面向工程教育專業(yè)認(rèn)證的《環(huán)境工程實驗》教學(xué)改革初探

宗恩敏 蔣勝韜 江錦花 姚俊 朱華躍 朱鶯鶯

摘要：文章以工程教育專業(yè)認(rèn)證為契機(jī)，立足于地方高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，針對現(xiàn)有問題，通過提升實驗教學(xué)條件、更新教學(xué)理念、完善課程考核評價和加強師資力量等途徑，進(jìn)行了深化教學(xué)改革與探索，以促進(jìn)學(xué)科發(fā)展和專業(yè)建設(shè)，為工程教育認(rèn)證奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：工程教育認(rèn)證;環(huán)境工程實驗;教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2020）12-0170-02

最早于1989年發(fā)起和簽署的《華盛頓協(xié)議》，是國際工程互認(rèn)體系中權(quán)威性最高、國際化范圍最廣泛的協(xié)議，它主要針對國際上本科工程學(xué)歷資格互認(rèn)，旨在建立共同認(rèn)可的工程教育認(rèn)證體系。2016年6月，我國正式成為該協(xié)議第18個正式成員，極大地推動了我國工程教育的改革和發(fā)展，是高等教育的一項重大突破。[1，2]

環(huán)境工程專業(yè)是一門學(xué)科交叉性強且實踐性很強的工科專業(yè)，要求畢業(yè)生具有很強的動手能力和解決實際問題的能力，強調(diào)教學(xué)必須加強實踐環(huán)節(jié)，注重理論與實踐能力的結(jié)合[3]。實驗教學(xué)是高等教育教學(xué)體系的重要組成部分和人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，是連接理論知識和實踐的關(guān)鍵紐帶[4]，也是培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和解決環(huán)境工程專業(yè)問題綜合能力的良好教學(xué)載體[5]。通過實驗教學(xué)，學(xué)生可將知識內(nèi)化為能力，有助于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識。

依照教育部對地方本科高校的要求，我校積極開展了有關(guān)應(yīng)用型院校的轉(zhuǎn)型發(fā)展和人才培養(yǎng)的研討會，而發(fā)展應(yīng)用型本科院校必須加強學(xué)科專業(yè)建設(shè)[6]。因此，作為環(huán)境工程專業(yè)核心課程的環(huán)境工程實驗，進(jìn)行相應(yīng)的深化教學(xué)改革具有一定的必要性和必然性。

一、教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）部分實驗設(shè)備更新緩慢、生均臺套數(shù)不足

近年來，環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的研究發(fā)展迅速，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不斷更新、細(xì)化，部分現(xiàn)有教學(xué)中使用的儀器設(shè)備配置較低，存在落后、老化等情況，直接影響了實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性與精確度，因未及時根據(jù)儀器設(shè)備和技術(shù)的更新而進(jìn)行換代處理，日益呈現(xiàn)出與現(xiàn)實需求、工程實踐相脫離的不利態(tài)勢。如袋氏除塵器因設(shè)備老舊，處理效果、準(zhǔn)確度以及數(shù)據(jù)的重復(fù)性等指標(biāo)有所下降;環(huán)境振動分析實驗中，實驗場地過小，造成實驗方案設(shè)計失效，多因素量化指標(biāo)無差異;駐波管法測定吸聲系數(shù)實驗裝置和靜電除塵裝置等設(shè)備生均臺套數(shù)不足，出現(xiàn)“一人做、多人看”的現(xiàn)象，學(xué)生動手能力的訓(xùn)練強度不足等。以上問題嚴(yán)重影響了環(huán)境工程實驗教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

（二）實驗體系不完善在目前的教學(xué)計劃與內(nèi)容中以演示性、驗證性實驗為主，實驗項目以單個處理單元為主，缺乏設(shè)計性實驗和綜合工程性實驗，未能為學(xué)生的獨立研究能力和創(chuàng)新素養(yǎng)的培養(yǎng)提供必要的條件。同時在實驗教學(xué)中往往受限于固定或較短的學(xué)時，無法滿足學(xué)時較長類工程實驗的開設(shè)要求。

（三）教學(xué)方式程序化、學(xué)生重視度不夠

實驗教學(xué)過程多采用以傳授知識為主、教師為中心的傳統(tǒng)知識本位性教學(xué)模式，教學(xué)方式單一化、程序化，教師事無巨細(xì)地講解實驗理論知識和所有注意事項，并進(jìn)行示范性操作，然后學(xué)生再按照教師設(shè)計的實驗步驟按部就班地開展實驗。

