現(xiàn)代教育信息技術(shù)促進(jìn)地方高校環(huán)境類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革

朱宗強(qiáng) 宋曉紅 曾鴻鵠 張立浩 李潔月 李艷紅 梁延鵬

摘? 要：實(shí)踐教學(xué)是學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)過程的重要環(huán)節(jié)，現(xiàn)代教育信息技術(shù)的融入，可全方位提升其對培養(yǎng)具有地方特色的環(huán)境類應(yīng)用型創(chuàng)新人才的作用。文章結(jié)合桂林理工大學(xué)環(huán)境類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的實(shí)際，分析了地方高校環(huán)境類本科實(shí)踐教學(xué)存在的問題，闡述了綜合運(yùn)用多種現(xiàn)代信息技術(shù)從教學(xué)理念更新、教學(xué)體系重構(gòu)、教學(xué)手段升級、共享平臺升華4個維度開展實(shí)踐教學(xué)改革的方法，促進(jìn)了面向校內(nèi)外、線上線下的開放共享與協(xié)同合作，有效提高了環(huán)境類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代教育信息技術(shù);環(huán)境類專業(yè);實(shí)踐教學(xué);教學(xué)改革

中圖分類號：G642? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）08-0074-03

Abstract： Practical teaching is an important point in the process of cultivating students' innovative quality. The integration of modern educational information technology can comprehensively improve its role in cultivating environmental application-oriented and innovative talents. Taking the environmental practice teaching reform of? Guilin University of Technology as an example， this paper analyzes the problems existing in practical teaching of environmental major of the local university， expounds integrated use method of modern information technology to enhances the reform effect of practice teaching of environmental major through 4 aspects， such as teaching philosophy renewed， teaching system reconstructed， teaching methods upgraded， and teaching platform shared. The educational reform promoted opening， sharing and collaborating inside and outside of the university as well as? online to offline， effectively improved the quality of practical teaching environment of the undergraduate and students' professional skill.

Keywords： modern educational information technology; environmental major education; practice teaching; educational reform

隨著現(xiàn)代教育信息技術(shù)的迅猛發(fā)展、更新與廣泛運(yùn)用，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”深度融合是高校教學(xué)改革的必然趨勢[1]?！敖逃畔⒒?.0行動計劃”開啟了教育現(xiàn)代化、建設(shè)教育強(qiáng)國的新征程。如今，高校師生的教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方式、思維方式和交流方式發(fā)生了巨大改變，聚焦新時代對人才培養(yǎng)的新需求，需將教育信息化作為教育系統(tǒng)性變革的內(nèi)生變量，推動教育理念更新、模式變革、體系重構(gòu)[2]，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共建共享，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量持續(xù)提升。

實(shí)踐教學(xué)是地方高校發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其建設(shè)水平和績效決定著高校人才培養(yǎng)的質(zhì)量和特色。然而，地方高校受地理位置、學(xué)校品牌、教育經(jīng)費(fèi)和生源質(zhì)量等問題的制約，要想有效提高整體競爭力，必須與時俱進(jìn)，充分發(fā)揮積極性、主動性和創(chuàng)造性，將現(xiàn)代教育信息技術(shù)與實(shí)踐教學(xué)深度融合，開展線上線下的互動混合式教學(xué)，融合并豐富精品實(shí)踐教學(xué)資源，切實(shí)提高專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。

我國環(huán)境類專業(yè)始建于七十年代，環(huán)境類實(shí)踐教育經(jīng)過近50年的發(fā)展，已形成較好的人才培養(yǎng)體系。當(dāng)前，我國約有400多所本科院校開設(shè)了環(huán)境工程專業(yè)，其中近85%為地方高校[3]，地方高校承擔(dān)著環(huán)境類工程人才培養(yǎng)的主要任務(wù)。近年國家“新工科”建設(shè)以及國家社會與環(huán)境事業(yè)發(fā)展的新常態(tài)對環(huán)境類人才培養(yǎng)提出了新的要求，但在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)中仍存在諸多問題，還不能很好地滿足社會對人才的新要求。

