前言:中文期刊网精心挑选了环境科学与工程培养方案范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
环境科学与工程培养方案范文1
近年来,高等教育的研究热点之一是高等工程教育,研究关键词有“工程教育专业认证”“华盛顿协议”“中国制造2025”等。我国的工程教育专业认证在毕业生能力要求方面与华盛顿协议的毕业生特性是对应的,主要目的是解决部分国家国际本科工程学位互认的问题[1]。“中国制造2025”是?⑽夜?从“制造大国”向“智造强国”转变的战略规划,它包括教育、科技、人才培养等战略。
当前的普通高等师范院校(以下称“高师院校”)综合化趋势明显,部分高师院校设立了电子工程、软件工程、生物工程等工程类专业,在人才培养过程中遇到了诸多问题。一是高等工程教育本身的问题,“工程教育仍偏重于学科属性,学生的数理和专业基础扎实,逻辑思维能力较强,但是学生的工程思维能力和综合运用能力欠缺,团队合作、沟通与交流能力较弱”[2]。二是高师院校的师范传统问题,高师院校与工科院校比较,在工程应用方面处于弱势,缺少工程传统和工程底蕴,缺乏工程经验和工程能力。高师院校的师范传统在培养学生的语言表达能力、写作能力、交流能力等综合素质方面具有优势,这些素质与专业认证中毕业生的要求是统一的。因此,从工程教育专业认证的角度出发,高师院校在工程专业人才培养中借助师范优势,突出特色,弥补其工程能力不足的弱势,有利于高师院校找准定位,向应用型高校和应用型专业转型,与国家工程创新人才培养同步。因此,笔者从改进人才培养方案和改善课堂教学两个方面,研究将师范的特色优势向工程素质教育转化,构建体现高师特色的工程人才培养模式,服务经济社会的发展。
2 改进培养方案,促进师范素质向工程素质迁移
工程专业人才的能力构成主要包括专业能力和工程素质两部分[3]。专业能力是工程专业的学术属性;工程素质包括工程伦理、职业道德、团队意识、终身学习能力等要素。在工程专业人才培养中融入师范特色,实现师范能力向工程能力迁移,属工程素质的范畴。形成融入师范特色并契合认证要求的培养方案,先要理清师范素质与工程素质的关系,然后参照认证标准要求,形成培养方案框架。
2.1 培养方案的基本内容
人才培养方案通常由培养目标、学制学位、课程模块、专业计划等部分组成。笔者以高师院校计算机科学与技术专业的培养方案为样本,重点分析培养目标和课程体系,在此基础上探索融入师范特色的工程人才培养模式。
1)培养目标。
培养目标是毕业生应获得的知识和能力,计算机科学与技术专业的培养目标是:系统掌握专业领域的基本理论和基本知识,具有合理的知识结构;掌握科学思维方法和科学研究方法,具备较好的分析问题和解决问题的能力;掌握软件开发新技术,具有较强的计算机应用软件设计和开发能力;了解计算机科学与技术学科前沿、应用前景、发展动态,具有较强的创新意识和创新能力;具有良好的人文社会科学素养、职业道德素质、团队合作能力及较强的英语综合能力;具备良好的自学习惯,具有健康的体魄和良好的心理素质,形成良好的品德和健康的个性。
2)课程模块。
计算机科学与技术专业培养方案课程体系分通识教育课程、专业教育课程、素质能力课程、综合能力训练4个平台。
通识教育课程平台主要指学科通识课程、语言能力课程和专业基础课程;专业教育课程平台是核心专业课程,与专业认证中的工程知识能力、问题分析能力、设计/开发解决方案能力对应;素质能力课程平台包括人文素质类课程和师范技能类课程;综合能力训练平台面向课程实践,既包括课程内实践、课程设计,也包括综合的项目实训。
2.2 培养方案与专业认证标准的关系分析
2.1节的培养方案包括专业知识、思维方法、实践能力、人文素质、终身学习等方面,符合多数普通高校的计算机科学与技术专业人才培养要求。工程教育专业认证的目标是确认毕业生应达到行业认可的质量标准要求,保证人才培养质量在国内和国际具有可比性,实现培养目标与毕业出口契合。2015年版工程教育专业认证标准(以下简称为“认证标准”)对毕业生的毕业基本要求共12项[4],笔者通过认证标准与人才培养方案中培养目标的对应关系矩阵来分析培养方案与专业认证标准的吻合情况,结果见表1。
可以看出,该人才培养方案与工程教育专业认证基本相符,说明现有培养方案经过缜密思考,有较强的可行性,但在一些方面,还存在改进空间。
认证标准中的工程与社会、环境与可持续发展、沟通3个方面内容,与培养方案有一定对应,但并不完全吻合,说明高师院校的培养方案在这些方面还需要向认证标准靠近。其中,“环境与可持续发展”指能够理解和评价针对复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响;“沟通”指能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。这些内容多属于高师院校的特色内容,属工程素质范畴,高师院校的一些课程通过迁移可以为上述指标提供支撑。
认证标准中的工程与社会、项目管理也需要在培养方案中体现。其中,“工程与社会”指能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任;“项目管理”指理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。另外,高师院校的工程背景、工程能力和工程与传统工科院校的专业比较,客观上存在差距,需要在方案实施过程中改进提高。
上述讨论仅仅是认证标准与培养方案目标或框架的对比。一些重要能力,如表达能力、人际沟通能力、自主学习能力、敬业与团队协作能力等,分散在职业素养、人文素养、教学能力等培养目标中,需要在课程教学环节逐渐深化,以符合工程教育的需要。
2.3 调整培养方案,将师范特色融入工程人才培养
根据高师院校特点和师范类课程优势,考虑工程教育专业认证中能力、素质、道德方面的要求,在计算机科学与技术专业的人才培养方案中,应将部分综合素质课程与专业发展课程分类整合,优化素质能力课程平台和综合能力训练平台,见表2。
在理论基础课程模块,依托教育学、心理学、现代教育技术等课程开设工程伦理学、工程职业道德课程;在职业发展课程模块,调整信息技术学科科研方法课程内容,增加职业规范、项目管理等课程;在专业实践课程模块,将教育实习部分内容向工程训练所需内容转化,开设专业实习、创新训练等课程。调整后的人才培养方案将师范优势迁移至计算机工程教育,注重提高学生的个人素质和能力,拓展本专业学生面向IT企业、基础教育领域、职业教育领域、继续教育领域、社区教育领域就业能力,毕业生的科学能力和工程能力得以增强,毕业生的综合素质得以提升,人才培养领域面向信息技术教师和现代工程师的双向需求,一定程度上解决了教师培养与工程师培养兼容能力。
