针对以上应用能力的培养,本文通过资料搜集、专家咨询、集体研讨、实地调研等形式,确定了专业综合课程的具体开设内容。
1.1“综合运用专业知识和技术方法,分析解决环境问题的能力”培养的内容设置
1.1.1综合实验环境工程综合实验主要开设综合性、设计性实验,培养学生的动手操作能力、实践能力和独立思考问题、解决问题的能力,使学生熟悉污染治理工艺流程,掌握污染治理的基本能力,实验项目涵盖污水处理、大气污染控制、固体废物处理处置、物理性污染控制等内容,充分体现学生的主导作用,学生根据所学知识,在专业教师的指导下独立设计和完成实验。
1.1.2污染治理方案的设计为学生提供一个真实的环境污染案例,要求学生利用所学专业知识分析环境污染的机理、污染物的种类和数量、污染源排放情况等,通过资料查找、模拟实验等提出一个切实可行的污染治理方案。具体的污染案例包括:(1)水污染,如水体富营养化、生活污水治理、企业废水处理等;(2)大气污染,如工厂锅炉烟气治理、汽车尾气治理、教室粉尘污染等;(3)固体废物污染,如日常生活垃圾治理、锅炉煤渣处置、废电池的处理等;(4)物理性污染案例,如城市交通噪声污染、建筑施工噪声污染、工业企业噪声和日常生活噪声等。要求一人一题,独立完成方案的设计。
1.1.3环境监测与评价案例分析为学生提供一个真实的工业企业项目基本资料,要求学生利用所学知识分析项目的基本情况、可能排放的污染物种类和数量、对周围环境可能造成的影响,通过实地的布点取样和监测,预测项目建成之后周围的环境状况,同时提出降低影响的可行对策,完成一份环境影响评价报告书。
1.2“设计、施工和运行管理能力”培养的内容设置
1.2.1污染治理工艺流程设计以前期所学制图知识、课程设计为基础,让学生根据要求开展相关的工艺流程的设计工作,绘制出施工图纸,并提供设计说明书,综合课程的设计内容综合性、应用性比较强,更加接近实际,具有较强的可操作性,和单门的课程设计不同。具体内容可包括污水处理工艺设计(生活污水和工业废水)、大气治理工艺设计(脱硫、脱硝和除尘)、固体废弃物处理处置工艺设计(填埋、堆肥、焚烧)、噪声治理设施(声屏障、吸声、消声器设计、隔振装置设计)等。通过该模块的实施培养学生独立思考问题、解决问题的能力,增强学生的设计、制图和识图能力。
1.2.2环境工程施工通过影像演示、现场观察、动手操作,使学生熟悉环境工程施工技术,主要包括:(1)污水管道系统施工,如沟槽的开挖、支撑、防护、管道铺设、回填夯实等,掌握施工注意事项和技术要点;(2)池体施工,如沉井施工、现浇钢筋混凝土施工技术等;(3)大气除尘器的安装注意事项和施工要点;(4)垃圾填埋施工,尤其是防渗施工,掌握其施工要点;(5)声屏障的安装,吸声材料和结构的布置等。
1.2.3环保设施的运行与管理该环节主要通过顶岗实习的方式来完成,让学生进入污水处理厂、垃圾处理厂等单位,进行实际的动手操作,熟悉常见设施的运行和日常维护工作,具备一定的管理能力。
2讨论
通过以上“目标—能力—课程”的剖析,进一步明确了环境工程专业人才培养所需的专业能力,完善了综合课程的开设内容。环境工程就业能力和综合课程内容的关系矩阵见表1。
3结论
【关键词】环境工程 改革与创新 环保意识
。
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】C 【文章编号】2095-3089(2014)09-0248-01
