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1结合大学生课外科技活动,提前毕业论文工作的选题时间
石河子大学化学化工学院环境工程专业的毕业论文工作安排的时间是第七学期到第八学期。通常安排学生在第七学期期末时进行课题选题,在第七学期的寒假和第八学期的1~2周,要求学生完成毕业论文的相关文献查阅以及毕业论文的文献综述部分,第八学期的3~4周,完成毕业论文的开题报告以及相关的开题报告答辩的工作,随后的时间进行论文中实验方案的具体实施,到第8~9周时进行论文中期检查,而第14周左右进行论文的答辩。在毕业论文的工作工程中,实验的实施阶段大约有8~9周的时间,如果学生全程投入,基本可以保证学生毕业论文的工作的工作量以及质量。但近年来,笔者所带毕业生中在第八学期时,有人需要时常参与招聘会,有人要去签约单位实习,有人要参加研究生复试,有人要参与清考(通常在最后一学期的第8~10周),使得毕业生在第八学期的实验过程,不能保证实验时间,进而导致部分学生毕业论文中安排的实验工作不能完全开展,影响了论文的质量。鉴于此,笔者在毕业论文的指导工作中,探索以结合大学生课外科技活动,提前毕业论文工作的选题以及进行实验的方式,保证学生毕业论文的时间与质量。笔者所在的石河子大学,为培养学生的创新意识,一般鼓励学生在第3学期或者第5学期,开始为期一年的大学生课外科技活动,活动结束后,参与的学生会得到2个学分,此外,完成程度比较好的项目,还可能被推荐参与“挑战杯”等科技活动竞赛。这些参与课外科技活动的学生,已经完成了无机化学、有机化学、实验化学以及微生物学等专业基础课的学习,具备了相应的基本实验操作技能。但因专业课还未开课,故相对欠缺专业知识。此外,学生在前期开设课程的实验中,虽然有一定的综合性,设计性实验单元的训练,但是相对综合能力仍然较弱。鉴于上述学生的特点,笔者尝试在第4学期让学生进行选题,然后进行文献综述的撰写,这样可以让学生提前接触部分环境工程相关研究方向的研究前沿,提前对部分专业课的学习有所认识。在第5学期,让学生利用上述文献综述,结合毕业论文题目,进行“SRP”的申报工作,随后在第5~6学期正式开始实验后,在每次开始测定新的指标时,笔者都会全程指导并跟踪该实验的进行,帮助学生回顾大一时学到的基本操作技能,确保学生能够顺利完成课外科技活动及毕业论文工作。
2以指导教师科研工作为依托,保证毕业论文工作的质量
鉴于笔者所指导的部分学生在毕业后工作时,工作单位要求他们能够迅速使用一些大型分析检测设备,这就要求学生在大学期间对部分分析测试仪器比较熟悉。虽然我校的环境工程专业开设了相关课程,如仪器分析与环境监测,且近年来随着国家对新疆高校投入的的加大,学校购买了相应的仪器设备,但因扩招后,学生人数较多,而大型仪器仍然因为属于贵重仪器,使得这部分实验在开设时,仍处于演示实验阶段,学生对大型仪器的使用掌握得仍然不好,这就使得学生的毕业论文工作成为他们在校期间掌握这些仪器使用的一个重要平台,因此学生的毕业论文工作中最好能够涉及一些大型测试仪器的使用。但目前我校的大型仪器使用是收费的,而学校拨付的毕业论文相关费用远低于仪器的使用费,使得教师在设计毕业论文课题时只能尽量减少甚至不涉及大型仪器的使用,这就影响了学生对于大型仪器的使用训练。但笔者在指导毕业论文工作中,很少有这方面的问题,这主要是笔者设立的毕业论文课题,大多围绕自己已经立项的研究课题,可以充分保证研究经费,进而保证学生的科研训练质量及学生的论文质量。此外,教师的在研项目的选题一般是为解决企业的实际问题或是涉及该区域经济发展过程中出现的环境问题,这些研究具有一定的实用或者科学价值,学生毕业论文围绕此类问题开展,也可以使毕业生能够更好的了解目前环境学科的一些前沿性研究或是使学生能够实际了解在环保类企业中工作时的一个流程。
3严格实施过程管理,提高论文质量
石河子大学的毕业论文工作主要包括选题、开题、中期检查以及毕业答辩几个阶段,笔者也主要是以这个阶段对学生的毕业论文工作进行督促。在学院进行检查前的1~2周就开始督促学生完成相应的工作。此外,因为部分学生做论文的过程中,总是喜欢拖沓工作,比如把所有的数据积累到要写论文时才进行数据分析,这有时会因数据处理的拖沓而使得实验进行的不顺利,笔者会要求所带学生在第八学期以前,每月进行一次上一阶段的工作总结和本月工作的规划,在第八学期,这一过程缩短为1周,这样除可以督促学生的工作开展,还能够帮助学生树立良好的总结习惯。通过此项工作,还可以及时掌握学生在此时找工作、考研以及论文进行的情况。
4结语
