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中圖分類號:G718 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)02(a)-0174-02
近年來,隨著新疆各級政府對環境問題日益重視、不斷加強執法力度,各類企業加大環境控制措施和投入,社會對環境監測與治理專業技術專業人才的需求相應加大。我院環境監測與治理技術專業于2010年秋季開始招生,在充分調研的基礎上,根據學生畢業后就業崗位需求,結合高等職業的特色和環境監測與治理技術專業的特點,我們把環境監測與治理技術專業的培養目標定位在為環境監測及污染治理一線培養實用型專業人才上,學生的核心能力是污染監測能力和污染治理應用能力。在人才培養模式上,按照工學結合教育思想,初步構建了工學結合培養模式,并在實踐中不斷完善和豐富。
1 以培養學生實踐能力為核心,初步構建工學結合培養模式
工學結合是將學習與工作結合在一起的教育模式,主體是學生。它以職業為導向,充分利用學校內、外不同的教育環境和資源,把以課堂教學為主的學校教育和直接獲取實際經驗的校外工作有機結合,貫穿于學生的培養過程中[1]。
我院環境監測與治理技術專業課程的設置圍繞學生的核心能力即污染監測能力和污染治理應用能力展開。學生在入校第一年,主要通過公共基礎教育平臺,進行綜合素質能力培養,通過專業教育平臺主要學習專業基礎課程。專業基礎課程模塊由專業基礎理論課程和專業基礎技能訓練課程構成,開設了基礎化學、化學分析、儀器分析、環境學概論、環境微生物學等課程,并進行專業基礎技能訓練,主要有基礎化學實訓、分析化學實訓、環境微生物實驗實訓等。并在第一學年的第二學期安排有一周的專業見習,主要是組織學生到環保局、環境監測站、污水處理廠、垃圾處理廠等單位參觀,訪問等。認識實習的目的,在于讓學生初步了解環境專業相關單位工作內容、工作程序與工作要求,為以后專業課程的學習積累必要的感性材料,同時,讓學生有機會接觸現場工作人員,增強學生職業意識、勞動觀點。
學生在校第二年,主要進行專業核心課程學習,專業核心課程模塊由專業核心課程和專業核心技能訓練課程構成。專業核心課程主要有環境監測、水污染控制技術、大氣污染控制技術、環境影響評價、固體廢棄物處理與處置、室內污染控制技術、環境與資源保護法等,專業核心技能訓練課程主要有環境監測綜合實訓、水污染控制綜合實訓、室內污染檢測與治理技術實訓等。在第二學年每一學期分別安排有校外一個月的環境監測課程實習和污水廠運行與管理實習,實習地點選擇在學校周邊地區地州市級環境監測站和污水處理廠等單位。
學生在校的第三學年,第一學期是根據學生就業意向,學生自己聯系好實習單位,進行為期半年的畢業綜合實習,同時完成畢業設計資料的收集與整理工作。第二學期學生返校后,根據學生興趣與就業意向,主要開設專業選修課程,與此同時專業教師指導、督促學生完成畢業論文的設計。通過這種形式,采用工學交替模式,充分利用了校外環境與資源,彌補了校內實驗實訓條件不足,實現工作與學習的有機結合,學生獲取了一定的工作經驗,提高了學生的綜合素質和就業競爭力。
根據互惠互利原則,只有企業在工學結合中也有獲益,企業才有積極性,這種合作才能夠長久。為此,我們設身處地地為合作單位著想,學生到實習單位后能為這些單位做些什么?在知識、技能、素質方面要做哪些準備?在校內教育教學中從多方面為學生到企業實踐鍛煉做好準備。首先,學生校外實習時間安排事先需與合作單位協商,選擇他們最需要人手的時間段。另外,校內的教育教學活動也積極配合實習前各項準備,例如:學生到校外進行環境監測課程實習前,已完成了基礎化學、化學分析、儀器分析、環境監測、室內環境污染控制等課程理論及實驗實訓,而且要求學生必須通過培訓獲得了化學檢驗工(中級)國家級職業資格證書。其次,為使學生逐步具有良好的職業道德,踏實的工作態度,樹立勞動觀念、組織紀律觀念,我們從入校教育到最后學生頂崗實習之前,都會對學生進行系統的教育和培養,以便學生能盡快實現角色的轉換。最后,需要與合作單位一起做好學生實習期間的組織管理工作及實習成績的考核工作。
2 以學生就業為導向,依托行業企業,推進工學結合
推行工學結合的人才培養模式,必須調動企業的積極性,使企業愿意參與高職院校辦學,共同培養高技能人才。企業在參與職業教育的過程中,一方面可使自己的員工在理論上不斷充實,有利于營造良好的學習氛圍,有利于學習型企業的創立和發展,更重要的是可以吸納學校培養出來的人才,利用學校的教育資源促進企業發展,這是企業的根本目的[2]。
目前,我院環境監測與治理技術專業學生校外實習合作單位主要是學校周邊地區地州市級環保局、環境監測站和城市污水處理廠。這些單位性質多為政府機關,事業單位或國有企業,具有硬件設施完備,專業技術人員素質較高等特點。學生在實習期間,可以在單位指定的專業技術人員的指導下,利用其先進的設施和設備,逐步掌握工作崗位必須具備的知識和技能。學生在與工作人員接觸中也加深了對社會的認識,感受到與同事融洽合作關系的重要性。學生通過參加實際工作檢驗自己能力,提高環境適應能力的機會。
按照工學結合教育應具有的一些特征,工學結合的合作企業最好就是用人單位,即畢業學生可以就業的單位,目前我們遇到的問題之一就在于此。我院環境監測與治理技術專業的合作單位對工作人員素質要求較高,一般均要求本科及以上學歷,且需要通過公務員和事業單位統一招考考試錄入,而我院培養的??茖W歷學生很難進入此類級別單位,僅可能在一些新建的縣級環境監測站就業。為學生提供能滿足其就業需求的足量的企業生產實踐崗位,我們需要廣泛爭取行業、企業的支持和參與,使學生能夠實現畢業即就業。另外,還需采取有力措施,推進校企合作,學生的教育計劃由學院與企業雙方共同商定并實施與管理,用人單位生產工作應是教育計劃的整體組成部分并占有合理的比例,而且也是成績考核評定的重要部分。合作的范圍包括課堂教學與涵蓋包括生產勞動在內的各種社會實踐的結合,學生作為準職業人員參與相應的社會工作活動。只有這樣,工學結合才有旺盛的生命力[3]。
3 以服務求支持,建立校內工學結合實訓基地
在校企合作中,職業院校在著眼于人才培養的同時,需要兼顧企業的生產、經營的需要和利益。應該針對企業的特點和需求,一方面做好教育教學工作,使自己的學生能夠適應并融入所服務的企業,為企業創造價值;另一方面盡己可能為企業多方面的需求提供服務做出貢獻。職業院校建立校內工學結合實訓基地,可以更好服務企業,工學結合有了更為牢固的合作基礎。
職業院校通過建立校內工學結合實訓基地,創造真實的現場環境,將企業的工作環境、先進技術盡可能多地模仿到學校的教學過程中,課堂環境就是工作環境,把學習與工作的結合貫穿于教學過程之中,能夠提高學生服務企業的能力。例如:在學校環境監測實驗室我們按崗位監測任務,設COD崗、BOD崗、揮發酚崗、礦物油崗、氨氮崗、重金屬崗、環境大氣崗、土壤和噪聲監測等,學生輪崗進行訓練。這樣可以彌補學生校外實習時,因實習期短而采用定人定崗,崗位單一,學生無法得到全面鍛煉的弊端,學生得以更快適應各類工作崗位要求。充分利用校內實訓基地和校外企業實習基地,采用“兩條腿”走路的方法,提高了學生就業競爭力。此外,校內的工學結合實訓基地也是職業院校服務企業的基地,利用職業院校自身人才優勢,能為企業解決一些實際問題,甚至還可以作為企業員工培訓基地。只有職業院校在為企業的服務中才能求得全面合作,不斷提高人才培養的質量。
4 以工學結合為突破口,加強雙師型師資隊伍建設
高質量、有特色的“雙師型”教師隊伍是職業院校生存與發展的關鍵?!半p師型”教師不僅要了解行業的發展動態,還必須具備基本的行業道德和行業素養。不僅要清楚各項操作,還必須將生產、管理、服務知識和能力內化吸收以傳授給學生。
通過工學結合的開展,教師能更好地從實踐的層面來不斷完善自身的知識結構、能力水平及技術水準,從而最終促進教師的成長。通過校企合作,實行工學結合培養模式,我們選派中青年教師到環境監測站、污水處理廠、環保公司等生產、建設、管理、服務第一線參加實訓鍛煉,學習實踐經驗。同時,還聘請環境監測、環境污染治理方面的有關專家對教師進行專業理論與操作技能方面的培訓,提高了教師的理論知識和實際操作技能。每年舉行的高等職業學校專業骨干教師國家級培訓也為教師成長提供了很好的途徑。另外,依托職業技能大賽,組織教師、學生參加,可以提升教師的專業知識和技能水平,從而提升高職院校環境類專業人才培養水平。今后還要通過引進、下廠、培養等途徑,加強專任教師隊伍建設,提高專任教師的“雙師”素質。聘請行業專家擔任專業帶頭人,聘請企業技術人員和能工巧匠擔任專業學習領域的教學任務,建設一支結構合理、綜合素質全、職業教育教學能力強、專業技術水平高的“雙師”結構教學團隊。
參考文獻
[1] 陳解放.“產學研結合”與“工學結合”解讀[J].中國高教研究,2006(12):36.
[2] 耿潔.構建工學結臺培養模式框架設想[J].中國職業技術教育,2006(31).