3 改善课程教学,实施师范性与工程性融合
高师院校在工程专业人才中培养融入师范特色,是一个渐进和深入的过程,核心在于课程环节。笔者以计算机科学与技术专业的信息技术学科科研方法课程为例,分析在课程教学中将师范特质融于工程人才培养的过程。
3.1 课程概况
“信息技术学科科研方法”属于专业方法论的课程,其目的在于为本科生从事研究打下理论和方法论基础。学生学习该课程后,根据社会和学科需要选择课题,通过文献检索、问卷调查、实地观察、实验研究等多种途径收集事实资料,进行数据资料的处理与分析,完成基本的研究设计。课程教学中,工程教育专业认证的问题分析能力、可持续发展能力、沟通与终身学习能力等内容也可以在教学中加以拓展。
3.2 课程内容的迁移
在信息技术学科科研方法课程中,应将传统的教学内容拓展至工程教育相关的内容,见表3。例如,在概述部分,将有关教育研究的内容扩展至工程教育,包括工程专业课程内容的前沿和本学科的最新发展、工程教育的内部和外环境等,而这部分内容对应的则是工程教育专业认证中的“可持续发展能力”或“问题分析”能力。再如,在信息技术学科教育实证研究部分,从实验研究、调查研究、历史研究等研究方法扩展至工程实践训练的真实性研究、工程实践训练的深度和广度研究,这与工程教育专业认证中的“工程知识”“工程与社会”是相关的。
3.3 教学方法的变革
课程教学内容向工程教育拓展是师范特色与工程教育融合的一个重要方面,另一方面是工程人才培养的教学方法改革。通过改革教学方法,既可以保证在教学内容总量增加,学时、学分稳定情况下,完成基础教学内容,并拓展内容,也有利于在教学过程中培养学生的终身学习能力和表达能力。目前流行的MOOC、SPOC、翻转课堂等教学模式为教学方法改革提供了可能。在MOOC+SPOC教学模式下,需要教学资源的深度建设,需要加深实践环节,需要教学内容的整合优化,需要变革考核方式等[5]。而上述内容正是高师院校的优势所在。
环境科学与工程培养方案范文2
论文关键词: 环境工程 特色培养 石油石化 工程实践
论文摘要:本文通过分析目前环境工程专业建设中存在的问题,提出环境工程特色人才培养模式建立的重要性。然后结合中国石油大学(华东)的实际情况,从培养目标、培养方案、培养模式等方面探讨了可供参考的特色人才培养方式,强调培养方案的实施应从加强基础、优化课程设置以及实践教学等方面入手。我们也看到本校通过合理的人才培养模式培养了一大批高素质的服务于石油石化行业的特色人才,在环境工程毕业生就业方面取得了可喜的成绩。
一、引言
近几年由于我国资源能源日益短缺以及污染问题不断加剧,国家提出可持续发展战略及能源行业的发展战略,导致环境工程专业人才的旺盛需求。因此各高等院校纷纷针对各自行业优势设置了环境工程专业。中国石油大学(华东)是中石油、中石化、中海油、中国化工和教育部共建的唯一一所重点大学,半个世纪以来在石油石化行业中形成了较强的地位和行业优势,因此也形成了具有特色的环境工程专业。
二、环境工程专业教育现状
中国的环境工程教育始于20世纪70年代末,由于环境工程高等教育的师资和办学基础条件方面的不同,各高校之间存在很大的差距。环境工程专业的历史发展历程,从一定程度上也决定了专业的教学计划设置上会出现不平衡的现象。比如一些院校由于脱胎于原化工、建材等行业,在课程设置上既开设了化学工程、建筑材料类等课程,又开设水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置等环境类课程,课程间的重复现象很多,实验室建设也容易出现重复建设的现象。而且要在有限的教学时间里完成这众多的专业课程,自然是任务繁重、学时紧张,难免是“学习面宽、深度一般”。进而无暇顾及学生实践能力的培养和训练,最终造成毕业生的实践技能不能满足企业的用人要求,这成为环境工程专业教学的一大困惑。各高校应尽快探索出一种适合本校的环境工程专业特色人才培养模式。
三、人才培养
(一)人才培养目标
环境工程专业从根本上讲是一个多学科交叉的新兴学科,加之各个高等院校的发展方向与原始基础的不同,从而决定了环境工程专业在各个高等院校的专业建设、人才培养模式及培养的环境人才上有较大差别,因此应根据自身特点,结合市场对人才的需求,培养特色型环境治理的技术人才。
中国石油大学(华东)充分利用自身的有利资源,坚持环境工程专业与实际生产过程紧密结合,主要培养以石油石化行业和社会环保部门为主要服务对象,具有工程实践能力和创新能力的专业人才。
(二)培养方案的制定
在不同行业环境治理人才的需求下,高校应按照“在宽口径专业内设置柔性专业方向”的原则,制定合适的培养方案,培养带有自身特色的专业技术人才。
本校根据石油石化行业对人才素质的需求,探索和优化环境工程专业人才培养方案、理论课程体系与实践课程体系,形成“重视基础、强化实践、突出特色”三大原则为基础的环境工程专业培养方案。本专业从培养能够从事环境工程有关的宽口径“复合型”高级工程技术人才的目标定位出发,针对专业方向需要,培养方案精心安排了专业选修课程。在培养方案及专业选修课的设置方面,既要面向社会环保部门,又要突出石油石化领域环境工程的行业特色。
(三)培养方案的实施
1.加强基础。学生应比较扎实地掌握环境工程学科的基础理论、基本知识和技能。了解该学科前沿及发展趋势,培养环境工程理论分析,实验研究和解决工程实际问题的初步能力。
本校环境工程专业一向重视基础教育,先后建成了《水处理工程》《环境监测》《物理化学》等校级及国家级精品课程。在本科教学评估中,基础教育环节得到了评估组专家的一致好评。
2.依托优势学科,优化课程设置。课程体系在人才培养计划中占有极其重要的地位。专业课程设置既要服从专业人才培养规格的总体要求,又要考虑学校自身的优势学科,培养具有特色专业知识的人才,增强市场竞争力。
本专业依托“环境化工”学科博士点、“环境科学与工程”学科硕士点、重质油国家重点实验室、国家工科基础课程化学教学基地、中国石油天然气集团公司环境工程研究开发中心,加强学科建设,建成了一支师资力量雄厚的教学队伍,承担并完成了一批国家自然科学基金、国家863项目和中石油创新基金等省部级科研课题,形成了较强的学科优势。
在专业基础课程和专业课程的课堂教学、实验教学、课程设计、综合大实验以及在毕业设计中,教学内容涵盖了石油勘探过程、石油开发过程和石油加工过程等背景知识和对环境工程技术的需求。同时,教师及时地将科研项目中的成功案例编写进教材或讲义中、将科研成果带进课堂教学,提高了教学水平。