环境工程是培养具有扎实环境污染预防与治理基本理论;掌握废水、废气、固体废物和噪声等污染控制技术;具备环境工程基本设计、污染治理设施运营、管理、操作、环保项目施工与管理及一定的实践和创新能力;适应环境保护一线需要的高级工程技术、管理和技能应用性人才的专业。莆田学院是一所地方本科院校,环境工程是莆田学院第一批开设的本科专业,办学历史已有13年,先后为社会输送了近千名优秀的环境工程技术人才,现为福建省环境工程本科高校专业综合改革试点。2013年,环境工程专业成为莆田学院“卓越计划”培养试点,期望通过计划实施,促进环境工程教育改革和创新,为莆田学院推动教育教学改革,提高学生综合素质,增强毕业生就业能力起到重要的示范和引导作用。在“卓越计划”建设中,毕业环节(毕业论文或毕业设计)仍然是持续时间最长的实践教学环节,也是学生走向工作岗位前的最后一次理论和实践机会。因此,毕业环节的教学质量直接影响到“卓越计划”培养的学生素质和其步入社会后能力的发挥,是反映“卓越计划”成功与否的标志。本文就莆田学院环境工程专业在毕业环节的教学改革进行初步探讨。
一、调整毕业环节进度
对于普通毕业生,毕业环节教学是在第八学期进行,毕业环节时间在10周左右,扣除写论文、答辩等时间,学生真正进行毕业环节实践的时间非常短,而且目前就业越来越困难,学生在完成毕业论文设计期间要还去应聘、面试、找工作,还有部分考研的学生,他们的考研面试也在这段时间进行,这些事务占用了大量时间,对毕业论文设计的质量产生了强大冲击。为此,莆田学院在制定“卓越计划”培养计划中,毕业环节工作大大提前,其中毕业论文/设计选题工作在第六学期期末完成,第三学年暑假就进入“卓越计划”合作基地,开始边实践边做毕业论文/设计,整个毕业环节时间跨度超过40周,这样既能保障毕业环节的时间,也可以解决与找工作、考研的时间冲突问题。
二、加强指导教师综合能力培养
“卓越计划”要求毕业环节的指导教师具有较强的综合素质和业务水平。莆田学院作为一所新建本科学校,办学历史积淀较浅,校内教师虽然都具有高学历,但大多是从高校到高校,实践经验缺乏,为了保障实施“卓越计划”的优秀师资资源,学院采取了一系列有效措施加强指导教师综合能力培养。(一)加强指导教师工程实践应用能力培养在原有教师考核系统中,存在重科研轻教学现象,教师大部分精力投入到理论研究中,忽略对自身实践经验的培养,逐渐脱离了实际应用,工程实践经验缺乏,使得许多教师在培养应用型人才的教学实践中,心有余而力不足。为了提高教师的工程实践能力,结合学校出台的制度和政策,学院要求所有中青年教师赴企事业单位参加实践锻炼。教师的实践锻炼主要有两种形式:第一,利用课余时间和寒暑假期间,连续进行或间断式开展实践。由教师自行联系到企事业单位实践研习、与企事业单位开展横向课题研究活动、参加学校与企事业单位合作开办的研习班或实训班。第二,到企事业单位挂职,全职在企事业单位开展研究和深度服务工作。通过这些措施,不少教师被企业聘请为技术顾问或客座研究员,这既增强了教师的工程实践能力,拓宽了教师科学视野,也为教师指导毕业实践环节提供了很多素材。(二)推进指导教师的学术交流学习学院利用现有的“生态环境”福建省重点学科和“生态环境与信息图谱福建省高校重点实验室”平台,设立交流基金,每年有计划、有重点地支持中青年骨干前往国内外科研院所进修深造。在此政策激励下,近年来,环境工程专业的教师先后前往北京师范大学、浙江大学、香港科技大学、大连理工大学、华东师范大学、德国马普研究所等进行进修访学。同时鼓励和支持教师参加国内外各种学术活动,为他们了解最新研究进展、展示研究成果和交流学术思想提供更多机会。通过这些交流,提升了教师的整体素质,保证了环境工程“卓越计划”的毕业环节的指导质量。
三、建立高质量的“卓越计划”合作基地
学院“卓越计划”培养的学生,实行校企联合培养模式,培养分为校内培养和企业培养两个阶段,实行“3+1”模式,第4学年在合作基地培养,他们的毕业论文/设计基本都在合作基地内完成。因此,合理选择一批技术力量雄厚,科研水平和生产能力较强,与本专业密切相关的“卓越计划”合作基地,是保证毕业环节的教学质量的关键。为此学院从常年合作的教学实践基地中遴选出一批优秀的企事业单位作为“卓越计划”合作基地,比如,莆田市环境监测中心站、普罗达克森(莆田)水处理有限公司、福建省近岸海域环境监测站、厦门中迅德检测技术有限公司、碧水蓝天环保技术有限公司等。这些合作基地都具有较强的从事环境专业的研究和工作的基础,有技术骨干力量作为合作导师,且有进行科学研究和技改的项目,可为学生提供毕业论文/设计课题。通过与这些企事业单位合作,有力促进了“卓越计划”的毕业论文/设计的质量的提高。
