構(gòu)筑環(huán)境類專業(yè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)的新體系論文
隨著可持續(xù)發(fā)展的觀念日益深入人心、環(huán)境保護(hù)工程設(shè)施的廣泛實(shí)施，社會對環(huán)境工程專業(yè)人才的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力也提出了新的要求。為此，國內(nèi)外設(shè)環(huán)境類專業(yè)的高校對實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)改革日益重視，實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)得到不同程度的加強(qiáng)。但是，與理論教學(xué)相比，國內(nèi)許多高校的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)相對仍較薄弱，存在一些需要研究解決的問題。為培養(yǎng)合格的21世紀(jì)環(huán)境工程師，有必要結(jié)合環(huán)境工程專業(yè)的特點(diǎn)，對環(huán)境工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)諸環(huán)節(jié)進(jìn)行改革。
為此，筆者在總結(jié)大連水產(chǎn)學(xué)院10年來創(chuàng)辦環(huán)境類專業(yè)專科和本科教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，注意吸取相關(guān)院校的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)體系和進(jìn)行了改革與實(shí)踐，并取得了初步成果。
一、建立實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的框架
環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的作用旨在培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、工程意識和工程設(shè)計(jì)能力，為畢業(yè)后從事專業(yè)活動打好基礎(chǔ)。改革后，我們的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)大體分為4個(gè)部分：與理論課教學(xué)相互配合的實(shí)驗(yàn)課；培養(yǎng)工程意識的實(shí)習(xí)課；培養(yǎng)工程設(shè)計(jì)能力的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)；大學(xué)生課外科學(xué)實(shí)踐活動，這4部分構(gòu)成了實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的框架。這一思路己體現(xiàn)在我校的環(huán)境工程教學(xué)計(jì)劃中。
二、構(gòu)筑環(huán)境類專業(yè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)的新體系
第一，壓縮環(huán)境化學(xué)理論課的授課時(shí)數(shù)，増?jiān)O(shè)單獨(dú)開課的環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)。第二，單獨(dú)開設(shè)水處理實(shí)驗(yàn)課。將原來分散在“給水處理工程”理論課中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和“水污染控制工程”理論課中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整合，單獨(dú)開設(shè)“水處理實(shí)驗(yàn)”課。第三，壓縮“大氣污染控制工程”理論課和“環(huán)境監(jiān)測”理論課的授課時(shí)數(shù)，分別増?jiān)O(shè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。第四，増加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比重。為培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題的能力，増?jiān)O(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，減少演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。例如，在“活性污泥活性的測定”實(shí)驗(yàn)中，教師給定污泥負(fù)荷，由學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，確定活性污泥的取樣量和污水的取樣量，制定COD工作曲線的制作方法。
三、建設(shè)各類實(shí)習(xí)基地，拓寬實(shí)習(xí)的教學(xué)功能
(一）創(chuàng)新工作方式，積極探索實(shí)習(xí)基地建設(shè)的新模式
本著資源共享、優(yōu)勢互補(bǔ)的原則，我校先后與10多家生產(chǎn)單位建立了合作共建關(guān)系，與一所高校建立了合作關(guān)系，從而解決了我校環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生的實(shí)習(xí)場地問題。同時(shí)，通過開展技術(shù)協(xié)作，共同解決企業(yè)的技術(shù)難題；學(xué)校間也實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源的共享。
(二）明確認(rèn)識實(shí)習(xí)的教學(xué)功能，改革實(shí)習(xí)過程的組織形式
實(shí)習(xí)是安排在專業(yè)課學(xué)習(xí)前的一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，應(yīng)起到向?qū)W生灌輸專業(yè)意識、激發(fā)學(xué)生對專業(yè)課學(xué)習(xí)興趣的作用。在參觀實(shí)習(xí)前，請具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人士為學(xué)生做專題報(bào)告；參觀過程中，由實(shí)習(xí)單位的專業(yè)技術(shù)人員對整個(gè)處理流程和單體構(gòu)筑物以及某些功能實(shí)驗(yàn)室和主要的實(shí)驗(yàn)儀器做較為詳細(xì)的講解，在這一過程中，學(xué)生可以就自己感興趣的問題與接待單位的人員進(jìn)行交流；參觀實(shí)習(xí)結(jié)束后，在指導(dǎo)教師的主持下，學(xué)生與學(xué)校邀請的校外專家進(jìn)行座談，以開闊視野，改變了以往的認(rèn)識實(shí)習(xí)大多停留在走走看看的層面上。此外，將實(shí)習(xí)成績的評定進(jìn)行量化，把參觀實(shí)習(xí)期間的表現(xiàn)、實(shí)習(xí)日記與實(shí)習(xí)報(bào)告的撰寫質(zhì)量相結(jié)合。具體辦法是：實(shí)習(xí)結(jié)束后，學(xué)生須提交實(shí)習(xí)日記、實(shí)習(xí)報(bào)告，并規(guī)定：實(shí)習(xí)期間的表現(xiàn)占成績的50%實(shí)習(xí)日記占25%實(shí)習(xí)報(bào)告占25%以評定最終的實(shí)習(xí)成績。
