环境工程专业实践教学创新体系构建

沈晓莉，程慎玉，曾惠明，巨朝阳

(衢州学院化学与材料工程学院，浙江 衢州 324000)

环境工程是集理论、技术、实践于一体的综合性学科，环境工程专业的目的性和应用性很强[1]。随着生态文明建设的需要，社会对环境工程人才的应用、创新能力的要求越来越高，而实践教学环节是培养学生实践动手能力、创新意识、工程应用和设计能力的必要途径[2-3]。构建环境工程专业良好的实践教学体系，应用现代化教育教学手段，采取有效的教学过程管理，建立新型教学评价机制，对于提高环境工程专业实践教学效果，培养学生实践能力、创新精神、树立事业心、责任感等方面具有重要的作用[4-5]。

1 环境工程专业实践教学现状

衢州学院是浙江省首批应用型本科试点示范院校，承担着为地方经济发展培养具有创新能力工程技术人才的重任。环境工程专业自2012年招收本科生以来，本着应用型人才培养目标，通过改善实验实习场地和设备更新，引进实验仿真系统；加大实习实训基地建设，聘请校外指导教师；修订完善专业教学计划，设置综合实验、技术实习课程；组织学科竞赛等措施来培养学生的实践综合能力。从实践效果来看，学生普遍表现出较高的学习热情，在实践教学活动中主动探索，独立思考，互相合作，大胆创新，在学科竞赛、考研就业等工作中取得优异成绩，受到用人单位及同行的广泛好评。但在实施过程中仍有以下问题需进一步思考和解决：

(1)如何进一步创新实践教学内容和体系，打破传统单一分散的教学模式，切实适应应用型人才培养需求。

(2)如何强化校外实习及校内实训的组织管理和保障，打破实习实训走过场、流形式的困境，切实提高实习、实训环节教学效果。

(3)如何深入改革实践教学课程评价方式，打破学生被动学习局面，切实推动学生开展自主学习。

2 环境工程专业实践教学创新系统构设

2.1 搭建实践教学“三融合”模式

(1)将技术实习与专业实验有效融合。首先优化技术实习课题，紧紧围绕行业发展及企业需求拟定课题，将教师的科研课题引入实验教学，引导学生对现行的实验内容重新设计，充分给予学生选题的主动权，为他们进实验室提供宽松条件，对他们完成实验的时间给予宏观控制。然后改革技术实习方式，在教师指定课题的基础上，学生独立完成实验方案设计、准备、操作及数据处理分析等过程，培养学生文献检索、操作分析、总结综合、组织协调、理论知识应用、解决实际问题等能力。最后在满足学生基本实验技能训练的基础上，根据技术实习课题分解任务调整实验内容。图1是以技术实习“某区域环境空气质量检测与治理”课题为例，体现实践课课题与专业实验课程内容融合的案例。

图1 技术实习课题与专业实验课程内容融合示例

(2)将生产实习与仿真训练有效融合。首先利用现有实习基地，加强校内外实习指导力度。一方面通过聘请实习基地工程师为校外实习指导教师，增强实习指导力量；另一方面，通过增设实习过程反向设计任务，明确实习要求，调动学生实习过程的学习积极性和主动性。然后利用现有仿真操作软件，开展除尘、脱硫、脱硝等工艺的虚拟仿真操作训练。把计算机仿真作为现场实习的重要补充，将仿真训练安排在生产实习之后，利用学校现有欧贝尔虚拟仿真实验平台，让学生通过仿真操作反复练习工艺操作过程，熟悉工艺设备及流程，弥补现场实习无法操作的不足。

(3)将毕业论文与学科竞赛有效融合。首先建立大学生科技竞赛指导教师团队，充分发挥教师的作用，比如指导学生参与教师科研课题研究(如脱硫新工艺开发、室内甲醛污染物治理等)来指导学生参与科研，形成实验类或理念设计类作品，参加环境生态科技创新大赛，将前沿理论知识带入课堂，用丰富的科研成果支持课堂理论。然后通过发挥第二课堂创新学分的激励作用，广泛动员鼓励学生参与竞赛，加强学生科技创新能力的培养。

2.2 实施实践课程“分布式”教学

(1)教学过程设计。以《生产实习》课程为例，如图2所示，首先在实习前，教师向学生明确实习目标和任务，比如针对城市污水处理厂的实习过程，教师结合实际污水处理工艺流程，提出要求学生在实习现场了解和掌握的具体内容和反向设计任务；学生熟悉学习目标、任务和基本要求，认领任务。然后在实习现场，指导教师结合现场环境创设问题，并由企业指导教师带领学生到现场观察学习，然后按小组开展讨论学习；在学生学习过程中，教师给予密切观察，适时引导，并提供有效的学习资源。最后在教学评价反思阶段，教师组织开展实习答辩，学生按小组开展相互质疑和解答，由指导老师和学生共同参与开展实习效果评估和总结。

图2 基于分布式认知的《生产实习》课程教学过程设计

(2)开发“分布式”实践课程教学资源。利用现有在线开放课程教学平台，完成与实践教学相关的专业理论课在线课程资源建设，资源主要包括高质量的知识点视频、习题、大纲、教案等等，视频内容不局限于理论知识点讲解，还包括与实习、实验、工程训练相关的素材，比如《大气污染控制工程》课程视频内容，除尘装置一章可结合除尘技术理论，到企业、实验室等现场拍摄重力除尘器、旋风除尘器、静电除尘器、袋式除尘器、文丘里湿式除尘器等除尘设备，制作大气中不同颗粒物的去除工艺及设备结构特征类视频，补充学生不能到现场参观学习的不足。这些资源的建设一方面可方便学生随时随地下载学习，弥补学生在现场实习期间参观不到位、内容掌握程度不扎实的问题；另一方面可充分利用影像资料和可视化教程讲解工程实例，激发学生学习兴趣。

2.3 探索实践教学活动“记账式”教学评价方式

(1)加强实践教学管理和监控。通过加强实践教学的指导，发挥指导教师的核心地位，科学设置指导教师的指导人数，采取多渠道聘请校外指导教师的措施，使教师对实践教学的指导与管理更充分。将课程实验、实习与实训、课程设计、毕业设计等实践教学环节单独进行学生评教，并纳入教学督导范围，完善实践教学过程监控。

(2)探索实践课程“记账式”教学评价方式。环境工程专业实践教学环节课程丰富，一些实践课程采用分散式教学，一般以学生团队合作方式，自主完成实验任务，不利于教师对学生进行过程考核。可应用移动式教学软件，把记账式学习引入课程教学活动中。通过软件设有的签到互动、自主学习、资源利用等功能，记录实践类教学活动的签到、讨论、笔记共享、资料观看、习题测试等过程；利用平台设有的评分系统，自动完整记录每一名学生的实践过程学习成绩，激发学生的自主学习积极性，改变以往学生消极自我管理学习的现状。

3 结 语

实践教学环节是环境工程专业人才培养的重要环节，是激发学生独立思考、加强工程应用训练，提高团队协作，培养创新意识的有效途径。通过技术实习、生产实习、专业实验、毕业环节等实践课程的有效融合，可打破传统单一分散的教学模式，切实适应应用型人才培养需求；通过在线课程学习平台、虚拟仿真平台与现场实践的交叉应用，不仅可打破实习实训走过场、流形式的困境，切实提高实习、实训环节教学效果；还能规范实践过程考核，推动学生开展自主学习，从而全方位提高环境工程专业人才培养质量。