本站原创【摘 要】总结了洛阳理工学院环境工程专业在创新人才培养途径与模式、课程体系优化与教材建设、教学方法与手段改革、实践教学环节加强与毕业环节质量控制,以及师资队伍与学科建设等方面所开展的教学改革研究与实践.
【关 键 词】环境工程,创新,改革
生态环境平衡是21世纪发展中国家可持续发展最具挑战性的因素之一,作为生态环境重要学科分支的环境工程也在不断地发展与演化,新知识、新理论、新方法、新技术层出不穷.面对世界范围内的市场竞争和知识经济的发展,如何培养面向21世纪环境工程科学高素质创新型人才,怎样开发和利用已有环境工程专业的教育资源和办学基础,进一步理顺课程体系,更新教学内容,改革教学方式和手段,实现与冶金、化工和矿物加工等多学科的交叉融合,营造本科人才培养良好环境,提升学生创新素质和实践能力,已成为环境工程学科教学改革继续深化所必需仔细研究和认真探讨的问题,而解决这些问题,对于环境工程学科发展和创新人才培养具有重要的理论价值和现实意义.
洛阳理工学院环境工程专业是河南省首批示范性教学改革专业,经过10余年的建设,环境工程专业在创新人才培养、师资队伍建设、教材建设等方面取得了成效,现已发展成一个师资队伍结构合理、教学设施完善、具有较强科研能力,并已形成自己办学特色的全新专业.本文主要介绍了环境工程专业10年建设过程中,针对创新人才培养方面所开展的教学体系优化及教学改革的研究与实践.
一、环境工程高素质创新人才的培养体系
1、突出教育创新,正确定位人才培养
人才培养目标与规格的定位是一个专业办学的基本立足点.当前,国家非常重视环境系统工程和环境污染综合防治研究,以求得环境效益、经济效益、社会效益三者兼顾可持续发展战略.环境工程是国民经济的基础,但该学科整体科技水平和研究水平不高,尤其在高效能环境保护工程研究上与欧美发达国家的研究水平还存在一定差距.因此要实现环境工程学科由大变强,提高竞争能力,培养一批掌握环境工程研究、技术开发和应用的高级创新科技人才,以满足环境工程行业迅速发展的需要十分必要.人才培养目标与规格的定位与国家经济、科技和社会发展相适应,并以创新教育为中心,强调学生个性发展和实践能力、创新能力培养.
2、改革课程体系,积极进行高素质创新人才培养研究
在环境工程学科建设与综合改革过程中,我们把教学改革的重点放在实践创新能力的培养上,从课内到课外,从理论到实践,充分开发和利用本学科的教学资源,优化课程设置,实现多学科的交叉与融合,如通过到全国著名高校如清华大学、同济大学、武汉理工大学等进行广泛调研,及时跟踪和考查这些高校的相关专业在专业建设中的新进展和改革措施,邀请有关专家对本专业培养方案中存在的问题进行探讨等方式进行新的培养方案的制定,其具体措施是:改变原培养方案中按学科(即环境治理、城市水净化、环境监测)进行课程设置的做法,面向一级学科(即环境科学与工程),立足二级学科(即环境工程),优化课程设置,调整课程结构.具体体现在:增加《环境概论》为学科基础必修课,《化工原理》为学科基础选修课,增加化学类课程如《无机化学》、《物理化学》、《有机化学》的课时,将原专业课程《光学污染控制》、《噪声污染控制》整合为《物理性污染控制工程》,以上经优化整合后的课程,其相应学时数均减少,设置《环境保护可持续发展》作为特色课程,促进与资源综合利用方向的融合和交叉,加设《环境系统分析》、《环境影响评价》、《环保设备设计与应用》等作为专业选修课程,扩展专业课选修空间,增加基础课程、人文素质与交叉学科课程选修学分比例,以及集中实践与课外活动和社会实践的必修学分比例.营造培养学生创新素质和实践能力的良好环境,探索一条高素质人才多模式培养途径.
二、优化课程内容,构建课程新体系
课程体系总体设计的指导思想是:立足二级,面向一级,保留特色,市场定向.根据新的培养目标,确定环境工程专业平台课程体系框架.
1、一级平台
为公共基础课,按工科大学生培养要求由学校统一设置,分为:(1)必修课,如思想道德修养与法律基础、形势与政策、体育、基础英语、计算机文化基础、C语言程序设计基础、大学数学、大学物理、无机化学等课程.(2)选修课,有人文社会科学、经济管理、艺术体育类课程等课程.这个平台公共基础课作为工科大学生应掌握的基本知识和人文素质.