桂林理工大學(xué)于1995年通過聯(lián)合辦學(xué)的方式創(chuàng)辦了廣西最早的環(huán)境工程本科專業(yè)，以學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)效果好著稱，為廣西社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)培養(yǎng)了大量應(yīng)用型創(chuàng)新人才。為適應(yīng)國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展新需求，2007年開始不斷追蹤現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展前沿，針對環(huán)境類人才培養(yǎng)過程中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)不斷出現(xiàn)的新問題，以學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量為中心，將現(xiàn)代教育信息技術(shù)與實(shí)踐教學(xué)深度融合，從教學(xué)理念更新、教學(xué)體系重構(gòu)、教學(xué)手段升級、共享平臺升華4個維度圍繞教學(xué)全過程開展實(shí)踐教學(xué)改革，建立了供需對接緊密的環(huán)境類應(yīng)用型創(chuàng)新人才實(shí)踐教學(xué)模式。在水污染控制國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心以及環(huán)境污染防治與生態(tài)保護(hù)虛擬仿真國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)基礎(chǔ)上，利用虛擬仿真教學(xué)資源豐富實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，將科研成果與工程實(shí)踐融入教學(xué)，多方聯(lián)動增強(qiáng)實(shí)訓(xùn)與實(shí)習(xí)教學(xué)實(shí)效，多方位交流與優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享，探索出一條現(xiàn)代教育信息技術(shù)多維促進(jìn)環(huán)境類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革與開放共享的特色建設(shè)之路，有效提高了環(huán)境類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)。

一、地方高校環(huán)境類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)中存在的主要問題

1. 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，師資不強(qiáng)：地方高校實(shí)踐環(huán)節(jié)受重視程度不高，教學(xué)學(xué)時壓縮嚴(yán)重，實(shí)踐教學(xué)管理信息化不足，實(shí)踐教學(xué)隊(duì)伍配套參差不一，畢業(yè)生技能特征與核心競爭力不強(qiáng)。

2. 實(shí)踐教學(xué)資源匱乏，內(nèi)容陳舊：環(huán)境類實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容多限于理論教學(xué)范疇，實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目類似，內(nèi)容陳舊且更新緩慢，學(xué)生專業(yè)實(shí)踐范式雷同，導(dǎo)致創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)力度不夠。

3. 實(shí)踐教學(xué)手段單一，模式落后：實(shí)踐教學(xué)方式單一，有限課時內(nèi)“一遍體驗(yàn)式”的實(shí)踐教學(xué)效果不佳;教學(xué)模式傳統(tǒng)落后，“一對多”的面授式輔導(dǎo)無法兼顧全體學(xué)生，師生交互障礙較多，學(xué)生專業(yè)差異和個性化培養(yǎng)不足。

4. 實(shí)踐教學(xué)共享困難，交互性差：受地域、品牌、課時、師資、教學(xué)條件所限，實(shí)踐教學(xué)資源共享與協(xié)同育人機(jī)制有效落地困難，專業(yè)實(shí)踐與實(shí)際生產(chǎn)結(jié)合不夠，學(xué)生素質(zhì)與用人單位供需對接不緊密。

二、利用現(xiàn)代教育信息技術(shù)促進(jìn)地方高校環(huán)境類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革

（一）增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)課時，提高實(shí)踐教學(xué)地位，推動環(huán)境類專業(yè)群建設(shè)

以專業(yè)工程教育評估為契機(jī)，堅定實(shí)踐教學(xué)改革信念，修訂實(shí)踐教學(xué)大綱和培養(yǎng)方案，將實(shí)踐課程獨(dú)立成課，增加實(shí)踐教學(xué)課時。近5年，新增實(shí)驗(yàn)課程3門，實(shí)驗(yàn)課獨(dú)立成課7門，新增《環(huán)境工藝仿真訓(xùn)練及精密儀器操作模擬》實(shí)踐課程1門。新開設(shè)《城市生活污水凈化AAO工藝調(diào)試虛擬仿真實(shí)驗(yàn)》、《有機(jī)固體廢物堆肥仿真實(shí)驗(yàn)》等實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐項(xiàng)目28項(xiàng)，新增實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐課程128學(xué)時，提升實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)分占比達(dá)30.6%。

整合了研究領(lǐng)域緊密相關(guān)且易形成一體化建設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈的環(huán)境工程、給排水科學(xué)與工程、水文與水資源工程和地下水科學(xué)與工程等相關(guān)專業(yè)，集約式建設(shè)了廣西辦學(xué)實(shí)力最強(qiáng)的環(huán)境類專業(yè)群。環(huán)境工程專業(yè)被列入“國家卓越工程師教育培養(yǎng)計劃項(xiàng)目”與“教育部地方高校第一批本科專業(yè)綜合改革試點(diǎn)專業(yè)”，2017年環(huán)境工程專業(yè)通過中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會認(rèn)證;2018年通過住房城鄉(xiāng)建設(shè)部高等教育給排水科學(xué)與工程專業(yè)認(rèn)證二次復(fù)評。

（二）構(gòu)建教學(xué)質(zhì)量保障制度，線上線下聯(lián)合培養(yǎng)，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)