3.培养工程实践能力。实践和实践教学是获取新知识的源泉,是知识与能力、理论与实践、学与用相结合的关键,是训练技能、培养创新意识的重要手段,在环境工程专业教学体系中占有重要位置。
本校依托校内外各类实践、实习基地等培养工程实践能力的教学实验资源,根据本专业的培养方案,以培养德才兼备型人才为目标,以重视理论基础、强化实践能力和突出石油特色为原则,以石油石化和地方环保为背景构建产学研相结合培养模式,创造了培养工程实践能力的条件。
(1)“211工程”建设和中国石油天然气集团公司环境工程研究开发中心为培养工程实践能力提供了良好的实验资源。自启动“211工程”建设和中国石油天然气集团公司环境工程研究开发中心建设以来,充分利用学校为环境工程专业实验室累计投入近500万元的建设经费,创建了独具工程或接近工程特点的实验条件和研究场所,总面积约达1300平方米。其中最具特色的有:①水处理工程实验室,包括石油石化污水处理及回用的实验装置等,可进行油田开发、石油炼制过程中排放污水的处理及资源化利用的实验与研究;②恶臭污染控制实验室,包括多组分动态配气系统、动态嗅觉检测仪、恶臭污染评估及控制系统;③环境微生物实验室,针对油田开发过程中落地油污染土壤的问题,筛选高效石油降解菌群,构建石油污染土壤微生物修复技术;④环境监测实验室,包括炼化废水中难降解有机污染物分析监测技术、石油污染土壤中石油组分监测技术、石油炼化企业中挥发性有机污染物监测分析的实验与研究;⑤固体废物资源化利用实验室,可进行油田开发及石油炼制过程中产生的“三泥”进行控制及资源化利用的实验与研究。所有这些实验室及设备,工程实践性强,可达到与生产企业的情况接近或一致,为保障训练学生工程实践能力提供了实验平台。
(2)完整的工程实践能力培养体系。通过学校、企业、科研院所和相关部门的紧密结合,根据石油石化行业对环境工程专业人才素质的要求,创新和优化环境工程专业人才培养实践课程和环节的结构体系,做到了“工程实践四年不断线”。
一年级学生进入基础性实验室,结合无机及分析化学、有机化学等课程的学习,在公共基础实验平台开展实验技能训练;二年级学生进入专业基础实验室,开展环境化学等专业基础实验技能训练,鼓励学生参加实验技能竞赛,提高学生的实验和实践技能;三年级学生进入学科专业实验室和研究性实验室,并开展课程设计等综合实验,通过认识实习提高实践能力;四年级学生进入专业课学习,通过专业综合大实验、校外生产实习、理论联系实践的毕业设计等环节,提高学生工程实践能力。
总之,实现了四年内工程实践能力培养专业实践训练不间断、应用能力培养不断线,依托中国石油大学半个世纪以来在石油石化行业中形成的地位优势,使本专业的工程实践能力培养与石油石化企业紧密结合,形成了有效的工程实践训练的产学研链。
(3)创建了因材施教的平台,实现因材施教的教育原则。在专业教学过程中,根据学生的实际情况,创建了因材施教的平台,具体措施是:对于成绩优秀的学生,实行优异生导师制,安排硕士生导师进行指导,让学生参与科研过程,激发学习兴趣;对于动手能力强的学生,安排其进入实验室,参与实验室的建设,为学生提供培养实践动手能力的机会;对于创新能力强的学生,鼓励并引导其参加国家大学生创新试验计划等竞赛活动,指导其进行发明创新,并申请专利。对于基础较差的学生,安排专业教师在课程教学过程中,实行一帮一制度,力求做到学困生不掉队。通过上述措施,实现了因材施教的办学理念,获得了良好的教学效果。近几年来,共有55人次获得科技奖励,有十几名学生获得了社会实践方面的奖励。
(四)培养模式
根据本专业的培养方案,建立石大科技集团炼油厂、胜利油田稠油厂、胜利油田东辛采油厂、齐鲁石化公司、中国石化青岛炼化公司等认识实习和生产实习基地,并在实习过程中聘请石油石化行业专家作专题讲座。全国大学生化学实验大赛、国家大学生创新实验等成为大学生科技创新活动的重要平台,构成了有效地产、学、研相结合培养学生工程实践能力模式。
四、特色人才培养的成效
无论是过去计划分配,还是现在的自主择业,本校环境工程专业毕业生就业率达到90%以上,主要就业方向为石油、化工企业环境管理部门、环保企业以及政府事业和研究机构,有些已成为该行业的环境工程领域中高级专家和技术骨干,就业形势较为乐观。
“环境工程”作为环境科学与工程领域的一个重要本科专业,与目前我校许多石油主干专业相比,它面向石油石化行业以外的社会环保部门和研究单位就业适应的面要宽得多,尤其是随着我国可持续发展战略、节能减排战略的实施,对环境工程专业的毕业生需求量不断扩大。不仅如此,在石油石化领域,随着我国石油石化工业现代化进程的加快,尤其是随着“绿色油田”的建设与发展,大量的环境保护和节能减排技术在石油钻井、采油、油气集输、油气加工等领域获得了十分深入而广泛的应用,并且已经获得了巨大的经济效益。因此,迫切需要本专业毕业生能将环境工程方面的专业知识与石油石化行业的应用相结合,使本学科培养的毕业生在知识结构上既兼顾面向社会,又具有自己的“油味”特色。本专业的这种“双重面向”特色化建设,对于提升本学科毕业生的就业适应面和竞争力具有重要的现实意义,也是我校作为石油高等学府对于石油工业发展所肩负的责任。
五、专业需求及前景
随着中国资源与能源短缺问题的加剧,社会经济发展导致的人们对生活环境要求的提高,解决人与环境之间矛盾问题包括环境治理行业将会逐步实现快速发展,特别是国家能源战略的重大调整,如倡导节能减排、新能源开发,进一步推动了对环境工程专业领域的人才需求。
与环境工程专业密切相关联的产业是被称之为“朝阳产业”的“环保产业”。随着我国政府GDP中用于环保比例的逐渐增加以及减排目标要求的提高,国家、社会投入到环保产业的资金将逐渐增加,企业投入到污染源治理的费用也将逐步增加,因此污染治理这个行业必不可少,环保产业的发展将进入快速增长阶段。
环境工程专业10年以前就被提出是“未来人力资源短缺十大职业之一”。目前的调查结果表明,与往年相比,2010年环境工程专业毕业生的就业形势明显乐观,目前民营环保企业和国有大中型企业环保部门开始招聘环境工程专业毕业生。随着经济的发展和环保投入的增加,环境工程专业学生的需求将出现上升的势头。可以预见,在未来较长一段时间内,对环境工程专业的人才需求将会不断增加,专业发展前景广阔。
参考文献:
[1]彭永臻,曾薇.环境工程专业课程体系改革[J].中国大学教学,2007,(6):36-37.
[2]谭文轶.对地方高等院校新建专业应用型人才培养的思考——以环境工程专业为例[J].江苏科技信息,2008,(10).
[3]吴烈善.高校环境工程专业就业形式和人才培养定位浅析[J].广西大学学报(自然科学版),2007,(S1).
