于常武,张震斌,王春勇,单凤君
(辽宁工业大学 化学与环境工程学院,辽宁锦州 121001)
新时期,生态环保产业已发生了深刻的变革,生态环境治理体系正向整体化、系统化转变,生态环保产业与经济发展相融合,向绿色低碳循环发展全面升级。地方本科高校环境类专业肩负着为区域生态环保产业培养高素质应用型人才的重任[1-2],其人才培养必须瞄准生态环保产业转型升级对专业技术人才的需求,培养具有生态环境保护辩证观、整体观和系统观,具备较强生产实践和创新能力的应用型技术人才。
教育部推进新工科建设,为应用型高校环境类专业人才培养提供了新的视角和培养路径[3-4]。辽宁工业大学作为地方本科应用型高校,在新工科建设背景下,提出了“产业导向、产教融合、科技对接、协同育人”的育人理念,致力于通过产学研合作协同育人模式改革培养服务区域经济发展的应用型人才。在生态环保产业对人才需求发生转变的背景下,辽宁工业大学环境科学与工程专业在人才培养过程中,以提升学生服务地方生态环保产业的实践创新能力为核心,重塑人才培养目标、培养方案、课程体系和育人模式,突出专业建设的育人实效,服务地方经济发展。
新时期对人才的需求主要集中于拔尖创新人才和服务地方经济发展的应用型人才[5],根据需求制定人才培养目标是高等院校的首要任务。不同类型的高等院校在制定人才培养方案时,首先要明确人才培养目标[6]。当前,我国高等教育着力优化调整教育结构,推动分类管理和分层发展,要求高等院校对人才培养目标做到精准定位[7]。对于地方本科高校而言,服务地方经济发展,“一校一策”,凝练特色,培养高级应用型人才是主要目标。
辽宁工业大学环境科学与工程专业的人才培养目标定位于服务地方经济发展,培养具备较强工程实践创新能力,能够在区域生态环境修复、企业清洁生产与资源综合利用以及环境管理等领域从事技术开发、工程设计和咨询评价工作的高级应用型人才。因此,辽宁工业大学环境科学与工程专业依据人才培养目标,以学生为中心,以成果产出为导向,设计了应用型高校环境类专业的教学体系(见图1)。
图1 环境科学与工程专业教学体系总体设计
依据人才需求和培养目标,强化产业对接,校企协同制定人才培养方案。为保证人才培养方案与生态环保产业发展相融合,辽宁工业大学环境科学与工程专业结合产业人才需求,多维度调研面向企业的人才能力需求,进而制定了12 项学生毕业时应掌握的知识和能力要求,形成知识和能力矩阵,主要包括对产业发展中区域复杂环境问题的辩证、整体和系统化的分析表达能力,技术开发和工艺设计能力,复杂问题的研究能力,数字化分析表达、辅助设计与信息化管理能力,融入工程与社会、产业与环境可持续发展理念的社会责任承担能力,遵守职业规范的能力,团队协作沟通表达能力,宏观视野的决策管理能力以及终身学习能力[8],并依据12 项毕业要求确定了32 个指标点,落实到模块化的课程体系中(见图2)。
图2 环境科学与工程课程体系结构
专业围绕生态环境修复、企业清洁生产与资源综合利用和环境管理3 个主要人才需求方向,构建通识与公共基础课程群、学科专业基础课程群、专业核心课程群和创新创业与专业发展课程群4 个课程群,组建专业基础实验、专业综合实验、实习实训、课程设计毕业设计、创新创业竞赛与工程实践5 层次实践体系,人才需求方向、课程和实践相融合,构成“345”课程体系结构。课程体系的知识结构体现了生态修复、清洁生产与资源循环利用的理念,从传统环境管理向数字化“一张图”管理决策模式转变。
专业打造服务人才培养目标的课程群,夯实通用与公共基础和学科专业基础课程群,强化专业核心课和交叉融合课课程群建设[9],建立专业课程群(含选修课)与专业能力矩阵之间的对应关系(见表1),突出培养生态环保产业应用型人才的实践创新能力[10]。
表1 课程群与能力矩阵对应关系
专业加强课程建设,依据能力培养要求,制定课程及实践环节教学目标。以“高阶性、创新性和挑战度”的“金课”标准为指导,以解决产业问题为导向,加强校企合作,开展课程建设。重构教学内容,将工程实践案例、新技术、新知识和教师科研成果与经验引入课程内容,植入工程可靠性、先进性和经济性的理念,突出工程思维和实践创新能力的培养。