(三）以畢業(yè)設(shè)計(jì)選題為核心，發(fā)揮畢業(yè)實(shí)習(xí)的先導(dǎo)作用
畢業(yè)實(shí)習(xí)是環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生完成全部課堂教學(xué)內(nèi)容后進(jìn)行的最后一次實(shí)習(xí)，是本科教學(xué)計(jì)劃中最重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。通過多年的改革與探索，我們認(rèn)為，畢業(yè)實(shí)習(xí)最主要的目的應(yīng)是為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的順利完成搭建一個(gè)平臺。我校環(huán)境工程專業(yè)是依托水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)建立起來的，以水環(huán)境保護(hù)為特色，因此，水污染控制工程一直作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要選題方向。我們認(rèn)為，應(yīng)結(jié)合水處理工程實(shí)際，以水污染控制工程構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)形式、細(xì)部構(gòu)造、工藝裝備的性能、尺寸、控制方式等具體細(xì)節(jié)問題為主要實(shí)習(xí)內(nèi)容，為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的設(shè)計(jì)計(jì)算和繪圖提供直接的感性認(rèn)識和必要的基礎(chǔ)，而不僅僅是到實(shí)習(xí)單位進(jìn)行勞動鍛煉。
目前，我們改變了以往那種畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不同程度地存在脫節(jié)的狀況，使畢業(yè)實(shí)習(xí)和學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題結(jié)合起來。為此，將畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）安排在同一個(gè)學(xué)期，即第8學(xué)期進(jìn)行，使這兩個(gè)環(huán)節(jié)緊密地聯(lián)系起來。要求有關(guān)教師在畢業(yè)實(shí)習(xí)前確定好畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的題目，向?qū)W生公布，根據(jù)學(xué)生的選題內(nèi)容進(jìn)行分組，使學(xué)生的實(shí)習(xí)內(nèi)容更具針對性。帶隊(duì)教師與實(shí)習(xí)單位的技術(shù)人員相互配合，分析處理流程的合理性、處理構(gòu)筑物和有關(guān)設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)及其存在的問題，有針對性地講解設(shè)計(jì)規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊等。學(xué)生也可進(jìn)一步熟悉有關(guān)手冊的使用方法，明確有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)的選取依據(jù)和有關(guān)構(gòu)筑物的構(gòu)造特征等。這樣一來，學(xué)生實(shí)習(xí)目的進(jìn)一步明確，主動性進(jìn)一步提高，不僅熟悉了實(shí)習(xí)單位的工藝情況、設(shè)備情況和運(yùn)行管理情況；同時(shí)，也可驗(yàn)證、鞏固己學(xué)過的專業(yè)知識，這對畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的順利完成將起到切實(shí)有效的作用。
(四）通過金工實(shí)習(xí)，向?qū)W生灌輸工程意識培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)生的工程意識
應(yīng)是金工實(shí)習(xí)的主要任務(wù)。在我校新修訂的環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中，増?jiān)O(shè)了金工實(shí)習(xí)這一環(huán)節(jié)，為期一周。學(xué)生要按一定的要求完成車、刨、銑、鉗等訓(xùn)練，此外還要安排電工、電焊等工種的實(shí)際操作。學(xué)生經(jīng)過這些技工訓(xùn)練后，對機(jī)械產(chǎn)品加工中的各工種有了較深刻的感性認(rèn)識，為學(xué)生灌輸了“工程”概念。
四、提高設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的教學(xué)效果，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和創(chuàng)新意識
(一）提高課程設(shè)計(jì)教學(xué)效果，改革課程設(shè)計(jì)考核方式
我們在新制訂的教學(xué)計(jì)劃中，課程設(shè)計(jì)由一門増加到3門，即“CAD課程設(shè)計(jì)”、“大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)”和“水污染控制工程課程設(shè)計(jì)”。在每門課程設(shè)計(jì)的教學(xué)時(shí)數(shù)上，多數(shù)學(xué)校設(shè)置為一周。在我校重新編制的環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中，在理論教學(xué)時(shí)數(shù)普遍削減的情況下，共安排了4周的課程設(shè)計(jì)時(shí)間，體現(xiàn)了壓縮理論課學(xué)時(shí)數(shù)、而向?qū)嵺`環(huán)節(jié)傾斜的指導(dǎo)思想。