四、聘请校外专家参与指导
普通环境工程专业学生的毕业环节通常是在单一的校内教师指导下完成,大部分课题来自教师的科研前沿课题,本科生学习的热情和积极性不高,且易使培养的学生存在理论与实践脱节的问题。在“卓越计划”的毕业环节中,实行“双导师”培养体制。“双导师”中校外导师由具有一定理论基础、学术背景,实践创新能力强的企业家或有一技之长的专家组成,他们长期工作在环境工程设计和解决环境实际问题一线,与他们合作可以加强学生在毕业环节的实践能力和科研能力培养。在毕业环节实施过程中由校外导师提供毕业论文/设计题目和任务书,并提交到学院学位委员会进行审核。审核通过后,校外导师主要负责具体毕业环节的技术指导,按照课题实际要求对学生进行综合训练。校内导师主要负责毕业环节过程管理、毕业论文的理论提升、资料整理,并将毕业设计过程中的共性问题进行归纳总结,作为不断改进的依据,不断更新校内教学内容,两者有机结合,取长补短。在实行“双导师制”后,所有选题都直接来自校外导师单位的实际工作,使研究更具有针对性和实用价值。“双导师制”的实施还使学生提前融入社会。一些合作单位同时也是用人单位,可以在毕业前对实习学生进行考察,在校外导师的指导下,实习学生就业的机率相应得到提高,用人单位由此缩短了试用期限,节约了培养成本。
五、强化过程管理和监控
“卓越计划”的毕业环节大部分在合作基地完成,其质量监控难度较大。学院据此制定了毕业环节管理和监控的计划,除了校内导师实时跟踪监控指导外,院教学指导委员会和环境工程系都定期到合作基地检查,包括学生出勤、实验记录本、毕业论文/设计进度等,基本做到周周有检查,月月有汇总。在毕业环节期间,“卓越计划”的学生回校三次,以组会的形式向环境工程专业的教师汇报他们的毕业论文/设计的工作进展。这样既锻炼了学生,也有助于及时发现问题并进行解决。在“卓越计划”下的学生进行毕业论文答辩时,学院邀请校外专家、校外导师和部分用人单位参与论文答辩,避免了毕业论文成为“走过场”的形式,同时现场气氛明显活跃,学生认真程度也明显提高,倒逼着“卓越计划”毕业环节的教学质量提高。
六、结束语
环境工程专业源于土木工程中的市政工程,作为一门边缘交叉性学科,其发展目标是解决不断涌现的各种实际环境问题。经过20多年的发展,其所涉及的领域越来越广泛,已成为一门集自然、社会和技术科学为一体的综合性学科。环境工程学科不仅研究水、气、固废、噪声等主要环境污染和公害的防治技术和措施,还研究自然资源的保护和合理利用,探讨废物资源化技术,以及对区域环境进行系统规划和科学管理,以获得最优的环境、经济和社会效益。目前,我国设置有环境工程专业的高校已超过300所。由于各高校的基础和重点学科存在明显差别,其环境工程专业发展的侧重点也有所不同。大多数理工科类院校的环境工程专业都源于土木工程中的市政工程,其本科生培养方案注重于对学生工程思维和设计能力的培养。我校的资源环境学院准备新设环境工程专业,在环境工程的人才培养方案上不能照搬理工科类大学,一定要突出农业院校的特色并发挥现有优势,找准适合自己的立足点。
安排在第七学期末开始的毕业设计(论文)是环境工程专业实现培养目标的一个重要的实践教学环节,是对学生所学理论和技能的综合运用和检验,也是保证本科教学质量的最后一道防线。毕业设计(论文)辅导环节对学生的要求主要体现在三个方面:1.巩固与扩展所学的基本理论和专业知识,培养提高学生综合应用所学知识、独立分析、解决本学科领域的实际问题和初步进行科学研究的能力;2.培养学生树立正确的设计和研究观念,发扬理论联系实际的工作传统;3.使学生在方案设计、材料调查与搜集、工程绘图、理论计算、实验研究、数据处理、外文阅读、使用计算机、查阅文献、经济分析、工具书的使用、文字表达等基本技能方面得到进一步的训练和提高。鉴于毕业设计阶段对于本科生培养的特殊重要性,本文就农业院校环境工程专业本科毕业设计设置安排存在的问题和解决的途径提出一些个人的看法,希望能为我校环境工程新专业的建设提供一些可供参考本文由收集整理的建议。
和理工科类院校不同,农业院校的环境类专业一般都源于土壤学、生物化学、生态学等学科,其本科课程设置主要是帮助学生形成以土壤、农业化学和农业生态资源等专业的知识体系。因此,农业院校环境工程专业在毕业论文(设计)任务书的安排上,也应与一般的工科院校有所不同。从目前来看,农业院校环境工程专业的毕业论文(设计)主要存在以下几个问题:
1.本科毕业论文(设计)任务书的设置比较单一,重实验轻设计。很多农业院校的环境专业本科生毕业只有毕业论文可做,而无毕业设计的内容供学生选择。由于农业院校环境工程专业一般建设较晚,在师资、课程体系、实践环节方面和工科院校相比都有一定差距。在工程设计及应用的教学、科研方面,农业院校环境类专业的基础显得更加薄弱。因此,目前很多农业院校的环境工程专业的师资力量尚难以开展对学生进行毕业工程设计的指导;同时,由于学生们受专业课程设置所限,他们的工程思维和设计能力与工科学生相比都有较大差距,因此很多学生也不愿意选择他们感觉更为吃力的毕业设计工作。然而,目前环境工程本科生就业的去向主要还是与环保工程设计、施工、运行等相关的公司和企业,而诸如环境管理部门、环境监测站等事业单位现在大多都呈人才饱和状态,可接受的本科毕业生非常有限。由于农业院校环境工程专业毕业生在工程设计能力方面的弱势,在就业时与工科院校同类专业的毕业生竞争时就处于明显的劣势。因此,有必要通过毕业设计来加强农业院校环境工程专业学生的工程思维和设计能力,使他们能够具有环境工程专业毕业生所需要的基本工程设计基础和能力,从而在一定程度上扭转我校该专业毕业生就业时面临的不利局面。
2.本科毕业论文(设计)任务书的设置未能充分突出农业院校的特色,尚未充分体现农业院校学生现有知识体系的优势。与工科院校相比,农业院校的环境工程专业在专业的历史沿革、学科组成和行业特性上都有自身的特殊性。因此,为了提高农业院校环境工程专业人才的竞争力,需要在毕业论文(设计)这一人才培养的关键环节上充分体现农业院校的特色与优势。农业院校的环境工程人才培养模式不能照搬工科大学的方法,而应走有生态特色的办学之路,培养出可投身于农村环境污染防护的人才。农业院校一般都具有生物、生态学科的优势地位,毕业生相对于工科院校的学生具有更扎实的生态学知识。此外,当前环境工程毕业生就业的一个重要方向是环境影响评价咨询工作,生态环境影响评价又在其中占据主要地位。因此,可以考虑让一部分学生在完成毕业论文(设计)时从事生态环境评价的工作。这样一来可以发挥农业院校学生生态学基础扎实、生态知识结构较全面的优势,提高毕业论文(设计)的质量,二来可以提高学生的社会竞争力并适应市场需要,为从事生态环境评价特别是农村地区环境评价的单位输送可用人才。
3.毕业论文(设计)立题与实际联系还不够紧密,约束性题目难以调动学生的创新热情。由于教师设计的毕业论文(设计)题目未能全部追逐科技前沿或来自于实际的工程项目,部分题目陈旧甚至经年不变,摆在学生面前的是一些旧知识旧问题,使得设计成果没有实用价值和科学意义。这在一方面打击了某些学生在完成毕业论文(设计)的热情和积极性,也使得某些本来就对毕业设计(论文)重要性认识不足的同学更加放松了对自己的要求,对工作应付了事。
为提高农业院校环境工程专业本科生的毕业论文(设计)的完成质量,进一步加强农业环境类专业学生的市场竞争力,在毕业论文(设计)的设置和指导上可以考虑以下的一些改进措施:
1.加入一些和农村环境保护治理相关的设计类题目。
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由于目前工科院校的环境工程大多是在给水排水专业的基础上发展而来,因此,工科院校的环境工程专业在毕业设计的内容上受给水排水专业的影响较大。在水污染控制方面主要为排水管网和城市污水处理厂的设计。农业院校如果照搬工科院校的设计内容,由于专业基础所限,无法与之进行有力的竞争。因此,应在设计内容上着眼于和农村地区和农业环境相关的工程。如目前农村受污染地下水的治理和农村污水的处理都是国家十二五规划的重要内容,相关的工程也建设了不少。可以设定一些如农村小型给水站或分散性生活污水处理站的课题。在处理工艺选择上,由于农村地区的特殊条件,一般应选择操作较简单且成本较低的常规处理工艺,这样更符合农村地区的实际需要。比如用吸附工艺处理污染地下水,或用人工湿地处理畜禽类废水,都是可行的设计题目。学生经过这些设计工作的锻炼,将有助于他们在毕业后从事农村环保治理的相关工作,不仅提高学生的就业率,也可为农村环境的治理培养可用人才。为达到这一培养目标,学校在青年教师的引进和培养上也要考虑有工程背景的环境工程专业人才,同时可以通过帮助青年教师去设计类单位进行工程实践等措施,提高他们的工程素养和设计能力,从而达到辅导学生的要求。
