基于“学-模-验-拓”教学模式的环境工程设计方向的实践与探索

陈雪松 郝飞麟 徐冬梅 陆胤

摘  要：应用型本科院校环境工程专业主要面向区域经济培养人才，尤其是环境工程设计方向的培养目标是应用工程师。采用“学-模-验-拓”教学模式可以激发环境工程设计方向学生的学习积极性，有效地解决了教学内容滞后于企业岗位应用发展需求，企业合作动力不足、校企合作难以深入持久等问题。基于“学-模-验-拓”教学模式实施过程中引入OBE理念，动态调整课程群内容，重新对环境工程设计方向课程群进行设置和实施，共建产学研平台，企业-学校-学生多方共赢，以学生为中心的互动式教学模式，可为地方本科院校环境工程专业人才培养提供教学思路。

关键词：环境工程设计方向;“学-模-验-拓”;教学模式

中图分类号：G642       文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2022）01-0104-04

Abstract： On training model and aim of environmental engineering talents for application-oriented universities is mainly oriented to regional economy. The training target of major in environmental engineering design education is application engineer. The teaching mode of "Learning-Simulating-Testing-Exploring&Innovating" in major in environmental engineering design education can stimulate students' learning enthusiasm， effectively solve some problems， such as the teaching content lagging behind the enterprise post application development needs， the lack of motivation of enterprise cooperation， the difficulty of deep and lasting school enterprise cooperation. Based on the teaching mode "Learning-Simulating-Testing-Exploring&Innovating"， we lead the concept of OBE into the implementation process， dynamically adjust course group content， set up and implement the curriculum again， build the industry university research platform， make enterprise school student all-win， reform teaching skill. It can provide teaching ideas for the training of environmental engineering talents in application-oriented universities.

Keywords： environmental engineering design; "Learning-Simulating-Testing-Exploring&Innovating"; teaching mode

应用型大学是“依托学科、注重专业、突出应用的以本科教育为主的院校”[1]。培养专业背景知识扎实，工程应用实践能力强，能胜任行业和企业发展需求，对区域经济发展和产业升级转型能发挥支撑作用的应用型和技能型人才是地方应用型本科院校主要人才培养的定位[2]。因此，如何充分利用地方资源，发挥高校自身优势，凝练应用型院校的办学特色，深化产教融合、持续协同育人，增强学生的就业、创新创业能力是地方应用型本科院校重点关注的热点。

近年来，一些地方院校都立足学校自身实际，以学生为主体，从人才培养模式、教学方法、教学组织形式、课程设置和实践环节等各方面进行了改革和探索實践，积极探索应用型专业的培养思路，形成了以学生为中心的工程教育培养新模式[3-10]。

浙江树人大学是浙江省应用型试点示范建设学校，我校环境工程专业以“服务区域经济、服务就业市场、服务创新创业”的“三服务”需求为导向，实现“产业、岗位、生产”三对接。本研究以环境工程设计方向课程群的建设和教学组织形式的机制管理和创新方面取得一定的变革，构建和完善了具有地方院校特色的专业方向课程体系和课堂教学标准，取得了良好的课程建设效益。同时与行业企业紧密合作，实行产教深度融合的人才培养改革，实施了基于“学习、模拟、验证、拓展”教学组织形式。为地方本科院校工程类专业人才培养提供借鉴。

一、应用型本科院校环境工程专业现状分析

地方院校的人才培养主要是服务区域经济的发展，环保产业是新兴的战略性产业，已经形成了全社会的共识，但环保产业以中小企业为主，规模小，岗位单一，对职业应用能力要求比较高。环保人才培养在结构、质量和水平上难以适应环保产业需求的现状，以及产教融合中存在一定的难度。

主要表现如下：

1. 学生知识体系缺乏系统性，学习积极性不高

应用型本科院校通常学生学习目的不明确，自制力差，受外界影响大，接受知识能力两级分化严重。在知识的获取中缺乏系统性，导致个体学习效果差异性比较大。课程内容和衔接性的设置中存在知识点重复交叉，偏难的理论知识容易让学生产生疲倦和厌烦感，从而使得学生的学习热情不高，积极主动性不强。

