环境工程专业实践教学新模式的探索

李立欣， 宋志伟， 战 友， 罗克洁， 潘 宇

(黑龙江科技大学 环境与化工学院, 黑龙江 哈尔滨 150022)



环境工程专业实践教学新模式的探索

李立欣， 宋志伟， 战 友， 罗克洁， 潘 宇

(黑龙江科技大学 环境与化工学院, 黑龙江 哈尔滨 150022)

为建立适合复合型人才实践教学培养新模式，对环境工程专业实践教学的必要性以及主要问题进行了分析，结合黑龙江科技大学环境工程专业实践教学的具体情况，提出了“5432”实践教学新模式，对实践环节进行了优化。结果表明，优化和构建的实践教学模式对提高大学生的工程实践能力、创新实践能力和综合实践素质有良好的推动作用。

地方院校; 环境工程专业; 实践教学模式

0 引 言

目前，我国环境状况不容乐观，环境总体恶化的趋势尚未得到根本遏制，环境压力继续加大，不仅给国家造成了严重的经济损失，而且严重威胁到了人民身体健康，正日益引起人们的重视，我国急需符合可持续发展需求的高层次环境工程应用型人才[1]。由于环境工程学科具有鲜明的实践特点，实践能力培养是高等院校提高人才素质的一个重要教学环节，如何完善实践教学培养模式，积极探索新的教学模式，克服和突破传统教学模式的局限性，尤其是如何建立以加强学生实践能力和培养创新精神为目标的新型实践教学模式，是各高校环境工程专业急需解决的一道难题[2-3]。

实践教学环节是本科教学中的一个重要组成,过实践教学改革,提高实践教学的效果,培养创新人才,以适应社会对高级工程技术人才的需求[4]。地方工科院校要结合其自身特点和人才培养目标定位不同，使人才培养模式相应变化，因此建立适合地方工科院校应用型实践教学模式十分必要[5-6]。本文从实习、实验、设计等不同实践环节探讨环境工程专业实践教学模式改革。

1 环境工程专业实践教学必要性及存在问题

在大多数地方工科院校，环境工程人才的培养模式采取的是单一的实践教学，即“实验-实习-设计-毕业设计”，但大部分院校的实践教学模式都不十分完善，还都没有形成各自的教学特色，教学内容也只是停留在“理论为主、实践为辅”的教学模式阶段，如地方工科院校环境工程专业的教学大多存在教学资源的建设与其规模的扩张不同步，实践教学设备不能及时更新，使教学质量受到限制；环境工程专业的快速发展对实验教学提出了新的要求，传统教学中存在的实验课程设置少、实验项目设置不合理、实验设备落后等问题；很多地方院校实习学时不能保证，由过去的实际动手变为走访参观、由长期实践变为短期接触；另外实习经费明显不足，使实习学时大量削减，学校没有建立稳定的实践教学基地，实习企业由于自身的生产、安全问题而不愿意接受学生实习，有些院校建立的校外实习基地只能满足学生最基本的实践教育的需要，难以提高学生的动手操作能力，根本达不到实践培养的目的；各个学校在引进人才时着重考虑科研能力高低，而忽视了人才的实践能力，导致很多专业课教师，尤其是年轻教师，缺乏实践锻炼，实践能力较弱。多数年轻教师毕业后从未到相关企业或者设计院进行挂职锻炼，未接受过企事业单位实际工作人员的系统实践指导，指导教师的实践能力直接影响到了学生实践能力的培养和提高。这些问题的存在大大削弱了某些地方工科院校在实践教学方面的成效，不利于培养学生的实际动手能力，不利于学生综合实践能力的锻炼和提升。

