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1結合大學生課外科技活動,提前畢業論文工作的選題時間
石河子大學化學化工學院環境工程專業的畢業論文工作安排的時間是第七學期到第八學期。通常安排學生在第七學期期末時進行課題選題,在第七學期的寒假和第八學期的1~2周,要求學生完成畢業論文的相關文獻查閱以及畢業論文的文獻綜述部分,第八學期的3~4周,完成畢業論文的開題報告以及相關的開題報告答辯的工作,隨后的時間進行論文中實驗方案的具體實施,到第8~9周時進行論文中期檢查,而第14周左右進行論文的答辯。在畢業論文的工作工程中,實驗的實施階段大約有8~9周的時間,如果學生全程投入,基本可以保證學生畢業論文的工作的工作量以及質量。但近年來,筆者所帶畢業生中在第八學期時,有人需要時常參與招聘會,有人要去簽約單位實習,有人要參加研究生復試,有人要參與清考(通常在最后一學期的第8~10周),使得畢業生在第八學期的實驗過程,不能保證實驗時間,進而導致部分學生畢業論文中安排的實驗工作不能完全開展,影響了論文的質量。鑒于此,筆者在畢業論文的指導工作中,探索以結合大學生課外科技活動,提前畢業論文工作的選題以及進行實驗的方式,保證學生畢業論文的時間與質量。筆者所在的石河子大學,為培養學生的創新意識,一般鼓勵學生在第3學期或者第5學期,開始為期一年的大學生課外科技活動,活動結束后,參與的學生會得到2個學分,此外,完成程度比較好的項目,還可能被推薦參與“挑戰杯”等科技活動競賽。這些參與課外科技活動的學生,已經完成了無機化學、有機化學、實驗化學以及微生物學等專業基礎課的學習,具備了相應的基本實驗操作技能。但因專業課還未開課,故相對欠缺專業知識。此外,學生在前期開設課程的實驗中,雖然有一定的綜合性,設計性實驗單元的訓練,但是相對綜合能力仍然較弱。鑒于上述學生的特點,筆者嘗試在第4學期讓學生進行選題,然后進行文獻綜述的撰寫,這樣可以讓學生提前接觸部分環境工程相關研究方向的研究前沿,提前對部分專業課的學習有所認識。在第5學期,讓學生利用上述文獻綜述,結合畢業論文題目,進行“SRP”的申報工作,隨后在第5~6學期正式開始實驗后,在每次開始測定新的指標時,筆者都會全程指導并跟蹤該實驗的進行,幫助學生回顧大一時學到的基本操作技能,確保學生能夠順利完成課外科技活動及畢業論文工作。
2以指導教師科研工作為依托,保證畢業論文工作的質量
鑒于筆者所指導的部分學生在畢業后工作時,工作單位要求他們能夠迅速使用一些大型分析檢測設備,這就要求學生在大學期間對部分分析測試儀器比較熟悉。雖然我校的環境工程專業開設了相關課程,如儀器分析與環境監測,且近年來隨著國家對新疆高校投入的的加大,學校購買了相應的儀器設備,但因擴招后,學生人數較多,而大型儀器仍然因為屬于貴重儀器,使得這部分實驗在開設時,仍處于演示實驗階段,學生對大型儀器的使用掌握得仍然不好,這就使得學生的畢業論文工作成為他們在校期間掌握這些儀器使用的一個重要平臺,因此學生的畢業論文工作中最好能夠涉及一些大型測試儀器的使用。但目前我校的大型儀器使用是收費的,而學校撥付的畢業論文相關費用遠低于儀器的使用費,使得教師在設計畢業論文課題時只能盡量減少甚至不涉及大型儀器的使用,這就影響了學生對于大型儀器的使用訓練。但筆者在指導畢業論文工作中,很少有這方面的問題,這主要是筆者設立的畢業論文課題,大多圍繞自己已經立項的研究課題,可以充分保證研究經費,進而保證學生的科研訓練質量及學生的論文質量。此外,教師的在研項目的選題一般是為解決企業的實際問題或是涉及該區域經濟發展過程中出現的環境問題,這些研究具有一定的實用或者科學價值,學生畢業論文圍繞此類問題開展,也可以使畢業生能夠更好的了解目前環境學科的一些前沿性研究或是使學生能夠實際了解在環保類企業中工作時的一個流程。
3嚴格實施過程管理,提高論文質量
石河子大學的畢業論文工作主要包括選題、開題、中期檢查以及畢業答辯幾個階段,筆者也主要是以這個階段對學生的畢業論文工作進行督促。在學院進行檢查前的1~2周就開始督促學生完成相應的工作。此外,因為部分學生做論文的過程中,總是喜歡拖沓工作,比如把所有的數據積累到要寫論文時才進行數據分析,這有時會因數據處理的拖沓而使得實驗進行的不順利,筆者會要求所帶學生在第八學期以前,每月進行一次上一階段的工作總結和本月工作的規劃,在第八學期,這一過程縮短為1周,這樣除可以督促學生的工作開展,還能夠幫助學生樹立良好的總結習慣。通過此項工作,還可以及時掌握學生在此時找工作、考研以及論文進行的情況。
4結語