【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2014)01C-0073-02
隨著社會經濟的不斷發展,環保人才尤其是環保技能型人才需求量與日俱增,而現實中卻有不少環境專業畢業生面臨找不到對口工作的困境。這一“矛盾”現象必須通過加強環境專業學生知識和能力的培養來解決。而專業課程體系的合理設置與專業人才培養目標緊密相連,是提高學生綜合素質能力的關鍵。根據“以就業為導向,以職業能力培養為核心,以素質教育為特色”的高職辦學理念,本文以廣西交通職業技術學院環境監測與治理技術專業(公路環境監測與保護方向)為例,對高職環境監測與治理技術專業課程體系改革進行探析。
一、原課程體系概況及存在的主要不足
(一)原課程體系概況
廣西交通職業技術學院環境監測與治理技術專業(公路環境監測與保護方向)從2004年開始招生,原有教學計劃于當年制訂完成,之后作過幾次小的調整,課程體系由公共基礎課程、專業基礎課程、專業核心課程、選修課程(包括專業選修、公共選修)和實踐教學環節組成。詳見表1。
類型 課程名稱 學分 學時數 理論課時數 實訓課時數 考核學期
專
業
基
礎
課
程 工程測量 3.5 70 46 24 1
工程制圖 3.5 70 60 10 1
無機與分析化學 6 90 74 16 2
建筑材料 3.5 85 47 38 2
園林植物 5 68 44 24 2
有機化學 3.5 60 52 8 3
公路工程 6 102 80 22 3
園林規劃設計 3 68 52 16 3
植物造景設計 3.5 60 40 20 4
園林植物栽培與養護 3 96 60 36 4
專業
核心
課程 城市與道路綠地規劃 3.5 60 50 10 4
環境微生物學 3 51 39 12 3
環境監測技術 5.5 72 60 12 3
公路環境評價 4 48 36 12 4
生態學 3.5 60 54 6 3
實
踐
教
學
環
節 無機與分析化學實驗 1 1周 2
環境評價課程設計實訓 1 1周 4
計算機輔助設計實訓 2 1周 4
綠地規劃設計實訓 1 1周 4
畢業綜合訓練 5 5周 4
專業頂崗實習 23 36周 5,6
選
修
課
程
CAD輔助設計 2 34 17 17 2
環境工程經濟 1.5 51 33 18 4
公路環境監理 2 48 42 6 4
橋梁工程概論 3 51 42 9 3
公路建設項目環境管理與保護法規 2 36 36 0 4
固體廢物處理與處置 3 51 42 9 3
注:公共基礎課程、公共選修課程未在表中反映。
(二)原課程體系存在的主要不足
結合這幾年的實際教學過程,以及畢業生就業情況反饋信息,我們認識到上述專業課程體系與社會需求方面存在不相符的地方,主要表現如下。第一,專業課程設置中專業面較窄,課程結構不太協調,未能很好地滿足學生今后從事環境工程工作的基本要求,應刪減植物造景設計等與環境科學關系不大的課程,增設環境科學導論、水污染控制技術等與環境工程專業密切相關的專業課程。第二,部分課程內容有重復,如園林植物和城市與道路綠地規劃這兩門課程的內容有重復??蛇M行優化整合,以提高教學效率。第三,專業課程課時分配不夠合理,重理論輕實踐,實踐課時偏少,導致學生的實際操作能力得不到足夠的鍛煉,缺乏解決實際問題的能力。第四,實訓環節設置沒有很好地考慮專業針對性,學生的專業技能得不到應有的鍛煉和提高。第五,一些課程的上課先后次序不夠合理,應綜合考慮課程內容,做到統籌安排。如應在學完環境微生物學課程的基礎上進行環境監測技術課程的學習,等等。第六,部分專業課程學時數偏少,可適當增加,保證對專業人才的技能培養。
二、課程體系改革思路與方案
(一)課程體系改革思路
根據以上總結歸納,按照“以就業為導向,以職業能力培養為核心,以綜合素質提高為根本”的原則,對廣西交通職業技術學院環境監測與治理技術專業(公路環境監測與保護方向)現有課程體系進行改革。具體思路如下。
第一,以職業活動內容為主線確定課程體系,加強職業能力的培養。在課程設置中,從環保職業活動的需求出發,考慮所設置的課程能滿足污水處理工藝調試管理、大氣污染控制技術操作運行、環境監測、室內環境檢測、環境監理、環保設備調試與維護管理、化學分析操作等多項環境工程相關活動的要求。
第二,從學生在校期間或工作后能更好地獲取與專業相關的各種職業資格證書方面來考慮,如學生通過學習,可考取水環境監測工、大氣環境監測工、污水處理工、化學檢驗工、室內環境檢測員、環評上崗證等,基于此可適當增設相應專業課程或增加該門課程學時數,確定課程標準等。
第三,嚴格按照專業人才培養目標來設置課程,調整原有專業課,提高專業針對性,減少重復性。另可適當增設與公路項目相關的課程,如公路環境保護工程等,使專業定位更合理。
第四,以培養應用技能型人才為目標,增加與專業相關的實踐實訓環節,淘汰部分對專業技能提升幫助不大的實訓項目,并增加部分專業基礎和專業核心課程中實訓課時的比例,優化實踐內容。
第五,選修課的設置應能更好地實現學生專業方向上的拓展與文化素養、社會活動能力的提高。
第六,考慮學院交通行業特色,適當保留公路工程、橋梁工程概論等課程,拓寬學生專業技能與就業方向,但課時和課程類型可適當進行調整。
(二)課程體系改革方案
依據以上提出的改革思路,按知識體系的功能與作用,將專業課程體系分為通識課程模塊、專業基礎模塊、專業核心模塊、工程基礎模塊、專業拓展模塊、實踐教學模塊等6個基本模塊,總計134學分。各模塊學分分配情況見圖1。
圖1 各模塊所占學分比例示意圖
具體闡述如下。
1.通識課程模塊主要開設思想道德修養與法律基礎、思想和中國特色社會主義理論體系概論、數學、英語、體育、計算機應用基礎等6門課程,這與原課程體系一致,但為增大后續專業課程模塊所占比例,此模塊的課時分配由原來的570壓縮為450,共計27學分。
2.專業基礎模塊所開設課程是環境專業的基礎課,它是進一步學習專業課程的前提。此模塊增設了環境科學導論,保留無機與分析化學、有機化學、園林規劃設計等課程,共計15個學分。在課時分配上,調整了理論課時與實踐課時的比例,如兩門化學課程無機與分析化學、有機化學課內實訓課時分別由原來的16 和8增加為36和35,比例分別增加了23%和31%。
3.專業核心模塊立足于職業活動內容與專業人才培養目標,增設了水污染控制技術、公路環境保護工程兩門課程,拓寬了專業知識面;根據專業角度,考慮到園林植物、城市與道路綠地規劃兩門課程部分內容的重疊性與實用性,將兩門課程整合為一門課程,即園林植物及應用;另外,取消植物造景設計課程,加上原開設的環境微生物學、環境監測技術、公路環境評價等三門課程,共計22個學分。此外,在課程授課時間安排上,考慮到課程內容的銜接,將環境監測技術從第三學期調整為第四學期進行,并加大了該門課程的課內實訓課時比例。
4.工程基礎模塊結合學校行業特點,綜合考慮工程技術類人員所需基本技能,開設了工程制圖、工程測量、建筑材料、公路工程等4門課程,共計19.5個學分。在課時分配上,增加了工程制圖、工程測量課內實訓課時數,相應地總課時數由原來的70分別增加到90和80。
5.專業拓展模塊是為了拓寬學生的知識面與就業方向,開設了CAD輔助設計、盆景與插花藝術、公路環境監理、橋梁工程概論、公路建設項目環境管理與保護法規、大氣污染控制技術、Photoshop輔助設計等14門選修課程,共計16.5個學分??筛鶕W校實際情況和學生將來的就業方向及興趣等有針對性地進行選擇。
6.實踐教學模塊增加了水污染控制技術課程設計,并根據課程內容、社會需求等因素,將課程設計時間由原來的1周調整為2周,并取消計算機輔助設計實訓、綠地規劃設計實訓,保留原開設的工程測量實習、無機與分析化學實驗、環境評價課程設計實訓、畢業綜合訓練、專業頂崗實習,共計34個學分。
調整后所形成的6大課程模塊使環境監測與治理技術專業課程體系得以優化。首先,課程的設置更具專業針對性;其次,絕大多數專業基礎和核心課程都加強了實驗和實訓教學,實踐與實訓環節課時比例基本保持在40%以上,理論課程與實踐環節實現了更好的有機結合;再次,對部分課程進行了整合與取舍;最后,調整了實踐教學環節與內容。優化后的課程體系充分發揮了廣西交通職業技術學院現有的教學資源,且凸顯了環保職業活動特色,基本能滿足當前社會對環境工程技術人員的需求。
總之,課程體系的建設一直是教學改革的熱點,是專業建設的重要組成部分,它不是一蹴而就也不是一勞永逸的。隨著高職教育體制改革的不斷深入,高職環境監測與治理技術專業課程體系還將不斷地被充實而更加完善,以更好地提高學生的整體素質,培養適應生產一線需要的環保技術應用型人才。
【參考文獻】
[1]李亞民,陳向平.能力為本素質為魂――高職素質教育培養模式的探索與實踐[J].中國職業技術教育,2006(30)
[2]紀振,田麗娟,朱其兆,等.高職環境保護專業課程體系改革實踐[J].科技咨詢導報,2007(27)
[3]宋衛軍.環境工程專業課程體系設置的探討[J].南平師專學報,2007(4)
摘要:以工作過程為導向、職業崗位能力培養為核心進行“環境監測技術”課程改革,從課程定位、課程設計理念與思路、課程內容體系的確定、教學組織與實施、課程評價等方面進行探討,從而促進學生實踐技能的提高,實現與工作崗位接軌。
關鍵詞 :工作過程;高職院校;環境監測技術;課程改革
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2014)12-0072-04
近些年來,我國高等職業教育發展迅速,已成為高等教育的一支重要力量。與普通高等教育相區別的是,高等職業教育培養生產、建設、管理、服務第一線的高素質應用型人才,是以職業為導向的能力本位教育。學生職業能力的提升,高等職業教育教學質量的提高與專業課程建設密不可分。以工作過程為導向的課程建設模式,強調對學生職業行為能力的培養,以現實的工作流程為主線,將學生對知識的構建融入到實際工作過程中,是一種將工作過程與教學過程相融合的課程開發模式,尤其適用于實踐性、操作性較強的知識及技能的學習。
“環境監測技術”課程是高職院校環境監測與治理技術專業的一門必修課程,具有較強的實踐性及應用性。筆者擬以工作過程為導向,探索“環境監測技術”課程改革,以引導學生更好地掌握環境監測專業知識與技能,獲取相應的職業從業能力及職業發展能力。
“環境監測技術”課程定位
(一)基于工作過程系統化模式下的專業課程體系構建
構建工作過程系統化課程體系是工作過程導向課程開發的前提。環境監測與治理技術專業主要培養學生污染監測、污染治理和企業環境管理的能力,面向企業、工程公司、環保部門及環評機構等相關崗位。