环境科学与工程培养方案范文3
关键词:培养方案;给水排水工程;卓越工程师
中图分类号:G640 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0212-02
培养方案是学校贯彻教育方针和实现人才培养目标基本要求的实施方案,是组织和管理教学过程的主要依据,是对教学质量监控与评价的基础性文件。2010年同济大学给水排水工程专业入选国家第一批卓越工程师人才培养试点专业。制定合理、科学的培养方案是保障给水排水专业卓越工程师人才培养质量的关键环节。以卓越工程师人才培养规格为标准,本文就给水排水专业培养方案修订过程中一些重要问题进行了讨论。
一、培养目标的重新确立
卓越工程师人才的培养应与生产实践紧密结合。在给水排水专业卓越工程师培养目标的确立阶段,首先通过与企业座谈,调研市场,深入调查以往毕业生在就业中存在的问题,生产实践对人才知识、能力方面的要求,从而对学生知识、能力、素质方面培养的方向更加清晰,以利于制定科学、合理的给水排水专业卓越工程师人才培养目标。以给水排水专业卓越工程师人才培养需要为出发点,从一致性、独特性、可行性与前瞻性四个方面考虑,确立新的培养目标为:具有全球环境视野和可持续发展理念,适应国家现代化建设需要,掌握城市水系统良性循环与水安全技术专业基础理论和专业知识,获得专业工程师基本能力训练,在水资源开发利用、水的输配、处理、收集与再生利用等领域,胜任规划、设计、施工、咨询、教育和研究开发等方面的技术与管理工作,能在政府部门(规划建设、市政工程、经济管理等)、设计单位、工矿企业、科研单位、学校等从事规划、设计、管理、教育和研究开发方面的工作,具有持续学习能力、开拓创新能力,“知识、能力、人格”协调发展的复合型、创新性市政工程学科高级工程技术人才。
二、给水排水工程专业培养卓越工程人才需达到的基本要求的制定
确定了培养目标后,细化提出了给水培养卓越工程人才需达到的基本要求和毕业生应获得的知识和能力。为了培养“知识、能力、人格协调发展的复合型、创新性市政工程学科高级工程技术人才”,要求需要掌握如下知识:①自然科学知识。要求掌握与专业相关的数学、物理学、化学、水文地质、水资源科学等方面的基础知识。②人文与社会科学知识。掌握社会学、政治学、法学、军事学、历史学、哲学、文学、艺术、语言学、心理学、思想道德等方面的通识知识。③工具性知识。掌握英语基本知识与应用技巧,具备快速阅读能力、良好的听说能力和一定的写作能力;掌握计算机基本理论、高级编程语言和相关软件应用技术;掌握文献检索、方法论、科技方法、科技写作等方面的知识;熟悉信息技术及其应用知识。④专业核心知识,具有全面扎实的专业基础知识和专业方向知识,内容包括:工程力学、结构力学、水力学、环境工程微生物学、电工学、测量学、化学工程基础等专业基础理论知识;水资源保护与利用、管道系统、水质工程学、建筑给水排水、工业废水污染防治等专业知识;水资源规划与管理、水工程经济、水工艺设备基础、环境现代仪器分析技术、环境评价与规划等专业拓展知识课程。⑤掌握经济管理知识和社会发展及相关领域科学知识。需要掌握如下能力:发现和解决给水排水工程问题的能力,给水排水工程技术研发、设计、管理以及系统思维的能力,开拓创新的意识和能力,具有国际视野和跨文化背景下的交流、合作与竞争的能力,具有信息获取、知识更新和终身学习的能力和具有应对危机与突发事件的基本能力和一定的领导能力。需要具备如下素质:思想道德素质、文化素质、专业素质和身心素养。
三、给水排水工程专业卓越工程师人才标准实现方式
可行的实现方式是达到给水排水工程专业卓越工程人才标准和要求的重要保障。针对所需要掌握的知识、能力和素质,提出了具体的实现方式。例如:针对“社会发展和相关领域科学知识”的掌握要求,提出了通过参加聆听科技讲座和人文讲座,提高学生对社会对周边生活的关注,对相关领域的关注;通过布置论文课题,敦促和指导学生对相关领域的知识进行查找和了解;通过认识实习、社会实习和毕业实习,了解相关领域的知识等实现方式。针对提高“学习能力”的要求,提出进行专业课教学改革,通过学生自学和预留思考习题等逐步提高学习能力;通过文献检索与综述课程论文来提高终身学习能力;教师通过对学生完成自学及思考过程的评价,帮助学生提高分析问题的能力,帮助学生掌握学习方法,专业课程授课中渗入发展动态,引导学生持续跟踪专业发展;通过教学平台试验操作和训练、创新实践活动提高实际动手能力,发现问题、解决问题的能力的实现手段;对于素质的培养,制定出通过对东西方经典作品和理论的学习,采用课堂讲授、专题研讨、资料查阅、热点辩论、写读书报告等方式教授与学习;通过教学短片、事件分析、人物介绍等宣传民族精神,激发爱国主义热情;通过聆听大师或专家的讲座,学习和感受大师的科学态度、工作精神,提高自身素质;通过各阶段的实习和实验,培养工程素质等实现方法。
四、与卓越工程师人才培养目标吻合的课程设置内容的确定原则
培养方案修订前,首先确定了修订原则。从课程内容设置与培养目标吻合性、整体性、丰富性、可行性等为评价出发点,设立与卓越工程师人才培养目标相切合的课程。其中,对于课程结构的有序性、灵活性、平衡性进行了整体评估。对于课程安排的顺序、课程间的相互衔接性、课程体系适应科技和社会发展变化的能力进行了全面的考虑,在知识的广度和深度之间,在学科、社会和学生发展之间把握平衡。在课程设置中,特别强化了理论与实践教学并重的内容设置。注重理论与实践相结合,是认识事物、掌握事物规律的基本方法。对于给水排水工程卓越工程师扎实的专业理论基础知识与实践能力都是本专业生产实践所必须具备的。为了使设置的教学内容能够更好地与生产实践相结合,在课程内容设置过程中,采取了邀请企业工程师与校内专业教师共同组成的专家组,对课程内容设置的科学性、系统性进行了论证。在完成专业核心基础理论设置的基础上,针对给水排水工程卓越工程师的培养要求,强化了实践性教学。专业课程设置、基础理论知识的课程,目的都是为了更好地服务于生产实践。而目前学生普遍存在走向工作岗位后工程概念缺乏、理论知识无法与实践相结合,无法灵活地将理论基础知识应用到实践中去的问题。在卓越工程师培养方案的课程内容设置中,增加了实践性教学的比重。课程中加入了校企联合课程、校企联合指导实践教学的课程内容。对于实践性强的课程(如水工程施工),聘请企业工程师,制定教学大纲,确定教学内容,并教授课程。
人才培养方案是办学理念和办学定位的集中体现,是人才培养质量的根本保障,也是凝练办学特色的探索与实践。人才培养方案应随着社会的发展而实时更新,卓越工程师人才培养是我国高校人才培养的新要求,培养方案仍然需要根据卓越工程师培养过程中遇到的问题,总结经验教训,不断进行完善。
参考文献:
[1]刘晓平,陈淑娟,李光.构建能力本位的《建筑工程技术》专业人才培养方案及课程体系[J].中国建设教育,2007,18(8):7-10.
[2]夏晓玲.新人才培养方案下的课程体系及教学组织模式改革探讨[J].鄂州大学学报,2012,19(2):53-55.
