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应用型本科高校环境工程专业实践教学体系的改革与探讨

2019-05-09 14:27 点击:
随着我国经济发展进入新常态,社会上人才供给与需求的关系发生了明显改变。面对经济结构调整、产业转型升级的进一步推进和实施,高等教育的结构性矛盾愈发凸显。人才培养的质量难以适应社会快速发展的要求,毕业生就业难和社会对应用型人才紧缺的矛盾日渐突出。为此,应用技术大学(学院)联盟响应国务院常务会议做出“引导部分普通本科高校向应用技术型高校转型”的战略部署,于2014年在河南省驻马店市召开会议,178所高校共同探讨“部分地方本科高校转型发展”和“中国特色应用技术大学建设之路”。目前已经有近400所高校加入该联盟。这充分说明高等学校进行结构改革和转型发展势在必行,这也是我国高等教育由规模扩张向质量提高、内涵提升发展转变,推动高等教育改革的必然要求。
环境工程是该校特色专业,经过10余年发展,逐渐形成了“水污染控制和水环境监测为主要培养方向、着重培养学生实践动手能力”的专业特色。专业定位以地方经济建设为中心,立足安阳、错位竞争、差异发展,以社会需求为导向进行学科和专业建设。培养实践能力强、侧重水污染控制和水环境监测的应用型人才是我们的终极目标。但是,与广大普通本科高校相似,培养出的学生应用专业知识解决实际问题的能力不足、创新性欠缺的现象也是普遍存在。因此,提升实践教学地位、增强学生实践动手能力、提高学生应用专业知识能力、改革和完善专业实践教学体系势在必行。
一、环境工程专业实践教学体系的构成与特点
(一)环境工程专业实践教学体系的构成
环境工程专业现有的实践教学内容贯穿在学生四年学习的每一个学年,包含实验、上机、各类实习、实训、社会实践、课程设计、毕业设计(论文)、第二课堂等。一年级的实践内容包括:入学教育、军训、无机化学实验、有机化学实验、金工与电工电子实习和社会实践(暑假进行);二年级的实践内容包括公益劳动、分析化学实验、物理化学实验、大学物理实验A、仪器分析实验、AutoCAD上机、认知实习、环境工程微生物实验;三年级的实践内容包括化工原理实验、水污染控制工程实验、大气污染控制工程实验、环保设备设计与应用课程设计、环境监测实验、环境化学实验、生产实习;四年级的实践内容包括电工与电子技术实验、毕业实习、毕业设计(论文)。此外,还有以参加科技创新、学科竞赛、专利申报、发表论文著作等形式才能获得学分的第二课堂。实践教学项目可谓名目繁多、类型齐全,基本是按照学生专业课学习进度和专业知识掌握程度循序渐进而来的。
(二)环境工程专业实践教学体系的特点
总结环境工程专业实践教学体系的构成,不难发现其“四多”的特点,即:实验门数“多”——10门独立设置课程实验和3门课内实验;实验项目“多”——总计128个实验项目(其中必做项目99个);实习“多”——金工实习、认知实习、生产实习和毕业实习加上社会实践和第二课堂;现场教学形式“多”,在环境监测、水污染控制工程、环保设备设计与应用、大气污染控制工程、清洁生产等诸多课程中实现了部分内容现场教学。集中性实践教学的课时达到了1258学时、59.5学分,占总学时和总学分的比例分别为36.34%和32.78%。从课程设置和教学内容上实现了“着重培养学生实践动手能力”的办学方向。这种特点的形成是与本专业的发展历程分不开的。
环境工程专业始建于2004年,专业设立之初,确立了“立足安阳、服务河南、辐射华北和华东地区”的专业发展远景。考虑到豫北地区是以煤炭、钢铁、化工、制药等重工业为主的经济结构,遂确定人才培养方向应该以水环境监测为主。2008年环境监测实验室和水污染控制实验室建成并投入使用,培养意向初步实现。2010年,教研室成员集体讨论确定力争打造“着重培养学生实践动手能力”的专业特色。该特色需通过大量实习、实验和形式多样的现场教学体现。形成以4大实习(金工实习、认知实习、生产实习、毕业实习)、13门实验课、工程制图及AutoCAD、课程设计+毕业设计为主,以上机操作和形式多样的现场教学为辅的实践教学体系。2013年以来,专业发展迅速。2013年,扩建环境监测实验室和大气污染控制实验室。同年,获批建设校级特色专业;2014年,增添300余万的专业科研仪器,为教师科研、学生实验、参加大学生科技创新、学科竞赛提供了良好平台;2015年,扩建水污染控制实验室;2016年,新建水污染控制仿真实验平台,实现了实验室模拟污水处理完整流程的目标。同年,获批建设安阳工学院专业综合改革试点建设专业。

表1 环境工程专业实验课程信息汇总表
二、环境工程专业实践教学存在的问题
(一)人才培养方案中存在的问题
基础化学(无机化学、分析化学、有机化学、物理化学)实验内容所占学时比例过高,占全部实验学时37.7%(138/366)。与此形成鲜明对比的是专业核心课程的实验学时所占比例并不高,仅占32.8%(120/366)。如果再考虑到化工原理实验所占8.7%(32/366),那么,化学化工类实验要占到46.%,环境工程的专业核心和特色课程(水污染控制工程、大气污染控制工程、环境化学、环境工程微生物、环境监测)地位无从体现。更遑论其他专业拓展选修课了。
