新工科背景下環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)教育教學資源庫建設初探

宋海娜，李彥嬌，張志錄，謝麗華

(平頂山學院 化學與環(huán)境工程學院，河南 平頂山 467000)

為適應新技術、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟發(fā)展需求，我國積極推進新工科改革[1]，2017年教育部推進的“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”標志著我國新工科教學改革實踐的全面啟動[2]。新工科建設從之前的以學科為導向轉變?yōu)槟壳暗囊援a(chǎn)業(yè)需求為導向，全面貫徹以學生為中心的培養(yǎng)理念[3]，強調學生的創(chuàng)新能力和實踐應用能力，培養(yǎng)畢業(yè)后可以在新產(chǎn)業(yè)一線就業(yè)的多元化科技工程人才[4-6]。在國家大力開展新工科建設的背景下，平頂山學院作為地方應用型本科院校，根據(jù)地方產(chǎn)業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需求，改革人才培養(yǎng)模式，修訂人才培養(yǎng)方案，優(yōu)化課程體系，科技創(chuàng)新驅動教學，進行模塊化課程授課[7-10]；環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)以此為契機，根據(jù)其他專業(yè)教學資源庫建設經(jīng)驗[11-12]，構建了一個資源豐富、共享便利、持續(xù)更新的專業(yè)教育教學資源庫，為教師教學科研、學生自主學習、創(chuàng)新實踐能力提升等提供了一個結構完善、功能齊備的網(wǎng)絡教學平臺，推動了環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)的教育教學改革與發(fā)展，整體上提升了平頂山學院環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)人才培養(yǎng)質量。

1 環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)教育教學資源庫建設基礎

1.1 系統(tǒng)的專業(yè)課程體系

環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的制訂堅持工程教育認證“以學生為中心，以服務為宗旨，以就業(yè)為導向”的教育理念。課程體系重基礎、強實踐、拓素質，理實交融，包含基礎教學類、專業(yè)技術類、專業(yè)能力提升與實踐類共三大類十大模塊如表1所示，以期培養(yǎng)的學生畢業(yè)后能在工礦企業(yè)以及環(huán)境生態(tài)保護等部門從事環(huán)境污染防治、環(huán)境檢測等工作，成為環(huán)保行業(yè)所需的應用技術型人才。

表1 環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)課程體系Tab.1 Curriculum system of environmental and ecological engineering major

1.2 資源豐富的專業(yè)課程網(wǎng)絡教學資源

環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)的大學化學、生物化學、普通生態(tài)學、普通生物學、環(huán)境科學概論、植物學、工程綠化技術、遙感與地理信息系統(tǒng)作為平頂山學院已建的網(wǎng)絡課程，包含課程教學PPT、微課視頻、學科前沿熱點視頻、題庫、課程相關電子書、課程學習指導手冊等，為專業(yè)其他線上課程的資源建設提供了經(jīng)驗。

2 環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)教育教學資源庫建設背景、思路和主要內容

2.1 建設背景

黨的十九大提出“加強生態(tài)文明建設，實現(xiàn)美麗中國發(fā)展目標”，環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)在生態(tài)文明建設過程中發(fā)揮著重要作用[13]。2016年6月，我國成為國際本科工程學位互認協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的正式會員，工程教育專業(yè)認證成為高等教育工程類專業(yè)的一種合格評價[14]。在此背景下，平頂山學院明確新形勢下人才培養(yǎng)目標，環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)以工程教育認證為契機，以認證標準建設專業(yè)相關教學資源，促進專業(yè)建設和改革。

2.2 建設思路

2.2.1 重視教師教學需求，提高教師建設資源庫的積極性

教師是使用資源庫的核心，資源庫的建設要重視教師需求，包含教師授課所需的PPT模板、測試試題庫等素材。對于部分簡單的重復性工作，如客觀題的作業(yè)、測試和考試等，可在網(wǎng)絡平臺自動批改與閱卷，減少教師的工作量。通過大數(shù)據(jù)技術對教師教學過程與教學結果的相關數(shù)據(jù)進行分析與持續(xù)改進，提高教師使用資源庫的積極性和建設資源庫的參與度。