環境工程是培養具有扎實環境污染預防與治理基本理論;掌握廢水、廢氣、固體廢物和噪聲等污染控制技術;具備環境工程基本設計、污染治理設施運營、管理、操作、環保項目施工與管理及一定的實踐和創新能力;適應環境保護一線需要的高級工程技術、管理和技能應用性人才的專業。莆田學院是一所地方本科院校,環境工程是莆田學院第一批開設的本科專業,辦學歷史已有13年,先后為社會輸送了近千名優秀的環境工程技術人才,現為福建省環境工程本科高校專業綜合改革試點。2013年,環境工程專業成為莆田學院“卓越計劃”培養試點,期望通過計劃實施,促進環境工程教育改革和創新,為莆田學院推動教育教學改革,提高學生綜合素質,增強畢業生就業能力起到重要的示范和引導作用。在“卓越計劃”建設中,畢業環節(畢業論文或畢業設計)仍然是持續時間最長的實踐教學環節,也是學生走向工作崗位前的最后一次理論和實踐機會。因此,畢業環節的教學質量直接影響到“卓越計劃”培養的學生素質和其步入社會后能力的發揮,是反映“卓越計劃”成功與否的標志。本文就莆田學院環境工程專業在畢業環節的教學改革進行初步探討。
一、調整畢業環節進度
對于普通畢業生,畢業環節教學是在第八學期進行,畢業環節時間在10周左右,扣除寫論文、答辯等時間,學生真正進行畢業環節實踐的時間非常短,而且目前就業越來越困難,學生在完成畢業論文設計期間要還去應聘、面試、找工作,還有部分考研的學生,他們的考研面試也在這段時間進行,這些事務占用了大量時間,對畢業論文設計的質量產生了強大沖擊。為此,莆田學院在制定“卓越計劃”培養計劃中,畢業環節工作大大提前,其中畢業論文/設計選題工作在第六學期期末完成,第三學年暑假就進入“卓越計劃”合作基地,開始邊實踐邊做畢業論文/設計,整個畢業環節時間跨度超過40周,這樣既能保障畢業環節的時間,也可以解決與找工作、考研的時間沖突問題。
二、加強指導教師綜合能力培養
“卓越計劃”要求畢業環節的指導教師具有較強的綜合素質和業務水平。莆田學院作為一所新建本科學校,辦學歷史積淀較淺,校內教師雖然都具有高學歷,但大多是從高校到高校,實踐經驗缺乏,為了保障實施“卓越計劃”的優秀師資資源,學院采取了一系列有效措施加強指導教師綜合能力培養。(一)加強指導教師工程實踐應用能力培養在原有教師考核系統中,存在重科研輕教學現象,教師大部分精力投入到理論研究中,忽略對自身實踐經驗的培養,逐漸脫離了實際應用,工程實踐經驗缺乏,使得許多教師在培養應用型人才的教學實踐中,心有余而力不足。為了提高教師的工程實踐能力,結合學校出臺的制度和政策,學院要求所有中青年教師赴企事業單位參加實踐鍛煉。教師的實踐鍛煉主要有兩種形式:第一,利用課余時間和寒暑假期間,連續進行或間斷式開展實踐。由教師自行聯系到企事業單位實踐研習、與企事業單位開展橫向課題研究活動、參加學校與企事業單位合作開辦的研習班或實訓班。第二,到企事業單位掛職,全職在企事業單位開展研究和深度服務工作。通過這些措施,不少教師被企業聘請為技術顧問或客座研究員,這既增強了教師的工程實踐能力,拓寬了教師科學視野,也為教師指導畢業實踐環節提供了很多素材。(二)推進指導教師的學術交流學習學院利用現有的“生態環境”福建省重點學科和“生態環境與信息圖譜福建省高校重點實驗室”平臺,設立交流基金,每年有計劃、有重點地支持中青年骨干前往國內外科研院所進修深造。在此政策激勵下,近年來,環境工程專業的教師先后前往北京師范大學、浙江大學、香港科技大學、大連理工大學、華東師范大學、德國馬普研究所等進行進修訪學。同時鼓勵和支持教師參加國內外各種學術活動,為他們了解最新研究進展、展示研究成果和交流學術思想提供更多機會。通過這些交流,提升了教師的整體素質,保證了環境工程“卓越計劃”的畢業環節的指導質量。
三、建立高質量的“卓越計劃”合作基地
學院“卓越計劃”培養的學生,實行校企聯合培養模式,培養分為校內培養和企業培養兩個階段,實行“3+1”模式,第4學年在合作基地培養,他們的畢業論文/設計基本都在合作基地內完成。因此,合理選擇一批技術力量雄厚,科研水平和生產能力較強,與本專業密切相關的“卓越計劃”合作基地,是保證畢業環節的教學質量的關鍵。為此學院從常年合作的教學實踐基地中遴選出一批優秀的企事業單位作為“卓越計劃”合作基地,比如,莆田市環境監測中心站、普羅達克森(莆田)水處理有限公司、福建省近岸海域環境監測站、廈門中迅德檢測技術有限公司、碧水藍天環保技術有限公司等。這些合作基地都具有較強的從事環境專業的研究和工作的基礎,有技術骨干力量作為合作導師,且有進行科學研究和技改的項目,可為學生提供畢業論文/設計課題。通過與這些企事業單位合作,有力促進了“卓越計劃”的畢業論文/設計的質量的提高。