教师在教学过程中实施理论联系实践的教学模式、教学方法和信息化教学手段。建设数字化教学资源,形成线上线下混合式、课堂结合实践式、项目学习式教学模式,基于能力培养导向,提升学生自主学习和终身学习能力。采用案例式教学、启发性教学、翻转课堂等教学方式,引入生态环保问题,启发学生思考,并通过案例讲解新技术、新产业和新模式。拓展实践训练内容,设置项目设计、专题设计和技术方案,与课程设计和毕业设计(论文)衔接,进阶式引导学生形成工程思维、设计思维、逻辑思维和创新思维,构成专业化的思维培养链[11]。加强教学资源信息化建设,采用多媒体技术,使教学内容直观和具有逻辑性,强化学生对技术、工艺和工程的理解和应用能力。
改变专业实施考核方法,进一步促进教学模式改革。当前已经实施了6 类10 种考核方法改革模式(见表2),从总结性评价向形成性评价转变[12]。
表2 专业课典型考核方法改革模式
近年来,辽宁工业大学环境科学与工程专业已经建成辽宁省一流课程8 门,获批省级教学改革项目6项、教育部产学研教学改革项目4 项,相关教学改革教学成果获辽宁省教学成果奖4 项,其中省一等奖3 项。
专业充分利用创新创业实践载体功能,深化创新创业教育,拓展课程教学深度,强化实践育人实效[13]。构建“课赛一体化”竞赛机制(见表3)和大学生创新创业训练计划项目研究机制,在公共基础实验、专业综合实验、实习实训、课程设计和毕业设计的基础上,进一步强化学生的知识运用能力,形成创新链与产业链的衔接,进一步培养学生的工程思维、逻辑思维和创新思维[14]。大学生创新创业训练计划项目选题聚焦区域生态环保产业发展,建立了新技术、新业态与生产实践、市场应用相结合的培养机制。建立大学生创新创业训练计划项目与创新创业竞赛联动机制,用项目成果参加创新创业竞赛,以竞赛对项目成果进行检验。建立大学生创新创业训练计划项目与创业项目选育和创业孵化联动机制,遴选优秀并具备孵化可行性的项目,推荐至学校众创空间和大学科技园进行选育和孵化,贯通创业带动就业的通道。
表3 “课赛一体化”大学生创新创业竞赛
2020—2022 年,学生在省级以上大学生创新创业竞赛中取得了优异的成绩,在全国大学生节能减排大赛中获得国家级奖项8 项,在省级大学生创新创业竞赛中获得省级奖项86 项。学生以第一作者发表科技论文36 篇,获得专利授权11 项。获批国家级大学生创新创业训练计划项目7 项、省级项目21 项。省级以上创新创业实践育人覆盖了全体学生,基于人才培养的突出成效,2020 年辽宁工业大学环境科学与工程专业获批辽宁省一流本科专业。
专业以打造实践教育基地为目标,建设校内、校外实践基地,建设集科学研究、技术攻关、生产实践、培训和项目路演为一体的产学研用一体化平台,形成科技链、创新链、人才培养链与产业链对接的协同育人链。
专业依托辽宁工业大学国家级众创空间、省级大学科技园和校内实践平台,加强环境专业人才培养基地建设,建设集教师和企业高级技术人员于一体的教师团队,以任务驱动科技攻关,以企业实际问题开展实习实训,以真题真做开展课程设计和毕业设计,以虚实结合建设虚拟仿真生产实践教学资源,与企业共同开展任务驱动式项目研发及科研项目,强化推进实践育人平台内涵建设。强化科技育人,实施导师制,鼓励学生加入教师的科研实践团队,开展项目调研、监测检测、方案编制、工艺设计,把教师的科研实践经验转化为学生的实践创新能力[15]。近年来,专业建成了“辽工大—锦州北控水务集团”“辽工大—辽宁宝来有限公司”和“辽工大—锦州市政工程公司”3 个省级大学生校外实践基地,加入了苏州环保产业研究院,建成了锦州市固体废弃物资源化工程技术研究中心、锦州市生态环境保护与修复中心。
为提升企业参与大学生实践创新教育的积极性,专业以科研攻关、成果转化为纽带,强化校企科技对接机制。近5 年,以专业骨干教师为核心成立的辽宁工业大学生态环境保护与修复专业创新团队先后承担纵向科研项目10 余项,横向科研项目50 余项,科研总进款1 500 万余元。在产教、科教协同育人模式中,充分注重教师能力提升,以产业科技攻关项目为纽带,激发教师深入开展产业一线科技攻关的积极性,加强教师培训与企业实践,提高教师对产业经济新技术的认知水平,提升教师的科学研究能力。
新时代,地方高校环境类专业人才培养要聚焦生态环保产业对人才的需求,深入调研生态环保产业人才需求,以需求确定人才培养目标,以学生为中心,以成果产出为导向,设计人才培养方案。依据人才能力要求设置专业知识结构,将课程优化,组建课程群,并建立实验实践课程体系。建设课程资源,加强课程建设,实施理论联系实践的教学模式、教学方法和信息化教学手段。建设科技对接的产学研用一体化育人平台,任务驱动式开展产业问题的研究与实践,强化工程思维、设计思维和创新思维,构建科技链、创新链、人才培养链与产业链对接的协同育人链,为企业培养应用型人才。