2.在本科生毕业设计(论文)工作中体现资源与环境的紧密结合,设置适量的生态环境影响评价的题目。工科院校的环境专业一般更侧重于各种污染治理技术工艺的开发与研究,对环境与资源的重视不足。农业院校则注重于从宏观侧面上分析环境与资源的关系,将自身对土壤学、气象学和生态学等学科的研究优势体现在资源和环境管理方面。为进一步体现农业环境院校学生在这方面的特点,有必要在毕业设计时通过设置合适的环境影响评价的课题来提高学生的相关能力。另一方面,环境影响评价咨询工作在当前对环境工程本科毕业生来说是一个重要的就业方向,其中主要的一个部分就是生态环境影响评价。和做工作设计不同,由于农业院校学生在生态学方面有较扎实的基础,因此和工科院校学生相比并不逊色,甚至某些方面他们做的比工科院校的学生要更加深入,相关的知识结构也更加全面。为本科生毕业设计设置适当的环境影响评价课题,不仅发挥了农业院校学生在生态环境评价方面的一些优势,也可为学生的就业提供有效的帮助。当然,这同样也对学校的师资力量提出了更高的要求。不仅在课程设置上需要加入环境影响评价的课程,对青年教师的引进和培养,也要做好相关的准备工作。一个可取的方法是鼓励青年教师考取国家的环境影响评价注册工程师,通过提高教师队伍的素质来保障本科生培养的质量。
3.将毕业论文与教师主持的科研项目或课题联系起来,培养学生的科研素养。环境工程专业由于本科就业的压力较大,相当一部分的学生选择毕业
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关键词:环境工程;实验室开放;模式;综合性;设计性;创新
实验室是高校开展实验教学与科学研究的重要场所,实验室开放是培养高素质应用型创新人才的重要途径[1-2]。环境工程专业作为一个典型的应用型工科专业,其特点是综合性、实践性很强[3],因此,实验教学环节显得尤其重要。通过实验教学,既能加深学生对基本理论知识的理解,又能培养学生的动手能力和创新能力。然而受传统教学思想的束缚,重理论轻实践,实验课是为了验证理论课而开设,虽然之前已做了几次改革,减少了一些验证性实验,增加综合性、设计性实验,但是目前仍然以传统的“照方抓药”教学模式为主,导致学生依赖性强,缺乏创新思维,加上实验室只有部分开放,造成实验室利用率低,仪器设备闲置。这种现状显然已不适应新时代对高素质应用型环保人才培养的需要,进一步改革势在必行。目前,本校正在努力建设广东省高水平理工科大学,其中环境科学与工程是省级重点建设学科,其相应的环境工程专业是本校重点发展的典型新工科专业。该文结合本校建设广东省高水平理工科大学的需要,以2017版本科人才培养方案修订为契机,在改革实验教学体系的同时,对环境工程实验室开放模式进行探索并付诸于实践,以满足本校培养“基础扎实、精于实践、勇于创新、敢于创业”具有新工科特色的高素质环境工程专业应用型人才的需要。
1环境工程实验室开放必要性
实验室开放是教育部普通高校本科教学专业评估中重要指标之一,也是高校实验教学改革与发展的必然趋势。通过环境工程实验室开放,一方面提高实验室利用率和仪器设备使用率,做到资源共享,另一方面提高学生实验动手能力和分析解决问题能力,促进高素质应用型创新人才的培养。通过环境工程实验室开放,还可以促进教学与科研的协调发展,并为社会提供环境监测与评价、城市污水处理、工业废水治理、环境咨询等服务,提高实验室的社会效益和科研经济效益。因此,实验室开放显得十分必要和紧迫。
2环境工程实验室开放模式初探
本校环境工程实验室总面积约为1200平方米,主要包括环境分析测试室、环境评价室、准备室、天平室、污染控制工程室、固废处理与处置室、环保室、精密仪器室、样品前处理室、环境材料与污染修复室、测量室、机房等10多个分室。环境工程实验室除了承担本专业全部实验教学任务外,还对学生和老师开放,实验室开放的内涵和形式多样化,主要包括时间、实验内容、范围、仪器设备、教学模式和管理人员等方面的开放[4]。
2.1时间开放
采用定时开放、预约开放和全天开放等模式。(1)定时开放根据实验室的实验教学安排,通过校园网公布固定的时间向学生开放,如环境分析测试室实行定时开放,主要是针对基础型实验项目,让学生进行一些基本实验操作技能训练,既提高学生操作技能熟练程度,又加强操作规范性。(2)预约开放通常是以研究型立项项目的形式进行,学生首先要填写开放实验项目申请表,交实验室主任审批,然后在设备处网站的实验室管理系统中申请开放预约,最后实验室根据实验项目内容、预约时间,安排指导老师进行实验项目的指导,如环保室、环境评价室、污染控制工程室、精密仪器室一般是实行预约开放。(3)全天开放每天(除上课时间和寒、暑假外)从早上8点到晚上10点对学生开放。如机房实行全天开放,主要是给学生利用机房的专业软件完成CAD制图、课程设计、毕业设计、参加计算机技能竞赛等。
2.2实验内容开放