2、二级平台
为学科基础课,分为:(1)必修课,包括按工程师培养要求设置的工程制图、电工技术、电子技术等课程,按环境科学与工程一级学科设置的四大化学、环境科学概论等课程,跨一级学科设置的生物技术概论课程,(2)选修课,按二级学科设置的环保设备设计与应用技术、环境工程设计概论、环境系统分析污水处理厂设计与CAD技术等课程.这个平台学科基础课中除了要设置作为未来工程师应掌握的工程制图、电子电工等课程外,还包括面向一级学科要求的环境保护可持续发展和反映二级学科要求的环境影响评价基础课程、工程设计与CAD技术.学生学习了这个二级平台的基础课程后,即具备了作为环境工程工作者的最基本的基础理论和基础知识,打好坚实基础.学生具备了此方面知识后,才可继续深入学习环境工程的专业课程,进一步拓宽和丰富专业知识内涵.
3、平台
为专业课,全部为选修课,其中有按环境二级学科特色课程设置的给排水管网及泵站、硅酸盐工厂环境治理、环境监理,按环境工程学科发展和交叉设置的计算机在环境工程中应用、环境工程专业英语、文献检索与网络技术等课程.这个平台专业课程则是按照我校环境工程专业的特色和环境工程学科发展设置.环境工程专业的建设主要依托我校重点特色专业建材生产过程这个省重点学科,充分借助建材学科的人才优势和实践经验,经过多年建设形成的这些特色的课程.
此外,在基础学科基础课中还要求学生必修一门跨一级学科的专业课程,即生物技术概论,该课程可由生物专业为本专业学生开设,目的是让学生了解作为当代高科技支柱产业之一的生物学科的基本知识和发展动态,为其成为复合型人才奠定基础.
三、革新教学方法,更新教学手段
1、进行教学方法与教学手段多元化的探索
(1)在课堂教学中,增大课程讨论的比重,课堂上师生互动,变学生被动地接受知识的过程为主动学习过程,引入问题式、案例式等教学方法和合作式学习方式,引导学生了解多种学术观点并开展讨论、追踪本学科领域最新进展,让学生通过参与教师科学研究项目或自主确定选题开展研究等多种形式,开展研究性教学模式的探索性研究工作.
(2)制作和使用多媒体课件和教学软件,使本专业开设的课程中多媒体教学比例达80%以上,并进行利用互联网进行网上教学的尝试,争取专业必修课和专业主干课程的多媒体课件均能上网运行,使单位时间内学生获取的信息增加,教学中的难点和重点得以突出,从而提高教学效率.
(3)实现《环境科学概论》、《环境化学》、《固体废物处理与资源化》等课程的双语教学.为提高年轻教师双语教学水平,选派留学归国教师为英语教学口语班上课,给青年教师进行口语培训,提高年青教师双语教学水平.
2、注重教学方式的改进与探索
对于日常教学,改变过去的灌输式教学而采用研究式讲解,力求营造和谐、宽松的学习气氛,激发学生的发散性和求异性思维.让学生在学习中自己发现问题,解决问题.鼓励学生个性发展,对于学生的探索行为,即便其行为模式和结果超出教师的设想和期望,也是采用肯定的态度并给予修正性的引导.鼓励教师由第一课堂走向第二课堂,以讲座和专题报告等更为灵活、内容涵盖更为广泛的方式进行教学,以突破教材内容的限制.这些灵活的教学形式和全新的教学内容,一方面对教师自身素质提出了更高的要求,另一方面也使学生更容易接受,更有兴趣探讨,从而激发学生的创新意识.在课程考核方面,采用口试、笔试、开卷、闭卷、课程论文、读书报告、文献综述等多种方式.
四、改革课程实验 教学,强化实践教学环节1、改革按课程开设实验的传统方式
我们在融合专业基础课实验和专业课实验为整体的基础上,专门设置了《环境工程实训》课程,根据学科三大要素之间的关系和规律,按照原始样品采集――数据分析处理――方案设计的主线设计和开设“研究性、设计性、创新性、综合性”实验,让学生自己制定实验方案,完成对某种生产行业的全过程实验,着力于学生实践能力和创新能力的培养.