根據專業培養目標和崗位要求,構建了工作過程系統化課程體系,即通過行業需求調研,對本專業對應的“社會職業”進行分析,明確職業崗位職責,再對崗位職責進行分解,確定典型工作任務,并轉換成學習任務,最終形成專業課程體系,如表1所示。
(二)課程定位
由表1可知,“環境監測技術”屬于環境監測與治理技術專業的核心課程。通過該課程的學習,學生需要掌握大氣、水、土壤等環境要素監測的方法及程序,了解環境監測崗位的實際工作過程,培養學生環境監測職業技能及專業綜合素質,為學生畢業后從事環境監測工作奠定基礎,也為從事污染治理、環境影響評價及環境管理等崗位工作提供一定的專業技能儲備,是實現專業培養目標的重要支撐課程之一。在專業課程體系中起著承前啟后的作用,既是“應用化學”、“儀器分析”、“分析質量控制”、“化學分析與檢測技術”等課程的綜合應用,也是“大氣污染控制技術”、“水污染控制技術”、“環境影響評價”等后續課程的基礎性支撐,同時可為水環境監測工、污水處理工、廢氣處理工等職業資格證書的獲取奠定基礎。
該課程的授課對象為環境監測與治理技術專業二年級學生,調查發現,他們已經掌握了一定的專業基礎知識,對將來可能從事的工作崗位有一定的了解,動手操作能力較強,學習態度較為端正,但在自信心、責任感、合作意識、學習主動性等方面仍需提高,愛崗敬業、吃苦耐勞精神也有待加強。因此,“環境監測技術”作為一門專業核心課程,除需培養學生掌握環境監測崗位所需的職業技能外,還需加強學生合作意識、責任感以及認真負責的職業態度的培養。
課程設計理念及思路
(一)課程設計理念
以社會需求為背景,以職業崗位能力培養為核心,以項目為載體,以工作任務為驅動,以環境監測實際工作過程為導向,與行業企業合作進行專業課程開發與設計,注重學生職業能力的培養,采用“教、學、做、評”一體化的模式,從“知識本位”向“職業能力本位”轉變,充分體現職業性、實踐性和開放性的要求。
(二)課程設計思路
以工學結合的工作過程系統化課程開發理論為指導,將學習任務與工作任務相融合,學習的內容是工作,通過工作實現學習。行業企業參與課程開發和建設全過程,從確定工作崗位,明確工作任務到形成教學內容,再到實施教學方案,整個過程都有企業參與,充分體現工學結合的思想。課程開發基于真實的環境監測工作崗位的典型工作任務,并參照國家職業技能鑒定標準的要求,進行課程教學的組織和設計。
課程內容體系的確定
(一)課程內容的選取
以相應職業崗位的典型工作任務及工作過程為導向進行課程教學內容的選取。首先,通過召開行業、企業專家研討會、問卷調查、深入企業調研、本專業畢業生跟蹤調查等活動,確定環境監測與治理技術專業的主要就業崗位,即環境監測崗位、污染治理崗位、環境影響評價崗位及其他分析檢驗類崗位,這些崗位中與“環境監測技術”課程相關的主要工作任務包括水及廢水監測、環境空氣及廢氣監測、土壤污染監測、固體廢物監測、噪聲污染監測等;然后,由專業教師及行業技術專家組成工作小組,從知識要求、能力要求、素質要求三方面分析完成這些崗位工作任務所應具備的綜合職業能力,如表2所示。
(二)參照崗位工作實際,構建教學內容體系
參照崗位工作任務及相應的職業能力,借鑒國家職業技能鑒定標準的要求,校企合作共同進行課程教學內容體系的構建。從環境監測實際工作任務中提煉出學習任務,將崗位綜合職業能力融入其中,設置了以項目為載體的課程內容體系。包括4個學習項目、8個子項目,每個項目又分為若干學習任務,如表3所示。
從表3可以看出,每一個學習項目又分為第一層次和第二層次兩個子項目,其中第一層次項目屬于基礎性項目,學生在教師的指導下完成整個項目過程;第二層次項目屬于主導性項目,學生在完成第一層次項目的基礎上,通過查閱資料、分組討論等方式自主完成整個項目,以學生為主體,教師主要起組織引導的作用。相較于第一層次子項目,第二層次項目更強調學生的自主性學習。每一個子項目都是一個完整的工作過程,這種遞進式的項目設計由簡單到復雜,符合學生的認知規律及綜合職業能力形成發展的規律,學生在完成項目的過程中,獲取專業知識,逐步形成崗位綜合職業能力。
在項目設計上,考慮到實際可操作性,盡量選擇周邊環境作為我們的監測對象。如環境水體監測我們選取南通市的護城河——濠河水體作為監測對象,大氣環境監測及生活垃圾監測選擇學校附近的居民區,城市交通噪聲的測定選取學校門口的青年路主干道,廢水、廢氣及噪聲監測選擇校企合作企業。這樣做一方面考慮到項目的實際可操作性,另一方面將課程的學習與學生生活環境、將來的工作環境相結合,有利于激發學生的學習興趣,提高學生的學習熱情。
由于環境監測方法、手段發展迅速,因此在教學內容上,要兼顧學科前沿發展趨勢,及時補充新方法、新技術、新標準,增加環境監測技術最新研究成果,使教學內容更趨于合理。
教學組織與實施
(一)以工作情境為基礎組織教學
在教學組織過程中,采取仿真化的情境設計,以職業活動為導向,營造職場氛圍,讓學生身臨其境地體驗到環境監測實際工作流程。具體教學過程包括任務導入、分析探究、方案實施、綜合評價等階段?,F以水和廢水監測第二層次項目××企業生產廢水監測為例。
任務導入 將學生分成若干工作小組,每組4~5人,教師作為項目委托方,將對某校企合作企業生產廢水監測的任務交給每個工作小組,并簽訂項目任務書,按照環境監測的全過程完成項目工作,包括監測方案的制定、樣品的采集、保存、預處理、分析測試、數據處理、綜合評價及建議,最終形成監測報告。
分析探究 各工作小組接到任務后,首先要進行調查研究,收集相關資料,了解企業用水情況,廢水的類型、排放量,主要污染物的種類及排污去向,廢水處理情況,排污口的位置及數量等,然后組內成員共同討論,確定監測項目、點位,采樣時間及采樣頻率,采樣及分析方法,質量保證措施等,在此基礎上完成監測方案的制定。然后各組選派一名學生進行PPT匯報,師生共同討論,形成最終方案。在討論過程中,教師對項目中所涉及的理論知識進行穿插講解。
方案實施 各工作小組按照最終方案,在教師指導下,開展監測分析工作。教師作為工作過程的組織者和指導者,應及時地為學生提供指導和幫助。如對所用到的采樣儀器及分析儀器的使用進行介紹,將理論教學與實踐教學相融合,對學生在項目實施過程中遇到的問題及時給予解答,提出合理化的建議。
綜合評價 項目實施結束后,各工作小組展示最終的項目成果,小組成員與教師一起從方案設計合理性、實際工作完成情況以及學生的學習能力、工作能力、創新能力、工作態度、團結協作、職業素養等方面進行點評。同時,教師引導學生對在項目實施過程中所學到的新知識、新技能進行歸納總結,完成新的知識體系的構建。
采用“教、學、做、評”一體化的基于工作過程的教學組織方式,以教師為主導,學生為主體,學生通過分工合作共同完成一個具體的工作任務,在真實的工作情境中獲取知識及技能,了解自己所從事工作的價值,更有利于培養學生的職業自豪感。
(二)運用多種教學方法與手段
任務驅動的項目教學法是本課程的主要教學方法。以項目帶動教學,以實際工作任務為教學推動力,調動學生自主學習的能力,培養學生的責任感、創新能力、團隊協作精神及吃苦耐勞的精神,這也是對企業對員工的基本的素質要求。
在實際教學過程中,針對不同內容、不同對象、不同環境采用靈活多樣的教學方法。如在任務導入階段,可采用案例教學法、問題教學法,在分析探究階段,多采用小組討論法、啟發引導法,在方案實施過程中,要用到各類采樣儀器及分析儀器,可采用演示講解法、現場教學法,在綜合評價階段,運用自我評價法、學生互評法等。
在教學過程中,注意多種教學手段的運用。如對于采樣點的布設、分析儀器的結構及操作過程、監測機理等可借助多媒體輔助教學,增加課堂教學的直觀性,提高教學的表現力和教學效果。同時,建立和完善環境監測課程教學網站,包括課程設計、教學課件、課程學習參考資料、練習題、在線答疑等,構筑一個網上學習交流的平臺,學生可以借助課程學習網站查閱相關資料,進行課程的自學,并與教師進行互動交流,及時解決課程學習中的疑點。
(三)拓展實驗實訓的途徑
“環境監測技術”課程是一門實踐性很強的課程,需要不斷強化實踐教學,拓展實驗實訓的途徑。
良好的實訓條件是提高課程教學效果的重要保障,為保證每一項工作任務順利實施,應推行實驗室開放機制。如對于土壤中重金屬的測定,整個過程包括土壤樣品的采集、制備、預處理、分析、數據處理等,其中樣品制備及預處理所耗費的時間很長,僅靠課堂上的時間是遠遠不夠的。因此,應實行實驗室全天開放,學生提前預約時間完成部分工作任務。同時,鼓勵學有余力的學生申報大學生創新項目,參與教師的相關科研項目,激發學生的創新思維、提高學生的科研能力。
充分發揮校外實訓基地的優勢,利用校外實訓基地的設施、設備等條件開展教學。如組織學生到當地環境監測站、污水處理廠、企業環保部門等進行參觀實習,使學生進入真實的工作環境,了解環境監測技術在實際工作中的具體運用,培養學生的職業責任感。邀請環境監測站的技術人員定期為學生做專業知識講座,了解最新的環境監測手段、技術及發展趨勢,培養學生專業知識學習的興趣。
課程考核評價體系的建立
課程考核評價是對學生學習效果的檢驗,良好的課程評價體系是激勵學生學習、提升教學質量的重要保證。對學生的考核應貫穿于整個教學過程當中,全面考核學生的知識掌握情況、實際操作技能以及學生的學習態度、團隊協作精神、創新思維能力等。
基于工作過程的課程考核評價體系,是以學生完成每個學習項目的過程評價為主,期末考核為輔,教師評價與學生自評、互評相結合的全過程多元化的考核評價體系。
過程評價主要考察學生在每個項目中的綜合表現,從學生完成每個項目的學習態度、方案制定、方案實施、結果分析、項目報告等方面加以評價,如表4所示;期末考核主要考查學生對基本理論、基礎知識的掌握情況。學生最終成績由過程性評價與期末考核相結合,其中過程評價占70%,期末考核占30%。
結語
基于工作過程系統化模式下的專業課程改革是目前高職院校課程改革的趨勢。以工作過程為導向,對高職院校“環境監測技術”課程進行改革,可激發學生的學習興趣及學習熱情,以能力培養為核心,提高學生的創新能力、團隊協作等專業綜合素質,為學生畢業后能盡快適應實際工作崗位打下堅實的基礎。
參考文獻:
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智能家居就是以住宅為平臺,兼備建筑、網絡通信、信息家電、設備自動化,集系統、結構、服務、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環保的居住環境。智能家居系統可以為您提供家電控制、照明控制、窗簾控制、電話遠程控制、室內外遙控、防盜報警、以及可編程定時控制等多種功能和手段,使您的生活更加舒適、便利和安全。筆者所在的課題組利用當前智能家居技術的新理念與技術,開發技術先進、性能卓越、實用性強的物聯網智能家居實現系統,并指導學生掌握其管理與維護技術。