完善教師隊(duì)伍質(zhì)量提升與管理制度，提高實(shí)踐教學(xué)隊(duì)伍準(zhǔn)入門檻與考核指標(biāo)，以培養(yǎng)培訓(xùn)和繼續(xù)教育促成長。在線上，建立網(wǎng)絡(luò)授課系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和教師信息化管理平臺，利用雨課堂、學(xué)堂在線等線上產(chǎn)品，通過在線培訓(xùn)、網(wǎng)絡(luò)討論和金課座談會等形式，將“互聯(lián)網(wǎng)+”融入教師培訓(xùn)與繼續(xù)教育，開展慕課、精品網(wǎng)絡(luò)課程、在線開放課程和優(yōu)秀教學(xué)經(jīng)驗(yàn)分享等專題活動，每位教師年均參加專項(xiàng)培訓(xùn)10次。在線下，開展校企聯(lián)合、國內(nèi)外高校和研究所進(jìn)修深造以及企業(yè)機(jī)關(guān)單位掛職鍛煉，以打造一支專業(yè)素養(yǎng)高、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富、知識面廣的環(huán)境類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)隊(duì)伍。

執(zhí)行教授承擔(dān)實(shí)踐教學(xué)任務(wù)制度，基于持續(xù)改進(jìn)機(jī)制建立“評價-反饋-改進(jìn)”工作閉環(huán)，實(shí)行“課前-課堂-課后”的多元實(shí)踐教學(xué)雙向評價在線考核模式，開展校內(nèi)外同行、學(xué)生共同網(wǎng)絡(luò)評教，以學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果角度審視教師的教學(xué)工作、教學(xué)資源配置和專業(yè)指導(dǎo)服務(wù)情況，形成有效教學(xué)質(zhì)量保障體系。

（三）基于產(chǎn)出導(dǎo)向，立足工程實(shí)際，融合科研成果，多維運(yùn)用媒體技術(shù)，豐富優(yōu)質(zhì)實(shí)踐教學(xué)資源，優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系

以行業(yè)發(fā)展和市場供需為導(dǎo)向，指導(dǎo)調(diào)整和優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)方案，修訂實(shí)踐教學(xué)大綱，將教學(xué)內(nèi)容與學(xué)科、行業(yè)前沿的科研和實(shí)踐成果深度融合。配套建設(shè)了不同類型的工藝仿真構(gòu)筑物和工藝運(yùn)行調(diào)控實(shí)訓(xùn)平臺，與相關(guān)企業(yè)、兄弟院校、研究所多方聯(lián)合，建設(shè)地方特色明顯的“虛實(shí)結(jié)合”實(shí)訓(xùn)工廠;應(yīng)用Web、AR、二維碼等現(xiàn)代信息技術(shù)整合優(yōu)化現(xiàn)有虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，建設(shè)優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，目前建成了7大虛擬仿真教學(xué)資源庫，共254類2000多個優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源;融合多維媒體技術(shù)，使紙介教材與在線開放課程資源有機(jī)銜接，打造多媒體新形態(tài)教材，提高教學(xué)內(nèi)容的時效性和教學(xué)效果，服務(wù)學(xué)生工程意識、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

（四）緊跟學(xué)科前沿和行業(yè)動態(tài)，深化實(shí)踐教學(xué)模式改革，綜合運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，統(tǒng)籌優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)方式，更新實(shí)踐教學(xué)手段

持續(xù)收集畢業(yè)生動向和企業(yè)需求反饋數(shù)據(jù)，利用教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺和學(xué)情分析系統(tǒng)統(tǒng)計學(xué)生學(xué)習(xí)熱點(diǎn)、知識點(diǎn)掌握度和能力點(diǎn)達(dá)成度等教學(xué)過程關(guān)鍵數(shù)據(jù)，科學(xué)統(tǒng)籌傳統(tǒng)教學(xué)與虛擬仿真實(shí)踐比例，在“認(rèn)知與理解、學(xué)習(xí)與模擬、實(shí)訓(xùn)與實(shí)習(xí)”的“三步遞進(jìn)法”實(shí)踐教學(xué)模式中融入靈活、自主、多元的實(shí)踐教學(xué)手段。虛擬仿真技術(shù)將科研成果與工程實(shí)踐融入教學(xué)，虛擬實(shí)驗(yàn)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，實(shí)體操作與仿真訓(xùn)練相配合，拓展了教學(xué)時空，提高實(shí)踐教學(xué)的安全性、集約性、重復(fù)性和持續(xù)性。