2、实行本科生综合导师制,鼓励学生参加课外研究活动
课外研究活动是创新教育和学生工程素质培养的重要组成部分.通过实行本科生综合导师制,以教师言传身教来提高学生综合能力.从三年级开始,将学生划分到教师实验室名下,由教师具体负责指导学生的专业学习、大学生活、毕业设计、就业规划等,参与教师的科研工作.学生在参与教师的研究工作过程中可以进一步了解本专业,了解理论知识的应用过程,加深对社会、对国情的了解,这对于增强其事业心和责任感大有好处.同时学生也可深深感受到教师的坦荡胸怀、认真负责的工作态度和高尚的道德情操,以及科研团体的团队精神,这对于其减少盲目性,增强自觉性,正确地估量和认识自己十分重要.另外,学生参加生产实践过程,不但可以巩固、加深所学知识,而且使其知识结构及对知识的掌握从深、广两方面得到扩展,尤其重要的是扩大了其知识视野,使学生的主观能动性得到充分的发挥,个性和创造性得到发展,极大地培养了学生的工程素质和科学素养.例如,教师将一个小课题交给学生,学生通过学习查数据库和文献资料,自己设计实验步骤,最后在教师的指导下解决问题.在这个过程中学生学会自我探索,自主学习,在潜移默化之中逐渐形成了一整套的实验习惯和科研思维,不仅强化了思维能力,而且感受到科研的魅力.
3、强化工厂实习环节,建设稳定的实习基地
在教学计划中,根据环境工程所涉及的知识,选择典型工厂企业作为现场教学实践基地,通过生产现场教学实践环节,包括认识实习(2周)、生产实习(4周)和毕业实习(3周),使学生得到矿物加工全过程生产管理、经营,实际生产操作技能的锻炼.同时根据环境工程学科自身的特点,积极进行实习基地建设,分别与黄河同力水泥股份有限公司、洛阳浮法玻璃集团、洛阳市水务集团、西安北石桥污水处理厂等签订实习基地共建协议,这些已建立的校外专业实习基地,既满足认识实习、生产实习和毕业实习的要求,加强学生的综合素质能力的训练和培养,也为提高教师的工程素质,广泛开展科技合作,承担科研项目和任务,走“产、学、研”相结合道路创造了良好的条件,以形成教学、科研、生产相结合的机制,在创新在人才培养模式的构建中发挥重要作用,并有力地促进专业建设.教师既可将自己科研课题与学生毕业论文(设计)相结合,也可将科研成果在企业积极推行应用,同时能从生产实际中选取毕业课题,真题真做,这样不但能解决工厂中的实际问题,又能比较全面地锻炼学生的实际工作能力.
五、毕业论文(设计)的创新
1、立足创新能力培养的总目标
毕业论文(设计)教学过程中,强调毕业论文(设计)教学贯穿于学科、专业教学的全过程,从整体性、系统性出发,将专业课程、实验、课程设计、毕业实习以至就业等各个环节贯通.因此,我们一方面在教学过程中运用启发式、探讨式教学方法,以培养学生发现问题、思考问题、解决问题的主动性,另一方面又选择具有代表性、综合性的问题要求学生拟定课程论文,以较早地培养学生的论文意识,培养学生发现问题、研究问题的能力,为此后的毕业论文(设计)写作做好问题准备、素材准备和技能准备,从而使毕业论文(设计)与教学过程的紧密关联.
2、灵活机动的制度设置
毕业论文(设计)在选题时间、类型和方式上,我们允许学生在专业课程学习的过程中提出选题,在选题的类型上可以是理论课题和实际课题、教师的科研课题、厂校合作课题,以及与就业去向相关的课题等,在选题的方式上可以是学生自选课题、学生与指导教师的双向选择课题、以及指导教师的引导性选择课题等.建立研究指导教师与专业课程教师协同指导、指导教师与研究生协同指导、个体指导与集体指导相协同、多学科协同指导、校厂协同指导的模式.
3、加大激励考核机制
一是对于学生毕业论文(设计)立论新颖,与社会问题和生产实际结合紧密且有实际指导意义,或者能涉足于学科领域中的难点或前沿问题,给予较高的评价,二是对于独立完成并已公开发表的学术论文,可替代毕业论文(设计),三是允许学生根据自己毕业论文(设计)的完成情况,提出优秀论文(设计)的申请并进行答辩.
总之,环境工程在国民经济中占有举足轻重的地位,加强环境工程专业创新人才培养是适应社会发展的迫切需要.据最近几年的就业,每年的就业率在85%以上,近几年研究生录取率在30%以上,充分显示了借助重点学科并结合学科交叉培养创新人才的优势.为适应21世纪我国社会、科技、经济发展和国际竞争的需要,根据环境工程发展和创新人才培养要求,我们将继续深化教育改革,转变教育思想和教育观念,进行环境工程专业教学体系整体优化,探讨研究性教学模式,从而培养出新世纪我国现代化建设需要的具有创新精神、实践能力及基础厚、专业宽、适应能力强的创业精神的工程技术人才.