随着中国的经济发展和城市化进程的加快,环境问题越来越多的被政府提上日程,环境保护相关职业也被誉为21世纪最热门的职业之一。作为主要培养环境人才的高校来说,环境相关专业的改革与创新已迫在眉睫。河南科技大学的环境工程专业作为化工与制药学院一个分支越来越显现出该专业的局限性,一方面不能满足化工与制药方向的环保要求,另一方面随着人们环保意识的增强,环保越来越生活化。纵观各个高校的环境工程专业大致由三种形式发展而来:第一,市政工程发展而来的环境工程专业;第二由传统的化学、化工类专业发展而来的环境工程专业;第三由其他矿业、石油、冶金、海洋、农业等院校的相关专业发展而来的环境专业。因此,各个院校的环境专业所覆盖的学科相对来说都比较少。一名合格的环境工程师不仅要求有扎实的专业知识技能,而且要求具备熟练的实验技巧以及应对环境问题的创新能力。。
1.丰富环境专业的课程设置
环境问题涉及多学科,覆盖面广。因此课程设置不仅要包括传统的四大化学及与化学、化工相关的专业课外,也应该涉及生活中的边缘学科农学、材料、冶金、海洋、市政等与环境息息相关的课程。河南科技大学现有的环境专业的课程远远满足不了日益涌现的环境问题的需要。例如农学课程的《特种经济作物栽培》、《农产品加工》,环境工程的学生可以站在环境的角度分析和学习农作物的栽培和加工是否会对环境造成潜在的危害。材料学的《高分子与复合材料》、《工程材料研究技术》,这两门课程的学习会让学生在了解有关新型材料的同时,注重材料的环保意义。现代人的生活越来越重视装潢材料及工程材料对人类健康和环境保护的意义。海洋学的《海洋化学》、《海洋调查与检测》,水体污染是最严重的环境问题之一,这两门课程可以更加深入地帮助学生了解海洋所进行的化学变化,从原理上用环境的方法指导海洋水体的保护。市政工程的《城市给排水工程》、《市政工程课程设计》,这两门课程引领学生关心身边的生活起居环境问题以及激发学生为市政工程的环境意义和以开设有关课程引导学生深入思考雾霾形成的原因,从而提出创造性的解决方法。通过增加安全方面提出合理的建设性的建议。总之,与环境工程相关专业的课程延伸性特别强,本科教育强调学生的知识掌握广度,在学好环境工程专业的专业课之外,我们必须加强对学生兴趣的培养,开设更多与生活相关的环境问题的课程。例如近期热议的雾霾天气,学院完全可有关生活化的环境问题的选修课程有目的地培养多样化环境工程人才,一方面满足了本科培养素质人才的要求,另一方面可以增加学生毕业之后的就业宽度。
2.改变传统的教学模式
传统的教学模式注重的是教师的受教,学生是被动性的接受知识,没有留给学生思考和创新的空间。河南科技大学的环境专业是工学方向的,环境科学和环境工程是一个方向两种不同的培养方案。环境科学偏向知识的学习和研究,而环境工程则偏向实践与应用型人才的培养。要想改变这种培养模式,首先要求我们在教学上有所革新。在新教学模式的探索中我们要突出学生的主体地位,建立以学生为主体、教师组织、全校服务的教学模式。高校的环境工程专业教科书,只能满足学生对一些原理知识的掌握,有关最新、最前沿的知识和案例通常很少涉及,而环境工程专业就是为了解决和防止已经出现的和即将出现的环境问题而设置的。鉴于这种目的要求教师将最新、最热门的环境问题杂糅在教科书中,并且完全可以以一种讨论案例的方式组织整堂课程教学。一方面增加了教师与学生的课堂互动,另一方面使学生更加透彻与深刻地掌握了本节所要学习的内容。教师在选择案例时要注意案例的特点,每个案例的设计要求在讨论中能突出课程中的某些难点和重点,使学生对课程的一些问题有较深的理解,从而提高分析问题和解决问题的能力。再次,双语教学的探索也是新型教育模式的一种探索。我国高校的非英语专业普遍采用中文教学,而在一些发展中国家,例如印度,巴基斯坦等高校使用英语专业课教材、英语授课、课堂辩论用英语、用英文写论文报告。印度大学生总体英语水平比中国大学生高的多,故此在全球产业链分工竞赛中,印度大学生优势明显。中英双语教学模式的实施不仅有助于中国大学生英语水平和阅读英语文献能力的提高,而且也提高了中国大学生在跨国企业中的竞争力。