四、聘請校外專家參與指導
普通環境工程專業學生的畢業環節通常是在單一的校內教師指導下完成,大部分課題來自教師的科研前沿課題,本科生學習的熱情和積極性不高,且易使培養的學生存在理論與實踐脫節的問題。在“卓越計劃”的畢業環節中,實行“雙導師”培養體制。“雙導師”中校外導師由具有一定理論基礎、學術背景,實踐創新能力強的企業家或有一技之長的專家組成,他們長期工作在環境工程設計和解決環境實際問題一線,與他們合作可以加強學生在畢業環節的實踐能力和科研能力培養。在畢業環節實施過程中由校外導師提供畢業論文/設計題目和任務書,并提交到學院學位委員會進行審核。審核通過后,校外導師主要負責具體畢業環節的技術指導,按照課題實際要求對學生進行綜合訓練。校內導師主要負責畢業環節過程管理、畢業論文的理論提升、資料整理,并將畢業設計過程中的共性問題進行歸納總結,作為不斷改進的依據,不斷更新校內教學內容,兩者有機結合,取長補短。在實行“雙導師制”后,所有選題都直接來自校外導師單位的實際工作,使研究更具有針對性和實用價值。“雙導師制”的實施還使學生提前融入社會。一些合作單位同時也是用人單位,可以在畢業前對實習學生進行考察,在校外導師的指導下,實習學生就業的機率相應得到提高,用人單位由此縮短了試用期限,節約了培養成本。
五、強化過程管理和監控
“卓越計劃”的畢業環節大部分在合作基地完成,其質量監控難度較大。學院據此制定了畢業環節管理和監控的計劃,除了校內導師實時跟蹤監控指導外,院教學指導委員會和環境工程系都定期到合作基地檢查,包括學生出勤、實驗記錄本、畢業論文/設計進度等,基本做到周周有檢查,月月有匯總。在畢業環節期間,“卓越計劃”的學生回校三次,以組會的形式向環境工程專業的教師匯報他們的畢業論文/設計的工作進展。這樣既鍛煉了學生,也有助于及時發現問題并進行解決。在“卓越計劃”下的學生進行畢業論文答辯時,學院邀請校外專家、校外導師和部分用人單位參與論文答辯,避免了畢業論文成為“走過場”的形式,同時現場氣氛明顯活躍,學生認真程度也明顯提高,倒逼著“卓越計劃”畢業環節的教學質量提高。
六、結束語
環境工程專業源于土木工程中的市政工程,作為一門邊緣交叉性學科,其發展目標是解決不斷涌現的各種實際環境問題。經過20多年的發展,其所涉及的領域越來越廣泛,已成為一門集自然、社會和技術科學為一體的綜合性學科。環境工程學科不僅研究水、氣、固廢、噪聲等主要環境污染和公害的防治技術和措施,還研究自然資源的保護和合理利用,探討廢物資源化技術,以及對區域環境進行系統規劃和科學管理,以獲得最優的環境、經濟和社會效益。目前,我國設置有環境工程專業的高校已超過300所。由于各高校的基礎和重點學科存在明顯差別,其環境工程專業發展的側重點也有所不同。大多數理工科類院校的環境工程專業都源于土木工程中的市政工程,其本科生培養方案注重于對學生工程思維和設計能力的培養。我校的資源環境學院準備新設環境工程專業,在環境工程的人才培養方案上不能照搬理工科類大學,一定要突出農業院校的特色并發揮現有優勢,找準適合自己的立足點。
安排在第七學期末開始的畢業設計(論文)是環境工程專業實現培養目標的一個重要的實踐教學環節,是對學生所學理論和技能的綜合運用和檢驗,也是保證本科教學質量的最后一道防線。畢業設計(論文)輔導環節對學生的要求主要體現在三個方面:1.鞏固與擴展所學的基本理論和專業知識,培養提高學生綜合應用所學知識、獨立分析、解決本學科領域的實際問題和初步進行科學研究的能力;2.培養學生樹立正確的設計和研究觀念,發揚理論聯系實際的工作傳統;3.使學生在方案設計、材料調查與搜集、工程繪圖、理論計算、實驗研究、數據處理、外文閱讀、使用計算機、查閱文獻、經濟分析、工具書的使用、文字表達等基本技能方面得到進一步的訓練和提高。鑒于畢業設計階段對于本科生培養的特殊重要性,本文就農業院校環境工程專業本科畢業設計設置安排存在的問題和解決的途徑提出一些個人的看法,希望能為我校環境工程新專業的建設提供一些可供參考本文由收集整理的建議。
和理工科類院校不同,農業院校的環境類專業一般都源于土壤學、生物化學、生態學等學科,其本科課程設置主要是幫助學生形成以土壤、農業化學和農業生態資源等專業的知識體系。因此,農業院校環境工程專業在畢業論文(設計)任務書的安排上,也應與一般的工科院校有所不同。從目前來看,農業院校環境工程專業的畢業論文(設計)主要存在以下幾個問題:
1.本科畢業論文(設計)任務書的設置比較單一,重實驗輕設計。很多農業院校的環境專業本科生畢業只有畢業論文可做,而無畢業設計的內容供學生選擇。由于農業院校環境工程專業一般建設較晚,在師資、課程體系、實踐環節方面和工科院校相比都有一定差距。在工程設計及應用的教學、科研方面,農業院校環境類專業的基礎顯得更加薄弱。因此,目前很多農業院校的環境工程專業的師資力量尚難以開展對學生進行畢業工程設計的指導;同時,由于學生們受專業課程設置所限,他們的工程思維和設計能力與工科學生相比都有較大差距,因此很多學生也不愿意選擇他們感覺更為吃力的畢業設計工作。然而,目前環境工程本科生就業的去向主要還是與環保工程設計、施工、運行等相關的公司和企業,而諸如環境管理部門、環境監測站等事業單位現在大多都呈人才飽和狀態,可接受的本科畢業生非常有限。由于農業院校環境工程專業畢業生在工程設計能力方面的弱勢,在就業時與工科院校同類專業的畢業生競爭時就處于明顯的劣勢。因此,有必要通過畢業設計來加強農業院校環境工程專業學生的工程思維和設計能力,使他們能夠具有環境工程專業畢業生所需要的基本工程設計基礎和能力,從而在一定程度上扭轉我校該專業畢業生就業時面臨的不利局面。
2.本科畢業論文(設計)任務書的設置未能充分突出農業院校的特色,尚未充分體現農業院校學生現有知識體系的優勢。與工科院校相比,農業院校的環境工程專業在專業的歷史沿革、學科組成和行業特性上都有自身的特殊性。因此,為了提高農業院校環境工程專業人才的競爭力,需要在畢業論文(設計)這一人才培養的關鍵環節上充分體現農業院校的特色與優勢。農業院校的環境工程人才培養模式不能照搬工科大學的方法,而應走有生態特色的辦學之路,培養出可投身于農村環境污染防護的人才。農業院校一般都具有生物、生態學科的優勢地位,畢業生相對于工科院校的學生具有更扎實的生態學知識。此外,當前環境工程畢業生就業的一個重要方向是環境影響評價咨詢工作,生態環境影響評價又在其中占據主要地位。因此,可以考慮讓一部分學生在完成畢業論文(設計)時從事生態環境評價的工作。這樣一來可以發揮農業院校學生生態學基礎扎實、生態知識結構較全面的優勢,提高畢業論文(設計)的質量,二來可以提高學生的社會競爭力并適應市場需要,為從事生態環境評價特別是農村地區環境評價的單位輸送可用人才。
3.畢業論文(設計)立題與實際聯系還不夠緊密,約束性題目難以調動學生的創新熱情。由于教師設計的畢業論文(設計)題目未能全部追逐科技前沿或來自于實際的工程項目,部分題目陳舊甚至經年不變,擺在學生面前的是一些舊知識舊問題,使得設計成果沒有實用價值和科學意義。這在一方面打擊了某些學生在完成畢業論文(設計)的熱情和積極性,也使得某些本來就對畢業設計(論文)重要性認識不足的同學更加放松了對自己的要求,對工作應付了事。
為提高農業院校環境工程專業本科生的畢業論文(設計)的完成質量,進一步加強農業環境類專業學生的市場競爭力,在畢業論文(設計)的設置和指導上可以考慮以下的一些改進措施:
1.加入一些和農村環境保護治理相關的設計類題目。
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由于目前工科院校的環境工程大多是在給水排水專業的基礎上發展而來,因此,工科院校的環境工程專業在畢業設計的內容上受給水排水專業的影響較大。在水污染控制方面主要為排水管網和城市污水處理廠的設計。農業院校如果照搬工科院校的設計內容,由于專業基礎所限,無法與之進行有力的競爭。因此,應在設計內容上著眼于和農村地區和農業環境相關的工程。如目前農村受污染地下水的治理和農村污水的處理都是國家十二五規劃的重要內容,相關的工程也建設了不少。可以設定一些如農村小型給水站或分散性生活污水處理站的課題。在處理工藝選擇上,由于農村地區的特殊條件,一般應選擇操作較簡單且成本較低的常規處理工藝,這樣更符合農村地區的實際需要。比如用吸附工藝處理污染地下水,或用人工濕地處理畜禽類廢水,都是可行的設計題目。學生經過這些設計工作的鍛煉,將有助于他們在畢業后從事農村環保治理的相關工作,不僅提高學生的就業率,也可為農村環境的治理培養可用人才。為達到這一培養目標,學校在青年教師的引進和培養上也要考慮有工程背景的環境工程專業人才,同時可以通過幫助青年教師去設計類單位進行工程實踐等措施,提高他們的工程素養和設計能力,從而達到輔導學生的要求。