2 构建“5432”实践教学新模式，强化环境工程专业实践环节

根据多年实践教学经验，笔者发现在实践教学过程中，要逐渐将教学重点转向培养学生实践动手能力上，这对进一步激发学生的创新能力、思考能力更为有利[7]。结合地方工科院校环境工程专业特点，建立了“5+4+3+2”完整的实践教学培养模式，即五大实习、四大课程设计、三大实践创新平台、两个环境工程毕业环节，即“设计+论文”。这些实践环节分别安排在大二、大三、大四年级，本文从以下几个方面对实践教学环节进行改革，并提出新的实践教学模式。

2.1 专业实习

随着高等教育的发展，传统的实习模式面临巨大的挑战,引起各方关注[8]。根据环境专业毕业生反馈的信息，本专业在实习类型和实习内容方面进行了改革，环境工程专业结合本校学生及学校矿业特色，设置了环境监测实习、认识实习、矿山环境工程实习、水污染治理生产实习和毕业实习。

目前，本专业按照“专业对口、条件完好、满足实习要求”的原则，已经建立校内外实习实训基地10余个，同其中 7个实习基地签订了合作协议，成为稳定的、长期的校级挂牌实习基地。聘请了多名校外实习基地高级工程师作为兼职实习指导教师，有利于学生掌握实习企业第一手相关资料，便于学生了解实际生产中出现的问题，提高学生解决现场实际问题的能力。同时挖掘学校现有内部资源，利用校内后勤水电中心、中水厂和供热中心作为校内实践基地，其完备的生产工艺及设备为环境工程专业学生的实践能力培养搭建了优质的校内实践平台，使学生在校内提高实践能力成为现实；强化了实习时间，保障实习学时数。如环境监测实习、认识实习、矿山环境工程实习时间均为两周、水污染治理生产实习和毕业实习分别为四周和三周，使学生在较为充足的时间里掌握实习企业的生产工艺以及相关企业生产实践经验；优化了实习过程及内容。具体为： ① 专门制定了“环境工程专业教学实习管理办法”等实习管理制度，对实习的全过程提出了具体的要求，本专业还制定了实习教材(指导书)，通过制定实习相关制度及规范，既保障了学生实践教学质量，又增强了学生主动学习的积极性；② 每名指导教师指导学生数10～20人，学生进厂后根据企业车间或科室情况分组轮换实习，每个岗位都配有技术工人或者技术工程师进行岗位技术培训，便于学生掌握各岗位相关专业知识，同时，学生进一步熟悉环保企业运行情况以及工作程序，就业能力大大提高。

2.2 课程设计

结合多年就业市场调研的经验，在08级教学大纲中对课程设计的内容进行了微调，开设了大气污染控制课程设计、泵站与管网课程设计、污水处理课程设计和环境影响评价课程设计，均安排在主干专业课学习结束后。同时我们从三方面对课程设计过程进行了优化及改革：学生分组方面，打破了原来3～5人为一组一个题目的传统模式，采用一人一组一题，避免了个别同学偷懒、学习积极性不高、过度依赖同组其他同学的现象，同时达到了培养学生综合应用所学专业知识，独立进行工程项目设计的能力的目的；选题方面，设计题目均来自于工程实际，利用实际工程的资料由学生自行设计；在课程设计考核方面，改变了原来仅依靠报告和图纸质量评分的传统模式，加入了答辩考核环节，通过一问一答考核环节，强化了学生的实践知识，锻炼了学生的口头表达和临场应变能力，为今后就业求职打下良好的基础。