课程设计的门数和学时、学分严重不足,不能体现专业特点。由于历史的原因,学校着力引进理科背景的教师,有利于学校发表高水平文章,申请各级各类项目,以至于工科背景的教师数量较少,进而设计类的工科课程开设数量严重不足。现有人才培养方案中,课程设计仅存在于《环保设备设计与应用》,且设计课题基本全部来自于水污染处理。时长2周,约占44学时,计2学分。根本无从体现环境工程作为工科专业的特点。此外,在毕业设计(论文)环节,由于同样的原因,约有80%的学生选择做毕业论文而不是毕业设计,本专业的工科名称匹配程度差。
(二)实验课教学中存在的问题
在我国,环保产业发展迅速,各种污染控制和治理技术的新技术、新设备的发展日新月异,导致学校实验室设备更新换代很难跟上社会步伐。加之许多设备制造商缺乏工匠精神,生产的环境工程专业设备做工粗糙、质量低下、故障率高(调查国内其他高校的相似专业,情况类似),在使用中经常发生故障,影响了教学效果。
由于种种原因,如有害工种营养津贴长期没有发放、课程学时计算系数较低、上课时间不固定或得周末和晚上上课等,使实验课成了人人避而远之的课程。为了“弥补”这方面的“损失”,制定教学大纲时,不少实验教学人员就将实验课学时数报得“虚高”,进而导致实验学时“水分”太大,大部分实验实际所用学时都达不到规定学时的80%,个别实验课甚至只有规定学时的40%~50%;缺乏专业实验室管理和实验准备老师,大部分老师既要教理论课,也要上实验课,还得自己准备实验,压力很大。
(三)实习中存在的问题
实习中突出的问题是实习类型相对单一,以污水处理为主。当然,这也是与业界现状分不开的。根据专业方向,环境工程专业可以实习的单位集中在水、气、声、固废四个方面。但是,大气污染治理的设施在实习单位一般数量少、类型单一、结构简单、操作简便,不足以支撑起生产实习和毕业实习;噪声污染治理在我国当下,还较少见专业的治理单位和较大的治理项目,也不具备实习环境;固体废物处理方面,卫生填埋场地多数距离市区较远、交通不便,且工作环境较差,而焚烧处理技术在安阳及周边城市也没有。污水处理在我国起步早、历史长、技术成熟、运行稳定、分布广泛,是理想的实习场所。但这样一来,实习类型单一的问题就应运而生了。
三、环境工程实践教学改革构想与措施
目前,已经发布新版人才培养方案修订的原则意见,方案明确要求贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》、《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》等文件精神,做好“四个回归”,以人才培养为中心,以市场需求和就业为导向,以推进产教融合、校企合作为主要途径,创新人才培养模式,提高人才培养质量,促进学生创新创业,培养适应地方经济社会发展和产业转型升级需要的高素质应用型技术技能人才。三个基本原则明确为:突出应用型人才培养、压缩理论教学学时、加大实践教学环节比例。这份指导意见可谓旗帜鲜明地表明了我校积极向应用型本科高校转型的决心和意志。
具体到我校环境工程实践教学的改革中,将采取如下措施:
1.压缩基础化学理论课和实验课内容。“四大化学”对于环境工程专业而言,重要性远不如对化学、化工类专业。将“四大化学”改为大学普通化学或无机及分析化学等少学时教材,为后续专业核心课程和专业拓展课程腾出充足的学时,这样更能体现环境工程的专业特点。
2.改化工原理为环境工程原理,建设相应的实验室。化工原理课程的教学内容在环境工程专业后续课程学习和工作中作用不大,针对性也不强。因此,越来越多的高校选择环境工程原理将其替代,不少高校也将其作为考研专业课之一,也是这个原因。安阳工学院顺应潮流,乃明智之举。
3.继续引进工科背景的专任教师,增加大气污染控制工程的课程设计和固体废弃物处理课程设计。工科背景教师数量不足,导致工科类课程教学力量不足,尤其是大气污染控制工程的专业教师缺乏,课程设计更是无从谈起。借助学校引入高层次人才的机遇,引入相应人才,彻底改变这一尴尬局面,进而全面提升学生的工程设计能力。
4.试验“2长1短”三学期制,短学期紧接在长学期之后用来进行课程设计、社会实践等;原有人才培养方案中,实习、课程设计等实践教学内容是穿插在理论教学期间进行的,常常需要停课完成,不仅对理论课造成了冲击,还影响到了公共课的教学安排。2个长学期只进行理论教学,不安排实践教学内容,保障理论教学的系统性和完整性。短学期安排在春季学期之后、暑假之前,时长2-3周,主要用于完成课程设计、社会实践、认知实习等实践教学内容。
5.增加专业选修课,拓展毕业生专业知识面。环境工程专业交叉性突出,且发展迅速,就业方向广泛。为使毕业生更好地适应就业市场,增加专业选修课内容,拓展专业知识面势在必行。如室内空气污染控制、噪声污染控制、工程造价等。
四、结束语
向应用型本科高校转型是大势所趋,也是一个长期而艰巨的过程,绝不是一朝一夕能完成的,更不可能一蹴而就,我们需要付出艰苦的努力,也要承担失误乃至失败的风险。