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【摘要】針對傳統(tǒng)的環(huán)境工程專業(yè)課程建設(shè)的特點，文章分析了目前環(huán)境工程課程體系存在的問題，闡述了以項目學(xué)習(xí)為引導(dǎo)的環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)改革思路，從學(xué)生綜合能力培養(yǎng)和實踐課程建設(shè)兩個方面介紹教學(xué)實踐內(nèi)容，為環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)改革和實踐提供參考。

【關(guān)鍵詞】項目學(xué)習(xí)；環(huán)境工程；教學(xué)改革；教學(xué)實踐

作為我國傳統(tǒng)的工科專業(yè)，環(huán)境工程專業(yè)課程有完善的課程教學(xué)大綱，各門專業(yè)課程知識自成體系而又相互關(guān)聯(lián)[1]。隨著2016年6月中國成為《華盛頓協(xié)議》正式會員國[2]，我國工程教育必須與國際接軌，所有工程專業(yè)必須符合國際工程教育認證要求。因此，環(huán)境工程專業(yè)課程設(shè)置必須以培養(yǎng)學(xué)生解決實際工程問題為向?qū)В韵颦h(huán)保企業(yè)提供熟練工程人員為目標[3]。本文將項目學(xué)習(xí)理念與環(huán)境工程專業(yè)課程建設(shè)結(jié)合，提出基于項目學(xué)習(xí)的實踐教學(xué)改革方案，旨在培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)課程的綜合應(yīng)用能力、團隊協(xié)作能力、自主學(xué)習(xí)和思考能力、學(xué)術(shù)交流能力，以及面對真實工程問題提出解決方案的能力。

1當前課程體系存在的不足

首先，傳統(tǒng)環(huán)境工程專業(yè)課程體系，涵蓋化學(xué)、物理、生物、數(shù)學(xué)4門基礎(chǔ)學(xué)科，學(xué)生難以在4年本科學(xué)習(xí)中對某一門基礎(chǔ)學(xué)科有既深入而又系統(tǒng)的了解。其次，每一門課程以教師講授為主，學(xué)生僅僅是接受知識并應(yīng)對期末考試，難以將多門專業(yè)課知識聯(lián)系起來。再次，環(huán)境工程專業(yè)課程涉及面非常廣，學(xué)生往往沒有形成自主學(xué)習(xí)、自主思考的習(xí)慣，把大部分精力放在機械地記憶教師課堂講授內(nèi)容，以應(yīng)對期末考試。甚至學(xué)生為了“應(yīng)付”專業(yè)課程的作業(yè)，直接在網(wǎng)絡(luò)中搜索答案，將完成作業(yè)變成了“文字搬運”。這種現(xiàn)象會使任課教師產(chǎn)生一種困惑：學(xué)生視作業(yè)猛如虎，一到綜合應(yīng)用就會“哭”。針對上述問題，筆者認為環(huán)境工程專業(yè)課程設(shè)置需引入項目學(xué)習(xí)的理念，加入一門基于實際工程項目的實踐課程，稱為《環(huán)境工程綜合創(chuàng)新實驗》。通過學(xué)生在該門課程中自主學(xué)習(xí)，提出處理實際廢水的具體工藝流程，并動手實踐驗證和進行效果評估，培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)課程的綜合應(yīng)用能力、團隊協(xié)作能力、自主學(xué)習(xí)和獨立能力、學(xué)術(shù)交流能力以及面對真實工程問題提出解決方案的能力。

2項目學(xué)習(xí)的特色

我國傳統(tǒng)的聽教師講課、記筆記、寫作業(yè)、期末考試的學(xué)習(xí)模式，是講座學(xué)習(xí)（LectureBasedLearning，LBL）。項目學(xué)習(xí)（ProjectBasedLearning，PBL）則是讓學(xué)生解決一個真實或擬定的問題，從解決問題入手，搜索資料，小組討論，實踐調(diào)查，最后得出解決方案并展示自己的方案[4]。PBL的特點是“以項目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體”，改變了以往“教師講，學(xué)生聽”的被動教學(xué)模式，創(chuàng)造了學(xué)生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型教學(xué)模式[5]。PBL與LBL比較，具有以下優(yōu)點：（1）學(xué)生將課本知識綜合運用到解決實際問題中；（2）學(xué)生可以知道哪些課本理論最實用，在實踐中讓學(xué)生找到課本知識的重點；（3）學(xué)生可以練習(xí)文獻查閱、團隊協(xié)作、獨立思考等多種能力；（4）學(xué)生可以形成適合自己的學(xué)習(xí)方式和解決實際問題的方法；（5）培養(yǎng)學(xué)生展現(xiàn)自己學(xué)術(shù)觀點的能力。

