“互聯(lián)網(wǎng)+”條件下環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)改革探索

歐陽科，謝 珊

(中南林業(yè)科技大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 長沙 410004)

在“互聯(lián)網(wǎng)+”的時(shí)代背景下，高等教育必然要與時(shí)俱進(jìn)，教學(xué)方法和模式要向“互聯(lián)網(wǎng)”模式進(jìn)行探索[1-2]。“互聯(lián)網(wǎng)+”的主要特征體現(xiàn)在[3]：(1)通過人和物的整合，在整合過程中產(chǎn)生創(chuàng)新，提升效益；(2)通過加速創(chuàng)造滿足用戶需求的信息化產(chǎn)品和服務(wù)；(3)互聯(lián)網(wǎng)對現(xiàn)有的行業(yè)沖擊巨大，會(huì)促成行業(yè)的革命性變革。隨著社會(huì)的發(fā)展、教育的深入和智能手機(jī)的普及，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展對教育的要求，也是教育改革和發(fā)展的需求[4]。在這一轉(zhuǎn)變過程中，環(huán)境工程專業(yè)如何調(diào)整與改進(jìn)以便適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)信息化時(shí)代浪潮，培育出適應(yīng)時(shí)代要求的環(huán)境工程高級技術(shù)人才，是擺在所有環(huán)境工程專業(yè)教師面前的重要課題。新形勢下，通過“互聯(lián)網(wǎng)+教育”計(jì)劃，借助網(wǎng)絡(luò)信息化的技術(shù)優(yōu)勢，如何辦出我院環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的特色，既體現(xiàn)環(huán)境工程的特色，同時(shí)又可以發(fā)揮我校工科院校突出的優(yōu)勢，本研究對“互聯(lián)網(wǎng)+”融入環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的改革與實(shí)踐，進(jìn)行了思考。

1 傳統(tǒng)環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)現(xiàn)狀和存在的問題

環(huán)境工程專業(yè)(Environmental Engineering)是環(huán)境學(xué)科的一個(gè)分支，主要研究如何保護(hù)和合理利用自然資源，利用科學(xué)的手段解決日益嚴(yán)重的環(huán)境問題、改善環(huán)境質(zhì)量、促進(jìn)環(huán)境保護(hù)與社會(huì)發(fā)展。是研究和從事防治環(huán)境污染和提高環(huán)境質(zhì)量的科學(xué)技術(shù)。環(huán)境工程是一門涉及化學(xué)、化工、生物學(xué)、機(jī)械設(shè)備和工程力學(xué)等多學(xué)科的應(yīng)用性和實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。環(huán)境工程專業(yè)是實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用型專業(yè)，要想使畢業(yè)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和解決實(shí)際環(huán)境工程問題的能力，實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)在其中必不可少，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題能力方面具有具有舉足輕重的作用[5]。

總體而言目前大部分高校環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在的主要共性問題有幾個(gè)方面:

(1)環(huán)境工程人才培養(yǎng)方案中理論課和實(shí)踐課的比例不合理。課程體系設(shè)置必須要服務(wù)和服從于專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的全局，要保證學(xué)生經(jīng)過相關(guān)課程的學(xué)習(xí)能掌握相關(guān)的環(huán)境工程設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營、管理和維護(hù)等方面的理論知識(shí)和技術(shù)技能。然而長期以來在環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)過程中一直存在重理論、輕實(shí)踐的傾向。對實(shí)踐教學(xué)部分的重視不夠，首先體現(xiàn)在理論課課時(shí)大大超過實(shí)踐課課時(shí)，因此實(shí)踐類的課程，包括設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)等課時(shí)比重不足，學(xué)生工程基礎(chǔ)偏弱，畢業(yè)工作后難以滿足相關(guān)行業(yè)對學(xué)生在工程設(shè)計(jì)、開發(fā)和管理等方面的能力要求。

(2)實(shí)踐課程經(jīng)費(fèi)不足，不能滿足培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力需求。很多高校對環(huán)境工程專業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié)重視不夠，相關(guān)的配套經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足，一些高校甚至無法開出相關(guān)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐課程。由于實(shí)踐環(huán)節(jié)配套的環(huán)境工程設(shè)施或設(shè)備相比其他實(shí)驗(yàn)的設(shè)備占地較大，經(jīng)費(fèi)需求較高，對維護(hù)和場地要求高，儀器設(shè)備正常損耗后難以得到正常維護(hù)和補(bǔ)充，實(shí)踐內(nèi)容和實(shí)踐教學(xué)時(shí)間安排較為隨意，這往往造成學(xué)生不重視實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，也難以掌握相關(guān)知識(shí)。如在介紹污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，盡管教師在黑板上進(jìn)行了理論講解，但學(xué)生并未實(shí)際操作過相關(guān)功能單體或反應(yīng)器，因此難以對相關(guān)知識(shí)有深刻體會(huì)。

