《环境工程综合实习》课程改革与优化设计

2024-01-04 13:36林云琴仲海涛
广州化工 2023年15期
关键词:环境工程试验课程

林云琴,田 俊,仲海涛,黄 荣

(华南农业大学资源环境学院,广东 广州 510642)

《环境工程综合实习》是针对环境工程专业本科生开设的综合性实习课程,内容涵盖了水处理技术、大气污染与控制、固体废物处理与处置等,该课程的目标是通过锻炼学生综合技能,培养学生开拓与创新意识,为社会输送一批理论基础知识扎实、实践能力强、具有开拓性和创造性的环境保护类高级工程技术人才。

然而,目前没有《环境工程综合实习》规范性指导教材或参考资料,很多是通过任课教师联系相关环保单位,以任课教师带队、实习基地人员现场讲解、学生“走马观花”的参观方式完成实习内容,且参观过程学生参与度低,能针对参观内容提出问题的同学为数极少,绝大部分同学只是跟随大部队走完指定路线而已,这与大部分同学的相关课程基础不牢固、实习前没有进行针对性复习等有关。实习报告也只是简单地走形式而已,学生将实习报告写成了流水账,单从内容上很难判断优劣,只能从考勤、篇幅、字数、排版等方面区分实习成绩。此外,教师对实践评价方式不够重视,传统的实践教学评价方式单一,实践评价除了考查学生的平时出勤外,主要以评价学生实习报告为主,而传统实习报告区分度低,学生间的实习成绩差异不大,无法通过实习考评机制激发学生对实践教学的重视,从而降低实习效果、阻碍学生综合素质与能力的提高。综上,《环境工程综合实习》实践教学内容陈旧、教学过程不够重视、实习教学方式单一、实习资源欠缺,学生被动地接受知识,缺乏过程创新,不能充分发挥学习潜能,实习考核也无法对学生的实践成绩做一个全面、客观、公正的评价,实习效果不佳、不利于环境保护类高级工程技术人才的培养[1-2]。

因此,《环境工程综合实习》课程改革势在必行,如何通过强化和有效衔接基础理论教学与实践教学,鼓励学生在充分掌握理论基础知识的基础上,进行探索创新,做到学用结合,成为综合实习课程改革的核心。

1 《环境工程综合实习》课程改革方案

1.1 教学内容体系改革

《环境工程综合实习》实践教学内容体系改革主要包括三个方面:

(1)注重理论基础

结合实习基地的实际情况,通过实习前教师讲解、学生重新回顾与实习相关的理论知识(参考教师此前讲授的PPT与课本内容)、实习基地宣传视频播放(学生可多次重复观看)、以及学生对实习基地相关网络资源的收集与整理,强化学生对基本理论知识的理解,并将实习内容细化成具体的知识点,形成“菜单”,这样在实习过程中,每个学生都拥有一份属于自己的加工过的实习知识点“菜单”。在实习基地现场,对于看什么、听什么、问什么,学生都会有比较明确的判断;

(2)强调技术应用

通过例如绿色有机废弃物生物堆肥、生物质热电联产、固体废弃物卫生填埋的实地参观和讲解,以及邀请相关企业工程师和行业专家对工艺技术的实际应用做专题汇报,使学生学会知识点的融会贯通,将所学理论知识与实际相结合,了解理论知识与实际应用技术之间的差异,以及理论知识在实际应用技术中的综合性,并学习如何有效利用自己已有的知识技能去解决实际问题。

(3)开拓综合性和创新性实践

在前期实习基础上,教师指导学生在校内开展综合性模拟试验、翻转课堂和小组PPT答辩,让学生基于前期的实习收获,进行创新性实践训练,包括自主设计、自主组建、团队协作、发现问题、解决问题等,使学生能够主动去设计并完成一些具有科学研究意义和应用价值的项目,教师要在整个创新实践过程给予学生及时的引导,注重对学生在基础知识体系上的创新与探索潜力的挖掘[3]。