3基于項目學(xué)習(xí)的教學(xué)實踐

3.1教師隊伍配置

項目學(xué)習(xí)要求學(xué)生綜合運用多門專業(yè)課程解決真實工程問題，即從基本原理到工程實踐的知識都需要學(xué)生能靈活運用。因此項目學(xué)習(xí)的教師隊伍應(yīng)具備扎實的專業(yè)理論教學(xué)基礎(chǔ)，同時應(yīng)還具有豐富的工程實踐經(jīng)驗。為培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)的教師隊伍，桂林理工大學(xué)采用“理論＋實踐”的“雙師型”教師培養(yǎng)模式，利用高校、學(xué)院、社會企業(yè)的政策環(huán)境和物質(zhì)環(huán)境建立“雙師型”教師培育平臺。在教師能正確處理好教學(xué)與科研的同時，為教師提供豐富的工程實踐資源，提高教師的工程能力，使教師的認知范圍從實驗室和課本擴展到工程現(xiàn)場。教師是項目學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者[6]，教師隊伍具備了理論和實踐的扎實基礎(chǔ)，才可以在課程中給予學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的知識。

3.2教學(xué)場景創(chuàng)建

待解決的問題應(yīng)該直接對應(yīng)真實的工程問題，而且必須包含多門專業(yè)課程在內(nèi)；還可以在實驗室中進行處理工藝小試運行。因此，筆者為學(xué)生提供的項目學(xué)習(xí)真實工程問題是：處理垃圾填埋場早期滲濾液，待處理的污水直接從垃圾填埋場獲取。學(xué)生可以在項目學(xué)習(xí)中真切體驗到水污染和固體廢物處理兩大類環(huán)境工程問題。此外，專門在學(xué)院實驗平臺建立多套小型污水模擬處理裝置，滿足學(xué)生設(shè)計完處理工藝之后，可以對處理工藝的每一環(huán)節(jié)進行小型化模擬，同時檢驗每一環(huán)節(jié)的處理效果，有利于學(xué)生將課本中學(xué)到的每一個污水處理環(huán)節(jié)基本原理作一次綜合的回顧復(fù)習(xí)，同時也對各個污水處理環(huán)節(jié)如何相互銜接有一個深刻的實踐印象。更為重要的是，學(xué)習(xí)單一的處理環(huán)節(jié)基本原理時多數(shù)學(xué)生僅僅是機械地記憶某些“重點知識”，而在項目學(xué)習(xí)中，學(xué)生利用多個水處理環(huán)節(jié)構(gòu)建污水處理工藝流程的時候會遇到很多問題，在解決這些疑問的時候自然就會掌握各個污水處理環(huán)節(jié)的重點知識。熟能生巧，動手實踐就是最好的學(xué)習(xí)場景。真實工程問題往往是團隊協(xié)作完成，故此筆者在教學(xué)實踐中將學(xué)生分為若干組，每組設(shè)立組長負責組織統(tǒng)籌整個課程任務(wù)的完成。每一個處理工藝流程都包含若干個處理環(huán)節(jié)，學(xué)生既要熟悉單一處理環(huán)節(jié)的知識，也要知道該處理環(huán)節(jié)前置和后續(xù)的處理環(huán)節(jié)知識，以便將多個處理環(huán)節(jié)相互銜接組成完整的處理工藝，這是知識上的銜接，同樣是學(xué)生之間進行協(xié)作的練習(xí)。教師是學(xué)生身處教學(xué)場景中的引路人，不再是傳統(tǒng)講座學(xué)習(xí)中的絕對主導(dǎo)人。在學(xué)生遇到問題的時候，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生利用資料的資料和資源自行定制解決問題的方案。在解決問題過程中，應(yīng)鼓勵學(xué)生多嘗試、多思考，不應(yīng)直接給出學(xué)生答案，促使學(xué)生形成多門專業(yè)課程知識相互聯(lián)系的知識網(wǎng)絡(luò)，不再讓學(xué)生停留在對單一專業(yè)課程知識機械記憶的水平。