2.3 创新实践平台

黑龙江科技大学环境工程专业从三个方面对创新实践平台进行了建设。分别是综合创新性实验、参与教师实际科研项目和大学生科研立项 (见图1)。综合创新性实验是一些综合性比较强且有一定的设计内容的实验，例如课程设计、毕业设计以及参加一些竞赛所需要的实验[9]。本专业现开出实验项目数为41个，其中综合性或综合创新性实验31个，其中综合性实验比例占到实验总数的75.61%。在综合创新实验设立方面进行了改革，如在实验初期，指导老师将学生按2或3人进行分组，下达实验任务书，由学生查找资料确定实验方案，有利于学生发挥所长，分工合作，有的侧重查阅文献资料，有的侧重实验操作，有的侧重数据分析总结，此项措施既培养了学生实践动手操作能力，又培养了学生的团队意识和协作能力。我们还将最新的科研课题应用到综合性实验教学中去，如本科生的“生产石墨废水污染指标测定及分析”就来源于本校老师参与的“十二五”国家科技支撑计划“高纯石墨材料开发及其典型应用”。试验过程中，学生掌握了硝酸根、氨氮、硫酸根以及锰离子的测定方法、原理、以及分光光度计、离子色谱、等离子体发射光谱仪等大型分析测试仪器的使用方法，同时了解并掌握了高纯石墨制备的工艺流程、优缺点等相关专业知识。

图1 环境工程专业创新实践平台设置图

在教师科研方面以及大学生科研立项方面，本专业在新生刚入学即开设环境专业导论课，由实践经验及科研阅历丰富的专业教师把本系老师的科研方向以及特色向学生们进行介绍，同时鼓励学生参与教师科研项目并积极进行大学生科研项目立项，收到了良好的效果。近3年来，本专业100余名学生参与教师科研项目，大学生科研立项40余项，公开发表科研论文20余篇，其中被三大检索收录8篇，授权国家实用新型专利2项。通过以上改革有效地培养了学生分析问题和解决问题的能力，有利于激发大学生的创造性思维、好奇心和求知兴趣。

2.4 毕业设计+毕业论文实践教学

本科毕业设计和毕业论文是本科生培养体系中的关键环节，是为培养学生科学研究和提高实际工作能力而设置的实践教学环节，也是对学生运用所学理论知识，分析问题、解决问题综合能力的训练与检验[10]。它直接影响着学生走上工作岗位后的发展。同时，毕业设计和毕业论文质量的高低在一定程度上也反映了高校的教学质量和水平[11-13]。

环境工程专业通过多年的教学改革实践，形成了自身的特色，主要体现在：① 抢前抓早，要求明确。为了加强管理，我们在大四上学期初就制定了毕业设计和论文工作计划，严格执行《毕业设计过程管理规定》，在下达设计任务书时，也将《环境工程毕业设计(论文)指导书》以及《毕业设计的评分办法及标准》下达到每位指导教师和每名学生手中，收到了很好的效果；② 选题方法科学，设计(论文)方向多样。大四上学期11月份开展毕业设计(论文)题目选择工作，指导教师拟定毕业设计(论文)题目，要求毕业设计和毕业论文题目均来源于实践工程项目或者科研项目，题目涉及面广，如水处理设计(工业废水及生活污水)、大气除尘脱硫设计、环境影响评价报告、清洁生产审核报告和实验毕业论文等。一人一题的比例为100%，要求与往年无重复题目，避免抄袭模仿现象出现。学生与导师间实施“双选制”，充分尊重学生个人的兴趣爱好；③ 开题规范。根据学校要求和专业教学计划的安排，我们对开题报告内容、格式、参考文献数量、设计(论文)进度等都做了严格的规定。要求开题学生都要参加大组答辩，答辩过程中如果发现实验设计不合理，设计方案论证不充分等现象，要求学生尽早整改，再次答辩，通过后才能进行正式的毕业设计(论文)工作；④ 加强过程管理。本专业在开题时进行答辩并要求指导教师进行开题总结，中期时指导教师要进行中期答辩和中期总结。设计(论文)完成后，学生要提出申请批准后才能进行答辩，最后指导教师要进行答辩总结。实行节点式管理，根据开题报告的时间安排，进行节点式管理，学生不能按时完成设计(论文)任务的，凡属个人原因的，将纳入学生的毕业设计总成绩考核，凡按照节点式管理始终不能完成设计进度的，不能参加毕业答辩，其成绩按0分计。实行教师例会制，全体指导设计(论文)的教师每周进行一次例会，针对设计中出现的问题进行讨论并进行总结，对下一阶段的任务进行统一布置要求。施行设计(论文)签到制，严格对学生的管理，对于请假做严格规定。指导教师施行坐班答疑制度，并实行教师签到制度，随时解决学生在设计中遇到的各类问题。 ⑤ 优化毕业设计(论文)成绩评定方法及答辩过程管理。毕业设计成绩由平时成绩、设计质量和毕业答辩三部分组成，平时成绩包括出勤、节点检查结果、开题答辩、中期答辩；设计质量包括指导成绩、评审成绩。毕业设计(论文)答辩是毕业设计(论文)工作的最后一个环节,也是最重要的环节[14]。为检验学生对毕业设计的掌握程度，我们要求每名学生在答辩自述时做到脱稿，实行一票否决制；⑥ 优化毕业设计(论文)师资队伍的建设。新补充到我系的青年教师，首先要到大中型环保企事业单位进行挂职锻炼半年以上，目的是加强青年教师实践技能以及理论联系实际的能力，避免与现场实际脱钩。环境专业共有教师12人，经过多年的培训及再学习，每名指导教师已成为具有扎实的基础理论知识，较高的教学水平，较强的专业实践能力的“双师型”教师。这样既保证毕业设计的质量，又促进年轻教师专业水平的提高，实现了双赢。

