与否很大程度上决定了人才培养的质量。当前,地方本科院校环境工程专业人才培养方案大多是参考少数几个环境工程一流学科的人才培养方案,再结合地方院校的办学特色、师资专业背景、已有实验教学设备等因素进行修订的。这种人才培养方案的修订,有其合理之处。但除了少数几个已经通过环境工程教育认证的地方本科院校,大部分地方本科院校环境工程人才培养方案与环境工程教育认证要求的OBE理念仍存在一定差距。比如,在修订人才培养方案过程中,偏离环境工程专业人才培养的结果导向,有些存在因人设课、有意避开需要大型工程示范设备的实践课程或实践内容; 理论课程比重过大而实践课程不足等问题。此外,专业人才培养方案修订过程中,企业参与的深度和广度不够,容易导致人才培养方案设计不能很好地达到人才培养目标的要求。
(二)教学方式方法
传统的教学方式是教师讲学生听,教师把课程知识或工程实践经验通过课堂教学传授给学生。这种“灌输式”的教学方式方法下,学生更多的是被动吸收知识,与工程教育认证要求的“以学生为主体”的课堂教学模式(如对分课堂、翻转课堂)存在较大的差距,也不能充分发挥学生主动性和创造性。其次,实验教学过程中更多强调实验操作技能,缺乏文献调研、实验方案设计和实验数据处理等提出问题、分析问题和解决问题能力方面的训练。此外,环境工程专业课程设计和毕业设计偏理论化,与实际工程应用存在明显的脱节[6]。
(三)实践平台建设力度不足
应用型地方本科院校环境工程专业培养的是具备扎实专业基础且具备工程实践能力的应用型人才。工程实践是培养学生实践能力最重要的途径[7]。但是由于各种原因,我国地方本科院校环境工程实践平台的建设滞后于社会对环境工程专业实践能力的要求。比如,实验仪器设备,特别是体现某些典型污染物处理处置过程的中试规模实验设备缺少或台套数不足,生均实验场地面积不达标,缺乏稳定的深度合作的校外实习实训基地等。
(四) 缺乏同时具备扎实专业基础和丰富工程实践经验的师资力量
优秀的师资队伍是培养更优秀人才的关键要素。应用型地方本科院校环境工程专业大多是其他传统专业基础上发展而来。其师资力量具有较为明显的其他专业背景,而对环境工程学科的理解不够深入。其次,虽然近年来大量引进青年高学历人才,生师比得到一定程度缓解,但是高学历年轻教师往往是从校门到校门,学科专业基础不够扎实,工程经验极为匮乏[8]。上述的师资构成特点,很难保证人才培养方案完全贯彻落实。
二、 基于OBE 理念的地方本科院校环境工程专业建设的思考
应用型地方本科院校环境工程专业为服务区域地方经济发展培养了大批环境工程专业技术人才。随着我国产业结构转型升级,对环境工程人才的要求更加专业化。因此,在环境工程人才培养过程中,应用型地方本科院校应以学生为主体,以社会需求为导向,建立基于成果为导向的人才培养模式。
(一)优化课程设置,突出地方特色
课程体系优化和教学内容的改革是人才培养方案修订的主要目的,也是工程教育认证的要求。地方本科院校在修订人才培养方案过程中应围绕环境工程教育认证标准和结合地方经济发展需求,广泛而深入地征求区域和行业实体企业对环境工程人才规格要求的意见,突出环境工程人才培养的地方特色或行业特色。以韶关学院为例,环境工程专业人才培养方案课程设置由通识课程、学科基础课程和专业课程构成。其中通识课程主要包括“思想道德修养与法律基础”“马克思主义基本原理概论”和“大学英语”等组成,课程学分比例为30%;学科基础课程主要包括“无机及分析化学”“有机化学”“物理化学”“电工基础”“环境工程原理”和“环境微生物学”等,课程学分比例为24%;专业课程主要包括“水污染控制工程”“大气污染控制工程”“固体废物处理与处置”和“环境影响评价”及其课程设计与实践课程等,课程学分比例为46%。因此在人才培养方案修订过程中,紧紧围绕珠三角产业往粤东西北转移对地处粤北地区的韶关带来新一轮的环境污染问题和韶关作为国务院土壤污染防治的6 个先行区之一,在专业课程中设置诸如“土壤学”“土壤生态修复工程”“冶金固体废物处理与资源化”和“化工环保概论”等选修课程。此外,在环境监测课程中开设水体和土壤铅锌污染现状监测与分析,环境化学实验开设土壤对铅锌离子的吸附行为特征分析等专业基础实验,在符合环境工程教育认证标准的同时,突出地方特色的办学模式。此外,为了使毕业生更切合企业对人才使用的要求,在修订人才培养方案时邀请大型冶金化工企业、环境工程设计研究院、环境评价与咨询公司和兄弟院校的环境工程师和专家学者参与研讨人才方案的修订,充分听取校外专家的意见。
(二)加强校企合作,加大实践平台建设力度
