环境工程实践教学模式革新

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环境工程实践教学模式革新

作者:黄白飞 辛俊亮 单位:湖南工学院

近年来,随着我国工农业的飞速发展,我国的环境污染问题日益严重,对环境专业人才的需求也快速增加。目前,我国兴办环境工程专业的高校很多,每年毕业的环境工程本科生规模达万人,为环境事业输送了大量的人才,但同时也形成了巨大的就业压力。另一方面,环境工程专业普遍存在教学理论重于实践、课堂重于课外的倾向,人才培养的质量难以达到用人单位的要求。用人单位普遍反映环境工程应届毕业生缺乏较强的实践能力,有些单位选择接收有实践工作经验(1-2年)的环境工程毕业生,还有些单位则选择接收其他相关专业的毕业生,比如一些污水处理厂青睐排水工程专业的毕业生,使得环境工程专业的就业形势日益严峻。环境工程专业是以环境科学为依托,运用科学理论、方法和工程技术,研究人类与自然环境的相互作用、关系、规律并进行控制调整的一门新型综合性应用学科,是由生物学、化学、物理学、生态学、地学、水文学等多种学科交叉所形成的一门学科[1]。湖南工学院在2007年升格为本科院校,在原专科专业环境监测与治理技术不断完善与发展的基础上,2010年开始招收第一批环境工程专业本科生。面对环境工程专业的就业形势与现状,我们有必要加强学生的实践能力,从各个方面提高学生的综合素质,以达到用人单位的要求。因此,可从以下几个方面对环境工程专业实践教学进行改革。

1课堂教学联系实践

环境工程专业所涉及的知识面非常广泛,理论性强。对于理论知识的讲解通常是通过课堂教学实现的。但是,环境工程又是一门应用性很强的学科,如果对实际情况缺乏了解,不仅会影响学生对知识的应用能力,反过来还会影响学生对理论知识的理解。因此,将课堂教学与实践相结合显得尤为重要。

1.1通过多种教学方式加深学生对理论知识和实践的认知

环境工程专业的许多理论知识与实践有着密不可分的关系,在课堂教学的时候可以综合利用多种教学方式尤其是现代化的教学手段增加学生对实践的认识,进而加强对理论知识的理解。如在讲解厌氧活性污泥处理有机废水时,可利用农产品加工有机废水生物处理的影像资料加强学生对整个过程的理解,废水为什么要经过调节池和热交换器,了解工艺中的核心厌氧活性污泥反应器的构造,以便于理解微生物降解有机物的生理生化反应机理,了解三相分离器的结构和工作原理等一系列问题,让学生在短时间内对整个反应体系有较明确的认识,使学生不到现场即能了解到工程状况并分析实际工程中可能出现的问题,并让学生思考可以怎样改进工艺提高处理效率。又如在讲授AutoCAD时,可与环境工程的实例进行结合,如绘制曝气池的平面图、曝气管路布置图、曝气头和搅拌机等设备图,这样不仅让学生学会AutoCAD的基本绘制,又可加深学生对专业知识的理解,并直接为课程设计打下坚实的基础,提高专业技能。

1.2课堂讲学与课程设计挂钩

课程设计一般需要综合专业知识,一些课程设计安排在某一学期,与专业过程分开,但这时很多专业课程的知识已被淡忘,课程设计不能很好地利用和巩固理论知识。因此,如果将课堂讲学与课程设计挂钩,有机结合,理解将更为深入。因此,我们将水污染控制工程课程设计、大气污染控制工程课程设计等课程设计与相应专业课安排在同一个学期,将面向工程的课程设计融于专业课程中,这样就可以及时地利用专业知识。首先由教师根据教学内容及案例为学生提供多个选题,然后学生根据兴趣选择题目。借助已学知识查阅资料、设计和计算,并绘出相应的设计图纸。这样可以提高学生的积极性,将学到的理论知识及时地与实际应用结合起来,不仅可以使学生对课堂知识有更深刻的理解,更提高了学生的实践能力。

2开展综合性实验

我校环境工程课程设置中安排了多项专业实验,如水污染控制工程实验、大气污染控制工程实验、固体废弃物控制工程实验、环境监测实验和环境微生物学实验,各专业实验均附属于相应的理论课程。上述专业实验多为验证性实验,综合性实验和设计性实验很少。比如环境微生物学实验中,微生物形态和结构观察、微生物的分离与纯化等都是简单的验证性实验,且培养基配制和灭菌消毒等都是由实验老师完成的。这样使得学生在预处理环节得不到充分锻炼,造成与实际脱节,既不利于学生的能力培养,也不利于创新思维的培养。因此,有必要开展综合性实验和设计性实验,提高学生动手能力、分析问题和解决问题的能力。例如,环境微生物实验中,可以由专业教师给出开发性题目如环境因素对微生物生长的影响等,然后由学生组成实验小组,查找资料确定实验方案。在整个过程中,学生的实验技能可以得到加强,比如培养基的配制、灭菌消毒、微生物接种、显微镜观察等,并且学生解决问题的能力也可以加强,比如实验过程中出现杂菌可能由哪些因素引起,如何防止等。通过综合性实验,学生对实验的理解较为系统且动手能力大大加强,为以后再深造或是走向工作岗位打下基础。