(3)實(shí)訓(xùn)或?qū)嵙?xí)效果不佳。大部分環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)一般設(shè)置認(rèn)知實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)，其中認(rèn)知實(shí)習(xí)1～2周，生產(chǎn)實(shí)習(xí) 10～12周。認(rèn)知實(shí)習(xí)一般去污水廠，由企業(yè)生產(chǎn)部門人員帶領(lǐng)學(xué)生講解污水處理設(shè)施基礎(chǔ)知識(shí)；生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)學(xué)生則駐場幾個(gè)企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)，但由于實(shí)習(xí)單位均為生產(chǎn)企業(yè)，出于人身安全和防止安全事故的考慮，無論認(rèn)知實(shí)習(xí)還是生產(chǎn)實(shí)習(xí)，實(shí)習(xí)單位一般只允許學(xué)生參觀，不允許動(dòng)手操作，因此本應(yīng)深入一線的生產(chǎn)實(shí)習(xí)也只能是走馬觀花式的參觀幾個(gè)企業(yè)而已，效果不好。

2 互聯(lián)網(wǎng) +“時(shí)代的環(huán)境工程實(shí)踐環(huán)節(jié)課程教學(xué)改革措施

針對上述問題，如何在互聯(lián)網(wǎng)背景下，解決上述問題?，F(xiàn)在越來越多的信息技術(shù)手段不斷涌現(xiàn)，慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等視頻內(nèi)容極大的豐富了教學(xué)手段，學(xué)生們獲得知識(shí)的途徑和方式日益靈活化。環(huán)境工程實(shí)踐教學(xué)改革迎來了新的機(jī)遇，應(yīng)積極利用互聯(lián)網(wǎng)科技探索構(gòu)建新型教學(xué)模式，彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式的不足，提高環(huán)境工程實(shí)踐教學(xué)效果。

2.1 優(yōu)化環(huán)境工程實(shí)踐教學(xué)課程結(jié)構(gòu)

學(xué)生群體對新技術(shù)和手段有較高的敏感度和接受能力，我們可充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的這一特點(diǎn)，來彌補(bǔ)環(huán)境工程實(shí)踐教學(xué)課程學(xué)時(shí)的不足，教師可以制作相關(guān)課件或者去企業(yè)實(shí)地拍攝相關(guān)視頻或者微視頻，然后將課件按照互聯(lián)網(wǎng)傳播的特點(diǎn)調(diào)整。將環(huán)境工程實(shí)踐教學(xué)全課程知識(shí)分成不同環(huán)節(jié)，比如水污染控制工程的實(shí)驗(yàn)課程，可以將各個(gè)不同的構(gòu)筑物分拍成不同影片，從格柵開始，到初沉池、曝氣池、氧化溝、二沉池、污泥調(diào)節(jié)池、濃縮池、硝化池等，按照工藝順序制作不同視頻，讓學(xué)生了解不同構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)原理、計(jì)算步驟和作用，了解各不同構(gòu)筑物的協(xié)同關(guān)系。然后，利用微博、微信、QQ群等社交媒體，堅(jiān)持每個(gè)模塊發(fā)布一個(gè)水處理工程設(shè)施的視頻，同時(shí)公布操作演示說明，學(xué)生可以根據(jù)自身對水處理工程的了解，自由學(xué)習(xí)各構(gòu)筑物模塊知識(shí)點(diǎn)，不必拘泥于傳統(tǒng)實(shí)踐課程教學(xué)大綱所規(guī)定授課內(nèi)容上的先后順序做到充分利用學(xué)生課余時(shí)間，引導(dǎo)學(xué)生參與瀏覽學(xué)習(xí)或討論學(xué)習(xí)，這樣，實(shí)踐教學(xué)的課堂就自然得到了延伸，學(xué)生可在課前初步掌握課程有關(guān)知識(shí)點(diǎn)，對各構(gòu)筑物或者模型有感性認(rèn)知，提高傳統(tǒng)課堂效率，無形中增加了教學(xué)實(shí)踐的課時(shí)。

