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(長安大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院)
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,環(huán)境問題日益突出。但是,環(huán)境保護(hù)滯后、環(huán)境意識程度低和創(chuàng)新性薄弱等問題日益突出,這對環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出了更高的要求。學(xué)校環(huán)境工程專業(yè)每年為國家輸出大量環(huán)境工程專業(yè)人才,作為環(huán)境保護(hù)的主體力量,學(xué)校的培養(yǎng)質(zhì)量是環(huán)境工程專業(yè)本科工程教育的重點。
我國是工程教育規(guī)模最大的國家,2017年2月底,教育部發(fā)布了《教育部高等教育司關(guān)于開展“新工科”研究與實踐的通知》,作為老工科專業(yè)的環(huán)境工程專業(yè)在面對新工科建設(shè)需要調(diào)整自我的定位和積極進(jìn)行升級改造,使環(huán)境工程具有實用性、交叉性與綜合性并存,培養(yǎng)新經(jīng)濟(jì)條件下急需的環(huán)境工程人才,使環(huán)境工程“新起來”,以引領(lǐng)解決不斷提升的環(huán)境問題。工程實踐教學(xué)和工程應(yīng)用能力培養(yǎng)是環(huán)境工程專業(yè)的重要構(gòu)成部分,如何使環(huán)境工程人才接地氣,成為環(huán)境工程專業(yè)真刀真槍的能手,需要加強環(huán)境工程專業(yè)實踐教育。因此,建設(shè)面向新工科的環(huán)境工程專業(yè)實踐教育體系與平臺,克服環(huán)境工程教育過程中的薄弱環(huán)節(jié),提升環(huán)境工程專業(yè)教育中的工程性、實踐性與創(chuàng)新性系統(tǒng)性成為環(huán)境工程專業(yè)建設(shè)重中之重。
環(huán)境工程專業(yè)實踐教學(xué)復(fù)雜,不僅要遵循高等教學(xué)的基本規(guī)律,而且要將工程知識、工程實踐同理論教學(xué)有效結(jié)合,需要系統(tǒng)的實踐教育體系,但是目前環(huán)境工程實踐教學(xué)存在如下主要問題:
1.實踐教學(xué)內(nèi)容缺乏系統(tǒng)性和綜合性
環(huán)境工程實踐教學(xué)包括了課程實驗、課程設(shè)計和實習(xí)三大類,基本能夠保證完成環(huán)境工程實踐教學(xué)任務(wù)。課程實驗過程中專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)綜合和創(chuàng)新性實驗教學(xué)過程中,由于各自為完成教學(xué)任務(wù),各個實驗相互獨立、自成一體,系統(tǒng)性缺乏;課程設(shè)計內(nèi)容獨立完成實踐教學(xué)內(nèi)容,無法解決復(fù)雜環(huán)境問題,綜合性無法體現(xiàn);各階段的實習(xí)沒有明顯的關(guān)聯(lián),未層次遞進(jìn),各階段的實習(xí)內(nèi)容沒有相互融合和支撐,實踐教學(xué)環(huán)節(jié)對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)和解決復(fù)雜環(huán)境工程問題能力的培養(yǎng),未能充分體現(xiàn)。
2.實踐教學(xué)缺乏創(chuàng)新性
學(xué)生參加各種大創(chuàng)活動等研究創(chuàng)新性實踐教學(xué)在實施過程中未從專業(yè)角度出發(fā),學(xué)生參與或完成各種活動的目的簡單,完成研究內(nèi)容為單一目標(biāo),專業(yè)理論知識與課外實踐聯(lián)系不緊密,理論教學(xué)內(nèi)容無法體現(xiàn)其的實際應(yīng)用價值。學(xué)生在參加大創(chuàng)等項目過程中,積極探索能力不足,挑戰(zhàn)性和學(xué)習(xí)動機(jī)不明確,在實踐項目完成過程中知識整合缺乏自主性,無法體現(xiàn)環(huán)境工程專業(yè)實踐教育的一大目標(biāo)——創(chuàng)新性。
