关于环境工程专业教学改革策略的分析

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关于环境工程专业教学改革策略的分析


  
  随着人类社会工业化的发展,越来越多的环境问题开始显现,如水资源短缺、大气雾霾、海洋污染、气候变暖等。如何解决环境污染是环境工程专业人士需要考虑的问题,尤其是近年来国家十分关注环保事业,对环境污染治理提出了更高的要求。因此,环境工程专业人才的培养显得至关重要。
  
  1环境工程专业发展现状
  
  环境工程是一门新兴的交叉学科,综合了化学、材料、生物、工程等多项学科的知识内容。《环境工程专业规范》(2005版)对环境工程专业的培养目标作了明确的定义。具有可持续发展理念,具备水、气、声、固体废物等污染防治和给排水工程、环境规划和资源保护等方面的知识,具有进行污染控制工程的设计及运营管理能力,制定环境规划和进行环境管理的能力,以及环境工程方面的新理论、新工艺和新设备的研究和开发能力,能在政府部门、规划部门、经济管理部门、环保部门、设计单位、工矿企业、科研单位、学校等从事规划、设计、管理、教育和研究开发方面工作的环境工程学科的高级工程技术人才。由此可见环境工程专业知识教育的广泛性及学科交叉性。以环保工程师为例,一个出色的环保工程师的知识面是非常广泛的,需要掌握包括公共基础课(高等数学、流体力学、普通物理、计算机应用技术、普通化学、电工电子技术、理论力学、工程经济、材料力学)、专业基础课(工程流体力学与流体
  
  机械、环境工程微生物学、环境监测与分析、环境评价与环境规划、污染防治技术、职业法规等)等数十门课程的基础知识,以及环境法规与标准、水污染防治工程技术、污水处理与再生利用工程实践、大气污染防治工程技术、大气污染防治工程实践、固体废物处理处置工程技术、固体废物处理处置工程实践、物理污染控制工程技术、物理污染控制工程实践等专业知识。
  
  同时,环境工程是一门工程应用性很强的专业,在人才培养过程中应结合实际工程的应用实践。从经济社会发展的人才需求变化、学校对人才培养的理念及学生的发展潜质方面对人才培养目标进行定位。在制定具体人才培养目标时,应以构建“大环境”为导向,围绕培养综合型环境工程人才,以行业发展需求为动力,建立具有比较优势的环境工程专业的有机整体。目前,国家大力提倡“素质教育”,高等院校也转为培养厚基础、宽专业的适应面广的人才。如何利用这个机遇,成功培养一些适应环境工程行业高速发展需要的人才非常重要。我校是以轻工专业为特色的本科院校,为环境工程专业的发展赋予了较强的轻工特色。如何在此背景下,积极发展学科优势,改革教学方法,提高人才培养水平是目前亟待解决的问题。
  
  2环境工程专业教学改革策略
  

  2.1明确教学定位
  
  我校的环境工程专业设置在材料与化学工程学院,有着强势的化学化工和材料化工学科背景支撑,同时具有明显的轻工行业特色。针对教学定位及课程建设目标不明确的问题,经过论证,我校环境工程专业定位是“工程性”和“应用技术性”,围绕我校已经形成的轻工优势行业、与材料化工相结合的特色,制定专业培养目标,采取理论与工程实践并重,加强学生学以致用的应用能力的培养。轻工行业学科是我院的优势和特色学科,而且轻工行业的环境污染治理在我国环保产业中也是重要的一环,包括行业废水的处理、大气污染的治理、三废治理等。因此抓住我校特色优势,采取边研究、边实践、边改革建设的方法,改善环境工程专业的教学质量,培养出基础扎实、理论性强的高级工程技术人才。因此,环境工程专业的教学目标应定位为:通过多门学科的交叉,充分发挥自身优势,培养出具有与化学化工和轻工行业紧密结合的创新型环境工程人才,满足社会对环境专业人才的需求。
  
  2.2加强教师队伍建设
  
  教师素质的高低直接影响着所培养学生水平的高低。因此,建立一支业务过硬、热爱教师职业的师资队伍是学校管理中的关键[2]。一般来说,从事高等院校环境专业教育的老师大多毕业于工科院校,有较强的工程实践能力,但在教学方法的掌握上相对较弱,因此必须加强教学方法的培训及教育心理学的学习。而那些缺乏实践经验的教师则应安排到相关工厂、公司等一线锻炼,以增加实践知识,为教学积累素材。要培养“双师型”专业教师,有计划地安排教师的进修工作,定期选派优秀教师去学习、深造以提高教师队伍的档次;同时要加强与兄弟院校的交流,防止学术上的近亲繁殖,真正做到“百花齐放、百家争鸣”。此外,还应加强青年教师的职业教育,培养教师爱岗敬业的奉献精神,从而稳定教师队伍。另一方面,一个专业若想得到长远的发展,应具有较高水平的学科带头人,因此需要引进高水平人才如两院院士、长江学者等。教师队伍应注意年龄层次及学历层次的分布,形成以院士为引导、博士为主体、硕士及有经验的老教师为支撑的教学队伍。