环境科学与工程培养方案范文4
1递进式专业实践强化专业认知
学生从大一年级开始就环境热点问题开展区域性环境问题调查,初步了解专业概略内涵;参加学院组织的生物资源利用与环境保护实践技能大赛,分别提交了论文、专利,撰写了调研报告、产品制作等。通过学科竞赛活动,吸引学生投入到专业知识与技能的培养和锻炼中来,开展自主创新试验,吸引更多的学生提高自主学习和自主创新的能力,提高学生追求卓越、敢于担当和敢于挑战的精神;学生从大二年级开始进入教师的研究室或工作室进行创新基础训练,积极参加了校级大学生创新创业训练计划,取得了良好成果;学生从大三年级开展专业认识实习,安排学生到实习单位去实践,不是一走一过,而是到具体岗位去锻炼,切实感受理论知识在实践中应用,拓展学生的思维模式和实际操作能力;大四年级学生参与生产实习或“3+1”校企联合培养实训环节,推进“3+1”模式,实现“学校+企业实践基地”的有效衔接;推广先实践后理论的“倒置式”课外培养模式。通过层层训练,总结实践经验,形成一套适应环境专业学生专业特点的全方位实践能力培养方式和方法,稳步开展师资工程培训和学生实训等教学活动。二年期间共培养41名参与“3+1”模式训练的学生,学生工程素质明显提高,也得到了企方的充分肯定。通过以上各个年级学生的层层训练、全过程实践能力培养,总结实践经验,实现创新教育与工程实践训练的有机融合,理论学习和实践环节相互促进,形成一套适应环境专业学生专业特点的全方位实践能力培养方式和方法。
2针对不同地域、不同特点、不同需求的学生制定全过程实践培养方案
针对民族高等院校的生源特点和文化差异,针对不同地域、不同特点、不同需求的学生制定全过程实践培养方案,将学生分为创新型、技术操作型和综合型,团队分为学术创新团队和竞赛团队,针对不同的学生和团队,制定不同的实践能力培养方案,并予以实施。
3课外专业实践环节促进与管理
为有效调动学生参与课外专业实践的积极性,将新生按照志愿和需求分配到导师或导师组,明确目标和定位,定期考核和检查,导师或导师组对学生全过程负责,进行理论和创新实践能力培养的“课堂+工作室”教学模式,进一步提升学生实践创新能力培养,同时强化教师的责任意识和学生的团队意识。
4强化课程实验环节
在原有实验课程开设的基础上,更加重视实验实践环节在培养学生基本动手能力和创新基本素质训练方面的作用和意义,单独设置实验课程,针对社会需求和课程群需要精选实验项目,实验以基本素质训练为主,实验技能培养与第三方环境检测的标准相适应。
5课程设计环节强化实践性和应用性
同环保企业合作,针对实际环保案例,进一步完善自编课程设计指导手册;针对项目情况,采取项目模拟和真题真做等形式进行全方位训练;充分发挥实习基地的功能,企业工程师参与指导,强化课程设计的针对性和实践性。
5.1针对民族高等院校的生源特点和文化差异,针对不同地域、不同特点、不同需求的学生制定全过程实践培养方案。注重和加强学生实践能力培养,培养适应民族地区环境保护事业发展需求、具有一定创新能力的工程应用型技术人才。
5.2递进式专业实践强化专业认知,学生实践能力得到有效强化。推进“3+1”模式,实现“学校+企业实践基地”的有效衔接;推广先实践后理论的“倒置式”课外培养模式。
5.3理论和创新实践能力培养的“课堂+工作室”教学模式形成学生实践创新能力培养的有效保障。
环境科学与工程培养方案范文5
关键词:工程教育;现代工程师;工程设计教育;工程设计能力
当前我国正在加快转变经济发展方式,调整经济结构,转型、升级产业,走中国特色新型工业化道路,到2020年,全面建成小康社会、实现创新型国家建设目标。实施创新驱动发展战略是我国的必然选择,创新特别是技术创新,主体是企业,关键靠人才。高等工程教育担负着培养各种类型的创新型“工程师”和生产服务一线高素质的技术技能型人才的重任。以工程设计能力为核心的工程实践能力训练是高等工程教育的本质所在,强调通过现代工程设计思想和设计方法教育,通过工程设计能力培养和工程实践训练,使工科本科学生在校期间获得现代工程师的基本训练。因此,本文主要讨论在转变经济发展方式、推进供给侧结构性改革的经济背景下,工程教育中本科学生工程设计能力培养的途径和方法。主要包括高等工程教育及其目标,现代工程师的能力要求,工程设计及其方法,院校工程教育阶段(工程设计教育)的工程设计能力培养等四个方面的内容。通过分析讨论使工程教育中更加突出工程设计能力培养,更加科学合理、规范有效地设置和实施工程设计能力培养环节,培养以创新为特征的时代所需要的工程技术人才。
1高等工程教育及其目标
教育承担着培养什么样的人和怎样培养人的重大社会使命。高等工程教育是教育科学与工程技术的交叉与融合,是专业教育。它的显著特点有三个:一是以技术科学作为主要学科基础;二是以工程技术应用作为主要研究内容;三是以培养能将科学技术转化为生产力的工程师为人才培养目标。[1],技术科学基础与工程技术应用之间的矛盾运动构成了高等工程教育区别于其它类高等教育的特殊性。技术科学是基础科学与工程技术之间联系的桥梁,其内涵是“研究相邻几门工程技术方面普遍出现的问题---共同性自然规律,把工程实际中所用的许多设计原则加以提炼、整理和总结,使之上升成为理论,因而就能够把各个不同领域的工程实际的共同性显示出来,并服务于工程技术”[1]。基于高等工程教育的特征、内涵,院校工程教育阶段的主要任务是使受教育者获得较为系统的理工学科的理论知识、基本技能的学习和训练,使其在毕业时具备成为合格现代工程师的基本素质和条件,或者称为现代工程师的毛坯。
2现代工程师的能力目标