3.实习和实验课程的加强以及环保活动的参与
环境工程是一门实践性与参与性极强的课程,要求学生有娴熟的实验技能和丰富的实习课程。作为培养环境人才主力的高校,我们要尽全力为学生提供实验环境及实验设备,使学生的基础实验能力不能缺乏。另一方面我们要加强校企合作,使学生有更多的机会参与到实际解决环境问题的过程中来,条件允许的情况下,有必要让学生积极进行一些实际的环境工程设计,而不是单纯依靠毕业设计来训练学生的分析与解决问题的能力。。此外,以环保为主题的活动要尽量丰富多彩,环保竞赛、环保演讲赛、环保科技制作大赛、环保进社区、以学生为发起对象的环保倡议活动都能有效地促进学生的积极性和环保意识,增强其在学校和社会上的影响力。环境专业人才要求扎实过硬的环境专业知识基本功,更应该有社会环境,人人有责的号召力和感染力。
4.结语
鉴于环境工程专业发展特点, 新型环境人才的培养需要新的知识结构,既要掌握最近污染治理新技术,也需要熟悉主要行业的基本生产过程及技术。在理论教学方面应从把握专业发展趋势、知识体系的构建和注重培养独立思考能力等方面下功夫,同时结合实际环境问题及当前环境现状和环境保护方向,加大对实践教学的建设力度。
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在经过了一定的专业知识积累后,每个专业课都要附加实验教学,实验能够很好的培养环境工程专业学生的动手能力,在实验过程中,学生通过动手操作了解到各种仪器的操作方法,并对实验原理、过程有了更加充分的理解,这无疑大大增强了学生的学习能力,使学生通过自己的操作学到课本以外的知识。专业课的实验课题可具有一定的趣味性,能够使使学生感到有兴趣,并能全身心投入到实验探究中来,通过实验探究发现问题并解决问题,通过实验讲解改变学生的一些错误的操作方式,为以后的厂房实训奠定基础。为了提高学生的学习能力和动手能力,我校曾多次建立创新小组团队,由责任老师负责管理,以本专业的相关知识,进行有意义的实验探索。
2厂房参观、厂房实习
外出参观往往会给学生一种新鲜感,离开熟悉的学习环境,来到一个新的地方进行参观学习,往往会提高学生的学习兴趣。通过课堂教学与实验探究的双重教学后,本专业的学生已经具备了一定的专业知识,可以接受一些实际操作过程中的相关专业知识。。结束厂房参观后,可组织学生做参观演讲,让学生总结在参观中所学到的知识,通过总结和交流达到强化专业知识的目的。厂房参观能够增强学生对专业知识的强化和理解,在教学过程中起着重要的承接作用,通过厂房参观,学生将对厂房的一些仪器操作有一定的了解,为以后的厂房实习奠定了基础。通过厂房参观以及专业知识的学习,学生会对本专业在日常生活中的运用有了一定的了解,通过厂房实习可以强化学生对本专业知识的运用能力。实习是将书本理论知识与实践能力相结合的重要途径,是培养基本技能训练不可缺少的一个重要教学环节。生产实习是环境工程本科教学的一门重要实践课,通过该教学环节不仅能使学生掌握环境工程专业设计、厂房实践、组织管理的基本技能,还能使学生了解环保治理设施以及设备的运行管理知识。。在实习中遇到相关专业知识,指导教师可把书本理论知识与实践知识相结合来进一步讲解,丰富实习内容。通过生产实习加深学生对理论知识的掌握,要求学生做好生产实结,确保学生在厂房实训过程中学到了真本领,同时促进理论知识的升华。
3毕业论文