(1)结合计划课程中综合性、设计性实验项目开放由于大部分课程如《现代测试技术实验》、《环境监测实验》、《环境工程微生物学》、《水力学与水泵》、《污染控制工程实验》、《测量学》等的实验课减少了验证性实验,增加了综合性、设计性实验,但课时较少而实验任务重、内容复杂,学生在课堂内不够时间完成,因此实验室采取定时开放与预约开放相结合的形式进行开放,统筹安排学生实验时间和实验室开放时间,让学生在老师的指导下,自己查阅相关资料,设计一套完整的实验方案,进入实验室完成实验任务。如《环境监测实验》中的“校园空气环境质量监测”,属于综合性、设计性实验,学生自己制订监测方案,设计实验路线,并亲自配制试剂,选择仪器,分若干个小组在校园主干道、教学科研区、教工生活区、学生公寓、饭堂等多个采样点采样,测定TSP、PM10、PM2.5、SO2、NO2等指标,并综合评价校园空气环境质量状况[5]。这实验项目计划学时为6,在课堂内根本无法完成,只有通过实验室开放才能完成这一系列实验过程。(2)结合课程设计、课程实习、科研训练开放通过实验室开放,完成的课程设计主要包括《水污染控制工程》、《大气污染控制工程》、《环境影响评价》、《固体废物处理与处置》等,完成的课程实习主要有《环境监测》和《测量学》等,每门课程设计一般是2~3周,课程实习一般是1~2周。另外,学期末安排2周的科研训练,一般也是通过实验室开放来完成,科研训练旨在培养学生的科研能力和创新能力。(3)结合毕业论文(设计)开放毕业论文(设计)是学生进入大四的最后一个综合性实践教学环节,时间安排一般为15周。通过实验室开放,学生可以带着毕业论文(设计)题目进入实验室,利用实验室宽敞的场地、先进的仪器设备,完成毕业论文(设计)过程中的各项工作任务。近年来,环境工程专业有超过60%学生利用实验室开放完成毕业论文(设计),随着学校招生规模扩大以及实验室开放力度加大,利用实验室开放完成毕业论文(设计)的学生还会不断增加。(4)结合大学生创新创业训练、实验室开放创新基金、学生学术基金等项目开放近三年(2016-2018年),通过实验室开放,完成了校级、省级、国家级大学生创新创业训练项目60多项,校级实验室开放创新基金项目和学生学术基金项目30多项,申报项目以及参加人数逐年增多。(5)结合技能竞赛、挑战杯、第二课堂活动开放通过实验室开放,近三年(2016-2018年)学生参加化学实验技能大赛、节能减排竞赛、挑战杯等获奖20多项。另外,利用实验室开放的时间组织学生参加第二课堂活动,如酸雨监测、土壤污染修复、纳米催化剂研制、水污染处理等,充实了学生的课余生活。(6)结合老师科研课题开放将实验室向老师科研课题(包括横向和纵向)开放,一方面对老师的科研课题顺利完成提供良好的实验室资源,另一方面提高参与老师课题的学生科研能力。如2018年的第二次全国污染源普查,本学院承担了佛山市禅城区污染源普查任务,本横向课题经费接近500万元,共有300多名学生和60多名老师参加,利用机房开放,如期完成8400多家企业调查表数据录入和统计工作,受到了禅城区环保局领导的高度表扬,学生也得到了很好的锻炼。近三年(2016-2018年),通过实验室开放,完成了“基于水动力过程的粤北岩溶区土地利用方式对钙迁移、沉积影响机制研究”、“病死猪炭及其改性对重金属污染土壤的修复机理研究”、“生物质炭对酞酸酯类增塑剂污染土壤的原位修复及机理研究”、“新型掺杂铌(钽)酸盐的合成及对氯代酚类持久性污染物的降解研究”、“感潮河涌沉积物中AVS及重金属元素的环境响应研究”、“佛山城区道路交通环境PM2.5中离子浓度和重金属污染研究”等20多项国家级、省级、市级纵向科研课程,累计经费700多万元。
2.3范围开放
实验室除了满足环境工程专业本科生开放外,还对环境科学、人文地理与城乡规划两个专业本科生开放,也对校内相关专业如化学工程与工艺专业本科生开放,同时还对本校市政工程方向的硕士生以及与其他兄弟院校联招的硕士、博士生开放,也对从事科学研究的老师开放。
2.4仪器设备开放
实验室开放也包括了仪器设备开放,不管是通用仪器(如分析天平、分光光度计、pH计、电导率仪、大气采样器、烘箱、马福炉等)还是大型精密仪器(如原子吸收光谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、元素分析仪、离子色谱仪、高效液相色谱仪、气相色谱仪、总有机碳分析仪等),都做到公开化,设置资源共享平台,面向师生全面开放,更好地发挥仪器设备的使用效益。
2.5教学模式开放
