新工科下固体废弃物处理与处置教学改革探索(3)
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【摘要】在“新工科”的时代背景下,培养具备兼具专业基础知识与工程实践能力的应用型复合型人才已成为工程教育界一致的共识。本文通过对环境相关企业用人
在“新工科”的时代背景下,培养具备兼具专业基础知识与工程实践能力的应用型复合型人才已成为工程教育界一致的共识。本文通过对环境相关企业用人需求与“固体废弃物处理与处置”课程的教学现状进行分析讨论,有的放矢地提出本课程的教学改革方案,并应以培养学生的应用能力为核心,以夯实学生的理论学习为保障,以提升学生的思考能力以及动手能力为目标,形成了“多方协同-多元教学-多层保障”的教学改革模式。随着教学改革的不断深入,“固体废弃物处理与处置”课程将会继续丰富完善,并最终为“新工科”背景下培养具备专业素质和创新实践能力的复合型工科人才做出贡献。
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华侨大学2019年新工科示范课程建设立项项目
吕碧洪(1985-),女,福建仙游人,副教授,华侨大学化工学院;研究方向:环境工程新技术。
教育部提出的新工科建设要求,为我国工程教育提供了发展思路,更是以科技创新为核心,对环境工程教育的改进与发展提出了新的方向[1]。“新工科”要求我们结合行业对环境专业的需求,重新思考课程教学及实践环节设置,从而完善对环境类专业应用型人才的全方位培养[2]。在新的时代条件下,环境类各个学科的教学实践均面临着新的考验,我们需要思考如何有效开展结合实践的优质教学,如何将新兴的教学手段应用于传统的课堂教学,如何积极调动学生的积极性,从而最终提高教学质量。作为环境工程专业的核心课程,“固体废弃物处理与处置”课程更应该以学科前沿、产业发展和技术进步为导向,引导教学实践从内容陈旧和方法简单的“水课”变成具有学习深度、难度和挑战度的“金课”[3]。本文将基于OBE教育理念,立足于本课程现状及不足,从课程的培养方式、教学模式和评价机制三方面展开,以“多方协同-多元教学-多层保障”的思路,进行“固体废弃物处理与处置”教学改革或创新。1.环境“新工科”创新人才的需求“新工科”教学改革方案的制定以及复合型人才的培养应建立在对企业人才供需分析基础上。因此本文对环境相关企业用人的需求进行了深入分析(如图1所示)。随着环境问题的日益严重以及人们对环境问题的日益重视,我国环境市场越来越壮大。我国环境企业主要在废旧资源回收处置、环境技术服务、污染设施运营管理、环境贸易与金融服务、环境咨询服务等方面,社会对环境领域的复合型创新人才的需求日益加剧。新工科建设的首要任务是培养具备综合能力,同时具有丰富实践经验的复合型人才。这要求学生能够了解国内外环境技术的研究进展,掌握相关治理技术的基本原理,并具备以全局性眼光整合多领域知识进行综合的理论分析或研究。在这样的背景下,传统的以教师为中心的重理论型教育模式已无法满足新时代的要求。因此,为培养满足企业要求的复合型技术人才,可在教学过程中增加学科前沿发展理论和技术等相关内容,对现有的教学方式、教学思路等进行适当的改革。换句话说,教学过程应从传统的以教师为核心逐步转向以学生为核心,旨在培养学生解决实际问题的能力、独立思考的能力以及创新创造力[4]。2.“固体废弃物处理与处置”教学现状分析为了响应环境工程教育认证的目标,以“OBE”模式为基础,本课程前期已不断进行摸索和改革。例如建设线上“数字教学课程”,力求线上线下同步教学,但在实施过程中,收效甚微。总结近几年的教学经验,本课程教学仍然存在不可忽视的问题。(1)综合性强、涉及面广,但教学学时有限本课程作为专业核心课,是集水、气、固废污染与治理的综合性课程,因此内容繁多、综合性强。此外,随着科技的发展,环境领域技术也在更新换代,除了教材的知识外,本课程还需要延伸知识涉及面。目前,该门课程总教学42学时,其中实验教学12学时,因此理论教学仅剩30学时。课程教学中,教师只能尽量通过压缩内容、提炼精华来完成教学任务,提升了教学难度,也导致学生对于课程知识的掌握有限。