2.在本科生畢業設計(論文)工作中體現資源與環境的緊密結合,設置適量的生態環境影響評價的題目。工科院校的環境專業一般更側重于各種污染治理技術工藝的開發與研究,對環境與資源的重視不足。農業院校則注重于從宏觀側面上分析環境與資源的關系,將自身對土壤學、氣象學和生態學等學科的研究優勢體現在資源和環境管理方面。為進一步體現農業環境院校學生在這方面的特點,有必要在畢業設計時通過設置合適的環境影響評價的課題來提高學生的相關能力。另一方面,環境影響評價咨詢工作在當前對環境工程本科畢業生來說是一個重要的就業方向,其中主要的一個部分就是生態環境影響評價。和做工作設計不同,由于農業院校學生在生態學方面有較扎實的基礎,因此和工科院校學生相比并不遜色,甚至某些方面他們做的比工科院校的學生要更加深入,相關的知識結構也更加全面。為本科生畢業設計設置適當的環境影響評價課題,不僅發揮了農業院校學生在生態環境評價方面的一些優勢,也可為學生的就業提供有效的幫助。當然,這同樣也對學校的師資力量提出了更高的要求。不僅在課程設置上需要加入環境影響評價的課程,對青年教師的引進和培養,也要做好相關的準備工作。一個可取的方法是鼓勵青年教師考取國家的環境影響評價注冊工程師,通過提高教師隊伍的素質來保障本科生培養的質量。
3.將畢業論文與教師主持的科研項目或課題聯系起來,培養學生的科研素養。環境工程專業由于本科就業的壓力較大,相當一部分的學生選擇畢業
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關鍵詞:環境工程;實驗室開放;模式;綜合性;設計性;創新
實驗室是高校開展實驗教學與科學研究的重要場所,實驗室開放是培養高素質應用型創新人才的重要途徑[1-2]。環境工程專業作為一個典型的應用型工科專業,其特點是綜合性、實踐性很強[3],因此,實驗教學環節顯得尤其重要。通過實驗教學,既能加深學生對基本理論知識的理解,又能培養學生的動手能力和創新能力。然而受傳統教學思想的束縛,重理論輕實踐,實驗課是為了驗證理論課而開設,雖然之前已做了幾次改革,減少了一些驗證性實驗,增加綜合性、設計性實驗,但是目前仍然以傳統的“照方抓藥”教學模式為主,導致學生依賴性強,缺乏創新思維,加上實驗室只有部分開放,造成實驗室利用率低,儀器設備閑置。這種現狀顯然已不適應新時代對高素質應用型環保人才培養的需要,進一步改革勢在必行。目前,本校正在努力建設廣東省高水平理工科大學,其中環境科學與工程是省級重點建設學科,其相應的環境工程專業是本校重點發展的典型新工科專業。該文結合本校建設廣東省高水平理工科大學的需要,以2017版本科人才培養方案修訂為契機,在改革實驗教學體系的同時,對環境工程實驗室開放模式進行探索并付諸于實踐,以滿足本校培養“基礎扎實、精于實踐、勇于創新、敢于創業”具有新工科特色的高素質環境工程專業應用型人才的需要。
1環境工程實驗室開放必要性
實驗室開放是教育部普通高校本科教學專業評估中重要指標之一,也是高校實驗教學改革與發展的必然趨勢。通過環境工程實驗室開放,一方面提高實驗室利用率和儀器設備使用率,做到資源共享,另一方面提高學生實驗動手能力和分析解決問題能力,促進高素質應用型創新人才的培養。通過環境工程實驗室開放,還可以促進教學與科研的協調發展,并為社會提供環境監測與評價、城市污水處理、工業廢水治理、環境咨詢等服務,提高實驗室的社會效益和科研經濟效益。因此,實驗室開放顯得十分必要和緊迫。
2環境工程實驗室開放模式初探
本校環境工程實驗室總面積約為1200平方米,主要包括環境分析測試室、環境評價室、準備室、天平室、污染控制工程室、固廢處理與處置室、環保室、精密儀器室、樣品前處理室、環境材料與污染修復室、測量室、機房等10多個分室。環境工程實驗室除了承擔本專業全部實驗教學任務外,還對學生和老師開放,實驗室開放的內涵和形式多樣化,主要包括時間、實驗內容、范圍、儀器設備、教學模式和管理人員等方面的開放[4]。
2.1時間開放
采用定時開放、預約開放和全天開放等模式。(1)定時開放根據實驗室的實驗教學安排,通過校園網公布固定的時間向學生開放,如環境分析測試室實行定時開放,主要是針對基礎型實驗項目,讓學生進行一些基本實驗操作技能訓練,既提高學生操作技能熟練程度,又加強操作規范性。(2)預約開放通常是以研究型立項項目的形式進行,學生首先要填寫開放實驗項目申請表,交實驗室主任審批,然后在設備處網站的實驗室管理系統中申請開放預約,最后實驗室根據實驗項目內容、預約時間,安排指導老師進行實驗項目的指導,如環保室、環境評價室、污染控制工程室、精密儀器室一般是實行預約開放。(3)全天開放每天(除上課時間和寒、暑假外)從早上8點到晚上10點對學生開放。如機房實行全天開放,主要是給學生利用機房的專業軟件完成CAD制圖、課程設計、畢業設計、參加計算機技能競賽等。
2.2實驗內容開放