高等工程教育的人才培养目标是工程师,中国特色现代化建设需要大量的多层次、多类型的现代工程师。因此,必须用符合时代要求的先进的现代工程教育观指导现代工程师培养。理论知识、理论教学和实践教学、工程实践训练之间的关系、地位与内容融合问题一直是高等工程教育讨论的核心问题,因而其改革的重点和策略一直围绕着核心问题而展开。长期的工程教育实践使教育者深刻反思、认识到:培养现代工程师,必须坚持科学教育与工程实践训练并重的核心理念。二者并重并统一于工程师培养过程的工程教育观是现代工程教育观的核心内容。现代工程对现代工程师的基本素养和能力要求也证明了现代工程教育观的科学合理性。现代工程已经形成了以市场需求为源驱动力,以研究开发、技术设计、制造运行、营销管理和咨询服务等为主要服务环节,以有效供给市场、提高供给质量为目的,以绿色技术、绿色制造、绿色产品和资源循环为工程理念的工程生命周期。其中,最基本的是研发、设计、制造和营销,而设计处于中心地位,是联系他们的纽带。设计活动的驱动输入是基于主体需求和研发的初步试验品,其输出结果是明晰和规范的纸质和电子图式(图示、图形)模型、程序及操作流程和相应的技术说明文档,也包括在不同的设计阶段试制的样机或实物模型。制造(建造)的驱动输入是设计输出的结果,其输出是投放市场或服务社会的工业产品(软件、硬件)与服务。在经营销售与服务活动过程中,工业产品完成自己的寿命(主要是产品或者设备的技术寿命和经济寿命),从而为下一代产品设计提供新的需求和技术信息。这就要求现代工程师必须掌握扎实的自然、人文社会和管理科学基础,掌握以技术科学为主要学科基础、工程技术专业知识与技能,并能够综合应用科学的知识、方法和技术手段分析和解决各种工程实际问题。[2]美国经过大量研究论证,发现产品成本的70%由设计阶段决定,有效的设计能够提高产品质量、减少成本、缩短生产周期,更好的满足客户的需求。[3]因此,工程设计能力,包括工程创意创新设计能力是现代工程师必须具备的核心能力,它决定着国家工业化水平和创新能力能否走在世界前列。必须将工程设计能力培养包括科学知识、工程设计理论方法、工具手段和创新意识、能力等贯穿于工程教育全过程。
3工程设计及其方法
设计是基于某种需求的有目的性的创造活动,设计需要有创意构思和设想计划。在我国2012年公布的学位授予和人才培养学科门类设置中,设计学第一次独立以一级学科的形式出现,设计学的主要研究领域有工程设计、工业设计、环境设计、视觉传达与媒体设计、信息与交互设计和手工艺设计等。
3.1工程设计的内涵与发展
辞海[4]中关于工程设计概念的外延侧重于建造性工程设计,实际上除建造性工程设计外,还有大量的不断延伸和拓展的制造性工程设计。本文主要讨论制造性工程设计,就是将多种材料经过多个复杂的加工处理过程,做出一种新的复合材料或者、产品、设备、装置、装备和系统来的工程设计方法。工程设计的研究内容注重于功能、性能、结构、材料、环境、成本、程序、工艺和流程等。文献[5]将工程设计的内涵概括为:工程设计实际上是求解一个工程问题的思维和实践过程。进一步说,也就是在给定的初始状态和各种约束条件下,经过构思和创造,解决有关参数的选择与优化问题、设备工具与工序的选择、各种界面的衔接与匹配问题、工程组织管理问题,效率、效力和功能的提升与优化问题,形成一个能够从初始状态经过一系列中间环节转化为现实目标状态的设计结果的活动过程。该设计结果可以是工程设计图纸、运作方案、工程规划(计划)、工程规范和工程标准等,更为显著的特征是,在工程实践中依据这些工程设计结果,可以建造或者制造出人造物来。伴随着科学技术和工程技术的发展,工程设计的演化大体可分为传统工程设计、现代工程设计和创新设计三个阶段。[6]传统工程设计,指工业革命之前的工程设计活动,是基于个体和手工作坊制的师徒口头传授经验和技艺的设计,设计工作主要在于产品或系统功能的构造。工匠既是设计者、制造者也是销售者,制造过程主要依靠手工完成。现代工程设计开始于工业革命之后,特别是电气化时代的出现,社会化机器大生产的分工,设计逐渐和制造分离开来,逐步形成了专业的设计工程师。这时,大学也将工程设计作为课程教学的内容,1852年,德国Reuleaux教授的《机械原理》教材问世,工程设计主要基于现代科学技术知识,创造应用价值,通过市场竞争与选择创造经济品牌价值。在此阶段,工程设计理论与方法学,工程设计方法与技术,设计自动化方法和技术,设计工具等逐步建立、形成和发展。工程设计作为广义制造中的核心和灵魂等到确立。20世纪60年代,美国、英国和德国发起了一系列的有关工程设计的研究活动。德国提出了“提高竞争力的关键在设计”的口号,对工业中获得的经验进行提升和理论概括,1976年,Pahl和Beiti教授的《工程设计学问世》,随后被译成了包括中文在内的七种语言,成为指导工程设计的经典著作。[7]美国主要通过从外部观察对工程设计过程进行归纳概括,目的在于建立工程设计理论和支持工具。目前我们国内流行的仿真、工程设计支持软件几乎全部是美国公司的产品。基于传统工程设计、现代工程设计而成长起来的创新设计,设计的过程、方法、对象、制造和经营服务都依赖于互联网环境、知识信息大数据,设计更具有个性化、定制式和系统创新的特征,设计以绿色化、数字化、网络化和智能化为未来发展方向。在产品的全生命周期内,以系统建模与优化计算等先进工程设计技术为支撑,建立具有丰富设计知识库和模拟仿真的数字化智能设计系统,并能够在不同地域的虚拟数字化环境里并行、协同地完成全数字化产品设计,结构、功能和性能的计算、优化仿真和整体装配运行。[8]创新设计是我们当前和后续努力达到和实现的目标,通过创新设计引领我国制造业强国、现代化国家的实现。创新设计的实施需要大批的掌握创新设计理论、技术和方法的人才支撑,以工程设计的教授与学习为核心的工程设计教育,就成为了高等工程教育培养现代工程师的第一位的核心的内容。
3.2工程设计的显著特点
世界著名空气动力学大师冯•卡门说:科学家发现(discover)已经存在的世界;工程师创造(cre-ate)一个过去从来没有的世界。后来有人补充说,艺术家想象(imagine)一个过去和将来都“不存在”的世界。因此,“科学发现”“技术发明”“技术创新”和“工程设计”成了固定搭配词语。工程设计把工程和科学明显的区分开来了。科学研究只有第一,没有第二;工程问题的解答具有非唯一性,是在多项约束和矛盾冲突中协调实现的。因此,工程设计的显著特点包括:创造性、复杂性、选择性和妥协性。工程设计要求工程师以工程可实现性为必须前提条件,针对实际的工程问题给出可行的、可操作的实施方案。
3.3工程设计基本方法
