环境工程专业内涵式教学方法改革探析

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摘要:为了培养适应社会发展、符合新工科要求、具有可持续发展理念和良好专业素养的环境工程高素质应用型人才，结合环境工程专业的特色与培养目标，提出了符合工程教育认证标准的内涵式教学方法改革措施，即系统优化专业培养计划和课程体系、强化实践教学、优化教师结构、加强校企合作、强化过程考核机制。

关键词:工程教育专业认证;环境工程专业;内涵式教学

《华盛顿协议》是国际上最具影响力的工程教育本科专业学位互认协议，其宗旨是通过多边认可工程教育资格，促进工程学位互认和工程技术人员的国际流动。2016年6月2日，中国成为《华盛顿协议》第18个正式成员。目前，中国工程教育专业认证协会包括环境类分委员会等14个专业委员会，环境工程专业认证始于2017年。很多高等院校环境工程专业都积极参与了专业认证工作［1］。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》指出:“以学生为主体，以教师为主导，充分发挥学生的主动性，把促进学生健康成长作为学校一切工作的出发点和落脚点。”［2］2012年，针对我国高等教育的现状，刘延东提出走以提高质量为核心的内涵式发展道路［3］。我国高等教育内涵式发展的提出，是国际化形势的需要，与工程教育认证具有一定的吻合度。《教育部2015年工作要点》提出:“着力推进高等教育内涵式发展。”［4］2020年，为深入贯彻落实习近平总书记关于教育的重要论述和全国教育大会精神，教育部把深化教育改革作为重点攻坚任务，作为“龙头之战”“最硬的一仗”，并成立专门工作组，切实加强对这项工作的组织领导和统筹协调。由此来看，针对工程类专业，基于国际工程教育认证和高等教育内涵式发展的大背景，需要循序渐进地对高校进行必要的教育教学改革。

1环境工程专业的教育教学现状

环境工程是一门与土木建筑、化学工程、生物学、气象学、管理学和社会学等多学科相关的交叉学科，通过评价人类生产和社会活动对环境的影响，用具体的工程、规划和管理措施来减少环境污染，保护环境与资源，使经济和环境协调发展［5］。当前，环境工程专业的本科教育教学存在以下几个问题［6］。1)近年来随着高校扩招，师生比逐年降低，环境工程专业的学生素质和能力每况愈下。2)以科研产出为风向标的高校评价体制，导致当前高校的年轻教师重理论、重实验(或试验)、轻工程。年轻教师由于工程经验不足，在课堂教学中不能很好地将理论与工程实际相结合。3)学生普遍感觉工程理论基础知识抽象难懂。在进行课程设计时，设计与实际脱节，工程实际意义不强。4)目前，环境工程专业课程部分教材内容陈旧、课时安排紧凑，很多先进工艺和方法不能够很好地向学生展示。同时，学生在实习的过程中，企业出于安全性的考虑，学生无法参与工厂生产的全过程，导致学生对专业知识的感性认识缺失或不足。5)教学管理制度和激励措施不足。学校对环境工程专业的实践过程和毕业设计在人力、物力等方面的投入明显不足，缺少系统性的监督和管理。对实践过程和毕业设计的奖励和惩罚措施较少，不能形成有效的激励和惩罚机制。

2工程教育认证背景下内涵式教学方法改革措施

1)优化课程体系。环境工程专业认证标准对课程体系的规定包括:课程设置、实践环节(环境工程实验、课程设计、实习、科研创新)和毕业设计(论文)。在制订培养方案时，应该充分发挥学生的主观能动性，杜绝“填鸭式”教学。在课程设置时，应着重考虑各课程的关联和先后次序。在实践教学时，注重从实验到课程设计、从实习到科研创新渐进式的训练提升。2)强化实践教学，让学生参与其中。实践教学采用小班授课的模式。例如，学生在污水厂实习过程中，挑选条件允许的工艺车间，让学生和现场工程师一起操作、讨论、解决工程中遇到的问题。3)优化教师结构，提高教师素质。很多高校新进的教师多为国内外刚毕业的优秀博士或博士后，设计和施工经验较少，实践经验普遍不足。然而，这部分教师又往往是课程教学的主体。环境工程专业认证标准规定:从事专业教学(含实验教学)工作80%的教师均应具有6个月以上的企业或工程实践经历。因此，要不断优化教师结构，提升教师的实践能力，丰富教师的工程经验。4)加强校企合作，强化过程考核机制。加强与环保等相关企业的联系，依托企业建立本科实习实训基地，建立产学研联合协同中心，提高学生素质和教师实践能力。在考核时，指导教师应根据学生在实习过程中的表现、提交的课程设计说明书和图纸的质量进行综合评定，真实地反映学生的参与程度、设计水平和主动性等。

3工程教育认证背景下内涵式教学改革的实施路径

以武汉科技大学环境工程专业为例，开展内涵式教学方法改革，进行立德树人教育，引导学生树立和践行社会主义核心价值观，落实立德树人根本任务。

3．1提高教师思想政治水平

“教育者先受教育”，通过“不忘初心，牢记使命”主题教育，提升教师的思政素养，强调教师要关注国内环保发展和国家环保政策，并将爱国主义情怀、社会主义核心价值观等融入到课程教学中［7］。时刻要求教师以身作则，坚定政治方向，在生活和工作中践行社会主义核心价值观，热爱工作，关心学生，坚持言行雅正，遵守学术规范，积极奉献社会，课内课外全面做到言传身教、教书育人。