3实习教学体系

实习是贯彻理论联系实际教育方针,培养适应社会要求的专业人才的重要实践教学环节,实习可提高学生分析问题、解决问题、学以致用和适应社会的能力[2]。我校环境工程在实习时间安排上,为1周认知实习、2周生产实习、4周毕业实习,已基本满足环境工程实习时间要求。

3.1认知实习

设在专业课之前,使学生对所学专业有一个初步的了解和感性的认识。我校的认知实习安排在大二的第一学期,在大多数的专业课程开设之前。做好认知实习可为以后专业课程的学习做好准备。认知实习时间短,并且大多以参观为主,经常会出现学生草草参观,参观过程中提不出实质问题,参观后又容易忘记的现象,对以后的专业课教学无太大辅助作用。为了避免这些情况,使认知实习发挥最大的作用,要做好参观前、参观中及参观后的工作。以参观生活污水处理厂为例,在参观前,要引导学生做好充分的准备,如工艺流程、工作原理、设备情况、实际运行时可能出现的问题,尽量做到有备而来,目的明确。在参观过程中,鼓励学生提问并耐心解答。结合参观前的准备,学生可对整个污水处理过程有较为深刻的认识和理解。参观后,要及时督促学生完成实习报告,巩固所学知识。这样为以后的专业课程学习打下一定的基础,达到认知实习的目的。

3.2生产实习

生产实习是本科教学计划中非常重要的实践性教学环节,目的是使学生了解和掌握已经学过的专业基本知识,巩固课程内容,培养学生理论联系实际能力[3]。目前生产实习中存在许多问题,比如实习单位接纳大量学生实习有困难,学生实习影响单位的正常工作,一些实习单位出于安全问题不欢迎学生到单位实习,或者学生在单位里的实际动手机会少。因此,需尽量多联系长期合作的实习单位,生产实习的实习经费也有待提高。另外,还可以采取学生分组实习,避免短时间内实习人数太多而影响单位的正常工作。让学生深入生产第一线,与实际相结合,提高实践能力。#p#分页标题#e#

3.3毕业实习

毕业实习主要是为了让学生综合系统地运用所学知识,并为今后走向工作岗位打下基础,一般安排在最后一个学期。然而,学生毕业后工作多种多样,不少学生在最后一个学期已经有工作意向,对于与其工作相关性不大的毕业实习应付了事,达不到预期的效果。另一方面,很少有实习单位能容纳几十甚至上百人同时实习。因此,除教师联系实习单位外,鼓励学生自主选择实习单位。学生选择与自己工作相符的岗位进行实习,可以极大地提高积极性,另外还可以为今后的工作积累经验。当然,学生自主实习并不意味着放任自流,在给予学生更多自主的同时要加强管理。比如实习考查可由教师和实习单位共同考核学生,这样可以较为客观地反映学生的实习情况。

4毕业设计与论文

毕业设计(论文)教学过程是高校培养学生创新精神和解决实际问题能力的一个综合性教学环节,是高校教学体系的重要组成部分,也是对学生所学知识的综合能力运用的一种检验[4]。然而,近几年来,由于多种因素的影响,许多高校的本科毕业设计(论文)质量水平有所下降。因此,必须要把好毕业设计(论文)这一关。在毕业设计(论文)选题时,可采取双向选择。教师给出题目,学生选择感兴趣的题目,也可以自主选择导师,这样可以提高学生的积极性。在辅导学生进行毕业设计(论文)时,老师对学生提出目标要求,指导学生查阅文献以及完成设计(论文)的方法。可采取例会制度,学生定期向老师汇报毕业设计(论文)情况,有问题也可以及时询问老师,老师可以及时地解答问题,同时也可以督促学生做好毕业设计(论文)。最后,要严把答辩关,体现严格公正,对不符合要求的毕业设计(论文),坚决重新修改。环境工程专业是一门实践性强的专业。从课堂教学、实验教学、实习和毕业设计各个方面努力提高学生的实践能力,满足用人单位的要求,既可以缓解当前的就业形势,也可以为社会输入更多的环境工作人才。