1.2 教学方法改革

传统的教学方法以直观式为主,新的教学方法当以学生为中心,根据实习内容统筹采用直观式、互动式、案例式、研究式的多样混合教学方法,以提高学生的分析能力、动手能力、科研思维和创新能力。(1)应用直观式和互动式教学方法提高学生的分析能力。开展环保单位的实地参观,通过对不同污染物处理工艺的现场讲解与观察,引导学生理解环境污染治理方法与污染物性质之间关系的分析方法;通过聘请实习单位相关技术人员担任实习指导教师,从实际生产应用与技术方面,结合学生已有的理论知识进行讲解,学生可以与技术人员进行交流讨论,深入了解工艺流程、技术设备、操作及管理等,掌握不同环保技术在实际应用中的优缺点,分析环境技术的市场应用情况。(2)采用直观式、互动式和研究式的教学方法培养学生的动手能力,提高学生实验操作技能。指导学生在校内开展综合模拟试验,让学生掌握环境监测领域常见测试分析仪器的性能与使用方法,熟悉工艺过程关键指标的具体监测方法和数据整理分析方法。(3)采用直观式、互动式、案例式和研究式的教学方法,培养学生的科研思维和创新能力。依托前期开展的综合性模拟试验,筛选优秀试验设计方案进行课堂分享,并针对前期的实习内容以及自身的实习心得开展翻转课堂和小组PPT答辩,利用互动反馈的双向交流机制,改变原有对知识的单方向接收习惯,通过教师提问和点评、同学提问等方式,有效互动,从而激发学生的积极性与主动性,提高学生综合运用知识的实践能力[4-5]。

1.3 考核方式改革

实践课程应注重学习过程考核,利用实习前、实习中和实习后三个环节的成绩汇总,给出学生的总评成绩(图1),实现对学生的全方位综合考评[6]。实习前成绩(20%)主要考评学生制作的实习知识点“菜单”,根据菜单中设置的知识点与实习内容的契合度和完整性进行评分,这部分成绩属于学生个人成绩。实习中成绩(50%)又分为参观中成绩(占20%)和参观后成绩(占30%),参观中成绩主要考查学生的参观过程表现,即学生考勤、实习纪律与态度:学生需认真对待实习,按时出勤、全程参加,认真跟随班集体的参观学习,积极交流与讨论,参观学习过程中多提高质量问题,参观中成绩亦属于学生个人成绩;参观后成绩(占30%)主要考查学生的综合模拟试验设计与操作(占10%)、翻转课堂表现(占10%)以及PPT答辩情况(占10%),注重考查学生的创新思维、动手能力和团队协作精神,模拟试验要求设计合理,多位同学协作完成设定任务,鼓励探索创新,翻转课堂要求学生积极参与讨论,在师生问答互动中获得新启发,PPT演讲要求讲解清晰、重难点突出、知识点正确,这部分成绩先给出各小组得分,然后依据小组成员的贡献度(权重系数),得出学生个人成绩。实习后成绩(30%)主要考查学生的实习报告(占20%)和专题海报(占10%),其中实习报告属于个人成绩,是学生记录每天实习内容及实习感受,最终形成书面报告,实习报告要求措辞准确、表述清楚、结构严谨、格式规范,其中实习报告的格式由指导老师统一规定;专题海报以小组形式完成,依据各小组得分和小组成员的贡献度(权重系数),得出学生个人成绩。

图1 学生实习成绩考核评价方法Fig.1 Evaluation method of students’ practice score

以百分制形式为实习前、中、后各部分进行打分,各部分得分乘以相应百分比(详见图1)算出每部分的实际分数,最后将各部分的实际分数累加得到《环境工程综合实习》课程的最终成绩,并统计最终成绩分别为优(100~90)、良(89~80)、中(79~70)、及格(69~60)和不及格(≤59)的学生人数以及占比。