（四）成績評定方法欠合理

成績考核是檢查教學(xué)質(zhì)量的重要手段，對學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方法以及學(xué)習(xí)成效起著重要的導(dǎo)向作用[3]。目前，對于環(huán)境工程實驗課的成績由平時成績（30%）、實驗報告成績（50%）、期末理論考試成績（20%）三部分構(gòu)成，因缺乏對實驗過程的管控和考核，學(xué)生容易消極對待，易造成不做實驗、實驗報告抄襲等不良現(xiàn)象。這不僅阻礙了教師對學(xué)生學(xué)習(xí)成效信息反饋的有效獲取，也無法實現(xiàn)對學(xué)生成績的客觀、有效評定，嚴(yán)重影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

二、教學(xué)改革與探索

（一）切實提升實驗條件

綜合考慮工程教育認(rèn)證和環(huán)境工程專業(yè)實驗要求，有針對性地添置和升級實驗設(shè)備，增加生均臺套比，如在原有設(shè)備基礎(chǔ)上新增了靜電除塵器、旋風(fēng)除塵器、袋式除塵器、雙堿法脫硫裝置、工業(yè)廢水處理流程模擬實驗裝置、制藥廢水處理基本工藝流程實驗裝置、駐波管及其吸聲分析系統(tǒng)、水環(huán)境監(jiān)測與治理技術(shù)綜合實訓(xùn)平臺各一臺（套），電子天平、紫外可見分光光度計、高速離心機(jī)、聲級計、大氣采樣器等基礎(chǔ)設(shè)備多套，同時合理調(diào)整小組人數(shù)，全面提高儀器人均有效使用率和學(xué)生參與度，實現(xiàn)了實驗儀器設(shè)備在數(shù)量和功能上都能滿足教學(xué)需要。此外，經(jīng)學(xué)院一樓場地改造，新增環(huán)工實驗室約650m2，實現(xiàn)四屆在校生的生均使用面積≥5m2;籌備搭建環(huán)境工程中試實訓(xùn)基地一個，在教學(xué)過程中切實為學(xué)生提供了參與工程實踐的平臺。

（二）完善實驗項目體系

按照我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案的要求，調(diào)整和增加以綜合性、設(shè)計性和研究探索性為基礎(chǔ)的開放性工程類實驗，可依據(jù)教師的研究領(lǐng)域（如廢水中磷資源回收、固體廢物處理處置與資源化、高級氧化還原技術(shù)、高效污水處理工藝開發(fā)和優(yōu)化等），以項目的形式開設(shè)相關(guān)實驗內(nèi)容，學(xué)生需自主完成文獻(xiàn)調(diào)研、實驗設(shè)計、儀器設(shè)備選用、數(shù)據(jù)處理與分析總結(jié)等工作。

（三）更新教學(xué)理念、優(yōu)化考評制度

為避免實驗成績評定趨于片面化，因此需要加強和細(xì)化過程考核，重視學(xué)生實際操作能力、分析解決問題能力和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。在課程教學(xué)改革中采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，學(xué)生通過課前自主學(xué)習(xí)和了解實驗原理、所需儀器儀表及試劑藥品等內(nèi)容。教師通過互聯(lián)網(wǎng)平臺與學(xué)生進(jìn)行交流，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識。課中充分發(fā)揮學(xué)生主體地位，以小組為單位分工協(xié)作，自主搭建實驗裝置，充分展示整個實驗過程，教師在過程中對學(xué)生實驗方案、策略進(jìn)行輔助修正，幫助學(xué)生達(dá)成課程目標(biāo)，并注重啟發(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生分析問題、解決問題，同時檢驗課前學(xué)習(xí)成效。

（四）加強師資隊伍建設(shè)

優(yōu)秀的教師隊伍是保證人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵，現(xiàn)行工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求“教師具有足夠的教學(xué)能力、專業(yè)水平、工程經(jīng)驗、溝通能力、職業(yè)發(fā)展能力，并且能夠開展工程實踐問題研究”。我校高度重視教育教學(xué)改革，教學(xué)經(jīng)費充足，大力支持和鼓勵教師本身的專業(yè)發(fā)展，如參與企業(yè)的工程實踐、踐習(xí)產(chǎn)學(xué)研項目，參加各類教育部或環(huán)保協(xié)會等主辦的培訓(xùn)班、專業(yè)交流會，力求不斷更新和完善知識體系與結(jié)構(gòu)，做到與時俱進(jìn)，增加工程實踐經(jīng)歷和培養(yǎng)人才的工程實踐教學(xué)能力。

三、結(jié)語

依據(jù)工程教育認(rèn)證的理念和我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，從實驗條件、教學(xué)理念、考核方式以及師資力量等多個方面深化環(huán)境工程實驗課程教學(xué)改革，以期培養(yǎng)出符合社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的高素質(zhì)綜合環(huán)保人才。

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