2. 教学内容滞后于企业岗位应用发展需求，毕业生难以满足企业用人要求

应用型院校课程开放主体仍以学校为主，行业企业没有深度参与到课程建设中，课程设置与应用岗位有较大距离，难以满足行业企业的需求，人才培养与行业企业需求脱节。

3. 企业合作动力不足，校企合作难以深入持久

由于校企合作机制不完善，合作企业没有获得急需的人才，很多企业认为合作后收益甚微，没有合作热情，影响了校企合作的积极性。

二、“学-模-验-拓”教学模式的主要内容

“学-模-验-拓”教学模式是环境工程专业教学过程中为了解决应用型地方院校环境工程专业教育中普遍存在的问题而提出的教学模式。该教学模式可以实现专业基础→工程应用能力→综合职业能力→拓展创新能力的培养过程，提升学生综合应用能力（见图1）。

学习：简练环境工程设计方向课程群的核心原理，统一相关知识点之间的内在联系。

模拟：课堂上讨论、思辨，通过虚拟仿真、实物模型工程模拟、实验室小试。培养学生分析和解决复杂工程问题的能力。

验证：根据环境工程设计领域中岗位要求引入企业导师参与课程群建设和授课，学生按兴趣、特长选择企业虚拟班学习，现场验证，培养现场应用能力。

拓展：以工程拓展实习为契机，实现了真正意义上专业与产业、教学过程与生产过程的无缝衔接，形成校企合作开发课程内容和开展课程评价的长效机制。

以环境工程专业教学目标作为导向，在不同的教学场所，按照不同的教学环节来完成“学-模-验-拓”教学模式，通过教学效果评价来持续改进教学模式中存在的问题，形成教学闭环。

三、“学-模-验-拓”教学模式在环境工程设计方向课程群的实施

（一）在“学-模-验-拓”教学模式实施过程中引入OBE理念，动态调整课程群内容

在教学过程中引入OBE理念，动态调整课程群内容，解决教学内容滞后问题。基于学生个人发展及家长期望，环境工程专业应用工程师培养目标的定位，在区域经济快速发展与资源、环境、生态文明之间的突出矛盾，及环保行业、环境领域的发展动态来调整课程群目标，采用“学-模-验-拓”教学模式来进行目标的达成，通过全过程评价，进行持续改造。整个教学模式实施过程中，充分调动行业/企业导师参与课程建设的积极性，形成以塑造工程应用能力为中心，对课程群内容开发进行整合优化。课程评价中赋予企业导师参与课程评价权利，实施“学习+模拟+验证”的过程性考核模式。

（二）基于“学-模-验-拓”教学模式环境工程设计方向课程群的设置和实施

环境工程设计方向课程群教学主要是以工程项目实践为载体，以实现环境工程项目设计、调试、管理等任务为驱动，将废水、废气、固废等有关的基础原理、设计规范与工程实践相结合，使学生在完成任务的过程中掌握理论知识点、理解规范条款、熟悉工程设计、调试、运行管理等，从而提高学习效率和实践能力。

整个培养过程中，初期主要为学习阶段（主要为理论学习），学习专业基础课程;中期为模拟阶段（主要为专业实验模拟，集中在第二学年、第三学年），主要通过虚拟仿真和实物模型进行实验室模拟工程小试，累计工程经验;中后期为验证阶段（主要为企业岗位实习，集中在第四学年）;后期为工程拓展阶段（主要为在企业实践后，获得工程创新）。

将课程体系构建、课程内容设置以及课堂教学模式改革结合，构建“基础-模拟-实践-拓展”四级联动课程综合改革运行机制，形成课程建设管理标准。

（三）共建产学研平台，企业-学校-学生多方共赢

校企共建产学研平台，校企双方根据企业具体岗位的需求，按环境工程设计方向课程群建设需求组织教学，按企业需求组织实训。校企组建虚拟班，以真实项目为载体，完成项目研发和项目教学任务，校企共同评定学生成绩。

师生参与研发，企业获得稳定的人力资源，产生经济效益，形成校企合作、产教融合的长效机制。针对环保行业企业偏小，一个企业岗位少、内容窄的现象，设计了学生动态轮训的模式，使学生能够得到系统、全面的锻炼。以学生训练为纽带，拓展了校企合作，锻炼了教学队伍。