(1)結合計劃課程中綜合性、設計性實驗項目開放由于大部分課程如《現代測試技術實驗》、《環境監測實驗》、《環境工程微生物學》、《水力學與水泵》、《污染控制工程實驗》、《測量學》等的實驗課減少了驗證性實驗,增加了綜合性、設計性實驗,但課時較少而實驗任務重、內容復雜,學生在課堂內不夠時間完成,因此實驗室采取定時開放與預約開放相結合的形式進行開放,統籌安排學生實驗時間和實驗室開放時間,讓學生在老師的指導下,自己查閱相關資料,設計一套完整的實驗方案,進入實驗室完成實驗任務。如《環境監測實驗》中的“校園空氣環境質量監測”,屬于綜合性、設計性實驗,學生自己制訂監測方案,設計實驗路線,并親自配制試劑,選擇儀器,分若干個小組在校園主干道、教學科研區、教工生活區、學生公寓、飯堂等多個采樣點采樣,測定TSP、PM10、PM2.5、SO2、NO2等指標,并綜合評價校園空氣環境質量狀況[5]。這實驗項目計劃學時為6,在課堂內根本無法完成,只有通過實驗室開放才能完成這一系列實驗過程。(2)結合課程設計、課程實習、科研訓練開放通過實驗室開放,完成的課程設計主要包括《水污染控制工程》、《大氣污染控制工程》、《環境影響評價》、《固體廢物處理與處置》等,完成的課程實習主要有《環境監測》和《測量學》等,每門課程設計一般是2~3周,課程實習一般是1~2周。另外,學期末安排2周的科研訓練,一般也是通過實驗室開放來完成,科研訓練旨在培養學生的科研能力和創新能力。(3)結合畢業論文(設計)開放畢業論文(設計)是學生進入大四的最后一個綜合性實踐教學環節,時間安排一般為15周。通過實驗室開放,學生可以帶著畢業論文(設計)題目進入實驗室,利用實驗室寬敞的場地、先進的儀器設備,完成畢業論文(設計)過程中的各項工作任務。近年來,環境工程專業有超過60%學生利用實驗室開放完成畢業論文(設計),隨著學校招生規模擴大以及實驗室開放力度加大,利用實驗室開放完成畢業論文(設計)的學生還會不斷增加。(4)結合大學生創新創業訓練、實驗室開放創新基金、學生學術基金等項目開放近三年(2016-2018年),通過實驗室開放,完成了校級、省級、國家級大學生創新創業訓練項目60多項,校級實驗室開放創新基金項目和學生學術基金項目30多項,申報項目以及參加人數逐年增多。(5)結合技能競賽、挑戰杯、第二課堂活動開放通過實驗室開放,近三年(2016-2018年)學生參加化學實驗技能大賽、節能減排競賽、挑戰杯等獲獎20多項。另外,利用實驗室開放的時間組織學生參加第二課堂活動,如酸雨監測、土壤污染修復、納米催化劑研制、水污染處理等,充實了學生的課余生活。(6)結合老師科研課題開放將實驗室向老師科研課題(包括橫向和縱向)開放,一方面對老師的科研課題順利完成提供良好的實驗室資源,另一方面提高參與老師課題的學生科研能力。如2018年的第二次全國污染源普查,本學院承擔了佛山市禪城區污染源普查任務,本橫向課題經費接近500萬元,共有300多名學生和60多名老師參加,利用機房開放,如期完成8400多家企業調查表數據錄入和統計工作,受到了禪城區環保局領導的高度表揚,學生也得到了很好的鍛煉。近三年(2016-2018年),通過實驗室開放,完成了“基于水動力過程的粵北巖溶區土地利用方式對鈣遷移、沉積影響機制研究”、“病死豬炭及其改性對重金屬污染土壤的修復機理研究”、“生物質炭對酞酸酯類增塑劑污染土壤的原位修復及機理研究”、“新型摻雜鈮(鉭)酸鹽的合成及對氯代酚類持久性污染物的降解研究”、“感潮河涌沉積物中AVS及重金屬元素的環境響應研究”、“佛山城區道路交通環境PM2.5中離子濃度和重金屬污染研究”等20多項國家級、省級、市級縱向科研課程,累計經費700多萬元。
2.3范圍開放
實驗室除了滿足環境工程專業本科生開放外,還對環境科學、人文地理與城鄉規劃兩個專業本科生開放,也對校內相關專業如化學工程與工藝專業本科生開放,同時還對本校市政工程方向的碩士生以及與其他兄弟院校聯招的碩士、博士生開放,也對從事科學研究的老師開放。
2.4儀器設備開放
實驗室開放也包括了儀器設備開放,不管是通用儀器(如分析天平、分光光度計、pH計、電導率儀、大氣采樣器、烘箱、馬福爐等)還是大型精密儀器(如原子吸收光譜儀、電感耦合等離子體發射光譜儀、元素分析儀、離子色譜儀、高效液相色譜儀、氣相色譜儀、總有機碳分析儀等),都做到公開化,設置資源共享平臺,面向師生全面開放,更好地發揮儀器設備的使用效益。
2.5教學模式開放