1.4 教学资源建设

(1)丰富教材资源

根据现有实习资源新编《环境工程综合实习》课程实习大纲、实习安排、模拟试验指导书等,明确实习期间每一天的行程安排与具体路线、实习内容与要求、注意事项等;完善各实践环节的实习资料、现场照片和实习总结;整理汇编学生的实习报告,将优秀作业制作成教学展报。

(2)建立网络互动平台

实习过程涉及到的教师指导、学生分组讨论和实践成果分享,可以依托微信、腾讯课堂、钉钉等平台开展,引领学生更多参与、更多互动、更多分享,在轻松愉悦、互助合作中完成综合实践活动;拍摄环境工程综合实习视频,整合已有的专题实践教学资源(照片、视频等),利用已建网络平台实现资源共享。

2 《环境工程综合实习》课程改革实施方法

2.1 实习前

实习前1周发布实习任务、实习报告要求与注意事项;实习前1天告知学生实习安排、参观流程、注意事项等;通过实习前提醒,让学生做好准备,复习相关理论知识、认真观看实习视频、了解相关技术的最新研究进展、提前思考可以现场交流的问题,列好实习知识点“菜单”,做到有准备的带着问题去实习。“菜单”式实习使学生心中有数,带着清晰的目的前往实习基地,实习基地也能够合理调度,以取得较好的实习效果。

2.2 实习中

(1)实地参观学习

教师负责组织学生前往实习基地,到了实习基地,由现场技术人员负责带领学生参观,并实时讲解,如果学生人数较多,参观过程可按小组进行,每个小组的学生人数控制在20人左右,多个小组同时进行的话,可以实行参观路线错峰的方式进行,教师负责现场学生分组与安全等工作。现场参观结束,教师组织全体同学在参观企业的报告厅集合,邀请企业工程师给学生讲解相关技术的实际应用情况,让学生了解理论知识与实际应用的关系,并学习如何应用自己的知识技能去解决实际问题,学生在报告结束后可以向专家提问,进行充分的交流互动,教师也可以及时解答学生在参观实习中的疑问,优化学生的体验感。

(2)校内强化训练

教师指导学生在校内开展综合性模拟试验,首先将学生进行分组,并给出可供选择的模拟性试验指导,学生依据现场参观学习体会,进行综合性模拟试验选题,教师鼓励学生开展探索性试验,学生的试验方案经指导教师审阅合格后开展试验,试验过程由教师现场监督与指导,最后各小组提交试验报告,教师筛选出优秀试验设计方案及试验报告进行课堂分享,并针对前期的实习工作内容以及学生的实习心得开展翻转课堂和学生小组PPT答辩,通过同学提问、教师点评的方式,使老师能够充分发现问题,及时指导,学生有疑问也能得到有效解答,从而激发学生的积极性与主动性,提高学生实践创新能力。

2.3 实习后

实习全部结束后,每个学生撰写一份实习报告,实习报告也要“以学生为中心”,让学生以自己为主,做到内容个性化,真正写出自己的所看、所思、所问、所学,杜绝流水账。根据前期实习内容,学生分小组制作专题海报,教师筛选出优秀海报进行分享,并做成展报在学院展示。实习后教师需继续关注学生对理论知识的实际应用情况,了解实习效果在学生后期学习中的作用,根据学生后期反馈意见继续调整与优化实习内容。

3 结 语

《环境工程综合实习》作为环境工程专业的核心课,学生对其抱有很高的期望,希望通过本课程能够真正学到实用的知识与技能。通过改革《环境工程综合实习》课程教学内容、教学方法、考核方式与教学资源库,建立以培养学生实践力和创新力为导向的实习体系,改变现有单一的“直观式”教学方式,从而实现多元化教学,发挥学生自主学习的能动性,培养他们综合运用知识的创新力和实践力,达到更好的实习效果。

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