1 物聯網智能家居實訓系統組成和內涵
物聯網智能家居實訓系統由智能照明、智能安防、人臉識別門禁、智能音響、智能冰箱、能耗監測、環境監測、智能窗簾等子系統,及物聯網應用上位機管理軟件組成,各子系統通過連接電纜進線連接,采用 ZigBee、wifi、3G 多種網絡技術傳輸傳感及控制信息。系統支持智能家居設計、安裝、調試以及應用編程等多種方式來鍛煉師生的技術水平,是一套既能展示物聯網智能家居應用,又能掌握相應技能和知識的實訓系統。
本開發平臺實現對物聯網三層(感知層,網絡層,應用層)的全方位技術運用,比較全面的兼顧了物聯網所涉及的各類技術,包括無線傳感器硬件、嵌入式軟件系統、Wifi、Internet 端應用軟件開發教學,設計提供了智能家居多個子系統的應用實訓,該系統所涉及到的技術主要包括:電子電路、2.4GHz 高頻通訊、ZigBee 無線網絡、無線傳感器、無線 SoC、嵌入式 ARM、UHF RFID 射頻識別、3G、Ethernet、服務端軟件開發。
開發平臺提供了功能強大的以 ARM 處理器為內核的網關硬件和自主研發的網關核心軟件,不僅能完成多種無線網絡管理,傳感器和射頻識別信息處理,而且可以通過不同無線和有線網絡路徑,將數據傳輸到上位機管理平臺,并存入數據庫,支持遠程訪問,并運用虛擬技術仿真智能家居場景及設備解決場地及設備制約因素。
2 系統功能
針對職院學生,主要鍛煉的是學生的動手能力和實際操作的技能。學生可以根據自己的設計想法改變模擬房間內環境,也可以通過一體式計算機通過因特網訪問房間內自動化服務器,對智能設備、視頻監控等遠程控制、訪問。該裝置能進行智能家居系統設計、線路的設計與連接、調試、故障排除、系統配置等實驗和實訓。
在打分環節考慮到人為因素對比賽結果的影響,在系統中,特別設計了自動評分功能,對各個系統網絡連通性、電源接線、軟件配置進行自動化檢測,為實訓成績提供客觀的依據。
2.1 智能照明
包括智能照明管理軟件模塊、燈控模塊/調光模塊、通信模塊、燈具,通過和網關通信,支持本地控制和管理軟件遠程控制,本地可以設置感應開/關閉,并和光敏檢測模塊聯動,實現自動化。
2.2 智能安防
包括智能安防管理軟件模塊、窗磁、煙霧感應器、主動紅外入侵探測器、攝像機、雙鑒探測器對非法入侵、火情、煙塵等監測,針對突發事件做出緊急處理,與 GSM/GPRS 短息貓聯動,當發現有異常時攝像機自動截取畫面并發送消息至指定手機或報警。
2.3 人臉識別門禁
人臉識別門禁系統由主人臉識別門禁機、門禁控制器和電鎖組成(聯網時外加電腦和網絡通訊設備),使用方式屬非接觸方式,出入人只要在人臉識別門禁機附近(30-80 厘米)晃動一次,人臉識別門禁機就能將識別結果發送到門禁控制器上,然后由門禁控制器進行檢查核對合法性,決定是否進行開門動作。整個過程只要在有效的使用范圍內均可實現門禁管理功能。人臉識別門禁機安裝門邊墻內外,而不影響其工作。
人臉作為每個人身體的一部分、不能復制、安全可靠。并通過網絡與電腦進行實時監控(可由電腦發指令開/關所有門,并可實時查看所有門的狀態)、數據處理、查詢、報表輸出等。
2.4 智能音響
包括智能音響管理軟件模塊、情景音樂系統主機、高保真音箱,通過軟件平臺來控制音樂的播放。
2.5 智能冰箱
包括智能冰箱管理軟件模塊、RFID 讀寫器、食物冷藏柜。通過 RFID 技術實現食物管理功能,通過 PC管理平臺訪問,配合食品圖示,能看到冰箱內的食物信息,食品提醒設置,一旦冰箱內食物短缺或過期,就會發送短息到指定手機。
2.6 能耗監測
包括能耗管理軟件模塊、智能插座、能耗統計模塊。通過智能插座實現所有電器通過數據采集終端,無線網絡,實現無線抄表、管理功能??梢远ㄖ平y計分析功能,并通過監控系統控制臺、智能手機實現可視化查看和管理,體現綠色節能理念。
2.7 環境監測
本系統包括環境監測管理軟件模塊、溫濕度、光敏無線通信模塊。實現溫度、濕度、光敏等監測,針對環境參數設備智能開啟相關設備自動調節環境溫濕度或與其他系統進行聯動,對突發事件做出緊急處理。
2.8 智能窗簾
本系統包括智能窗簾管理軟件模塊、窗簾控制器、電動窗簾,通過和網關通信,支持本地和管理軟件遠程控制, 本地可以設置感應開/關閉,并和光敏檢測模塊聯動,實現自動化。
2.9 上位機管理軟件
系統包括照明、窗簾、能耗、電器、安防、環境監測、實訓評估模塊,本實訓管理平臺是以上各個系統的一個綜合性、集中管理平臺。內容包括:系統的實時狀態查看、遠程控制、數據存儲、統計分析、參數設置、預警。如圖1所示。
3 系統特色
真實的家居環境需要投入大量的人力物力,從實訓的角度來說,需要耗費大量的時間和經歷建造樣板房,投入巨大。因此,設計采用模擬家居環境的智能家居系統,將涉及到的應用及控制模塊和設備安裝部署在可收縮的網孔板機柜上,減少對空間的占用,并可應用于以后的實訓教學中。
智能家居實訓系統安裝在一個網孔板機柜上,可以收攏展開,展開后尺寸為 2.4m*0.8m*1.9m(長*寬*高),收攏后尺寸為 0.8m*0.8m*1.9m(長*寬*高),實訓設備可以自由安裝,具有很大的靈活性。
各系統的控制模塊均安裝在 86 盒內,可靈活部署在網孔板的任意位置,方便師生根據自己的設計完成施工。
4 總結
本文介紹了一個物聯網智能家居實訓系統的設計與實現,系統中模擬了智能家居中的部分場景,并在實驗室環境中做了大量的模擬測試,程序運行良好。總之,進行基于 ZigBee 技術的物聯網智能家居系統的設計分析,有利于提升基于物聯網智能家居系統設計水平,促進在實際中的推廣應用,具有積極作用和價值意義。
參考文獻
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作者簡介
2角色扮演教學法
角色扮演理論是以米德的角色理論和班杜拉的社會學習理論為基礎發展起來的,是情景模擬活動應用得比較廣泛的一種方法,具有學生主動參與性、靈活性、自主性、群體性及實踐性等優點。在環境工程教學中,教師需設計好角色扮演方案。
2.1準備階段專任教師與企業工程師設計好特定的角色扮演場景,涵蓋學生前期所學的課堂理論知識及校內平臺實踐內容,方便學生理解并應用于工程實踐。并準備好完成場景任務所需的工具、設備及材料,規劃好場景各種角色,并限定工作任務及流程。期間注意與學生溝通,使學生做好相關準備工作。
2.2實施階段根據所規劃的角色及對應的工作任務,參與人員配合執行設定的整個流程,并在操作過程中,說明自己的處理方式及依據。環境工程設計過程中,角色需求量并不算大,但角色間溝通交流意識強烈,因此,在角色扮演過程中,指導教師應發揮總體控制的作用,控制整個過程的節湊和時間,適時點評和提問,組織現場,引導學生解決問題及相互溝通和協調。
2.3考核階段角色扮演完成后,指導教師(包括專任教師和企業工程師)和學生共同進行考核評價,點評整個流程各個環節各個角色的職責是否如期完成及其效果,并進行打分。指導教師可進行進一步的歸納總結,讓學生對各角色的認識更為深入,解答更為專業的問題。
3教學實踐案例
下面以水處理工藝為例說明一個完整的基于校企“雙平臺”的角色扮演方案的設計和實施。
3.1校內平臺準備階段
由水污染控制工程方面的專任教師給學生講授相關的理論知識,針對各種水質特點介紹水處理工藝,奠定扎實的理論儲備。在此基礎上,教師利用校內平臺的資源,如在環境監測與分析實訓室、環境污染防治實訓室(1)及檢測實訓室(2)指導學生完成水質分析檢測實訓(如COD/BOD5/氨氮/總磷/SS/pH/DO等指標)及環境工藝模擬設計實訓(如傳統活性污泥法/生物轉盤/A/O等),使學生具備一定水處理工藝設計的工程理念和經歷。
3.2校外平臺角色扮演方案的設計
3.2.1應用場景設計此次校外實戰平臺選擇陽江高新區第一污水處理廠(該廠水處理工藝為微曝氧化溝),校內專任教師與該污水處理廠工程師經過一定的溝通準備,設計好實踐場景。學生到達該廠后,在指導教師的帶領下,首先對污水處理工藝作整體了解,然后由該廠的工程師詳細介紹各個處理環節及構筑物,包括進水口、格柵、沉砂池、生物池、沉淀池、消毒池、出水口等等,并回答學生的疑問。提問結束后,給每個學生分發污水廠近一個月的水質報表數據。
3.2.2角色設計水處理化驗員2組4人,污水處理技術崗人員3組18人(包括格柵間3人,沉砂池3人,初沉池3人,生物池3人,二沉池3人,消毒間3人),中控室2組4人,機修車間1組3人,污泥處理技術崗人員3組6人,總工1人(由污水處理廠工程師承擔),環境監測站檢查人員1組5人(由專任教師承擔此次檢查任務的負責人)。
3.2.3任務設計要求各組人員各司其職:化驗員負責進出水口的水質監測;技術員按照分配好的崗位負責構筑物及其設備的運行,如格柵間工作和備用格柵的輪工轉換,沉砂池、初沉池和二沉池沉淀物及浮泥的排空,生物池的曝氣量及污泥工作情況的控制,消毒間的紫外燈及投藥控制,污泥處理系統的運行及最終處理等;中控室人員負責監控整個水處理流程及運行參數;機修人員負責設備的調試及維修工作;總工負責指揮及協調全局;監測站工作人員負責檢查各組人員的工作情況及構筑物運行概況和水質數據,所有工作人員均有義務回答檢查組人員的任何疑問。
3.3實施角色扮演方案
此次方案可按以下流程推進:(1)工作人員各就各位,開始角色工作;(2)總工向環境監測站檢查組人員介紹工廠概況,包括地理位置、交通狀況、人員組成及組織機構、規模等;(3)各崗位工作人員陳述工作任務和職責,如化驗室人員需說明進水來源及水質特點、出水水質特點等,污水處理技術崗人員需按照崗位逐一介紹工藝操作控制條件、取樣點、給藥點、加藥量、曝氣量、曝氣周期、活性污泥循環量及循環點、污泥產生量及污泥去處等;(4)檢查組組長(指導教師)詢問各工段操作人員的配備及工作制度等,并指定組內檢查人員根據上述工作人員及總工的介紹,現場繪制水處理工藝流程示意圖,按照所繪示意圖逐一檢查各崗位配備的主要設備的規格、型號、裝機容量及臺數等,并現場提問水分析的基本項目、分析檢測方法及工藝檢測規律、水處理的經濟指標、能耗、設備備件消耗量、污水成本等;(5)現場走訪完畢,各組人員到達中控室,檢查組人員繼續核實中控室的運行參數及出水指標,要求各崗位工作人員針對各個參數及個別異常數據給出合理解釋;(6)檢查組組長(專任教師)總結此次檢查任務,明確提問過程中涉及到的知識點和內容,指出各角色人員的不當或不足之處,并和總工(污水處理廠工程師)探討該處理工藝(微曝氧化溝)和其他多種污水處理工藝的特點及優缺點,要求各角色參與人員就所擔當的崗位角色,思索進一步優化的操作模式和方法。