2.2 注重基于“互聯(lián)網(wǎng) +”的環(huán)境工程實(shí)踐教學(xué)課程仿真軟件的使用

加強(qiáng)虛擬仿真軟件的應(yīng)用與實(shí)踐，有鑒于學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)難以在實(shí)際污水處理工藝中進(jìn)行實(shí)際操作和學(xué)習(xí)，畢業(yè)后難以快速解決企業(yè)相關(guān)問題，采用水污染處理虛擬仿真軟件彌補(bǔ)了實(shí)習(xí)深度不足的問題，我院已經(jīng)引進(jìn)多種水處理實(shí)踐和工藝軟件，學(xué)生在仿真軟件上進(jìn)行實(shí)習(xí)，反復(fù)操練，大大強(qiáng)化了實(shí)際問題處理和解決能力，強(qiáng)化了工程整體意識(shí)，培養(yǎng)了工程實(shí)際應(yīng)用能力[5]。同時(shí)針對學(xué)生課堂上學(xué)習(xí)仿真軟件的共性問題和作業(yè)反饋，及時(shí)在學(xué)生的QQ群、微信群等互動(dòng)社交平臺(tái)上，集中討論設(shè)計(jì)和仿真操作中學(xué)生的問題和困惑，如果教師在參與討論交流時(shí)，難以用語言直接闡述清晰的，比如污泥消化池的閥門構(gòu)造等，也可制作成一些“答疑解惑”的微視頻，更清晰和直觀，學(xué)生一看即懂，供學(xué)生點(diǎn)擊，這也起到了對課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)一步消化吸收的作用。通過互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)點(diǎn)擊率的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，結(jié)合仿真軟件和微視頻與互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的即時(shí)交流，激發(fā)了學(xué)生的自學(xué)興趣，解決了學(xué)生面對文本或?qū)嶒?yàn)操作指南枯燥的文字不知所措的問題。通過與上課學(xué)生交流，對于環(huán)境工程實(shí)踐教學(xué)這種實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，大家覺得有點(diǎn)類似于駕駛技能學(xué)習(xí)，引入互聯(lián)網(wǎng)+的技術(shù)后，極大的提升了教學(xué)的效果。學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)變成了主動(dòng)學(xué)習(xí)，積極性大大增強(qiáng)。

2.3 創(chuàng)新環(huán)境工程實(shí)踐教學(xué)課程考核方式

課程考核體系也要吸收和借鑒互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最新成果，在互聯(lián)網(wǎng)+環(huán)境下，教師能更清晰的掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和程度，考核體系應(yīng)該加大課程過程考核所占比例，改變傳統(tǒng)考核體系中以考試結(jié)果為主的導(dǎo)向。本院實(shí)踐環(huán)節(jié)的所有課程均不同程度加大了過程考核比例，如在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中，平時(shí)成績占60%，實(shí)習(xí)報(bào)告占50%，課程過程考核優(yōu)于結(jié)果考核。同時(shí)建立學(xué)生參與“互聯(lián)網(wǎng)+”模式課程討論的激勵(lì)、獎(jiǎng)勵(lì)與考核機(jī)制，教師后臺(tái)做好學(xué)生的參與情況記錄，學(xué)生的成績不取決于2個(gè)小時(shí)的考試，而是將考試時(shí)間“拉長”到整個(gè)課程學(xué)習(xí)階段，寓教于考，突出學(xué)習(xí)過程的考核，為“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)方式的執(zhí)行起到監(jiān)督與促進(jìn)作用。

3 結(jié)論

在“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，針對環(huán)境工程實(shí)踐教學(xué)課程教學(xué)的問題，提出了在環(huán)境工程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的理念，結(jié)合本院環(huán)境工程本科教學(xué)實(shí)際，提出了適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng) +”時(shí)代環(huán)境工程實(shí)踐教學(xué)課程教學(xué)改革的初步探索路徑，加大互聯(lián)網(wǎng)新工具、新技術(shù)和新思維在實(shí)踐教學(xué)中的比例，簡化實(shí)踐過程，加大模擬仿真實(shí)習(xí)比例，加大教師和學(xué)生互動(dòng)程度，提高學(xué)習(xí)效率，改革課程考核方式，實(shí)踐表明教學(xué)改革提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，一定程度上解決了環(huán)境工程實(shí)踐教學(xué)過程中的問題。