我們在課程設(shè)計(jì)的教學(xué)組織中，一方面，充分注意到要發(fā)揮課程設(shè)計(jì)對理論教學(xué)的補(bǔ)充作用，做到二者相互銜接、緊密配合；同時(shí)，注意發(fā)揮課程設(shè)計(jì)在培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)與創(chuàng)新能力方面的重要作用。因此，在課程設(shè)計(jì)題目的選擇上，要求指導(dǎo)教師盡可能從近年參與或有關(guān)設(shè)計(jì)部門的實(shí)際工程中篩選出題目。為使同班同學(xué)拿到的課程設(shè)計(jì)題目的難度要求相適應(yīng)，我們僅對設(shè)計(jì)內(nèi)容做了適當(dāng)?shù)暮喕�，使題目的總體難度相近；但在內(nèi)容與設(shè)計(jì)路線上有較大的差異，做到一人一題。學(xué)生可在教師的指導(dǎo)下根據(jù)自己對某一工藝的興趣，自主選擇題目，從而充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和能動性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神。課程設(shè)計(jì)成果包括兩個(gè)方面，一是計(jì)算說明書，二是一定數(shù)量的圖紙。我們認(rèn)為，圖紙是一門工程語言，識圖能力和繪圖能力是對環(huán)境工程師最基本的要求，其中繪圖技能特別是手工繪圖技能，是培養(yǎng)環(huán)境工程師嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)工作作風(fēng)的一個(gè)重要途徑。再者，學(xué)生在大學(xué)一年級就己修完制圖課，而課程設(shè)計(jì)是安排在大學(xué)三年級進(jìn)行的，一部分學(xué)生對繪圖的一些基本規(guī)范己感到生疏，從這個(gè)角度來說，鉛筆出圖也是一個(gè)溫故而知新的過程。同時(shí)，我們注意到，現(xiàn)代的環(huán)境工程設(shè)計(jì)圖紙均要求采用CAD繪制，這表明，CAD繪圖能力也是當(dāng)代環(huán)境工程師必備的一個(gè)能力。因此，我們提出，學(xué)生提交的設(shè)計(jì)圖紙中，其中的一張工藝圖采用鉛筆繪制，其余的圖紙均采用CAD繪制。
此前，我校環(huán)境工程專業(yè)在評定學(xué)生課程設(shè)計(jì)的成績時(shí)，僅僅只依據(jù)學(xué)生提交的設(shè)計(jì)計(jì)算說明書和設(shè)計(jì)圖紙�，F(xiàn)在，我們提出，在評定課程設(shè)計(jì)的成績時(shí)，要加上答辯這一環(huán)節(jié)，這樣，一方面可借此督促學(xué)生獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)的任務(wù)，同時(shí)，還可以培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力和語言表達(dá)能力。這樣，課程設(shè)計(jì)的成績就由以下三部分組成：用于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算能力的計(jì)算說明書占20%；圖面質(zhì)量占50%；答辯效果占30%以綜合評定最終成績。
(二）明確畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題原則，加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)與教學(xué)管理
我們以畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題和指導(dǎo)為核心，在環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)方面進(jìn)行了有益的嘗試。筆者認(rèn)為，在滿足專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的選題應(yīng)面向社會需求，貼近生產(chǎn)生活實(shí)際，以増強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感、緊迫感、市場觀念和經(jīng)濟(jì)觀念；同時(shí)，選題應(yīng)有益于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科理論知識和技能，有益于理工滲透，有利于激發(fā)學(xué)生獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新能力。因此，題目類型應(yīng)多種多樣，這樣也便于學(xué)生根據(jù)各自的興趣來選擇。按照這一思路，畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目主要應(yīng)來自于：教師在生產(chǎn)實(shí)踐和社會需求中收集的資料，并經(jīng)過剪裁和加工組合而成的題目；教師在社會上承擔(dān)的工程項(xiàng)目；學(xué)生受一些機(jī)構(gòu)委托自立的題目。
選題的分配原則是一人一題，獨(dú)立完成，突出個(gè)性化培養(yǎng)，有利于激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新精神。選題分配實(shí)行雙向選擇亦可根據(jù)學(xué)生的就業(yè)情況進(jìn)行定向選擇使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段能夠接觸與今后工作性質(zhì)和內(nèi)容接近的選題，有利于學(xué)生走上工作崗位后迅速適應(yīng)社會需求。
畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)施過程中應(yīng)注意把設(shè)計(jì)思想的科學(xué)性和設(shè)計(jì)過程的綜合性結(jié)合起來，要體現(xiàn)工程技術(shù)、管理技術(shù)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和人文科學(xué)等多學(xué)科知識的綜合運(yùn)用。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)管理上，實(shí)施全過程控制，具體包括三個(gè)階段：調(diào)研階段、方案設(shè)計(jì)階段和總結(jié)檢查階段。其中，在調(diào)研階段，學(xué)生通過查閱資料、翻譯文獻(xiàn)、現(xiàn)場調(diào)查、了解社會需求和技術(shù)背景，從而確定設(shè)計(jì)研究目標(biāo)和任務(wù)。學(xué)生要完成外文資料翻譯和開題報(bào)告，學(xué)校要完成對學(xué)生開題報(bào)告的審查。
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