教学模式做到开放,改变原有的“照方抓药”教学模式,并由“填鸭式”转变为“启发式”,让学生参与介绍预习的实验内容,示范实验操作,老师提出问题,让学生带着问题去做实验,启发学生独立思考,最后解决问题。整个实验过程的教学模式灵活多样,体现以学生为中心,服务于学生的教学理念,真正实现“学生为主体、教师为主导”的“开放式”实验教学模式,提高实验教学质量。
2.6管理人员开放
打破原来各自为政、一人只负责管理各自实验分室的模式,建立实验分室之间的横向联系,专职实验员之间加强合作,共同管理实验室。同时,设置勤工助学岗位作为助理实验员,招收认真细致、责任心强的优秀学生作为助管参与实验室开放管理工作,构建高效的开放管理模式。
3实验室开放注意事项
在实验室开放的同时,还需要注意以下几方面事项。
3.1仪器设备使用安全方面
要求学生严格按照操作规程正确使用仪器设备,如使用烘箱、马福炉、电炉、消解炉等高温设备时,必须有专人看管,绝不允许高温设备开着过夜,又如使用大型精密仪器时要有操作资格证专职人员指导,保证各类仪器设备安全、良好运行。
3.2危险化学品管理方面
为避免危险化学品带来的安全隐患,要强化易燃易爆性、毒性、放射性等危险化学品的管理,从购买、储存、使用到实验后处理,整个过程都要严格把关,办理相关审核审批手续,并做好记录。
3.3三废排放方面
在实验中用到的如液氨、盐酸、乙醇、乙酸、苯等挥发性试剂,或者有可能产生有毒有害气体的实验(如土壤重金属含量测定需要酸式消解),都要求在通风橱内操作,严格控制有毒有害气体的排放。实验中的各种有害废液、固体废弃物严禁乱排、乱丢,一定要用专门容器收集,定期交给有资质单位统一处理。3.4实验室卫生方面在加强学生实验室安全教育的同时,还要求学生不得带任何食物、饮料进入实验室,不得乱丢垃圾,实验结束后做好实验室清洁卫生工作,保持实验室整洁干净。
陕西理工学院环境科学专业于2003年开始招生,在2006年按照全国高校环境专业指导委员会的要求结合当地以及全国对环境类人才需求对于专业人才培养方向进行了适当的调整,对于课程体系结构都有大幅的改变,使之更合理更能强化和培养学生的实践创新能力。合理的培养方案实施几年来,我们为当地以及全国输送了几百名优秀环保人才,当然随着培养方案的实施些隐藏的问题也不断的显现,在这些问题出现后,我们及时调整,使之更合理更能够培养具有创新人才要求。本文结合本校环境科学专业的发展,探讨了一般高等院校环境类创新人才培养模式的建立。
1.环境类专业人应具有知识结构
知识结构决定了人才素质的基本成分,环境科学专业的人才应该具有良好的道德素养、文化素养和人文、心理素养;掌握环境学科基本理论、基本知识和基本技能;从事环境保护应用研究、环境管理与规划设计、环境监测与评价、环境污染治理的初步能力;掌握国家环境保护、自然资源合理利用、可持续发展、知识产权等有关政策法规;了解环境科学的理论前沿、应用前景和最新发展动态以及环境保护产业的发展状况;掌握文献检索和资料查阅的基本方法,具有创新意识和独立获取新知识的能力;较好地掌握一门外国语,具有一定的计算机基础和应用能力。
2.人才培养模式
2.1人才培养目标
陕西理工学院环境科学专业人才培养目标:培养德、智、体、美全面发展,具备良好科学素养、具有较系统的环境科学基础理论、基本知识和基本技能,得到科学研究基本训练,具备一定科学研究、科技开发和管理能力,能在企事业单位和行政部门从事环境保护应用研究、规划设计、环境管理、环境监测与评价等工作的高级应用型专门人才。
2.2人才培养模式创新的基本思想为强调个性发展,注重特色教育,树立科学的人才观、质量观和教学观,构建具有陕西理工学院特色的人才培养模式。遵循本科教育基础性原则,课程体系整体优化的原则,加强技能训练、注重理论联系实际的原则,培养创新思维和创新能力的原则,优化培养模式、加强专业特色建设的原则,注重个性发展、综合培养能力的原则。实现培养目标,积极吸收高等教育在教育思想与教育观念、人才培养模式、教学内容与课程体系、教学方法与手段等方面所取得的一系列改革的最新成果,并结合本专业的特色与自身办学优势,根据经济、社会、科技和人才市场需求,按照“加强基础,突出特色,强化实践,面向应用;提高素质,注重创新”的原则实施人才培养模式的改革与研究,努力构建“合格+特色”的人才培养体系,着力构建理论教学、实践教学、素质拓展有机结合的培养体系,形成传授知识、培养能力、提高素质三位一体的人才培养模式。
2.3科学合理的“平台-模块”课程体系的设置课程体系是实现培养目标、提高人才素质的关键所在。培养模式的创新,最终要落实在课程体系的改革与发展上。课程体系的设置和各种教学环节的安排,必须服从于人才培养目标的实现。对于环境科学专业的课程体系设置,主要是按照“在通识教育基础上的宽口径专业教育和多种学科复合的特色教育培养模式”的全新教育理念,建立前期按二级学科门类培养的宽口径学科基础平台,后期按专业方向形成课群(课程模块),并构建“四年不断线”的实践教学体系[2,同时加强外语和计算机信息技术教育,强化素质教育和创新教育。