环境工程的专业课程具有极强的实践性。实践教学是对学生进行职业能力培养的重要环节,要达到工程教育认证对人才培养的要求,实践平台建设显得尤为重要。实践平台的建设可以基本实验技能训练为基础,以环境污染设施设计、施工及运营为主线,以区域重点污染源和环境工程设计研究院(公司)为依托建设实习实训平台。在校内实验室建设方面,鉴于许多地方院校环境工程专业是依托传统优势学科发展起来的,因此可以考虑设立与传统优势学科水污染控制工程实验室、大气污染控制工程实验室、固体废物处理与处置实验室和能体现地方或行业特色污染治理的实验室等,着力打造区域环境工程实训中心;另一方面,要与大型工业企业和环境工程设计研究院等企业进行深度产学研合作,实现实践平台的深度化和多样化[9]。对于环境监测实验建设方面,可以与地方环境监测站合作共建共享环境监测室,让学生在实验过程中能真正掌握环境样品的采集和重要分析仪器的使用与维护技术。
(三)优化师资队伍,提高“双师型”教师比重
应用型地方本科院校环境工程专业大部分教师往往具有很强的化学化工、电力和冶金等专业背景,而环境工程专业系统训练不够,特别是专业课程的教师方面,具有工程背景和工程经验的教师很少,严重制约了专业课程教学和工程实训工作的开展。因此, 提高具有环境工程设计与实践能力的“双师型”教师的比重迫在眉睫[8]。对于没有工程设计和实践经验的专业课程教师,考虑在相关设计、施工和运营环保公司进行半年以上的工程实训,学习环保工程规划设计、项目管理及环保设施运营等方面的知识和经验,提高教师自身的工程素质,学校也应出台配套的工程实践学习管理办法。此外,为适应新的工程设计规范、标准和法律法规等,专业课程主讲教师还应积极主动参加相关培训课程和学术研讨会。在专业课程设计和毕业设计等实践课程上,与企业深度合作办学,可以聘请环保工程设计院、环境评价与咨询公司和大型生产企业环保部门高级工程师作为主讲教师或指导教师,利用其丰富的工程实践经验让学生在学习专业知识和经验的过程中少走弯路,能更好地适应未来工作岗位的要求。
(四)创新教学方式方法,改革人才培养模式
为了适应工程教育认证和职业能力培养,原来的“重理论、轻实践、重课堂、轻课外”的教学方式方法已不适应现代环境工程人才培养的需求。为了提高人才培养的质量和精准度,缩小人才培养和社会需求的差距,创新教学方式方法尤为重要。
1.突出自主学习的教学模式
教育的真正意义不在于知识的获得,而在于学生掌握学习方法,学会学习。“填鸭式”的大学课堂教学模式与工程教育认证要求的“以学生为主体”的教育理念背道而驰。因此,应更加注重学生自主学习在学习活动中的主体地位,采用诸如翻转课堂、对分课堂和慕课等新型教学手段,鼓励学生自主学习,培养学生的独立思考能力。
2.在专业课程教学中引入工程案例
工程案例教学法又称实例教学法,是哈佛大学首创于19 世纪的法律教学中的一种教学方法,其主要特征是在教授工程学科课程过程中穿插实际工程案例,将理论内容与工程实践相结合,明确了知识的应用导向,有助于学生对抽象理论的理解,同时工程案例教学法强调学生参与案例的讨论和工程问题的解决,有助于培养学生的工程素质[10]。环境工程专业的学科专业基础课程和专业课程均具有很强的实践性,而初次接触这些课程的学生往往不具备任何工程经验,对工程现场的问题知之甚少,如果完全按照教科书的内容进行讲授,知识会显得极为空洞,不利于学生对知识点的理解和掌握,更不要说将重要知识点用于解决实际工程问题了。在环境工程专业课程授课过程中引入工程案例,能让学生将理论知识与实践有机联系起来,能调动学生学习的积极性和主动性。
3.深化实践教学改革
实践教学是应用型人才培养的关键环节,在促进学生理论联系实际、认知客观世界、提炼客观规律、培养学生探索精神和创新意识、增强学生专业技能和综合素质中具有不可替代的作用。因此深化实践教学环节改革,突出实践教学的中心地位,是推进环境工程专业人才培养规格向工程教育专业认证方向发展的重要举措。具体改革内容如下:一是实验教学内容的改革,尽量减少验证性的“照方抓药”的实验项目,提高综合性和设计性实验项目的比重,鼓励高年级的同学参与教师科研课题, 通过科研实践,加深对专业知识理解。二是开设能突出地方特色的实践项目,如冶金固体废物资源化利用、土壤环境质量评价、重金属污染环境生物化学修复等。三是强化课程设计、专业见习和毕业实习等教学环节的实践特性,通过调整各实习环节的教学大纲,重点突出专业见习和毕业实习的教学内容设计;适应工程教育认证标准和培养学生职业能力的新要求,提高毕业设计的比例,开展毕业论文(设计)质量评估工作,严把毕业论文(设计)质量关。
三、结语
地方本科院校环境工程专业经过多年的发展,培养了一大批服务于地方经济发展的专门人才。但是,随着地方产业结构调整和环保产业核心需求发生了实质性变化,各地方本科院校环境工程专业仍需深入分析环境工程专业建设现状,在课程设置、师资结构优化、实践平台建设等方面以环境工程教育认证标准为指导,分析工程教育的内在规律和社会需求,全面落实以社会需求为导向的人才培养目标,使环境工程专业人才在促进区域经济可持续发展方面发挥重要作用。