国民经济各个产业部门,特别是细分的各工程领域在其单元(部件)、设备、系统及其产品或者工艺流程的设计方法上各有特点,综合各方共性,讨论一般工程设计的基本环节、内容要求,对提高工程设计教育质量,培养适应创新驱动发展战略的工程技术人才是有重要意义的。一个基本的设计过程通常包括:需求调查与分析,制定设计方案,模型制作,方案测试评估与优化和编制用户手册等主要环节,是一个具有反馈和循环的动态过程。(1)需求分析。以需求为源驱动力,发现与明晰工程设计问题,以形成设计要求说明书文档为标志。设计要求说明书的主要内容包括:设计对象的总体目标,功能要求,性能指标(技术指标或总体技术水平的要求),结构外观要求,环境目标要求,安全性,可靠性要求,成本要求和时限要求,等等。(2)方案设计。以所形成的设计要求说明书内容为目标,收集设计所需要的信息完成设计分析;以工程设计的主要因素为主线,提出尽可能多的设计构思,将最能取得希望效果的构思以功能结构图、模型、语言和文字等方式呈现出来;进而对各种构思进行筛选,从而获得实现目标的比较满意的设计方案。(3)模型(原型)制作。以获得的满意设计方案为指导,以模型(原型)制作或者开发原型机为主要任务,发展构思、检验产品的造型结构以及零部件的装配关系,进一步完善产品设计方案。该环节包括图样绘制和制作模型两个阶段,产生工作原理图、整体和局部结构图(包括加工要求)、装配图和不同的模型制作。现代设计过程中广泛使用计算机辅助设计制造技术,模型或原型连接、装配和试验,全部在计算机支持的可视化系统中可以完成。(4)方案测试、评估与优化。测试的目的是检验产品在结构、功能和技术性能等方面是否达到了设计要求说明书的指标要求,同时,对设计方案和产品进行全面的评估,以便进一步优化设计方案。(5)编写用户手册。用户手册也称为产品说明书,它可以帮助消费者正确使用、保养产品,有效发挥产品使用价值。产品说明书一般由标题,正文和标记等组成,要求语言准确、通俗、简洁、内容条理清楚。
4工程设计能力培养
工程设计教育的主要任务是培养工科学生的工程设计能力,工程设计能力培养必须以掌握和运用工程设计方法为主要内容。院校工程教育中的工程实践训练担负着培养学生工程实践能力、特别是创新设计能力的重任,通过工程实践教育、训练,着力培养学生的工程实践能力、工程设计能力和创新能力。工程设计能力培养必须分层次循序渐进,由基础的初步设计、综合到创新,由相对独立到交叉融合。相应的环节包括:设计性、综合性实验,课程设计,综合实训,科技创新和学科竞赛,毕业设计等。设计性、综合性实验:设计性和综合性实验是培养学生设计能力的基础。其中,设计能力的培养过程是在明确实验目标任务与要求的基础上(需求),由学生自行设计实验方案(设计方案)、选择仪器设备、自行搭接实验线路(模型制作)、拟定实验步骤、完成实验任务(方案测试)、撰写实验报告与交流等阶段组成。这是工程设计能力培养的起步,必须把工程设计的基本思想和方法融入其中,指导学生熟练掌握和运用。从基础课、专业基础课到专业课,设计性和综合性实验项目的数量应依次增加。以项目数计,总的设计性、综合性的项目数应在60%以上。课程设计:该环节是在工程基础课程、专业基础和专业课程之后设置,与课程学习内容紧密相关的具有综合性的小系统、产品或者设备、单元(部件)等的设计/开发任务。主要包括任务确立、市场分析、方案设计、加工制作、调试运行、分析测试和撰写设计报告的全过程。总体课程设计设置数目不少于3个。通过训练,使学生能够巩固和提升工程设计能力,将所学习的工程设计理论和方法、专门领域的设计知识、设计支持工具(CAD、CAE、EDA)等方法和工具与实际应用紧密结合起来,解决工程实际问题。同时,能够考虑各种约束关系。综合实训:为提升工科大学生工程技术设计能力而设置工程实训环节,实训以各专业工程技术专题为基础、实施“实践(习)+培训”的工程实践训练。真实的企业环境,严格的企业运营管理制度和市场化的设计项目实战是达到综合实训目标的三大必备要素。科技创新和学科竞赛:是工程设计能力和个性化培养的重要途径。根据兴趣和特长,学生自由选择项目,撰写提交项目申请书(包括项目的依据和需求,实施方案,仪器设备和工具,项目计划与经费预算等),自行组织3人左右的项目团队。指导教师团队对学生选题进行答辩,确定资助项目与经费,项目完成时必须提供设计作品,进行验收和答辩。此基础上,进一步选拔部分学生参加如电子设计竞赛、“飞思卡尔”杯智能汽车和机器人竞赛等学科竞赛项目。实践证明,这些科技创新活动能够充分发挥学生的学习积极性、主动性,有效提高学生设计、综合能力,运用新型设计/开发工具的能力和创新设计能力。毕业设计:是工科各专业本科生在院校工程教育阶段工程设计能力培养的最后一个全面的综合性实践环节,是针对某一课题任务(企业实际问题)综合运用所学专业理论知识、技术和设计开发工具来构思设计方案,并予以实现的创新过程。具体需要完成调研选题、需求分析、文献综述、方案论证、系统设计、分析测试、性能分析与交流和撰写设计报告等工程设计方法的基本步骤。毕业设计题目类型可分为工程设计型、实验设计研究型和软件设计/开发型等。此环节采取校内外相结合,以校外企业实践基地为主来实施。依照上述思想,作者及其团队在江苏理工学院电气信息工程学院教学实践中实施了多年,学生普遍掌握了基本的工程设计方法,具备了工程设计的初步能力。近10年电气信息工程学院学生获得了全国电子设计竞赛省级三等奖以上奖项85项,近6年获江苏省大学生实践创新训练计划项目44项,近4年的全国大学生“飞思卡尔”智能车竞赛获得赛区二等奖以上奖项15项、全国一等奖2项,近3年的全国大学生物联网工程设计竞赛赛区特等奖2项、全国二等奖1项。
5结语
综上所述,紧紧围绕院高等工程教育中工程设计能力培养问题,从高等工程教育及其目标、现代工程师的能力要求、工程设计及其方法、院校工程教育阶段(工程设计教育)的工程设计能力培养等四个方面进行了论述和探讨。目的使得工程教育中更加突出工程设计能力培养,更加科学合理、规范高效地设置和实施工程设计能力培养环节,培养适应以创新设计为时代特征的工程技术人才,为实现两个百年的奋斗目标提供强大的人才支撑。
参考文献:
[1]张光斗,王冀生.中国高等工程教育[M].北京:清华大学出版社,1995.
[2]余寿文,王孙禺.中国高等工程教育与工程师的培养[J].清华大学教育研究,2004(3):1-7.
[3]雷庆,王敏.工程设计与工程设计教育的历史解读[J].高等工程教育研究,2014(1):38-44.
[4]辞海编辑委员会.辞海[Z]上海:上海辞书出版社,1989.
[5]殷瑞钰,汪应洛,李伯聪.工程哲学[M].2版.北京:高等教育出版社,2013.
[6]路甬祥.关于设计进化的再思考[J].机械工程导报,2014(2):3-5.
[7]冯培恩.设计、创新及其发展环境[J].机械工程导报,2014(2):24-28.