3．2德育教育融入课程教学

教师立足于专业知识教学的同时，将德育教育贯穿整个教学过程之中。比如，在教学过程中，融入以社会主义核心价值观为代表的德育内容。在富强、民主、文明、和谐的国家层面，通过参观武钢博物馆，了解武汉钢铁集团的发展历程，着重介绍国家支柱产业依靠科技进步取得的成就，为国家富强做出的突出贡献，在环境保护、生态文明等方面承担的社会责任，在污染控制方面取得的新成果。在爱国、敬业、诚信、友善的公民个人层面，在课堂教学中增加一些相关的科研故事和最新科研成果，学习科学家的勤学奋斗、刻苦钻研，为国家发展拼搏努力的精神。通过塑造典型、挖掘先进中国精神代表增强学生的家国情怀。

3．3实行全过程学习指导

基于OBE理念(面向产出的教育模式，Outcomes－BasedEducation，OBE)理念，围绕课程目标、毕业要求开展学习指导。以学校教务处、学生工作部、团委等校级层面的管理机构，制订相关的教学管理文件，规范教师的教学指导工作;教学院成立以院长为组长的学风建设工作领导小组，建立落实学习指导工作方案的基层组织，结合往年招生情况和教学实施效果确定学生指导策略;院系领导牵头组建本科培养方案及教学计划修订(制订)领导小组和工作小组，学校审核确定人才培养方案终稿，指导学生的学习过程。学生从入学到毕业，学校、院系、专业负责人、专业教师、班主任和辅导员在不同阶段从各方面采用不同方式对学生开展学习指导，从宏观层面践行立德树人，促进学生德智体美劳全面发展，达到毕业要求。

3．4指导实践教学

在课程设计与实习、创新创业培训等相关实践环节教学中，教师按培养方案要求，要注重对学生综合实践能力和创新实践能力的培养和提升，让学生明确课程教学目标与毕业要求的关系，促使学生的实践和创新能力达到环境工程专业的毕业要求［8］。教师在课程设计与毕业设计等实践教学环节中，引导学生正确理解设计目的和设计要求，组织学生独立完成原理分析、系统设计与方案选取、数据处理与分析、报告撰写、答辩等工作，逐步提高学生分析和解决复杂工程问题的能力。武汉科技大学环境工程专业对毕业设计非常重视，组织院、系和专业负责人全程检查跟踪和督促毕业设计工作，对选题、开题、中期检查和答辩等各个环节进行规范化管理，保证各环节能按时保质顺利完成。教师在专业基础课程和污染控制课程的实验教学中，首先介绍实验课程教学内容对课程目标及毕业要求的支撑作用，向学生讲解实验要求、实验步骤及实验设备的使用方法，督促并指导学生完成实验操作，撰写实验报告，增强学生的动手能力和报告撰写能力，为学生进一步参加各类科技创新大赛和课题研究夯实基础。根据环境工程专业方向特点制订实习教学大纲，如:重点引导学生运用所学理论知识分析矿冶生产过程环境污染实际问题。现场实习前，指导教师详细讲解实习内容、注意事项和实习需要达成的要求。实习过程中，采取专业指导教师、企业兼职教师和一线技术人员协同教学的指导模式。通过与一线技术人员的面对面交流，提升学生的实践能力，促进理解掌握专业理论知识，引导学生关注当前环境污染现状，了解国内外高新技术的发展方向，帮助学生明确学习目标，更好地规划大学生活和职业生涯。

3．5营造学术氛围

学校积极开展各类学术报告会，营造浓厚的学术氛围。学术报告包括课程设置体系下的指导专题报告和日常组织的学术讲座指导2个层次。前者主要是在相关专业课程中加强环境工程技术前沿的介绍，帮助学生了解环境工程前沿技术。后者主要指学校、学院分阶段举行的院士、教授、企业家讲座，以及覆盖多学科交叉的每周学术活动报告会、大学生素质教育主题报告会和启智讲堂及各教学院主办的学术讲座等，内容涉及学科前沿介绍、学科发展趋势、学习技巧、大学生职业规划及心理健康教育、社会问题探讨等多方面，开拓了学生的视野，激发了学生对环境工程专业课程的学习兴趣，加深了学生对毕业要求的认识，促进了学生毕业要求的达成。

4实施效果

在学校和教学院各项教学制度和措施的规范实施下，武汉科技大学环境工程专业的毕业生均已达到规定的毕业要求与能力，2018—2020届环境工程专业本科生毕业率分别为98．39%，95．58%，100%;预警转化率均为100%;英语四级通过率分别为98．39%，97．06%，100%;每年超半数以上的学生获得各种奖学金、“优秀学生干部”“优秀学生标兵”“优秀学生”等奖励和荣誉;每年都有学生被保送至华中科技大学、华南理工大学、天津大学、湖南大学等重点高校。教学改革实施后教学效果良好，极大地提升了人才培养质量、专业人才培养特色与社会发展需求的吻合度。

5结束语

在工程教育认证的背景下，环境工程专业本科生需要进一步提高自身素质和能力，特别是工程设计能力。本文总结了环境工程专业的本科教育教学的主要特点存在的问题，提出了基于工程教育认证背景协同提升环境工程专业本科生工程能力的内涵式教学方法改革的措施和建议，获得了良好的教学效果。

作者:段宁 龚洁 张惠灵 任大军 单位:武汉科技大学资源与环境工程学院