教學模式做到開放,改變原有的“照方抓藥”教學模式,并由“填鴨式”轉變為“啟發式”,讓學生參與介紹預習的實驗內容,示范實驗操作,老師提出問題,讓學生帶著問題去做實驗,啟發學生獨立思考,最后解決問題。整個實驗過程的教學模式靈活多樣,體現以學生為中心,服務于學生的教學理念,真正實現“學生為主體、教師為主導”的“開放式”實驗教學模式,提高實驗教學質量。
2.6管理人員開放
打破原來各自為政、一人只負責管理各自實驗分室的模式,建立實驗分室之間的橫向聯系,專職實驗員之間加強合作,共同管理實驗室。同時,設置勤工助學崗位作為助理實驗員,招收認真細致、責任心強的優秀學生作為助管參與實驗室開放管理工作,構建高效的開放管理模式。
3實驗室開放注意事項
在實驗室開放的同時,還需要注意以下幾方面事項。
3.1儀器設備使用安全方面
要求學生嚴格按照操作規程正確使用儀器設備,如使用烘箱、馬福爐、電爐、消解爐等高溫設備時,必須有專人看管,絕不允許高溫設備開著過夜,又如使用大型精密儀器時要有操作資格證專職人員指導,保證各類儀器設備安全、良好運行。
3.2危險化學品管理方面
為避免危險化學品帶來的安全隱患,要強化易燃易爆性、毒性、放射性等危險化學品的管理,從購買、儲存、使用到實驗后處理,整個過程都要嚴格把關,辦理相關審核審批手續,并做好記錄。
3.3三廢排放方面
在實驗中用到的如液氨、鹽酸、乙醇、乙酸、苯等揮發性試劑,或者有可能產生有毒有害氣體的實驗(如土壤重金屬含量測定需要酸式消解),都要求在通風櫥內操作,嚴格控制有毒有害氣體的排放。實驗中的各種有害廢液、固體廢棄物嚴禁亂排、亂丟,一定要用專門容器收集,定期交給有資質單位統一處理。3.4實驗室衛生方面在加強學生實驗室安全教育的同時,還要求學生不得帶任何食物、飲料進入實驗室,不得亂丟垃圾,實驗結束后做好實驗室清潔衛生工作,保持實驗室整潔干凈。
陜西理工學院環境科學專業于2003年開始招生,在2006年按照全國高校環境專業指導委員會的要求結合當地以及全國對環境類人才需求對于專業人才培養方向進行了適當的調整,對于課程體系結構都有大幅的改變,使之更合理更能強化和培養學生的實踐創新能力。合理的培養方案實施幾年來,我們為當地以及全國輸送了幾百名優秀環保人才,當然隨著培養方案的實施些隱藏的問題也不斷的顯現,在這些問題出現后,我們及時調整,使之更合理更能夠培養具有創新人才要求。本文結合本校環境科學專業的發展,探討了一般高等院校環境類創新人才培養模式的建立。
1.環境類專業人應具有知識結構
知識結構決定了人才素質的基本成分,環境科學專業的人才應該具有良好的道德素養、文化素養和人文、心理素養;掌握環境學科基本理論、基本知識和基本技能;從事環境保護應用研究、環境管理與規劃設計、環境監測與評價、環境污染治理的初步能力;掌握國家環境保護、自然資源合理利用、可持續發展、知識產權等有關政策法規;了解環境科學的理論前沿、應用前景和最新發展動態以及環境保護產業的發展狀況;掌握文獻檢索和資料查閱的基本方法,具有創新意識和獨立獲取新知識的能力;較好地掌握一門外國語,具有一定的計算機基礎和應用能力。
2.人才培養模式
2.1人才培養目標
陜西理工學院環境科學專業人才培養目標:培養德、智、體、美全面發展,具備良好科學素養、具有較系統的環境科學基礎理論、基本知識和基本技能,得到科學研究基本訓練,具備一定科學研究、科技開發和管理能力,能在企事業單位和行政部門從事環境保護應用研究、規劃設計、環境管理、環境監測與評價等工作的高級應用型專門人才。
2.2人才培養模式創新的基本思想為強調個性發展,注重特色教育,樹立科學的人才觀、質量觀和教學觀,構建具有陜西理工學院特色的人才培養模式。遵循本科教育基礎性原則,課程體系整體優化的原則,加強技能訓練、注重理論聯系實際的原則,培養創新思維和創新能力的原則,優化培養模式、加強專業特色建設的原則,注重個性發展、綜合培養能力的原則。實現培養目標,積極吸收高等教育在教育思想與教育觀念、人才培養模式、教學內容與課程體系、教學方法與手段等方面所取得的一系列改革的最新成果,并結合本專業的特色與自身辦學優勢,根據經濟、社會、科技和人才市場需求,按照“加強基礎,突出特色,強化實踐,面向應用;提高素質,注重創新”的原則實施人才培養模式的改革與研究,努力構建“合格+特色”的人才培養體系,著力構建理論教學、實踐教學、素質拓展有機結合的培養體系,形成傳授知識、培養能力、提高素質三位一體的人才培養模式。
2.3科學合理的“平臺-模塊”課程體系的設置課程體系是實現培養目標、提高人才素質的關鍵所在。培養模式的創新,最終要落實在課程體系的改革與發展上。課程體系的設置和各種教學環節的安排,必須服從于人才培養目標的實現。對于環境科學專業的課程體系設置,主要是按照“在通識教育基礎上的寬口徑專業教育和多種學科復合的特色教育培養模式”的全新教育理念,建立前期按二級學科門類培養的寬口徑學科基礎平臺,后期按專業方向形成課群(課程模塊),并構建“四年不斷線”的實踐教學體系[2,同時加強外語和計算機信息技術教育,強化素質教育和創新教育。