毕业论文是学生对所学专业知识系统的全面的归纳、总结、应用和提高的重要环节,即是总结学生在校期间所学到的专业知识,也是提高学生分析问题、解决问题以及创新思维的重要途径。。毕业课题确定后,由学生在接下来的一学期内,充分运用自己所学知识通过实验等方式进行毕业设计的探究,最终独立完成毕业论文。。
4考核方式
专业课传统的考察方式为期末考试成绩为主的形式,为了避免应试教育带来的负面影响,可适当的增加期末考核中平时成绩的比重,根据学生的平时表现综合考虑学生的期末考试成绩做出最终的期末成绩评定,避免学生因考试而学习,最终导致学生“学得快,忘得快”,无法掌握专业相关知识的问题,将传统的“应试型”教育理念转化为以注重学生能力为主的“能力型”教育理念。
5结语
主修:物理化学、无机化学、有机化学、微生物学、画法几何
选修:水处理、固废处理、大气污染控制、噪声污染控制、环境影响评价等。
环境工程专业学生主要学习普通化学、工程力学、测量学、工程制图、微生物学、水力学、电工学、环境监测、环境工程学科的基本理论和基本知识。受到外语、计算机技术及绘图、污染物监测和分析、工程设计、管理及规划方面的基本训练,具有环境科学技术和给水排水工程领域的科学研究、工程设计和管理规划方面的基本能力。
)
关键词:应用型;环境工程;核心课程
一、打破常规,多元化的上课手段提高学生的上课热情
。通过授课方式、上课形式以及上课地点的改革,希望能够提高学生的学习热情和学习能力,使学生具有扎实的理论基础、较强的实践能力和发现解决问题的能力,要求学生具有很强的现场应变能力,最终把我们的毕业生培养成社会所需、企业急需、行业必须的应用性、职业型、综合型、环境工程技术技能型人才。同时希望在新的授课方式上注重培养学生的双创精神,增加学生的就业砝码、扩大学生的晋升空间。
二、发现问题,提高教师指导水平和学生学习能力
课程改革后的上课方式很灵活,学生获取知识的途径增多了,对爱学习的学生来说是好事,约束少,自主学习的机会增多了,学习主动性增加,但对个别不爱学习的学生来说也是机会,偷懒的机会增多,因此,调动全体同学的上课积极性成为了课程改革的关键。目前的教师结构是整体学历偏高,工程实践能力较差,教师都是从校门到校门,没有真正地在施工现场待过,对学生的工程实践指导上不去,因此我们要求课程的指导教师利用业余时间下场充电,主动深入到处理现场,将自己的理论知识转化为实践能力,同时鼓励教师多多参与横向课题,通过一系列措施提高教师的实践指导水平,保证课程改革的效果。在进行现场授课时,一般都采取双导师制,在工地聘请一名经验丰富的现场指挥员给学生们讲解,具体的理论知识由学生的课程教师讲解。在现场上课时暴露出的问题就是学生到工地后很多工作不会做,不敢做,这就要求我们在实践教学中要着重这方面的培养。
三、因材施教,注重学生的个性培养
1.注重学生个性化培养
课程改革注重分层次教学,在潜移默化中改变学生的思想,让爱学习的学生认识到考研的重要性,让不爱学习的学生对专业课感兴趣。这一做法效果显著,平均考研率达到了35%以上。。
2.着重培养学生的“双创”能力
课程改革应在培养方案中构建“理论教学体系+实践教学体系+职业素养+创新创业”的“三维度,一融入”课程体系。实践表明,优化和构建完善的实践教学环节对提高学生的工程实践能力、创新能力和综合素养有很好的推动作用,对提高学生的自身竞争力有很大帮助。环境工程专业学生双创能力的提高是一个不断发展和进步的过程,随着国家和人民对环境问题的重视,双创能力将会被赋予新的内涵。作为一所应用型技术大学,作为新一代的环境人,我们应该抓住这次难得的发展机会,树立正确的办学理念,努力打造出特色鲜明的专业方向,努力培养适合当代社会发展的、符合地域经济的应用型本科技术技能型人才,完善培养方案,优化课程结构,培养具有很强创新创业能力的优质毕业生,为环境的可持续发展服务,为打造碧水蓝天服务。