环境科学与工程培养方案范文6
关键词:应用型环境工程;环境监测综合实验;教学改革
作者简介:朱延美(1976-),女,山东泰安人,泰山医学院化工学院,讲师;王仁亮(1978-),男,山东青岛人,泰山医学院化工学院,讲师。(山东 泰安 271016)
基金项目:本文系泰山医学院教学研究课题(课题编号:XY2011027)的研究成果。
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)06-0129-02
根据中国教育在线统计数据,截止到2013年,全国共有近三百所本科院校设有工科专业环境工程专业,其中只有六十多所院校隶属于211重点建设院校,近80%的院校属于地方本科院校。新建地方本科院校在我国高等教育由精英教育走向大众化教育的过程中迅速发展起来,新升本院校主要培养面向地方、面向一线的应用型高级技术人才,已被社会所广泛接受。[1]高等教育的核心是人才培养,高等学校的功能定位和发展选择首先应考虑人才培养的规格,即人才培养的层次和类型定位。教学应用型高校着重承担面向生产、管理、服务一线的高级应用型技术人才的培养,主要致力于社会现实问题和生产实践问题的研究与探讨,主要是将高新技术转化为现实生产力,从而促进经济与社会的发展。[2]
泰山医学院环境工程专业自2002年开始招收本科学生,主要面向山东省内招生。建设初期主要模仿传统大学环境工程专业的培养模式,自身特色不鲜明。随着高校进一步扩招,入学学生的整体素质趋于降低,课程设置不合理、培养学生社会适应能力较低这些问题逐渐显现。为此,作为医学院校内的环境工程专业,必须明确定位,调整人才培养目标,顺应社会需求,根据学生的水平因材施教,着力培养能够适应社会需求的应用型、综合型高素质技术人才。
环境监测实验是为了培养学生良好的实验技能、提高学生理论与实践结合的能力而开设的一门课程。泰山医学院环境工程专业在“环境监测”课程后开设了为期两周的环境监测综合实验。此时,学生已经具备了无机化学、有机化学、物理化学等基础化学理论及相应的基础实验技能,同时已经初步接触环境工程专业课程,多数环境监测实验已经做过。环境监测实验正是对先修理论课程及实验技能的综合应用,其目的是充分调动学生的主观能动性,锻炼学生的动手能力、独立开展实验的能力,提高其实验水平。环境监测综合实验是知识与能力、理论与实践相结合的关键,是训练环境分析检测与监测技能、培养创新意识的重要手段,可以增强学生对环境监测工作的感性认识,树立严谨的工作作风和实事求是的科学精神,提高观察问题、分析问题和解决问题的能力,为培养应用型环境工程本科人才奠定良好的基础。[3]
一、强调实验开设细节,规范基本操作,培养良好实验习惯
泰山医学院环境工程专业于2002年秋季开设此课程,实验开展结果表明,综合实验取得了一些好的经验,但实验技能训练效果一般,没有达到教学大纲的要求。综合分析存在的问题及原因发现,综合实验的开展应从如下几个方面加以改进。
1.综合实验内容的设计
泰山医学院环境工程专业初开设环境监测实验时,实验方案较为单一:基本内容是指导教师确定一种或几种监测对象,将几个独立的环境监测项目组合起来,实验室按照课程实验的准备方式进行准备。结果是实验室和指导教师做了大量的准备工作,而学生仅仅按照实验步骤说明机械地完成实验内容,简单地重复环境监测课程的实验方法。实践证明,这种实验组织形式,学生基本没有自主思考的过程,对其能力培养的效果甚微;另外,由于实验基本上为先修课程中验证性实验的重复,学生不够重视,导致实验效果较差,不能满足教学大纲的基本要求。
针对在实验过程中出现的种种问题,泰山医学院环境工程教研室组织全体指导教师对此展开讨论,决定改变过去全班一个任务、实验室准备过多、学生动手较少、教师指导过细、学生独立思考较少的现象,确立了综合实验以学生独立工作为主、教师加强指导为辅的基本原则。通过讨论,明确了实验指导教师的任务是确定实验大方向,指导学生制订实验方案、确定实验项目、监督检查实验过程,帮助学生提高实验整体水平及理论的应用能力。在上述原则的指导下,泰山医学院环境监测实验内容主要结合学校周边环境,以流域某一要素为监测评价对象,例如,分别以校园饮用水水质和校园生活污水为评价对象。在设计实验内容时,根据所要监测的环境特点确定小组实验任务的重点,以避免相互间的干扰。在进入实验室之前,教学任务要传达到每一个同学,指导教师要提出明确、具体的要求,学生应在进入实验室之前完成初步的监测方案的设计。
2.环境监测实验方案的设计
要求学生在指导教师任务下达后,根据其已经具备的理论知识,自主查找一定量的文献,初步确立实验路线,制订明确的实验计划,包括实验目的、主要监测项目、采样、采样频率、数据处理等内容。指导教师要组织每一个学生小组讨论,注意充分调动学生的主观能动性,指导学生广泛查阅国家标准及其他相关文献;指导教师协同实验室准备人员为学生提供实验室已具备的基本实验条件,引导学生制订可行的实验方案,确定合理的实验监测项目,明确实验方法。实验进行之前,要求学生将其设计的实验方案细化,具体到实验方法、大体步骤及实验所需要的药品、仪器种类数量等细节问题。在为期两周的时间内,要求学生提前准备,在2~3天内确定实验方案,着手准备实验。
实验方案的设计可以检验学生对环境监测理论知识的灵活应用能力。结果表明,实验开始时,大部分学生还只能停留在照抄课本内容的层次上;在经过大家的细致讨论后,多数学生基本能够根据具体监测对象的特点制订有针对性的监测方案,课本上的知识不再是简单的教条。经过实验方案设计的训练,多数学生对于环境监测理论知识在实践过程中的应用有了一定程度的感性认识。
3.基本操作的强化
近年来由于高校扩招,而基础建设及高水平师资力量又不能有效跟进,导致多数学生的基础实验训练效果较差。综合实验开展过程中,有些学生基本操作不规范,例如有些学生尚未掌握玻璃仪器的洗涤、移液管的使用、滴定管的读数及药品的配制等基本操作规范;另外,还发现部分学生标签书写也存在很多问题,多数学生不了解书写规范,仅会按照自己习惯的方式书写。基于上述原因,针对高年级学生开设综合实验时,教师的指导工作仍然需要细致,要及时纠正学生的不规范操作,要特别强调基础操作的重要性,从严要求,让学生了解养成不良习惯的危害性。根据学生基础知识掌握的程度,教师要有针对性的进行指导,从玻璃器皿的洗涤、实验用水的要求、各种量器的使用规范、药品的配制到实验的开展、数据记录等一系列实验中涉及到的问题,对学生进行系统性的指导,帮助学生养成良好的实验习惯。
4.数据处理及问题讨论
学生在综合实验过程中,指导教师应该指导学生做好数据的整理工作。在环境监测实验开设过程中发现,开始进行实验时,很多学生的积极性很高,很快有了大量数据,但是结果证明很多数据并不可靠。究其原因在于:一是学生没有注意记录实验过程,实验条件不能保证一致;二是学生还没有养成随时总结分析实验结果的习惯,结果就是某个问题的不当处理导致大部分数据的无效性,大量的工作成为无用功。在此种条件下,指导教师要及时引导学生总结整理数据,指导学生自己发现问题并找出原因,及时调整实验方向。此外,切忌不能打击学生的积极性,要鼓励学生主动寻找原因,注意鼓励学生面对实验失败的勇气,培养学生严谨的实验态度。同时,指导教师要鼓励学生查阅相关资料,学会数据处理的基本思想、方法。
二、结合开放实验室,培养技术学习能力和应用能力,延伸实验效果
环境工程应用型人才的培养目标是:面向环境保护技术产业,在工业、工程领域的生产、建设、管理、服务等第一线岗位,直接从事解决实际问题并维持工作正常运行的高等技术型人才。[4]经过认真研究,认为可以结合开放实验室计划训练学生学习新技术、应用新技术的能力。环境监测课程实验及综合实验包括大部分常规环境监测项目,为调动学生学习新技术的积极性,设计有真实感的环境问题以引导学生进行探索。例如,设计室内装修污染、排污导致的生态破坏等问题,引导学生查阅资料、自行设计方案并进行实验,通过数据分析得到结论,并能够给出有针对性的建议等。通过开放实验室的扩展,提升了环境监测综合实验的效果,学生将理论知识应用于实践的能力进一步加强。
参考文献:
[1]夏建国,刘晓保.应用型本科教育: 背景与实质[J].高等工程教育研究,2007,(3):92-95.
[2]陈小虎,屈华昌,邵波.教学应用型本科院校的办学理念及其路径选择科院校的办学理念[J].中国大学教学,2005,(2):58-60.