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)01-0128-03
培養高層次應用型人才是應用型本科教育的主要任務之一,而人才培養目標的實現歸根結底是課程及課程體系的改革和完善。近幾年,我校的環境科學專業課程建設已取得了一些成效[1,2],積累了一些經驗,為優化教學過程,提高教學質量,推動高層次教學改革,培養專業合格人才起到了良好的作用。但是,以往所進行的課程建設基本上是單門課程結構的整合與改革,忽視了相關課程間的橫向聯系和交叉綜合,從而導致專業課程間的教學合力不能發揮,專業培養優勢不能凸顯,教學效果也得不到最大程度的提升。[3,4]在社會經濟飛速發展的今天,我校環境科學專業要培養適應經濟社會發展需要的應用型人才,就必須對專業課程的建設和改革提出新的要求,即要求課程建設必須由單門課程建設與改革轉向課程群的建設與改革。[5,6]
環境監測與分析課程群是環境科學專業系列課程中的重要組成部分。這些課程基于化學分析理論,以化學分析手段為主,研究環境中各種污染因子的分析方法、監測理論、實驗操作技術和實驗數據的統計分析與處理,實踐性強,在環境專業本科生培養中占據非常重要的地位。課程組理順了環境分析與監測相關課程的關系,以問題為導向集中力量對課程群結構、課程內容、教學方法和手段、評價方法等進行系統性改革,進而獲得了課程設置、教學內容、實踐平臺、教學方法和手段的整體優化,有效提高了教學質量。
一、課程群構建的思路
課程群教師瞄準環境科學專業應用型人才培養的定位,按照“基礎為主,強化實踐,面向應用,提高素質”的培養目標,以課程優化整合為重點,以改革教學內容、教學方法與手段為主要內容,對原有教學體系中相關課程進行優化重組,構建了由理論教學、實驗教學、實習實訓、素質拓展四大環節組成的,以技能型和應用型的分析監測人才培養為核心的環境分析與監測課程群教學體系(見圖1)。
理論教學包括必修的無機及分析化學、有機化學、環境儀器分析、環境監測四門理論課,課程組以“必需、夠用”為度,少而精的講授無機和有機污染物性質、分析方法,布點、采樣、監測、分析評價的基礎知識和基本理論,計劃課時分別為64、48、48和48。在教學內容的安排上遵循實用原則,循序漸進、重點突出;內容設計上是以案例引出問題,以問題引出解決的方法,以解決方法形成基本概念和原理,以原理指導問題的解決,以此促進學生學習興趣,形成科學思維方法,激發自主學習動力。實驗教學環節強調“技能的規范性與標準化”,開設基礎化學實驗、環境儀器分析實驗、環境監測實驗三門獨立設課的實驗課,計劃課時分別為80、48和48?;A化學實驗訓練學生規范的基本化學操作,環境儀器分析實驗側重學生的大型分析儀器操作技能的訓練,環境監測實驗90%以上的項目采用最新的國家標準監測方法;此外,增強實驗的應用性,減少驗證性實驗比例,根據行業需求、教師的學科基礎和科研方向,結合課程的特點,增加綜合性、研究性實驗內容。實習實訓環節強調“技能的行業應用”,包括專業調查與見習、畢業實習中的環境分析與監測模塊,培養學生污染因子、污染源調查以及實際樣品采集、分析監測、報告評價能力,這兩門課都安排在實踐周中進行,時長分別為1周(25學時)和4周(100學時)。素質拓展環節突出“實踐和創新”,開展包括高級環境監測技術,如生態遙感遙測、便攜式環境監測、在線監測技能的培訓;鼓勵學生參加大氣、水環境監測技能以及水質分析化驗技能的考證以及教師科研、學科競賽等項目,培養學生社會實踐、解決行業實際問題和基本的科學研究能力。此環節,學生可以根據自己興趣自由選擇,但最少不低于80學時。
新的課程群體系打破了單門課程內容的獨立性,具備了大課程體系的完整性,刪除重復及陳舊知識,填補空白,使群內課程由相互隔離變成相互貫通,由相互重疊變為相互補充,真正做到教學內容有機融合,相互關聯與照應。
二、課程群的教學方法和手段改革
教學方法和手段的改革與創新是培養高素質應用型分析監測人才的關鍵,課程群教學采用“問題導向-網實結合”的探究式教學方法激發學生的學習熱情,擴展學生課外的自主學習空間。
(一)“問題導向的探究式”教學法
“問題導向的探究式”教學方法包括實例的引入(創設分析、監測工作中實際遇到的問題情境),問題的提出(根據實例情景,教師因勢利導提出若干與基礎知識和基礎理論相關的專業問題),問題的解決(引導學生搜集信息、分析問題,進而得出方法,歸納原理),應用拓展(通過新的應用,鞏固知識體系)四個過程。整個過程的實施以問題解決為主線,引導學生積極、主動地探究問題解決的全過程,使學生親歷知識產生與形成的過程,學會獨立思考,通過問題解決還可使學生獲取知識、解決問題的能力得到提升。以環境儀器分析課程中氣相色譜分析法的教學為例(見圖2),首先引入“氣相色譜法測定環境樣品中鄰苯二甲酸酯類環境雌激素”這樣一個具體的實例,接下來提出問題:要掌握這種方法,那么需要解決的問題有哪些?問題分析完后,怎么解決?得出方法后,再由學生分析類似問題,查資料拓展該分析方法的應用。
同樣,在實驗教學中也采用“問題導向的探究式”教學方法?;A技能實驗在教學過程中突出“問題導向”,目的是使學生牢固掌握基本的環境分析與監測技能。如“水樣六價鉻和總鉻含量的測定”,教師對實驗目標、關鍵點和主要內容提出要求,并對學生的實驗操作進行指導,學生作為實驗主體參與包括實驗準備的全過程,自編的實驗教材不再提供具體的試劑配制量,在這個過程中學生選擇哪種水樣預處理方法,需要的試劑如何配制,配制多少的量,標準曲線如何制作都以空格的形式作為問題提出,學生需在實驗前先行預習解決。這樣既培養學生扎實的基本功和全方位的問題解決能力,又培養學生嚴謹、細致的實驗作風和責任感。綜合和研究性實驗則在“問題導向”的基礎上,按照“探究”的方式開展,如“廢水可生化性評價”,實驗指導書只提出實驗的目標,而水樣采集、方案擬定、完成實驗、撰寫總結都由學生在教師的指導下獨立完成。經過系統的訓練,學生查閱資料、設計實驗、分析數據、撰寫報告等解決環境分析與監測問題的綜合能力都得到了顯著的提升。
素質拓展和實習實訓課程按照“自主、協作和開放”的模式實行。課程群教師依據“優化課內、強化課外”的原則,全面開放實驗室,學生組成團隊,自主選擇,有計劃的訓練分析和監測能力,有效地促進了學生自主協作能力與實際應用技能的發展。
(二)“網實結合”的教學法
“依托信息技術,完善教學手段建設”是提升教學質量,培養應用型人才的有效方法。近年,基于建構主義教育理論開發的課程管理系統――“Moodle”交互平臺已不斷完善,環境分析與檢測課程群即以“Moodle”為交互平臺,“網實結合”地進行教學,這樣不僅打破了學生學習和師生互動交流的時空限制,促進溝通交流,且加大了信息量,拓寬了學生的專業視野,提高教學的質量和效率。
利用“Moodle”建立環境分析與監測課程群的網絡學習平臺,主要包括資源下載、互動交流和成果提交三大板塊(見圖3)。資源下載板塊包括課程學習指導、課程進度及安排、課件以及視頻、動畫、軟件等。課前,教師在“Moodle”平臺上將需要“解決的問題”提前,學生根據平臺上提供的資料、講義和其他擴展性的學習資源,如網站鏈接等,提前做好預習準備。這些資源也可用于學生課后復習,以利于進一步鞏固課程教學內容?;咏涣靼鍓K設置多個功能區供師生之間互相交流,如:問題討論區、在線搶答區、在線測試區和評價反饋區等,以期達到師生、生生有效互動,提高學生學習興趣,提升學習效果;另外也使教師能及時了解學生對學習內容掌握的整體水平,適時調整教學設計。成果提交板塊,使學生可以方便提交各項任務成果,教師可以隨時隨地批閱成果。
三、改革考核方法,建立“全過程、多元化”評價方法
考核在教學中具有引導和促進作用,好的評價可以有效促進課程的學習效果。課程群教師以“掌握基礎知識,提高能力,培養技能型和應用型為核心”,采用既注重過程又注重結果的課程考核方法。
理論課程評價改變一紙試卷定乾坤的考核辦法,強化教學過程管理。如環境監測課程的期末考核采用閉卷形式,由試題庫自動組卷,考核學生的基本知識、基本理論,占總成績的50%;平時成績占50%,包括課堂提問、moodle在線搶答和測試、個人和小組協作作業等多種形式。實驗課程同樣采用平時表現、實驗預習、實驗操作、合作研討、實驗結果、實驗報告等多種形式相結合的考核方法,同時對有創新表現的學生給予額外加分,多方面、多角度對學生學習效果進行評價,全面衡量學生的理論知識、實驗技能與創新能力,激發學生實驗興趣,促進學生全面發展。
四、實踐效果
浙江萬里學院環境科學專業從2010級開始實行新的環境分析與監測課程群教學內容、教學方法和評價方法。從效果看,基于應用型人才培養的環境分析與監測課程群的建設與實施,弱化了課程的獨立性,強化了課程之間的銜接,確保了內容的層次性、邏輯性、遞進性和連通性,夯實了學生的專業知識和專業技能,拓展了學生專業素質。課程群“問題導向-網實結合”的探究式教學方法和“全過程、多元化”評價方法激發了學生的學習熱情,切實培養了學生自主獲取知識、解決問題等綜合應用能力。學生學習目的明確,積極性高,對課程群的平均滿意度達95%以上,畢業學生的環境分析與監測能力也得到了社會的高度認可與贊賞。但環境科學是一門綜合性的學科,涉及面廣,交叉性強,探索培養適應經濟社會發展的應用型環境人才是一項長期的、持續漸進的大工程,環境分析與監測課程群作為核心課程群之一,如何與其他課程群有效分工和銜接仍然需要持續思考和研究。
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環境科學專業是一個較特殊的專業,是幾乎橫跨所有學科,與人類生活息息相關的專業。因此人才培養的宗旨是利用物理、化學、生物等基礎知識為日常生活的環境問題解決服務[1,2],強調實驗技能與理論知識的融會貫通,其工程實際應用的基礎是環境監測綜合實驗設計能力[3]。
一、我校環境科學專業實驗課程設計存在的主要問題
我國大部分高校的實驗課程依然是以演示培訓性為主,缺乏綜合實驗的設計,以我校環境科學專業實驗課程為例,主要存在以下幾個方面的問題:
其一,該專業帶有較強的實驗技能要求,橫跨物理、化學、生物多門基礎學科,基礎過程量巨大,而現有的教學計劃和實驗條件僅能滿足理論性和部分基礎性培訓的要求,難以達到對學生技能性和理論聯系實際的強度要求,往往造成學生了解環境監測的方法,也了解檢測實驗所需的實驗儀器和試劑,但不知道如何設計具體的實驗方案,形成典型的能說不能做和高分低能現象。