面向新工科的環(huán)境工程專業(yè)實驗實踐教學(xué)體系和平臺需要系統(tǒng)分析環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)方案,明確其培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)要求,對實驗實踐教學(xué)計劃、大綱、教材、教師、儀器設(shè)備、場地、時間和實驗實踐空間進(jìn)行綜合優(yōu)化設(shè)計和組合(見圖1)。
1.擬解決的實驗教學(xué)問題及采取的方法
(1)建設(shè)并更新水質(zhì)分析、水污染控制工程、大氣污染控制工程、環(huán)境監(jiān)測和固體廢物處理及資源化實驗室,完善室內(nèi)實驗教學(xué)的基礎(chǔ)性實驗?zāi)K。
(2)建設(shè)配置典型水污染控制、大氣污染控制、環(huán)境監(jiān)測模型,模擬環(huán)境工程專業(yè)水、氣、聲、渣的實驗教學(xué),并在實驗教學(xué)過程中進(jìn)行水污染控制、環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)場圖片、影像資料等素材教學(xué)和虛擬仿真教學(xué),形成信息化的綜合性實驗?zāi)K。
(3)通過對環(huán)境調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測等野外實驗實踐教學(xué),在校外實踐基地和工程實際中尋找和開展實驗,綜合運用現(xiàn)代實驗分析手段和技術(shù)信息工具,組建信息化的開放性實驗?zāi)K。
(4)通過創(chuàng)新型和產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的實驗教學(xué),了解環(huán)境工程信息化建設(shè)的前沿動態(tài),促進(jìn)大學(xué)生參與創(chuàng)新實踐活動和相關(guān)科研項目研究,構(gòu)建信息化的創(chuàng)新性實驗?zāi)K。
2.環(huán)境工程專業(yè)實踐教育體系的培養(yǎng)目標(biāo)
面向新工科的環(huán)境工程專業(yè)實踐教育體系與平臺構(gòu)建,符合當(dāng)前我國高等教育發(fā)展規(guī)律、人才需求規(guī)范和人才培養(yǎng)規(guī)格及培養(yǎng)目標(biāo)的需求,對提高信息化的環(huán)境工程專業(yè)本科實驗教學(xué)和理論教學(xué)的緊密聯(lián)系具有重要意義。
(1)通過基礎(chǔ)性實驗?zāi)K建設(shè),使學(xué)生掌握環(huán)境工程的基本技能。
(2)通過綜合性實驗?zāi)K建設(shè),培養(yǎng)學(xué)生在環(huán)境工程規(guī)劃、設(shè)計、施工與管理等方面的綜合業(yè)務(wù)素質(zhì)。
(3)通過開放性實驗?zāi)K建設(shè),培養(yǎng)學(xué)生在環(huán)境工程專業(yè)實驗實踐方面的主動參與意識,并逐漸具備自主的實驗實踐能力。
(4)通過創(chuàng)新性實驗?zāi)K建設(shè),調(diào)動學(xué)生在環(huán)境工程專業(yè)實驗實踐方面的主動性、積極性和創(chuàng)造性,激發(fā)學(xué)生實驗實踐的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識。
環(huán)境工程專業(yè)實踐教育是環(huán)境工程專業(yè)重要的組成部分,在環(huán)境工程“新起來”的要求下,環(huán)境工程的實踐教育需要轉(zhuǎn)變模式,完整的實踐教育體系建設(shè)有賴于環(huán)境工程專業(yè)教育改革,實踐教育改革任重道遠(yuǎn)。
明確新工科建設(shè)的人才培養(yǎng)目標(biāo),建立環(huán)境工程人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),建立完善的環(huán)境工程實踐教育體系和平臺是環(huán)境工程專業(yè)實踐教學(xué)改革的主要方向,教育理念的更新、教育資源的投入,是基本的保障措施。
環(huán)境工程專業(yè)實踐教學(xué)從基礎(chǔ)性實驗——綜合性實驗——開放性實驗——創(chuàng)新性實驗四大板塊建設(shè)實踐教育體系,保障實踐教學(xué)的可持續(xù)發(fā)展,培養(yǎng)引領(lǐng)面向新工科的信息化的環(huán)境工程專業(yè)人才。