3 结 语

高素质创新型人才的培养是当前高校教育的重要目标，也是落实科学发展、实现科技强国战略的重要环节[15]。随着高等教育改革的大力推进，环境工程专业的实践教学模式应该与时俱进，不断调整，实时更新，应符合地方工科院校环境工程学科的特点和社会经济发展的需求[7]。

实践教学的效果如何，对提高教学质量、实现培养目标有着至关重要的作用。只有不断地进行教学改革，不断地加强实践教学环节，充分发挥实习、课程设计，创新实验，毕业设计等实践教学环节的“实践”特点，才能进一步提高学生综合素质和实践能力，并与环境工程专业总体培养目标相适应，进而提高学生的综合能力及就业质量，更好地为社会培养优秀的环保工程技术和环保管理人才。

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Exploration on New Practice Teaching Mode for Environmental Engineering Specialty

LILi-xin,SONGZhi-wei,ZHANYou,LUOKe-jie,PANYu

(School of Environment and Chemical Engineering, Heilongjiang University of Science and Technology，Harbin 150022，China)

To establish the new practice teaching mode of compound senior technical talents for local engineering colleges, the necessity of practice teaching for environmental engineering specialty was analyzed in this paper. Based on much experience of the practical teaching for the environmental engineering specialty in Heilongjiang University of Science and Technology, a "5+4+3+1" novel practice teaching mode was successfully proposed and the linkage of practical teaching was optimized at the same time. The results showed that the optimized and reconstructed practice teaching mode can obviously improve students’ capabilities in the engineering practice and innovation．

local colleges and universities; environmental engineering specialty; practice teaching mode

2015-02-28

黑龙江省教育科学“十二五”规划2015年度省青年专项课题(GJD1215054)；黑龙江省教育科学“十二五”规划2012年度课题(GBB1212050)；黑龙江省高等教育学会“十二五”教育科学研究规划课题(HGJXHB1110866)；2014年度黑龙江科技大学教学研究项目(JY14-14)

李立欣( 1980-)，男，黑龙江鹤岗人，博士，讲师，研究方向:环境工程专业教学与科研。

Tel.:15645083620; E-mail: lilixin1980@163.com

宋志伟(1968-) ，女，黑龙江哈尔滨人，博士，教授，研究方向: 环境工程专业教学与科研。

Tel.:045188036115;E-mail: szwcyp@163.com

G 642.4； G 648.1

A

1006-7167(2016)02-0175-04