2.2.2 資源庫建設要與工程教育認證要求對接

環(huán)境生態(tài)工程是工科專業(yè)，專業(yè)教育教學資源庫的建設要與工程教育認證要求對接，通過對教師“教”與學生“學”的過程及相關資源庫模塊的設計、開發(fā)，實現(xiàn)對人才培養(yǎng)全過程的數(shù)據(jù)化管理與有效評價，使其符合工程專業(yè)認證要求。

2.2.3 加強專業(yè)優(yōu)質教學資源的開發(fā)和利用

根據(jù)環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標及新工科行業(yè)對人才的要求，整合國內外院校環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)的優(yōu)質教學資源，設計模塊內核心課程教育教學資源庫、虛擬仿真實踐教學等資源，根據(jù)課程開設情況邊建邊用，開發(fā)和應用專業(yè)優(yōu)質教學資源。專業(yè)教師要更新教學理念，按照工程教育專業(yè)認證的教育理念積極開展課程教學改革，將線上豐富的資源和現(xiàn)代信息技術融入線下課堂授課過程中，實現(xiàn)線上教學資源與線下課堂的有效結合，增強專業(yè)教師的教學水平。

2.2.4 組建資源庫模塊建設團隊，協(xié)同完成建設任務

建立資源庫模塊建設管理制度，根據(jù)構建的不同資源庫模塊，確定資源庫模塊負責人，監(jiān)督團隊內課程負責人的教學資源和其他資源建設，建立資源庫建設的評審機制，定期檢查并評價資源庫模塊的建設進度與質量，全面完成資源庫模塊內容的建設。

2.3 建設內容

2.3.1 搭建專業(yè)教育教學資源庫總框架

依據(jù)工程教育建設標準和環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)課程體系，建設包含專業(yè)核心課程資源和虛擬仿真實踐資源的課程資源庫、專業(yè)標準庫、工程項目庫、競賽培訓庫和職業(yè)信息庫，搭建專業(yè)教育教學資源庫總框架，如圖1所示。

圖1 環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)教育教學資源庫構建框架Fig.1 Framework of educational and teaching resource database for environmental and ecological engineering major

2.3.2 建設內容豐富的優(yōu)質課程資源庫

依據(jù)課程開設順序分批次建設各課程的線上教學資源如表2所示，核心課程資源庫包含13門專業(yè)核心課程，已建的線上核心課程包括大學化學、自然地理學、環(huán)境科學概論、普通生態(tài)學、普通生物學、生物化學；邊建邊用的專業(yè)核心課程包括環(huán)境化學、環(huán)境監(jiān)測、遙感與地理信息系統(tǒng)、工程CAD與制圖、大氣污染控制工程、水污染控制工程、生態(tài)工程。在課程資源平臺建設中設置互動“教”與“學”區(qū)塊：教學區(qū)塊包括課程相關的教學資源、課程管理、項目管理、互動教學、作業(yè)測試、分析評價等內容；學習區(qū)塊包括課程選擇、在線學習互動、熱點話題討論、任務驅動、學生評估、在線咨詢等內容。

表2 專業(yè)核心課程開設學期和建設情況Tab.2 Semesters of core specialized courses and the construction

實踐教學是高校實施人才素質教育和培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)[15]。平頂山學院環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)依托專業(yè)教師在教學和科研方面的優(yōu)勢，設置了模塊化實踐課程，結合科研成果拓展實踐教學范圍，建設了虛擬仿真實踐教學資源平臺。建設內容主要是環(huán)境檢測實驗與儀器分析、環(huán)境生物綜合實驗、污染控制實驗和生態(tài)規(guī)劃實驗相關的虛擬仿真實驗項目，如表3所示。

表3 虛擬仿真實踐類課程開設學期和建設情況Tab.3 Semesters of virtual simulation courses and the construction