2.3.1通识教育课程
通识教育课程是根据我校本科教学总体培养目标定位而设置的基础教学平台,包括公共基础课必修课程和素质教育选修课。通识教育课着重于学生全面素质的提高,为学生提高思想政治素质、认识社会、了解历史、掌握工具提供多种思维方法和多方面的教育。公共基础必修课包括思想政治课、大学英语、计算机、大学体育、军事训练、大学语文、大学数学等课程,为学生了解社会、了解历史、学习技能、打下专业学习基础等提供平台。素质教育选修课程主要包括人文科学类、社会科学类、自然科学类、工程技术类、艺术体育类、教育类、网络类七大类公共选修课程,面向全校开设,通过理、工、经、管、文、法、艺术等相互渗透,培养学生多样化的思维方式,提高学生的综合素课主要体现科学教育与人文教育的融合,环境科学专业的学生要选修不少于7学分的素质教育课程。
2.3.2学科平台课程
学科基础课程着重于建立宽厚的学科知识基础,拓宽知识面,奠定学生学业发展的基础。学科平台课程包括学科(专业)基础必修课和学科(专业)基础选修课。学科(专业)基础必修课主要开设大学物理、高等数学、无机化学、分析化学、有机化学和环境化学等。学科(专业)基础选修课主要根据我校环境科学专业的特点开设线性代数、概率论与数理统计、物理化学、化工原理等课程,要求学生选修至少12学分。
2.3.3专业平台课程
专业平台课程重在培养学生扎实的学科专业知识、动手能力和创新精神,为培养学生解决实际问题的能力打下基础。包括专业必修课、专业选修课和相关的课内实践教学环节。根据我校环境科学专业的优势与特色,形成较为科学合理的课程群。
专业必修课是指专业主干课课程,开设环境学、环境流体力学、生态学、环境微生物、环境质量、环境监测等课程。专业选修课是指按专业特色或合理知识结构设置的课程。为了拓宽学生毕业后就业和深造的方向,使其能够在偏工科的岗位上也能够胜任工作,在一些专业考试中也能很好的适应例如环保工程师、环评工程师。环境科学专业选修课程工程类课程设置,跟踪学科前沿,纳入本学科最先进的思想方法和内容,为继续深造的学生强化专业素养和紧密结合地方经济发展的需求,贴近社会实际,体现应用型人才培养特色的特点。主要设置了环境信息系统、环境毒理学、环境工程设计、能源与环境、环境质量管理体系、城市绿地规划与设计等。学生需任选5门课修够6学分。
2.3.4专业模块课程
专业模块课程是对专业知识的拓展和延伸,同时也体现了专业特色和就业方向。本校环境科学专业有环境监测与评价和环境污染控制与资源化两个专业方向即两大模块,学生大三开始选择专业方向,根据学生的选择决定开设哪个模块的课程。每个专业模块中又分为必修和选修两大部分。在专业模块课的设置中充分体现学生按照自己对方向的兴趣和需要来决定所要上的课程。因为在每个模块的必修课只有2-3门,而选修课有10门,两个方向在选修课安排上也体现出各自的特点。环境监测与评价方向必修课程包括环境工程学、环境仪器分析、环境工程实验,选修课包括环境规划与管路、环境资源经济学、清洁生产与循环经济、室内环境监测与治理、环评导则与标准、安全生产与环境、环保设备基础、环评案例分析。环境污染控制与资源化方向开设有了城市供水与管网、环境工程技术经济学、环境化工技术与应用、环境工程施工、环工原理与设备等课程。
2.3.5实践教学
按照我校“注重基础,强化训练,加强综合,培养能力”的基本原则根据培养目标的要求和环境科学专业知识结构、能力培养的需要,实践环节按照学生基本技能培养、专业技能培养和综合技能训练三个能力培养层次贯穿整个教学平台。基本技能培养主要指学科基础实验,例如大学物理实验、无机及分析化学实验,专业基本实验技能培训等。专业技能训练专业技能培养包括专业实验、专业实习、专业实训和专业调研。专业实验包括专业课程实验如环境监测实验,专业实习包括认识实习和生产实习,专业实训有专业软件实训、专业课程设计,专业调研。学生利用假期调查当地环境状况通过所学专业知识给出分析,并在调查中进行环保知识宣传,使所学知识全面综合利用。综合技能训练包括学生自设计开放实验和毕业论文,自设计开放实验通过学生自己选题查资料设计实验并操作,整理实验数据得出报告论文,当学生有问题可以向指导老师询问,最后老师根据学生的报告评定学生的实验过程,通过自设计开放实验,学生的实践和创新能力得到提高,毕业论文是对于整个大学学科知识的综合运用体现。