（四）以学生为中心的互动式教学模式，有效转变课堂教与学方式

以就业为导向，以提高课堂教学效率为目标，大力推进互动式课堂、混合式教学，创新高效课堂教学模式，有效转变课堂教与学方式，促进学生的綜合素质、创新能力和职业能力。针对不同的课程性质，引导教师改变传统的教学方法和教学组织形式，采用以学生为中心的互动式教学模式，推广情景启发、探究式、主题讨论、案例教学等教学方法，做到实用、适用，全面推进学生主动参与的互动式课堂教学，实现教、学、做一体化的目标。

四、“学-模-验-拓”教学组织形式的实施效果分析

我校环境工程专业在2004～2011级及以前采用传统的教学模式，在2012～2020级开始实施“学-模-验-拓”的教学模式，采用“3+1”人才培养模式，即三年学校学习，一年企业岗位实习，为该模式奠定了很好的基础。

（一）我校环境工程专业往届五届毕业生教学实践分析（2014年～2018年）

环境工程专业每年的招生数为80～120人。根据麦可思调查和省教育评估院调查统计，近3年毕业生就业率、学生对学校满意度、用人单位满意度均达到较高的水准（见图2）。

（二）选取2015级学生学习感兴趣（有兴趣、无兴趣）等问题进行问卷调查比较

在2017年对2015级环境工程专业学生发放问卷调查表40份，收回问卷调查40份，回收率100%，问卷有效率100%。调查问卷从课堂关注度、学习兴趣、专业技能提升、综合能力培养等方面设计了6个问题，以1非常赞成，2赞成，3一般，4不赞成为4个评价等级，记录学生对每1题的回答人数和百分比，问卷采用不记名方式。调查结果如表1。

从表1可以看出，大多数学生更能接受“学-模-验-拓”教学模式，83%的学生认为“学-模-验-拓”教学模式能提高自身的学习兴趣和学习积极性，96%的学生认为能更好地参与学习，84%的学生认为更容易理解和掌握学习内容，96%的学生认为该教学模式需要自身付出更大的努力，84%的学生认为能提高专业的实践技能，81%的学生认为这种方法更适合自己的学习方式。6个选题评价的平均等级为1.62～1.89，均反应该教学模式被学生所认可和接受，同时对提高学生学习兴趣和主动性，更好地理解所学内容，提高专业技能方面具有一定的成效。

（三）采用“学-模-验-拓”教学模式中“3+1”环节企业回访调查比较

在2019年（即2015级环境工程专业环境工程设计方向学生）实验组学生全部参与企业回访调查，总体效果较好。回访率100%，有效率100%。根据企业对实验组学生的工程现场适应能力、沟通能力、工程设计、工艺调试等方面均比对照组明显提高，在“3+1”实践环节企业回访方面，长期合作企业明显觉得在“学-模-验-拓”教学模式下培养的学生优于传统教学模式培养的学生。见表2。

从表2可以看出，91%的企业对我校环境工程设计方向的学生比较满意，希望下一年继续合作进行工程创新实训环节。这些数据表明在经过该教学模式的教学后，企业对学生的满意程度得到提升，这个和省考试院得到的数据相一致。

五、结束语

应用型本科院校工科人才培养没有一定的标准，为了保证人才培养的质量与“服务地方经济领域的应用环保工程师”的培养目标相适应，环境工程设计方向在经历了“一体化”实践教学体系和“3+1”教学体系后，一直不斷探索和革新，总结了前期的成功经验，引入OBE理念，形成了“学习-模拟-验证-拓展”的教学模式。基于该教学模式来动态调整课程群内容，对环境工程设计方向课程群进行重新设置和实施，以学生为中心的互动式教学有效地转变了课堂教与学方式。经过近8年实践证明，该教学模式有效提升了应用型人才的知识能力、应用能力和素质能力，对企业需要和把控有了更好的理解，与企业的合作得以深度持续开展。用人单位对环境工程专业毕业生好评度逐年提升，学生毕业从事本专业工作的人数持续增加。该模式将为地方本科院校环境工程专业提供借鉴意义，也可为应用型院校的工程教育改革与完善提供参考。

参考文献：

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[2]教育部高教司.关于开展新工科研究与实践的通知[EB/OL].http：//www.moe.edu.cn/s78/A08/A08_gggs/A08_sjhj/201702/t20170223_297158.html.

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