2.3.3 建設競賽資源庫

競賽培訓資源庫的建設內容包括與專業(yè)相關的環(huán)境檢測技能競賽、生態(tài)工程設計競賽、污染控制工藝設計競賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、全國大學生生命科學競賽、“北控水務杯”全國大學生生態(tài)環(huán)境類職業(yè)技能大賽、全國高校GIS技能大賽、全國大學生學術英語詞匯大賽、環(huán)境保護知識競賽、中國環(huán)境藝術設計大賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽和創(chuàng)業(yè)計劃大賽等競賽的相關網(wǎng)址、視頻、PPT等，提供競賽培訓資料。以競賽為引領，加強學生知識的轉化，培養(yǎng)學生的實踐能力、競爭意識和獲取最新資源的能力，提升學生的綜合素質。

2.3.4 建設專業(yè)標準庫、工程項目庫和職業(yè)信息庫

專業(yè)標準庫建設內容包括環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案和專業(yè)標準，工程教育認證標準和專業(yè)評估資料，環(huán)境檢測相關法規(guī)與標準，專業(yè)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及研究進展等資源。

工程項目庫建設內容包括廢水、廢氣、固體廢物污染控制與生態(tài)修復相關案例，清潔生產(chǎn)、環(huán)境保護、環(huán)境工程、生物工程等相關問題的解決方案及設計實施工程文檔等。強化學生利用環(huán)境生物技術、環(huán)境工程技術及生態(tài)學原理解決或修復環(huán)境污染、生態(tài)破壞、生態(tài)規(guī)劃和管理等問題，通過理論課程學習、創(chuàng)新實踐技能培養(yǎng)和工程技術認知培養(yǎng)等方面提升“新工科”人才的專業(yè)技能和基本素養(yǎng)。

職業(yè)信息庫建設內容包括污染物防治、環(huán)境監(jiān)測與檢測、環(huán)境生態(tài)管理、清潔生產(chǎn)等行業(yè)領域相關崗位的網(wǎng)站鏈接信息，涉及崗位要求和技術標準、業(yè)務流程、作業(yè)規(guī)范；國內外最新環(huán)境新聞信息的發(fā)布與更新；已畢業(yè)學生就業(yè)典范；考研深造信息等。

3 環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)教育教學資源庫的應用效果

3.1 課程建設更加系統(tǒng)化、現(xiàn)代化

通過建設環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)的教育教學資源庫，推動了專業(yè)核心網(wǎng)絡課程、精品在線開放課程的建設，促進了專業(yè)的教育教學改革與發(fā)展，促進了現(xiàn)代信息技術與線上線下課程教學的整合，為學生提供更加完善的專業(yè)課程體系和知識結構。

3.2 教師教學水平得到有效提升

在課程相關教學資源建設的過程中，通過準備PPT課件、錄制微視頻、進行課程重難點分析、構建知識框架等途徑，豐富了教師的知識儲備和教學實施效果，提升了專業(yè)教學水平。

3.3 學生對未來發(fā)展目標和定位更加明確

平頂山學院環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)發(fā)展時間短，部分學生尚不了解畢業(yè)后會從事哪些行業(yè)或職業(yè)，需要具備哪些工程技術?；谛袠I(yè)對學生的需求，職業(yè)信息資源庫能夠使學生深入了解畢業(yè)后將要從事的職業(yè)，可以實時關注感興趣的崗位和職位，做好職業(yè)生涯規(guī)劃。學生對未來發(fā)展目標和定位更加明確，在平時的學習過程中更加注重個人創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)，大學期間積極開展實驗課程的學習并參與教師的科研項目，積極申報各級別大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目等，增加了學術論文和專利成果的產(chǎn)出。

3.4 學生自主學習熱情更高、創(chuàng)新實踐能力更強

課程資源庫中豐富的教學資源，能夠滿足學生的學習需求，隨著理論課程資源庫和仿真實踐教學資源庫的不斷完善，每個學生都可以根據(jù)自己的興趣，自由選擇和組合不同的課程資源，構建自己的學習方案，滿足個性化的學習需求，激發(fā)了學生的學習熱情，促進了學生實踐能力、知識儲備、綜合素質等方面的提升。

4 結語

環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)教育教學資源庫的建設，有力地促進了環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)的課程建設和教學改革，提高了學生自主學習的積極性和創(chuàng)新實踐能力。隨著環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)教育教學資源庫的不斷更新和完善，其將成為以學生為中心的一站式學習平臺，成為培養(yǎng)環(huán)保行業(yè)應用型人才的搖籃。