3.理论结合实践,具体落实“四个环节”
把环境工程的核心课程如给水工程、排水工程、特种废水处理技术、水处理设备与安装、固体废物处置与资源化、环境监测等理论课程,以及配套的实验和课程设计融合起来,各拿出一部分学时到现有的各实习基地去上,在上课过程中有提问,在现场回来后有作业,一周后全班有总结,最后对上交的作业有成绩,通过“四个环节”避免了不认真学生偷懒,使课程改革真正的落到了实处,使教学效果在学生心中落地生根。前几届学生的反馈效果非常好,学生到工作岗位后对现有工作不陌生,上手快,得到了用人单位的认可。
四、多点融合,利用社会资源为学生创造条件
课程改革应通过现有的社会资源和已经建立的实习实训基地,大力推进校企合作,加强学校与科研单位的合作,提高学校的科研水平,将产学研的优秀成果纳入到本科教学当中,让学校、企业、科研院所多角度、多层次地建立合作关系,例如,可以让关键的且需要实践能力的专业课在企业或施工现场进行实践,充分利用现有实习基地的资源,将学生的能力培养融入到实习基地的实际生产中,让学生认识最新最好的科研方法与仪器设备,了解、参与最前沿的研究课题。优化产学研合作方式,既能实现高校服务于社会的基本职能,又能为大学生创造实践、科研的机会。利用实习基地人员的实践经验和设备上的优势,对学校实践教学环节进行有效的补充,从而更好地体现了理论与实践相结合的教学方法,充分调动了学生的学习能动性,让学生对所学内容产生了极大的兴趣,教学效果良好。要想建立效果好、有特色的校企合作关系,真正起到培养学生实践能力的作用,主要的保障条件有三点:第一,要有多名具有丰富实践与理论经验的教师作为课程改革的指导教师,可以保证学生在校内校外都能得到很好的指导,保证教学效果;邀请实践基地专家进入课堂开展讲座活动或授课,专家在课堂上能够将生产实际中的宝贵经验和成功案例,以及遇到的技术管理方面难题和解决途径讲授给学生,让学生在得到知识的同时了解实际问题和解决问题的方法;第二,要有鲜明的就业方向和办学特色,根据学生的特点和喜好,给其制定出适合他的毕业去向和就业方向,同时根据不同的就业方向再进行具体的指导,做到精准投放,效果突出;第三,要建立一批有特点的实习实践基地,保证满足不同的就业方向,同时要在每个实习基地聘请一到两名有经验的指导教师,作为课程改革的有力保障。
1.毕业设计内容较为单一,题目重复率高。
目前高校环境工程专业毕业设计所采用的模式基本是先由指导教师列出题目,再由学生进行选择。然而由于有些教师手中掌握的工程技术资料有限,所指导学生数量又多,选题经常是使用多年的陈旧课题,有的甚至几年都用一样的题目,缺乏创新,重复率高。另外,由于不同高校的学科特色不同,环境工程专业的研究重点也各有差异,有些高校毕业设计题目主要集中在水处理方面,而大气、土壤和固废方面的设计题目相对较少;有些高校侧重于固废及土壤方面的研究,大气及水处理方面研究相对较少。这就导致了毕业设计课题不够全面,难以体现专业特色。
2.学生对毕业设计不够重视,投入精力不足。
目前大部分高校的培养方案中把毕业设计安排在最后一个学期,而这一学期,又是毕业生找工作的关键时期。在高校扩招的总体趋势下,近几年来毕业生数量连年创新高,导致学生的就业压力逐年增加,在激烈的市场竞争下,学生们不得不花费大量的时间精力在择业就业上。同时,一部分学生选择继续深造,将主要精力放在了研究生复试及一些其他考试上。而学校经常把就业率和考研率作为衡量一个专业建设好坏的重要指标,导致部分学生对毕业设计的重视程度和精力投入不够。很多学生认为自己找到了工作单位,毕业设计已经无关紧要了,应付心态严重。有些同学经常是东拼西凑,草草完成毕业设计,其结果就是使毕业设计流于形式,难以达到锻炼学生分析解决问题的能力和培养综合素质的效果。