(2)实验不便开展,缺乏实践环节图1 环境相关企业技能人才岗位情况图2 “多方协同-多元教学-多层保障”的课程改革思路实践能力是将课堂知识转化为实际应用的重要考核指标,是提高学生综合素质的基础,更是培养具备以全局性眼光整合多领域知识从而进行综合理论分析人才的必要过程[5]。固体废弃物的实验与大气、水处理实验相比,更为综合、复杂。一些典型的实验,例如生物堆肥、焚烧、发酵等,要么耗时较长,要么操作困难,难以在实际课程中开展,而便于开展的破碎、筛选等实验又无法提高学生的实际应用能力。校外实践则是以参观实习的方式进行,比如参观垃圾填埋场、垃圾焚烧场等,学生走马观花,无法锻炼实践能力。因此,实践一直是本课程的薄弱环节。(3)教学模式与评价方式匹配度不够固体废弃物处理与处置是一门综合性的学科,这种专业课需要多方面的知识累积与延伸,学生“自主”性对于本课程知识的掌握与灵活运用至关重要。本课程虽已有革新,一方面建立了“数字课程”,提倡学生“线上”与“线下”共同学习,弥补课时不足的问题;另一方面,通过布置案例任务,让学生课后查阅文献,提高学生对固废相关前沿研究的了解。但因目前考核方式仍然较为单一,重视卷面、作业评价,仍然无法评价学生综合能力,无法驱动学生“自主”学习兴趣。最终,学生还是为分数而学习,无法实现“OBE”理念“成果导向、以学生为中心”的目标[6]。3.“多方协同-多元教学-多层保障”的课程教改思路为了满足新工科对人才培养的“新理念、新结构、新模式、新质量、新体系”需求,教改应以培养学生的应用能力为核心,以夯实学生的理论学习为保障,以提升学生的思考能力以及动手能力为目标。基于当前已有改革的经验,针对现存的问题进行探讨并提出可行性的改革方式,加快提升学生的自主学习、创新创业、团队协作和工程能力。本课程遵循成果导向(OBE)、以学生为中心、和持续改进的基本理念,创新性地提出“多方协同-多元教学-多层保障”的课程改革思路(如图2所示)。构建新工科示范课程,具体拟从以下几方面具体实施:(1)建立多方协同培养模式,提升培养质量新工科以培养复合型人才为目标,因而对学生的培养应基于社会,最终才能服务社会。通过建立学校、企业、政府等多方协同培养模式,可有效提升学生的培养质量。针对当前课程教师工程实践经验不足的问题,本课程邀请国内环境领域重点企业工程师担任实践导师,构建校内导师、企业导师课程团队。在课程中期开展至少两个课时的关于固体废弃物前沿技术讲座,邀请校外导师、企业专家介绍国内外最新处理与处置技术。同时拟在学院网站上增设学术讨论部分或通过开通公众号,用于公布相关技术的最新研究进展、案例的设计资料、以及近期学术讲座的相关安排等,实现数据及资讯的实时共享。利用学生喜爱的互联网技术,调动其兴趣点,在讨论中增加思维碰撞,使学习不止局限于课堂教学,而是深入生活之中[7]。除了学校的理论学习外,应鼓励学生申报大学生创业创新计划,以创新技术为支撑进行技术转化;搭建政府、企业实习平台,增加学生的实习、实践、实验的机会,强化“实践”环节。以学促产、以产促教、产教融合[8],最终形成学校、政府、企业、行业多方协同的人才培养模式。(2)构建多元教学体系,提高教学水平教学体系的构建,是影响教学质量、教学效果、学生的学习兴趣的重要因素,传统的教学方式使学生的学习主动性受限,不利于全方位培养学生的创新思维。因而构建多元化的教学体系,在提升教学水平的同时,充分调动了学生的学习积极性是进行新工科教改的必由之路[8]。新工科背景下的多元教学体系应将教学内容的前沿性和实用性放在首位,及时引入相关领域的新工艺技术等,以科研促进教学。在课堂教学的过程中增加实际案例分析环节,从而使学生在抽象生硬的书本与实际应用之间建立关系,进而将理论知识灵活应用于实践工程之中。在课堂学习相关处理技术时,要求学生收集国内外该技术的最新研究进展,并在此基础上,鼓励学生以小组的形式大胆尝试,动手设计,并进行分享。在增加教学趣味性的同时,可提升学生的团队协作能力与创造能力。除此之外,在进行具体案例分析后,可增加小组讨论环节,以小组的形式提出建议,锻炼学生的表达与总结能力,增添思维碰撞。