2.3.1通識教育課程
通識教育課程是根據我校本科教學總體培養目標定位而設置的基礎教學平臺,包括公共基礎課必修課程和素質教育選修課。通識教育課著重于學生全面素質的提高,為學生提高思想政治素質、認識社會、了解歷史、掌握工具提供多種思維方法和多方面的教育。公共基礎必修課包括思想政治課、大學英語、計算機、大學體育、軍事訓練、大學語文、大學數學等課程,為學生了解社會、了解歷史、學習技能、打下專業學習基礎等提供平臺。素質教育選修課程主要包括人文科學類、社會科學類、自然科學類、工程技術類、藝術體育類、教育類、網絡類七大類公共選修課程,面向全校開設,通過理、工、經、管、文、法、藝術等相互滲透,培養學生多樣化的思維方式,提高學生的綜合素課主要體現科學教育與人文教育的融合,環境科學專業的學生要選修不少于7學分的素質教育課程。
2.3.2學科平臺課程
學科基礎課程著重于建立寬厚的學科知識基礎,拓寬知識面,奠定學生學業發展的基礎。學科平臺課程包括學科(專業)基礎必修課和學科(專業)基礎選修課。學科(專業)基礎必修課主要開設大學物理、高等數學、無機化學、分析化學、有機化學和環境化學等。學科(專業)基礎選修課主要根據我校環境科學專業的特點開設線性代數、概率論與數理統計、物理化學、化工原理等課程,要求學生選修至少12學分。
2.3.3專業平臺課程
專業平臺課程重在培養學生扎實的學科專業知識、動手能力和創新精神,為培養學生解決實際問題的能力打下基礎。包括專業必修課、專業選修課和相關的課內實踐教學環節。根據我校環境科學專業的優勢與特色,形成較為科學合理的課程群。
專業必修課是指專業主干課課程,開設環境學、環境流體力學、生態學、環境微生物、環境質量、環境監測等課程。專業選修課是指按專業特色或合理知識結構設置的課程。為了拓寬學生畢業后就業和深造的方向,使其能夠在偏工科的崗位上也能夠勝任工作,在一些專業考試中也能很好的適應例如環保工程師、環評工程師。環境科學專業選修課程工程類課程設置,跟蹤學科前沿,納入本學科最先進的思想方法和內容,為繼續深造的學生強化專業素養和緊密結合地方經濟發展的需求,貼近社會實際,體現應用型人才培養特色的特點。主要設置了環境信息系統、環境毒理學、環境工程設計、能源與環境、環境質量管理體系、城市綠地規劃與設計等。學生需任選5門課修夠6學分。
2.3.4專業模塊課程
專業模塊課程是對專業知識的拓展和延伸,同時也體現了專業特色和就業方向。本校環境科學專業有環境監測與評價和環境污染控制與資源化兩個專業方向即兩大模塊,學生大三開始選擇專業方向,根據學生的選擇決定開設哪個模塊的課程。每個專業模塊中又分為必修和選修兩大部分。在專業模塊課的設置中充分體現學生按照自己對方向的興趣和需要來決定所要上的課程。因為在每個模塊的必修課只有2-3門,而選修課有10門,兩個方向在選修課安排上也體現出各自的特點。環境監測與評價方向必修課程包括環境工程學、環境儀器分析、環境工程實驗,選修課包括環境規劃與管路、環境資源經濟學、清潔生產與循環經濟、室內環境監測與治理、環評導則與標準、安全生產與環境、環保設備基礎、環評案例分析。環境污染控制與資源化方向開設有了城市供水與管網、環境工程技術經濟學、環境化工技術與應用、環境工程施工、環工原理與設備等課程。
2.3.5實踐教學
按照我校“注重基礎,強化訓練,加強綜合,培養能力”的基本原則根據培養目標的要求和環境科學專業知識結構、能力培養的需要,實踐環節按照學生基本技能培養、專業技能培養和綜合技能訓練三個能力培養層次貫穿整個教學平臺。基本技能培養主要指學科基礎實驗,例如大學物理實驗、無機及分析化學實驗,專業基本實驗技能培訓等。專業技能訓練專業技能培養包括專業實驗、專業實習、專業實訓和專業調研。專業實驗包括專業課程實驗如環境監測實驗,專業實習包括認識實習和生產實習,專業實訓有專業軟件實訓、專業課程設計,專業調研。學生利用假期調查當地環境狀況通過所學專業知識給出分析,并在調查中進行環保知識宣傳,使所學知識全面綜合利用。綜合技能訓練包括學生自設計開放實驗和畢業論文,自設計開放實驗通過學生自己選題查資料設計實驗并操作,整理實驗數據得出報告論文,當學生有問題可以向指導老師詢問,最后老師根據學生的報告評定學生的實驗過程,通過自設計開放實驗,學生的實踐和創新能力得到提高,畢業論文是對于整個大學學科知識的綜合運用體現。