其二,當前實驗教學體系主要是以專業課程為主組織實驗教學,缺乏具有一定的綜合性、創新性,且能夠貫通多門課程的配套實驗內容設置,同時固定的實驗步驟導致學生的學習積極性和主動性不高。
其三,環境科學是一門理論性與實驗性均很強的學科,其技術與應用的知識更新速度之快,可以說是一日千里。特別是環境監測技術的飛速發展使環境問題的研究日新月異,導致專業建設出現一定的滯后性,導致課堂所學、實驗中所用并非當前先進或主流的技術,甚至有的是已淘汰的技術。
綜上所述,如何強化學生能力和技能培訓,克服專業建設的滯后性并提高學生的學習積極性和主動性就成了本專業建設的重點和難點。從理論上講,解決強化學生能力和技能培訓的問題,需要改善的必要實驗條件和增多實驗課程的設置,這在我校是難以做到的;克服專業建設的滯后性,就意味著要經常調整教學計劃和內容,這與現行管理體制是有沖突的;提高學生參與并設計實驗的積極性和主動性,則需要經常調整實驗教材。同時,上述問題隱含著一個更深刻、更難以解決的問題——教師的業務水平及知識的與時俱進問題。
二、環境科學專業實驗促教學實訓培養模式的建立
為了充分解決上述教學實踐過程中存在的問題,根據當前環境科學學科建設構架和學生培養的目標,結合社會對人才的需求,尤其是專業能力和崗位要求,選取與我們日常生活與健康息息相關的環境質量問題為研究對象,重點研究科研和實驗教學這兩個環節有機融合的方案,探討以實驗促教學的人才教學培養模式。環境科學專業實驗促教學實訓培養模式具有如下特點:
1.在教學方式上,將目前學科研究熱點融入案例教學實訓,彌補現有的單一教學方式的不足,例如,知識更新過慢、內容枯燥、學生參與性不高等缺點。
2.在教學內容上,綜合實驗的相關內容具有鮮明的代表性、知識綜合性和交叉性,給學生提供較好的知識應用平臺,有利于學生對所學的知識的積累與掌握。
3.在組織形式上,結合培養方式將學生融入綜合實驗的設計過程中,引導學生分組參與文獻調研與實驗方案的設計,注重學生之間的協調與溝通。
4.在人才培養模式上,強調因材施教,自主學習與探索,注重學生的全面發展和專業個性化發展。
三、實驗設計方法
考慮到專業的特殊性及我國的環境污染現狀,選擇激發學生探索興趣的環境問題為研究對象(如校園空氣質量等),采用學生自主設計實驗方法,老師分組指導的方式進行研究。綜合設計實驗進行的主要步驟如下:
1.明確研究對象:隨著工業化程度的提升,人類活動對環境的干擾程度日益增加,使某些污染物進入環境中,呈現出足夠的濃度,從而危害人類和其他生物體的健康的現象。環境質量監測是確定污染程度的必要手段。鼓勵學生利用我校教學、科研資源,特別是我校圖書館的圖書資源及各類電子網絡資源,了解本領域課題研究的最新進展情況,明確研究對象。
2.實驗設計思路:通過環境背景的調查,確定監測和評價的主要污染物;布設監測網點進行環境質量現狀監測和分析;對調查和監測結果進行系統分析;建立和選擇評價模式,對環境質量現狀作出評價。
3.實驗方案的確定:①監測點的布設,根據布設采樣點的原則要求布設采樣點并確定采樣數目;②確定采樣頻率、采樣時間及安排;③確定采樣、分析及數據處理方法。
4.完成研究報告。
四、問題與對策
在近兩年的課題研究與教學實踐中,以我校環境科學專業的部分本科生為培養對象,按照本文所提出的綜合實驗設計促教學培養模式進行實踐研究,其主要存在的問題是:其一,實驗設計過程中需要大量文獻調研,文獻中的前沿技術,專業課程的教學進度及課程知識積累難以保持一致;其二,在該培養模式中,學生在實驗室的時間大大延長,對實驗室管理人員的工作帶來了一定的影響。
對于上述主要問題,可通過以下途徑予以探索和改善:其一,適當通過建立相應的制度,建議在專業課程的教學過程中增加前沿知識的講授和鍛煉學生對前沿知識的閱讀能力;其二,加大學生實驗規范性教育力度,提高學生實驗過程中的實際操作能力。
五、結語
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)13-0059-02
一、指導思想
根據教育部“卓越工程師教育培養計劃”、“面向工業界、面向未來、面向世界”的工程教育理念,以社會需求為導向,以實際工程為背景,以工程技術為主線,著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力,配合我國教育強國、提高自主創新能力、建設創新型國家的國家發展戰略,解決地方突出的環境問題。通過對環境產業發展和人才需求的調研,編制安徽科技學院“環境工程”專業卓越工程師教育培養計劃實施方案。本方案結合了環境問題產生的背景和市場需求特點,以完善知識結構、強化綜合能力和提高工程素質為培養核心,通過不斷豐富工程內涵、優化學生知識結構、強化學生素質,進一步加強“環境工程”專業學生的工程意識、工程素質、工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力。
二、培養目標
以推進高素質的本科工程型人才培養模式創新為改革目標,大力培養高素質的本科工程型人才。本科階段的培養目標:培養具有從事工程技術工作所需的工程科學技術知識及一定的人文和社會科學知識,掌握扎實的工程基礎知識和本專業的基本理論知識,擁有解決工程技術問題的操作技能,了解本專業的發展現狀和趨勢,掌握選用適當的理論和實踐方法解決工程實際問題的能力,并具有工藝設備、工程項目設計與管理經驗,具備良好溝通與交際能力,具有職業道德和責任感、高素質的本科工程型人才。
三、培養方式
建立“1.5+1+1.5”三段式人才培養模式,堅持工程能力和綜合素質培養,將工程項目教學法貫穿到整個教學環節,提高學生的學習興趣,增強學生的工程意識和工程實踐能力。其中基礎知識1.5學期,工程方向1學期,企業實訓、畢業設計1.5學期。第1~3學期,注重基礎課程教學,加強對學生專業基礎知識和基本技能的培養,主要包括:數理化基礎模塊、計算機基礎模塊、專業基礎模塊、外語能力模塊、人文素養模塊和創新創業模塊,其中外語能力模塊和人文素養模塊的培養將貫穿整個四年的學習過程。通過這一階段的學習,促進學生創新思維的形成和掌握創新創業的基本原理和方法,了解工程背景,形成濃厚的以工程實踐為主導的良好學習氛圍。第4~5學期,專業方向技術培養,主要包括兩方面:一是深入學習專業課程;二是加強與企業合作,進行認知實習、課程設計、研發項目訓練等,將環境工程領域所需要的專業能力融入人才培養體系,培養學生發現工程實際問題并能解決問題的能力,在工程實踐中強化學生的創新創業意識。第6~8學期,強化工程實踐能力。學生利用一年半的時間到企業進行項目實訓、開展畢業設計(論文),畢業設計(論文)必須結合企業實際,做到“真題真做”。通過這一階段的訓練,強化學生從事工程實踐的能力,鍛煉獨立開展工程實踐工作的能力。
四、以工程能力培養為主的教學體系
從學生能力培養要求出發,統籌規劃學生的知識、能力、素質培養體系,將工程能力培養貫穿于各教學環節。在人才培養方式上改革傳統的以知識傳授為主的教學體系、課程體系和教學內容,建立以工程能力系統化培養的應用型人才培養教育教學體系,具體如下。
1.水污染控制工程能力培養。校內教學:水污染控制工程,廢水的物理、化學和物理化學處理創新項目,污水的生化處理創新項目,水污染控制工程課程設計,給水排水工程和城市給排水管網設計。校外教學:工業廢水企業實訓,污水處理廠實訓,養殖廢水企業實訓,畢業設計和畢業論文。
2.固體廢棄物處理與處置能力培養。校內教學:固體廢棄物處理與處置,固體廢棄物處理與處置綜合性實驗和固體廢棄物處理與處置課程設計。校外教學:固廢處理與處置企業實訓,畢業設計和畢業論文。
3.大氣污染控制工程能力培養。校內教學:大氣污染控制工程和大氣污染控制工程綜合性實驗。校外教學:大氣污染控制企業實訓,畢業設計和畢業論文。
4.環境監測與評價能力培養。校內教學:環境監測,環境監測實習,環境影響評價及設計和環境污染生物檢測技術。校外教學:工業廢水企業實訓,污水處理廠實訓,固廢處理與處置企業實訓,養殖廢水企業實訓,大氣污染控制企業實訓,畢業設計和畢業論文。在人才培養取向上改革傳統以知識系統化傳授為目標的教學體系,課程體系和教學內容,建立以培養實踐能力應用型人才的教學體系。建立“培養標準實現矩陣”,主要包括:①基礎知識:數理化基礎、計算機基礎、外語基礎、專業基礎和創新創業基礎;②綜合素質:政治思想、道德法律、人文素養知識、交流溝通和團隊合作;③專業能力:水污染控制工程、大氣污染控制工程和環境監測與評價;④工程實踐能力:水污染控制工程設計能力,除塵器設計,研發能力,固體廢棄物處理處置及資源化利用能力,新理論、新工藝和新設備的探索及研發能力和運營管理能力。
五、教學方法改革
課程教學方法的改革,是教學研究永恒的課題,是提高教育教學質量的關鍵。為此將采取一系列措施確保教學方法改革的進行。
1.加強實現環境工程專業人才培養目標的教材體系建設。對課程的結構體系進行優化調整后,所選用的教材是否具有科學性和先進性將直接影響教學效果,為此我們十分重視教材建設。刪除陳舊的內容,及時將科學技術發展的最新成果納入課程內容,給學生呈現科學前沿的東西,激發他們的創新意識。目前本專業的教師正在主編或參編的教材有《環境工程畢業設計指導》、《水處理新技術》、《環境工程案例匯編》等。
2.努力貫徹“啟發式教學原則”。教學方法的改革和教學方法的運用要有利于調動學生自主學習的主動性和積極性,有利于學生知識的學習,有利于獨立探索問題、發現問題、分析問題和解決問題能力的提高與培養,有利于創新思維和實踐能力的培養,有利于學生個性和才能的全面發展。因而,教學方法改革必須揚棄傳統的“一言堂”、“滿堂灌”的注入式教學,運用啟發式教學,這是教學方法改革的核心。
3.每年將本專業的教學方法改革的一些成果進行總結,并在學術等相關會議上進行交流發言,聽從有關專家學者提出的意見,為進一步改革提供借鑒。
六、評價方式
本專業“卓越工程師教育培養計劃”在考核評價方式上也進行了改革。以客觀公正的定性定量相結合的方式為原則,對學生的專業知識、工程素質、工程實踐和應用創新能力進行多方位的評價。采用過程評價和結果評價相結合,筆試、口試、操作、設計、報告和項目成果相結合,校內外教師和企業導師共同參與評價。
1.理論教學考核:平時成績、實驗成績、試卷成績、小論文、作業等幾部分組成。
2.實踐教學考核:①實習實訓:對學生進行現場問答和操作,教師根據其表現綜合評定成績等級。②工程設計:結合企業實際,評定工程設計的系統性、科學性、合理性和實用性。③項目研發:根據學科發展和客觀問題,評判項目研發價值和研發成果。