最终,基于案例分析、课程设计、学生分享、工程参观等多种的教学方式,充分丰富课堂形式从而调动学生学习的积极性,激发创新思维和实践能力,为成为应用型复合型人才打下基础[9-10]。(3)健全多层保障机制,强化培养管理遵循“新工科”的理念,固体废弃物处理与处置课程以健全多层保障机制,强化培养管理为重要手段,尝试对课程的考核方式进行优化。比如调整各类成绩的占比,注重对平时成绩的考量,将平时成绩增加“课堂案例分析演讲”与“小组合作与讨论”两项[11]。并可增加同学互评环节,采用多种的考核方式,引起学生对平时一点一滴知识积累的重视。再如传统教学的实验方法重复、内容单一,实施教学改革后的固废实验将丰富实验操作类型,提高与课程内容的衔接紧密性,并在人才培养方面加强实验的培养管理。具体措施为:对学生的培养管理逐步转向以实践应用性为主的考核方式,强调实验安全性及操作规范的同时,增加实验创新、过程设计等考核环节[13]。改革后的考核方式由传统的考试模式更改为注重学生综合能力的全过程的考量,综合评估学生的表达能力、学习能力、动手能力、协作能力、创造能力、适应能力等。同时,形成学生、团队、师生之间互评机制,“以师带学,以学促师”,教师和学生相互促进、相互提高[12]。4.结论在“新工科”的时代背景下,培养具备兼具专业基础知识与工程实践能力的应用型复合型人才已成为工程教育界一致的共识。本文通过对环境相关企业用人需求与“固体废弃物处理与处置”课程的教学现状进行分析讨论,有的放矢地提出本课程的教学改革方案,并应以培养学生的应用能力为核心,以夯实学生的理论学习为保障,以提升学生的思考能力以及动手能力为目标,形成了“多方协同-多元教学-多层保障”的教学改革模式。随着教学改革的不断深入,“固体废弃物处理与处置”课程将会继续丰富完善,并最终为“新工科”背景下培养具备专业素质和创新实践能力的复合型工科人才做出贡献。【参考文献】[1]蔡玮,程浩淼,朱腾义.新工科背景下应用型本科环境工程实验课程改革探究[J].教育现代化,2019,6:30-31.[2]周静,刘全菊,张青.新工科背景下实践教学模式的改革与构建[J].实验技术与管理,2018,35(3):165-168.[3]林健.新工科建设强势打造“卓越计划”升级版[J].高等工程教育研究,2017(3):7-14.[4]滕青,张冬梅.基于新工科创新人才培养的固体废物处理与处置课程教学的改革探讨[J].山东化工,2019,48(10):194-195.[5]潘小东,张国权,秦华.加强实践教学环,提高学生综合素质[J].高校实验室工作研究,2015,(3):137-138.[6]戚飞,尹康,张文霞.新工科背景下固体物理课程教学改革探索[J].西部素质教育,2018,4(19):197-198.[7]李亚林,刘蕾,刘帅霞.固体废物处理与处置课程“耦合式”实验教学模式探索[J].河南教育(高校版),2019(8):68-71.[8]宋忠贤,康海彦,刘雪平.新工科下“固体废物处理与处置”教学改革研究[J].课程教育研究,2018(44):248-249.[9]谢云成,刘红盼,王书敏.新工科背景下环境科学与工程省级特色专业建设与思考[J].广州化工,2019,47(01):152-155.[10]游文华,奚道国,方龙香.环境工程《固体废弃物处理与处置》教学改革探讨[J].教育教学论坛,2017,3(12):88-89.[11]王雁,马学颖.浅谈多元教学评价指标体系的构建[J].甘肃科技纵横,2005,34(6):151-152.[12]王龙飞,李轶,牛丽华.新工科建设背景下环境工程概论教学模式改革研究[J].教育现代化,2018,5(41):21-23.[13]王晓波,丁爱芳.面向应用型人才培养的《固体废物处理与处置》教学改革探索[J].广东化工,2019,3(46):231-238.[14]岳慧君,李发国.新形势下高校工科教师学科交叉教学能力培养支持体系构建[J].求知导刊,2019,000(004):13-15.
文章来源:《环境工程》 网址: http://www.hjgczzs.cn/qikandaodu/2021/0301/491.html