      

        2.3完善课程体系
  
  课程设置要服务于专业培养目标,要能保证毕业生获得进人该专业领域从事职业工作的技能。学生是直接面对市场就业的,是服务于企业的,因此课程设置时应邀请企业或行业相关专家参与,充分了解用人单位对人才能力的需求倾向,科学合理地设置课程体系。修订后的环境工程专业课程体系由五大模块组成,包括人文社科课程、公共基础课程、学科基础课程、专业课程和集中实践教学。其中,人文社科课程是为了培养学生的人文素养,主要包括:马克思主义基本原理、毛泽东思想概论、形势与政策、就业指导以及美术、音乐鉴赏等;公共基础课程按一般工科要求设置,使学生获得基本能力,主要包括英语、数学、物理、体育等;学科基础课程是为专业知识的学习打好基础,主要包括无机化学、有机化学、物理化学、计算机、化工原理、环境监测、环境微生物、电工电子等课程;专业课程则是为了使学生具备充分的专业知识,主要包括:水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废弃物处理、环境影响评价、环境化学等,以及一些提高学生就业竞争力的课程包括环境工程CAD、近代测试技术、专业英语等课程。最后的集中实践教学则主要包括金工实习、电工实习、课程设计、生产实习、毕业设计等,为了锻炼学生的动手能力和实际操作能力,使学生能够将所学的各种理论进行有机整合,合理运用到实践中。
  
  2.4改善教学过程
  
  为了提高学生兴趣,增强教学效果,可采用能动的交互学习式的教学过程,使学生的被动接收转变为主动学习。这种方法强调了教学过程中“教”和“学”之间的互动过程,以素质培养和知识传授并重为目标,主要包括:①教师在上课过程中根据下一堂课的内容给学生提出问题,引导学生课后查阅资料,同时注意将经验性的东西规律化或以合理的理论加以解释。②补充学科进展动态。补充介绍新工艺、新设备、新成果,并提出行业发展最新趋势,从而吸引学生进一步了解的兴趣。③统筹安排理论课和实验课。对于专业主干课,尽量采用理论教学与专业实验同时进行的方式,如水污染控制工程,在理论课学习相关知识后进行专业实验,寓教于实践之中。④发挥多媒体教学特色。随着信息化时代的到来,教学方式应该逐步过渡到多媒体时代。多采用小视频、微课、Flash动画演示等方式,将课程内容更加生动形象地展现给学生。⑤鼓励学生自主思考。可以加强自学章节,以强化学生逻辑思维能力。同时适度让学生进行一些模拟的教学活动,不但可以加强学生的表达能力,还可以加强学生的思考能力,增进学生之间以及学生与教师之间的知识交流,做到教学相长。
  
  2.5强化实践教学
  
  实践教学是理论联系实际、培养学生在掌握科学方法的基础上提高动手能力的重要环节。环境工程是一个工程实践性很强的学科,在专业培养计划中要始终将工程实践能力的培养贯穿于本科教育的全过程。整合学科优势,形成多层次的工程实践和创新能力培养平台。加大实践性教学环节的改革,加强实践性教学基地的建设。首先,强化实验课程,合理安排一些与生产相关的实验内容,加强学生在实验中动手能力的训练。同时,向各年级学生开放专业实验室,鼓励学生参加“大学生科技创新”等科技竞赛活动,或安排学生利用课外时间直接参加教师科研项目的部分工作,以增强科研意识和能力。其次,加大实习的比重,并加强实习管理,将认识实习、生产实习、毕业实习三步衔接好,做到无重复,各有各的目标。在现有的基础上可实行“3+1”培养模式,即毕业实习由半年延长为1年,增强学生的实践能力。第三,积极开展校企合作。在保障和加强现有实习基地建设的基础上,通过校企合作、产学研教育,拓展社会资源,为学生提供参与工程实践的机会,对于一些课程的实践教学,争取建设校内实习基地。我校成立的环境污染治理与生态修复河南省协同创新中心,结合了一大批环保相关企业,为学生提供了一批较成熟的实习基地。
  
  3结论
  
  环境工程专业的教学改革应以培养创新型、面向行业特色的专业人才为目标,以全面实施文化素质教育、拓宽学生的知识面、增强教师队伍建设、强化专业基础课程、改善教学过程、重视实践教学环节等为主要措施,培养髙质量的环境工程高级技术人才,从而推动祖国环保事业的蓬勃发展。
  
  作者:张肖静,马永鹏,杜京京,张宏忠,(郑州轻工业学院环境污染治理与生态修复河南省协同创新中心,河南郑州450001)