3.3引導(dǎo)學(xué)生定制解決問題的方案

真實工程問題往往沒有唯一的標準解決方案，而且對于多門專業(yè)課程的綜合運用，也是見仁見智。因此，應(yīng)在項目教育中引導(dǎo)學(xué)生利用圖書館和期刊數(shù)據(jù)庫的資源，搜索分析大量已有學(xué)術(shù)資料設(shè)定出學(xué)生認為合理的處理工藝。在利用多個處理環(huán)節(jié)有序地排列組成處理工藝流程的時候，需要學(xué)生熟練掌握每一個處理環(huán)節(jié)的基本原理、基本功能，同時也要對各個處理環(huán)節(jié)的具體運行工藝參數(shù)蘊含的工程原理進行深入理解。在這個基礎(chǔ)上定制的解決方案才能真正鍛煉學(xué)生解決工程問題的能力，才能使學(xué)生在綜合運用課本知識的同時構(gòu)建一個屬于自己的專業(yè)知識網(wǎng)絡(luò)，形成一套屬于自己的工程問題解決方法。任課教師僅僅是利用自己的專業(yè)知識，對學(xué)生自制的方案進行評估，若有重大不足應(yīng)提醒學(xué)生繼續(xù)搜索文獻進行完善。

3.4培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作能力

整個項目學(xué)習(xí)的任務(wù)非常豐富，從處理工藝制定到小試平臺搭建，最后還要完成項目報告評估處理過工藝效果，這是一位學(xué)生無法獨立完成的，在每一小組內(nèi)必須要對項目進行任務(wù)分工。在完成項目學(xué)習(xí)過程中，每一位學(xué)生既要認真完成自己的任務(wù)，同時還要與隊友進行協(xié)作，以保證整個處理工藝能正常運行并完成項目報告。學(xué)生在項目學(xué)習(xí)中，團隊協(xié)作的能力有所提升。在項目學(xué)習(xí)過程中，細致到如何檢測水質(zhì)指標、如何調(diào)試工藝運行參數(shù)，大到如何制定處理工藝流程，都是學(xué)生之間相互討論的結(jié)果，能夠讓學(xué)生在項目學(xué)習(xí)中體驗到如何與隊友協(xié)作完成一個既定任務(wù)。

3.5培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)表達能力

項目學(xué)習(xí)最終要形成項目報告，對自定處理工藝進行效果評估，這需要學(xué)生在與隊友協(xié)作的同時，還需具備一定的學(xué)術(shù)寫作能力和學(xué)術(shù)交流能力，特別是在學(xué)生分析處理工藝某一個步驟的效果是否達標的時候，已經(jīng)涉及學(xué)術(shù)論文寫作能力的培養(yǎng)。

4總結(jié)

為滿足國際工程教育認證的要求，中國高校的工程教育應(yīng)該以項目學(xué)習(xí)為引導(dǎo)，讓學(xué)生接觸大量真實的工程問題，提高其動手能力，實現(xiàn)“學(xué)以致用”的觀念，并通過項目學(xué)習(xí)，提高學(xué)生多方面的能力，讓學(xué)生在畢業(yè)后能在對應(yīng)的工程行業(yè)獲得良好的發(fā)展前景。環(huán)境工程專業(yè)涉及面很廣，培養(yǎng)學(xué)生在大氣污染控制、固體廢物處理與處置、環(huán)境影響評價等方面的綜合能力，可以開始相應(yīng)的項目學(xué)習(xí)為引導(dǎo)的實踐課程。若條件允許，學(xué)校為學(xué)生提供到工程現(xiàn)場進行觀摩實習(xí)效果會更好。

【參考文獻】

[1]俞志敏,吳克,MichaelNellesb,等.可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)[J].合肥學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2009,19(2):69-73.

[2]郭嬌,王伯慶.中國工程類大學(xué)畢業(yè)生2015年度就業(yè)分析[J].高等工程教育研究,2016(4):23-33.

作者:鐘溢健 李金城 劉輝利 張琴 程燕 單位:桂林理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院