3.工程實踐能力考核:學生在完成專業知識學習及工程實踐鍛煉后,每個人寫一份總結報告并用幻燈片的形式進行匯報,最后由校內外教改師、企業導師共同給予評定成績。
4.創新創業能力考核:根據學校出臺的相關文件執行。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)08(c)-0240-02
進入20世紀80年代以后,國際上高等教育逐漸形成了一股重視實踐教學、強化應用型人才培養的潮流,“應用型本科”也逐步成為我國高等教育理論研究和辦學實踐中的一個重要議題。教育部2015年工作要點提出:“今年將印發引導部分地方本科高校向應用技術型高校轉型發展改革試點的指導意見,啟動改革試點,有序引導部分有條件、有意愿的地方高校向應用型大學轉型發展”。地方本科高校已進去轉型發展時期,建設“高水平應用型大學”業已成為我國眾多地方本科院校所普遍追求的辦學目標。
從全國范圍內來看,地方高校的轉型發展應逐步進行,而不是同一時間所有地方高校全部實現轉型;具體到某一個地方高校的轉型發展,也應該是某些應用型較強,具備一定基礎條件的專業率先轉型。自然地理與資源環境專業是根據最新《普通高等學校本科專業目錄(2012年)》設置的新專業,培養具備自然地理基礎理論并應用于解決資源環境問題的專門人才,具有典型的“應用型”特征。本文以地方高校湖北民族學院為例,對近幾年該校自然地理與資源環境專業人才培養模式改革研究和實踐進行總結,探討在轉型發展背景下如何實現人才培養模式創新,培養“應用型人才”,實現 “應用型專業”的轉變。
1 人才培養方案創新
根據應用型人才培養的目標,構建起:“7+3+1” 專業人才培養模式,達到“寬口徑+應用型+方向分流+有專長”的知識與能力的結構目標。即,以校內基礎理論教學夯實專業理論與知識結構,校外多模式實訓鍛造專業技能,高年級按專業方向分流,以專業技能培養(實驗實踐能力、創新能力)為重點,以專業特長培養為特色的專業教育模式。
即,第1~2學期重點完成大學通識課、科學基礎素質教育和學科基礎課程(主要包括高等數學、無機及分析化學、地理科學導論、可持續發展概論、環境科學、有機化學、工程數學)的教學;第3~4學期重點完成專業理論基礎理論與技術學科課程群(主要包括自然地理學、環境化學、人文地理學、資源科學概論、測量與制圖、3S技術、計算機輔助設計、儀器分析、環境監測等課程)的教學,夯實專業理論基礎;第5~7學期重點完成專業方向分流課程群,環境評價與管理方向主要包括生態學、環境微生物、環境影響評價、環境管理法學、環境地理學、環境規劃、環境工程、清潔生產、生態修復等,土地整理與規劃方向主要包括,綜合自然地理、資源環境經濟學、土地資源學、土地經濟學、水文與水資源、經濟地理學、土地保護學、土地管理學、土地利用規劃、旅游資源開發與規劃等;“3”指,第1、2、3學年暑期小學期教學單元,通過校企、校地合作等多種產業人才培養模式,重點開展專業技能、方法實習實訓課程教學,第1學年暑期小學期教學單元以資源環境調查分析社會實踐課為主,第2學年暑期小學期教學單元重點開展專業技能訓練,包括自然地理學實習、3S技術實習、環境監測見習等課程,第3學年暑期小學期教學單元重點開展專業綜合技能訓練,按專業分流方向,環境評價與管理方向主要開展環境評價與管理實訓課程,土地整理與規劃方向主要開展土地管理與規劃實訓課程;0.5年指第8學期中的生產實習、畢業實習、畢業設計(論文)實踐環節,要求根據企事業合作單位指定的專業方向,在老師或者專業機構或者企業內部強化提高某一方面的專長。
2 專業教育模式創新
組建階梯式專業基礎與專業技能耦合型課程群,進行分階段教學,搭建專業核心知識與能力架構,改革專業能力培養方式,專業課理論課程教學同時進行專業技術、能力實訓,采取學校教學與企事業單位實踐教學相結合、“雙師”教學與導師制相結合等方式,確保理論與實踐的密切結合,確保實踐技能訓練的系統性、強化性,確?;緦W科方法、專業技能、應用能力和創新能力的漸進提高,確保專業理論在實踐實訓教學中得到強化與升華,確保學生專業能力的培養。
該模式中是采取的階梯式耦合型培養模式,關鍵點在于, 專業理論與專業實踐能力教育相結合,強化實踐技能訓練。
該模式在傳統分層次教學的基礎上,進行調整改革,主要創新點在于一下幾方面。
(1)通過耦合進階式教學模式,將專業理論教育與專業方法技能訓練結合,使得學生在掌握專業理論的同時,受到專業方法和技能的訓練。(2)實行導師制,學生自由選擇指導教師,導師負責指導學生學業規劃及其實施,學生參與到導師相關科研課題中,促推學生專業能力的發展。(3)將課堂教育與校企(地)合作教育相結合,推動專業實踐技能教學,在生產實踐中學習、提高,促使人才培養符合社會經濟發展要求。(4)采取“雙師”教學模式,專業老師主講專業課,同時聘請企事業單位技術工程師、一線管理者進課堂講授部分理論與實踐教學內容。(5)壓縮節約出半年時間,由學生自主選擇方向,進相關企事業單位或部門,基于前期培養的基礎上在自己喜歡的崗位上培養特長,結合畢業論文(設計),開展專業綜合能力訓練。
3 實踐教學模式創新
整合課程實驗、專業技術方法、實習實訓,將集中教學與分散教學相結合,校內教學與校企(地)教學相結合,專業基礎實踐教學與專業方向分流實踐教學相結合,確保能因材施教,充分培養學生專業實踐能力和個人專長。主要體現在一下幾方面。
(1)對自然地理學、3S技術、基礎化學實驗等專業基礎實踐課程,進行整合,實行校內集中教學;對環境監測、環境評價、土地管理、土地規劃等生產實踐性強的課程,實行校外實習實訓。(2)學生早進課題,選擇導師進入課題組,參與教師的科學研究。(3)實習過程采取集中與分散相結合,由實習課程負責老師統一安排,并由學生自主選擇指導教師(由該專業專任教師或聘請的兼職教師組成)后,分配到本專業固定實習單位,指導教師負責指導學生實習。
4 實現人才培養模式和教育模式創新的基本舉措
4.1 更新教育觀念,改革人才培養模式,推進專業應用型人才育人模式
更新教育觀念,積極推進教育教學改革,探索并完善戰略性新興(支柱)產業―自然地理與資源環境專業人才培養體系。一是突出“寬口徑+應用型+方向分流+有專長”的知識與能力目標,構建并完善專業有特色,形成基礎扎實、專業技能訓練有素、個人專長發展的人才培養體系。二是以專業能力培養(專業技能、實踐能力、創新能力)為重點,構建并完善實踐教學、社會活動和文化活動等相結合的能力培養體系。三是強化素質培養,構建并完善成人與成才教育有機結合的素質拓展培養體系。
4.2 結合專業人才國家基準和產業人才培養規格需求,優化應用型人才培養課程體系
(1)參照教育部專業人才培養基準和產業發展對人才的規格要求,科學合理地安排既適用,又簡練、精干的課程體系。(2)不斷更新和調整各門課程教學內容,充分考慮加強素質教育、培養應用型人才的要求,做到教學內容少而精、適度基礎、重應用和能力。(3)強化實踐環節的教學,處理好理論教學與實踐教學的關系,適當減少學科性教學內容,增加應用性、實踐性教學內容。(4)圍繞強化實踐這一中心,積極探索各種有效提高學生實踐能力的教學方法,如案例教學法,將理論教學融入問題解決的實踐過程中。(5)教學方法上改變單純的理論知識傳授,采取多種方式,激發學生的學習興趣,培養學生自主學習中的創造性。
4.3 以專業方法技能訓練為核心,調動多種實踐教學平臺,完善實踐教學體系
突出實踐教學環節,提高學生實踐動手能力。根據“7+1+3”人才培養模式的要求,加大校內專業基礎實驗內容,加強校內實踐性教學基地建設,引導學生參加教師的科研項目,參加用人單位的實際項目,申報大學生創新課題,建設、發展校企(地)實習實訓基地,多平臺綜合增強學生的實踐動手能力、操作能力和創新能力。實現學校育才企業用才的有效對接。
4.4 加強、拓展教師隊伍建設,為支柱產業人才培養提供智力支撐
按產業人才培養目標和規格要求,校內補強、借力校外優秀專業人才,搭建有效的教師隊伍。該專業將在現有教學隊伍的基礎上,借助學校加大專業骨干教師和優秀人才引進力度的政策,進一步加大人才培養和引進的力度,提高專業教師隊伍整體教學、科研水平。在未來5年內,爭取通過引進和培養相結合的方法,使專業教師隊伍的人數保持一定規模增長,教師隊伍的科研教學水平得到顯著提高;同時,通過引進和鼓勵年輕教師(特別是無實際工作經驗的教師)到企事業單位進行短期實踐鍛煉,以提高教師理論與實踐相結合的能力。
[中圖分類號]G420[文獻標識碼]A[文章編號]1674-893X(2012)01−0046−02
我國《職業教育法》指出:“實施職業教育必須貫徹國家教育方針,對受教育者進行思想政治教育和職業道德教育,傳授職業知識,培養職業技能,進行職業指導,全面提高受教育者素質?!甭殬I教育的根本任務,就是培養適應現代化建設需要的高技能專門人才和高素質勞動者。素質教育是職業教育的重要內容。
職業素質是指從業者通過教育培訓、職業實踐等途徑形成和發展起來的,在職業活動中起決定性作用的基本品質。職業素質是通過較長時間的教育、培訓、實踐而逐漸形成和發展起來的。它一旦形成,便具有相對穩定性。這種穩定性是做好本職工作的基本條件和保證。[1]職業素質主要體現在以下幾個方面:一是政治思想素質。如具有正確的思想政治方向,良好的世界觀、價值觀。二是職業道德素質。包括職業態度、職業道德修養等方面。熱愛本職工作,具有高度的責任心和使命感,工作嚴謹、作風踏實。具有強烈的進取精神和團結協作精神。三是科學文化素質。良好的科學精神、求知欲望和創新意識。四是專業素質。如具有扎實的專業知識、熟練的專業技能,較強的組織管理能力。
教育的基本功能是育人。課堂教學在育人過程中起著巨大的作用。但僅靠課堂教育還遠遠達不到育人的目的。傳統的課堂教學更多的是一種知識的傳授和專業技能的訓練過程。本文以“環境監測與治理技術”專業為例,總結了2006年以來泰州職業技術學院第二課堂教學的各種組織形式、途徑和內容,探索第二課堂教育對學生職業素質的培養。
一、開展大學生環保社團活動
“環境監測與治理技術”專業學生自發成立泰州職業技術學院綠野協會,以“豐富校園生活,關注校園環保,培養良好的環保習慣;倡導人與自然的和諧,親近自然、熱愛自然、保護自然”為宗旨,開展形式多樣的環境保護活動,提高學生的環保意識。協會開展的活動圍繞專業特點,緊扣環境熱點問題,拓展了學生的綜合素質、培養了學生的創新能力和組織協調能力。
環境保護活動包括:倡導綠色寢室;暑期社會實踐;世界地球日——“善待地球 珍惜資源 持續發展”主題簽名活動;深入社區開展室內環境咨詢,傳授居家小常識,呼吁群眾參與環保。開展的主要活動有:
其一,“心在、家在、綠在”——綠色寢室。綠色寢室的要求:在宿舍種植室內植物,自覺保持宿舍內的整潔; 自覺減少使用或不使用一次性用品;定期向綠野協會捐贈一定數目的可回收物品,號召學生利用廢品換植物,呼吁保護環境、美化環境。這一活動能促進廣大學生養成良好的生活、學習和工作習慣,促進大學生綜合素質的全面提高。
其二,利用暑期開展“綠野”鄉村行計劃,對農村環境質量進行調查,了解農村的污染狀況,分析目前農村生態環境現狀和存在的問題。活動的主要內容是:了解農村生態環境的現狀;通過公益活動提高人們的環保意識,提倡從身邊、從點滴做起;通過實踐活動鍛煉環保志愿者的團隊協作與吃苦耐勞的精神。
其三,暑期組織學生進行“長江區域流向泰州地區水質狀況調查”。暑期社會實踐活動重點對長江流域泰州段岸線的水質狀況進行調查,摸清兩岸污染源及排放情況,布點采樣,分析COD、高錳酸鹽指數、氨氮等水質指標,對水質情況進行綜合評價,提出解決長江泰州段水質污染問題的意見和建議。
二、開展專業學術講座
舉辦環保科技前沿講座,介紹本專業的發展動態、發展前景,使學生開闊學術視野,增長見識,激發學習興趣。針對當前的環保熱點問題,如煤炭、石油等化石燃料的大量消耗而導致石油價格大幅上漲和嚴重的大氣污染,舉辦了“我國能源消費結構與大氣污染”的學術講座,闡述節能減排、控制大氣污染的方法和重要意義,同時倡導清潔能源的開發與利用。還邀請行業專家舉辦了名為“正視現實 面向未來 堅定不移走生態文明發展道路”學術講座,講述目前的環境問題,提倡低碳環保,保護生態環境。
三、積極參與校園科技文化活動
泰州職業技術學院開展豐富的校園科技文化活動,積極營造濃厚的學術氛圍。如根據環境專業的特點開展科技活動,培養學生對科學研究的興趣和參與意識,提高學生理論聯系實際的能力、操作能力,以及創新意識和創新能力。
在“校園科技文化周”期間,由學生自主開展“校園地表水水質監測與評價”活動。學生綜合運用《環境監測》課程所學的知識、專業技能,從監測方案的制定,到采樣點的設置、監測項目的確定、采樣及水樣保存方法、監測分析技術的選擇,并完成了數據處理及水質評價等,最后提交一份完整的水質監測報告。這樣能培養學生開展工作的良好職業素質,包括相關標準的選擇、實事求是的工作作風,以及安全、衛生和環保意識。
四、引導和支持大學生參與科學研究、技術開發
本專業還積極申報“江蘇省高等學校大學生實踐創新訓練計劃項目”,激發學生學習的主動性、積極性和創造性,提高學生的專業素質,培養大學生的創新精神、創業精神和實踐能力。
2008年申報了“室內環境監測與治理工作室建設”項目,獲得江蘇省高等學校大學生實踐創新訓練計劃立項。2009年申報了“水環境中雷多美爾等農藥殘留的分析測定研究”、2010年申報了“農業固體廢物的綜合利用”,并分別獲得立項。
項目的選擇都結合專業特點,從學生自身所長與興趣出發,針對項目形成他們自己的觀點與見解,注重實踐創新的訓練。在項目的實施過程中,注重引導學生自主設計、自行開展實驗實訓,從而提高學生的自學能力、團結協作能力和組織協調能力。
如針對“室內環境監測與治理工作室建設”項目,項目組進行了室內主要污染物測定的綜合訓練。學生掌握了采樣方法、測定方法和儀器操作,項目組同時完成了“室內環境監測與治理工作室”的軟環境建設。建成的“室內環境監測與治理工作室”目前已經對部分居民室內的空氣進行了檢測。
五、組織學生參加專業技能大賽
我們學校組織學生參加了由國家教育部、環保部主辦,教育部高等學校高職高專環保與氣象類教指委承辦的“水環境監測”技能大賽。參賽選手和指導教師在暑假克服炎熱的天氣,精心準備進行賽前培訓,鍛煉了學生吃苦耐勞的精神和團結協作的精神。
2專業實驗教學改革的創新與合理化建議
2.1“開放式”教學實習的組織與實施
以環境監測這門專業課為例,它是環境工程的主干專業課程,其教學實習的主要目的是培養和訓練學生獨立開展監測工作的能力。在實際教學中可對環境監測課程教學實習進行改革,即實施“開放式”教學實習,從而使學生正確掌握“噪聲、水質、土壤、大氣”等環境監測項目的監測方法與實施方案。具體做法如下:任課教師事先將各班學生分成多個實習小組(每組2~4名成員),然后根據已有的藥品、儀器設備等選定監測對象及監測項目,分別為各個小組制訂計劃,明確各小組的監測對象、監測項目、采樣位置、時間安排及分析方法;以小組為單位分發玻璃儀器、試劑藥品,實習期間儀器室及實驗室全天開放,1星期內各小組都要獨自完成“噪聲、水質、大氣、土壤”等實習項目的監測任務。實習完成后,各小組歸還剩余試劑藥品、上交洗凈的玻璃器皿等,全班所有小組集中進行交流討論實習中存在的問題和收獲,每個學生提交1份實習報告?!伴_放式”教學實習的優點在于可充分利用已有的試劑藥品及儀器設備,讓學生外出獨立取樣,并根據采樣地點和周圍環境狀況來確定監測方法及監測項目,還可以讓學有余力的學生就不同監測方法進行比較研究。這樣不僅能激發學生對實驗的興趣,又可以培養學生的創新能力及解決問題的能力;此外,就實驗中產生的現象與問題,教師指導學生查閱相關資料及文獻,并在方法上對某些實驗進行改進,以便更好地調動學生的求知欲,讓學生充分享有自主學習、獨立思考、自由發揮的時間和空間。通過“開放式”教學實習,能夠在很大程度上提高學生的動手能力,學生將會更清楚地認識環境監測的全過程,并通過監測校園周邊環境,更清楚地意識到環境質量的現狀。
2.2將實驗室變為生產模擬現場
環境工程專業教學的主要目標是培養學生進行工程設計和實踐的能力,它是實踐性很強的專業,實踐在工科人才培養中是主要的甚至是關鍵的環節和階段。因此,在水處理實驗教學中為了再現工業生產過程,可以購置一套與水處理相關的設備模型,如圓型曝氣池、氣浮池、絮凝沉降池、生物塔式濾池、生物膜轉盤、普通快濾池等,這樣在實驗教學中,可使學生清晰直觀地認識這些在生產場地難以了解的水處理設備的功能及內部構造。通過這種模擬生產現場的實驗,模仿實際生產,進行實驗操作,這種實驗更接近工業實際生產,學生能充分接觸體驗到專業理論和專業基礎與生產相聯系的實例,減小了學生對實際生產的距離感。學生通過操作運行這些實際處理工藝,會對整個設備及工藝有更加完整的掌握和認識,從而有效提高學生的專業實際操作技能。
2.3加強具有工程背景的教師隊伍建設與交流
為了更好地培養環境工程專業人才,師資隊伍建設應從以下方面著手:培養建立具有工程背景及實踐經驗的教師隊伍,創造條件積極鼓勵教師和企業進行合作交流,組織教師在崗培訓;聘請較高學術水平和實踐經驗的企業工程技術人員參與學校的人才培養工作;建立實習實訓平臺,健全完善校內實習實訓基地,為培養學生的工程實踐能力奠定良好的基礎和條件;聯合相關企業,建立長期、穩定的產學研合作基地。另外,由于常州大學環境工程專業辦學歷史較短,經驗缺乏,需要借鑒其他高校環境工程專業實驗教學的成功經驗,并與校外同行進行廣泛的交流合作。
2.4增加和整合環境工程專業實驗課
培養具有較強創新能力與動手能力、善于理論與實際相結合的環境工程專業人才是環境工程專業實驗教學改革與創新的主要目的,因此,應加大力度調整傳統實驗課程體系與模式,加強環境工程專業實驗課教學。要打破常規的按照教學建制和課程標準單獨設立實習、實驗及設計的條塊分割布局,全面考慮課程設置的獨立性、課程之間的相關性及專業知識的系統性,對實習、實驗及設計進行優化重組,減少驗證性實驗,增加探究性、綜合性及設計性實驗,從而整合成綜合實驗教學,突出學生創新能力和工程能力的培養。綜上所述,環境工程各專業實驗課可以考慮綜合開設,即進行專業綜合實驗教學。專業綜合實驗的開展有以下優點:①能夠大量減少驗證性實驗的數目,減少實驗的重復和試劑藥品的浪費;②可使學生從全局出發考慮問題,加深學生對專業知識的理解,并有利于提高學生認識、設計和解決問題的綜合能力,從而融會貫通環境工程的各門專業課知識。學生在完成專業綜合實驗學習后,增加專題實驗的學習,專題實驗教學時間可以安排為3~4周。專題實驗教學過程應以學生為主體,而指導教師主要負責實驗指導書的編寫,僅對學生提出實驗目的及要求,并據此提供相關實驗材料和儀器設備,負責實驗結果的檢查及指導。專業實驗開始前,首先要求學生查閱相關的資料、文獻,并整理出詳細的實驗計劃方案,交給指導教師審查。在具體的實驗中,應重點培養學生思考問題、分析問題及解決問題的能力,要求學生掌握相關的實驗儀器設備的操作技能,從而加強對學生動手操作能力的培養。因而,通過專業專題實驗的教學,可以充分調動學生學習的主觀能動性,促進學生查閱文獻、設計安排實驗方案、實驗動手等能力的提高,訓練學生分析、解決問題的能力、整理分析處理實驗數據的能力,讓學生及時掌握了解國際前沿科學研究動態,激發學生的創新意識,在創新實驗操作過程中逐步掌握思考問題、分析問題及解決問題的方法,不斷提高學生的自主創新能力。
2.5學生畢業(設計)論文與教師實驗課題結合
取消學生當前大量開展的綜述性研究的畢業(設計)論文,撰寫的研究論文要有一定的工程研究背景,以工程性實驗或綜合性實驗為基礎。學生的畢業(設計)論文要以教師自己主持或參與的工程項目和科研項目或親身所做的研究性實驗課題為基礎,聘請在生產一線的工程技術人員做畢業(設計)論文指導教師,通過把畢業(設計)論文與實際項目及實驗掛鉤,使學生更投入、更有針對性地進行實驗研究,從而提高畢業(設計)論文的質量。如,以教師現有的中國科學院土壤與農業可持續發展國家重點實驗室開放基金課題“生物黑炭增匯及減排溫室氣體效應的微生物機制研究”作為畢業論文實驗研究素材,該項目牽涉知識面廣,不僅要求具備相關的環境工程專業知識,而且要求具備材料學及環境微生物學等方面的知識。在具體的實驗中,學生不僅要根據科研基本要求,積極查找相關文獻,并設計實驗實施方案及步驟,還要親自測定實驗數據,從而完成實驗研究任務,最后對實驗數據進行分析整理和總結,向指導老師提交實驗研究數據和論文。學生完成的研究論文及在實驗中發現的所有問題,一方面有利于豐富教師的科研成果,并可作為教師科研數據的參考,另一方面教師可以根據學生的創新研究思路,開辟新的研究內容和方向。這樣不僅能保證順利完成科研任務,而且有利于培養和提高學生的實驗創新能力。這種以實際的科研課題為基礎的畢業(設計)論文研究,可激發學生的科研學習興趣。
2.6實驗過程注意實施綠色化
作為環境保護工作的參與者及執行者,在實驗全過程中注意保護環境。如,在設計實驗的過程中,盡量選用不造成二次環境污染的藥品,減少向環境中投放的化學物質量,做到微量化和無害化地使用藥品試劑;此外,不隨意排放在實驗過程中產生的有害、有毒物質,通過利用專用的容器分類收集,然后集中統一送至相關部門進行無害化處理。