3.师资缺乏,配套设施不足。
有些院校平均每位教师要指导十多名学生的毕业设计。很多教师除了指导毕业设计外,还要完成繁重的课堂教学任务和其他科研任务,所以指导教师根本不可能对每个学生都做到面面俱到的监督和指导。这就造成了一些学生的松懈,从而影响毕业设计的质量。同时,一些带毕业论文的教师通常需要学生进行几个月的实验研究,由于学校实验设备比较陈旧,一些设备出现了老化和故障,严重影响了实验的进度和实验结果的准确性,进而影响毕业论文的质量。
4.毕业设计评定流于形式化。
毕业设计教学环节通常包括选题、开题报告、中期检查和毕业答辩等。学生的毕业设计成绩主要取决于答辩成绩。而学生毕业答辩一般安排在学生离校前几天,所以答辩中即便发现一些问题,学生也不会再多花时间去修改。答辩组对于学生的评分,最低只给到及格,一般不会给学生不及格,答辩过程形式大于内容。这就使得学生们从思想上到行动上都对毕业设计不够重视。
5.毕业设计经费支撑不足。
目前多数高校普遍存在经费不足的问题。由于多数毕业设计的题目均为陈旧的课题,并无直接的经费支撑,同时学校针对毕业设计提供的专项经费数量有限,进一步限制了设计资料及试验条件等方面的支持,从而影响学生毕业设计实际针对性,难以保证质量。
二、环境工程专业毕业设计改革建议
1.广泛收集资料,丰富毕业设计选题。
科学合理地确定毕业设计选题,是保证毕业设计水平的先决条件。从选题内容上,根据环境工程专业的特点,毕业论文应涵盖水污染控制工程、大气污染控制工程、土壤污染控制工程、生态工程及环境质量评价等各个方面。从选题方式上,毕业设计选题应与学生择业方向相结合,与科研和工程项目相结合,与企业相结合,以学生自由选题为主,结合学生自己的兴趣、特长及今后从事工作的需要自主选题。
2.灵活安排毕业设计时间,加强与学生间的互动。
针对毕业设计时间安排在学生时间精力均不足的第八学期的问题,可以改变毕业设计的固定组织形式,灵活利用时间来组织毕业设计。例如可以考虑把毕业设计分两个学期进行:不考研的学生在第七学期进行,考研的学生在第八学期进行。部分学生也可在第五和第六学期通过参与教师的科研课题或开放实验,提前完成毕业设计。这种方式就避免了毕业设计时间集中以及每位老师短时间内所带学生较多的问题。另外,毕业设计是学生将四年的知识积累运用到实际应用中的一个过程,需要学生们细心地分析选题,进行资料调研,运用所学知识寻找解决问题的方法,这个过程需要教师精心的指导,因此师生间的互动非常关键。指导教师应该根据每个学生的具体情况,每周对学生进行指导,并在毕业设计过程中不定期检查学生设计的进展,及时发现学生的问题,并进行指导,保证学生高质量地完成设计。
3.加大教学投入,提高教师的专业技术水平。
学校应为保障学生毕业设计的质量投入更多的教学设备,将机房和实验室较大程度地向学生开放,以保证学生有足够的时间完成实验和设计。。
4.加强管理,改革毕业设计的考核方式。
虽然在毕业设计的各个环节都有相应的管理措施,但在实际实施中常流于形式。要加强毕业设计的管理,首先要进行学风教育,使学生认识到毕业设计的重要性。最重要的是要严把答辩关,要严格答辩程序,避免答辩走过场的现场。对于达不到要求的设计,坚决不给予通过,营造良好的学风。同时,改革毕业设计的考核方式,研究制定科学高效的评分机制,对于平时设计过程中不按时完成各项任务的学生可给予相应的减分,提高指导教师打分的比例。
三、结语
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