將學(xué)生實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行“交換生-實(shí)驗(yàn)班-普通班”的分類培養(yǎng)，多維集成通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和傳感技術(shù)等多種現(xiàn)代信息技術(shù)更新和豐富實(shí)踐教學(xué)方式，與現(xiàn)代教育信息化企業(yè)協(xié)同開發(fā)教育教學(xué)資源，通過微課、多媒體網(wǎng)絡(luò)課件、電子教案、視頻錄像、模擬演示等介質(zhì)豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)技術(shù)手段，虛實(shí)結(jié)合實(shí)現(xiàn)學(xué)生個性化專業(yè)技能的培養(yǎng)。

（五）利用現(xiàn)代教育信息技術(shù)突破實(shí)踐教學(xué)時空限制，構(gòu)建開放式的實(shí)踐教學(xué)數(shù)字平臺，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)實(shí)踐教學(xué)資源開放共享

集成現(xiàn)代信息技術(shù)升級實(shí)驗(yàn)室環(huán)境與設(shè)備，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心全面安裝智能門禁系統(tǒng)，數(shù)字化視頻安全監(jiān)控系統(tǒng)全覆蓋，啟用實(shí)驗(yàn)室安全培訓(xùn)與管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的7*24模式全天候開放與信息化管理，保障了實(shí)踐教學(xué)的學(xué)習(xí)時空。

建設(shè)“產(chǎn)、學(xué)、研、用”虛實(shí)結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)平臺，綜合應(yīng)用移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將“網(wǎng)上虛擬學(xué)習(xí)-校內(nèi)半實(shí)體仿真實(shí)訓(xùn)-現(xiàn)場頂崗實(shí)習(xí)”教學(xué)技術(shù)路線網(wǎng)絡(luò)資源化，發(fā)展“移動課堂”，倡導(dǎo)“移動學(xué)習(xí)”，支持學(xué)生使用移動終端進(jìn)行全時空演練與學(xué)習(xí)，開發(fā)了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)站，包括工藝相關(guān)的理論知識點(diǎn)學(xué)習(xí)以及虛擬仿真操作、虛實(shí)結(jié)合工藝調(diào)試訓(xùn)練和過程跟蹤與任務(wù)考核等模塊，具有交互性操作功能，學(xué)生可根據(jù)自身實(shí)際情況進(jìn)行自主系統(tǒng)學(xué)習(xí)，適應(yīng)學(xué)生多樣化、個性化需求。實(shí)踐教學(xué)平臺近5年還支持了“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽立項(xiàng)256項(xiàng)，并獲得省級金獎2項(xiàng)，銀獎10項(xiàng)，銅獎35項(xiàng)。

以虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目、在線開放課程等建設(shè)為契機(jī)，打破專業(yè)隔閡、行業(yè)藩籬、院校壁壘和地域局限，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源在行業(yè)的應(yīng)用與反饋，提高學(xué)生能力培養(yǎng)的社會需求匹配度，促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)資源開放共享。目前，與知名環(huán)境企業(yè)機(jī)構(gòu)共建了30處實(shí)踐基地，與廣西唯一環(huán)境上市公司廣西博世科環(huán)?？萍脊煞萦邢薰竟步瞬┦揽骗h(huán)境學(xué)院。此外，積極響應(yīng)國家“一帶一路”戰(zhàn)略，與柬埔寨理工學(xué)院共建了桂林理工大學(xué)-柬埔寨理工學(xué)院水環(huán)境保護(hù)國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，起到了較好的示范作用。

三、結(jié)束語

本校以培養(yǎng)具有地方特色的環(huán)境類應(yīng)用型創(chuàng)新人才為目標(biāo)，基于OBE理念圍繞著教學(xué)的全過程開展實(shí)踐教學(xué)改革，以提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量為中心，以現(xiàn)代信息技術(shù)為工具和橋梁，從教學(xué)理念更新、教學(xué)體系重構(gòu)、教學(xué)手段升級、共享平臺升華4個維度開展了實(shí)踐教學(xué)改革。經(jīng)過12年的建設(shè)，構(gòu)建了融創(chuàng)新性、綜合性和開放性于一體的環(huán)境類多層次實(shí)踐教學(xué)平臺，完善了實(shí)踐教學(xué)技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容的更新，豐富了實(shí)踐教學(xué)資源，促進(jìn)了實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)提升;利用虛擬仿真教學(xué)資源填補(bǔ)了實(shí)踐教學(xué)薄弱環(huán)節(jié)，增強(qiáng)了教學(xué)過程管理和師資培訓(xùn)的信息化建設(shè)，開展校內(nèi)外多方面合作培養(yǎng)，增強(qiáng)了實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)實(shí)效，優(yōu)化了校內(nèi)外開放共享與協(xié)同合作的機(jī)制，有力推動了環(huán)境類學(xué)科群平臺的建設(shè)，有效提高了環(huán)境類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。

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