姚倩
[摘 要]工程教育認(rèn)證要求高校在工程類課程人才培養(yǎng)和課程目標(biāo)的設(shè)置上需結(jié)合國家與行業(yè)的需求,培養(yǎng)學(xué)生將知識轉(zhuǎn)化為服務(wù)社會的能力。土壤污染生態(tài)修復(fù)工程課程是西安文理學(xué)院環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)中一門重要的工程實踐類選修課程,為了更好地開展課程教學(xué),文章通過對教學(xué)過程中存在的問題進(jìn)行剖析,提出課程設(shè)計與課堂教學(xué)融合的初步路徑,并結(jié)合職業(yè)需求及國家政策更新知識體系,調(diào)整考核方式,力爭為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)扎實、能力強(qiáng)的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。
[關(guān)鍵詞]工程教育認(rèn)證;土壤污染生態(tài)修復(fù)工程;課程設(shè)計;融合路徑;課程資源
[中圖分類號]G642.3[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]2095-3437(2024)05-0096-04
工程教育認(rèn)證以《華盛頓協(xié)議》提出的畢業(yè)生素質(zhì)要求為基礎(chǔ),以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求為導(dǎo)向,通過足夠的師資隊伍和完備的支持條件保證各類課程教學(xué)的有效實施,并通過完善的內(nèi)、外部質(zhì)量控制機(jī)制進(jìn)行持續(xù)改進(jìn),最終保證學(xué)生在畢業(yè)時達(dá)到畢業(yè)所規(guī)定的能力要求甚至達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的能力標(biāo)準(zhǔn)[1]。工程教育認(rèn)證的實施,使得高校在人才培養(yǎng)和課程目標(biāo)的設(shè)置上需結(jié)合國家與行業(yè)的需求,培養(yǎng)學(xué)生將知識轉(zhuǎn)化為服務(wù)社會的能力,并通過加強(qiáng)與企業(yè)的聯(lián)系,提高學(xué)生對企業(yè)的適應(yīng)性。
西安文理學(xué)院(以下簡稱我校)經(jīng)過多年的探索,逐步形成了“師范做優(yōu)、文史做強(qiáng)、工管做特,多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展”的專業(yè)定位。然而,工科專業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展仍然面臨著挑戰(zhàn),尤其是在工程教育認(rèn)證及污染物后末端治理的背景下,如何進(jìn)行工科課程特別是工程類課程改革,做到真正面向陜西,為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)扎實、能力強(qiáng)的高素質(zhì)應(yīng)用型人才,是我校需要考慮的重要問題。
一、土壤污染生態(tài)修復(fù)工程課程介紹
土壤污染生態(tài)修復(fù)工程課程是我校環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)第6學(xué)期的專業(yè)選修課程,在前期有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、微生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)、儀器分析、環(huán)境監(jiān)測等多學(xué)科基礎(chǔ)知識融合的基礎(chǔ)上,研究土壤污染及修復(fù)的相關(guān)理論知識和工程技術(shù)。課程涵蓋土壤的基本性質(zhì)、土壤物質(zhì)及其環(huán)境效應(yīng)、土壤污染物及其檢測、土壤污染修復(fù)技術(shù)及工程實踐、地下水污染修復(fù)技術(shù)等內(nèi)容。
課程教學(xué)旨在提高學(xué)生對土壤污染問題的關(guān)注,使學(xué)生掌握土壤污染來源,典型污染物及其環(huán)境作用,土壤污染管理及污染修復(fù)的概念、原理和適用性,了解學(xué)科發(fā)展的前沿動態(tài);培養(yǎng)學(xué)生土壤污染調(diào)查、診斷及評價的能力,并能夠針對不同土壤污染問題提出適當(dāng)可行的修復(fù)策略和工程設(shè)計,在此過程中使學(xué)生樹立環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的意識,具備獨(dú)立思考、團(tuán)隊協(xié)作、分析問題、解決問題的能力。
對標(biāo)工程教育認(rèn)證要求,筆者明確了畢業(yè)要求及其所對應(yīng)的畢業(yè)要求、指標(biāo)點、課程目標(biāo)支撐度(見表1)。
二、教學(xué)過程中存在的問題
(一)缺少課程設(shè)計,理論與實踐脫節(jié)
工程教育認(rèn)證的 12 條畢業(yè)要求中有5 條指標(biāo)均提出了對解決復(fù)雜工程問題所需要的知識、專業(yè)能力的要求[2]。因此,解決復(fù)雜工程問題的能力應(yīng)該成為人才培養(yǎng)方案及課程目標(biāo)制訂的核心環(huán)節(jié)。
課程設(shè)計是配合理論教學(xué)設(shè)置的重要教學(xué)環(huán)節(jié),是連接基礎(chǔ)知識、基本理論與生產(chǎn)實際的橋梁和紐帶[3]。通過課程設(shè)計,可以將實際的工程問題展示給學(xué)生,學(xué)生在問題分析、解決及規(guī)劃設(shè)計的過程中,進(jìn)一步學(xué)習(xí)土壤污染調(diào)查、評價、修復(fù)方案比選及效果評價、成本分析等知識,為畢業(yè)后從事土壤污染修復(fù)工程設(shè)計、技術(shù)管理等工作奠定基礎(chǔ)。但現(xiàn)有教學(xué)缺少課程設(shè)計環(huán)節(jié),實驗也基本上以驗證性實驗為主,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中缺乏思考和設(shè)計,不能很好地將知識運(yùn)用于實際。
(二)案例教學(xué)與建設(shè)以教師為主,學(xué)生參與度較低
開展案例教學(xué)有利于教師結(jié)合實際問題激發(fā)學(xué)生深層次的學(xué)習(xí)動機(jī),用更直觀、更可視化的方式讓學(xué)生獲得更深層次的理解[4]。 在本課程的教學(xué)過程中,為了向?qū)W生展示真實的土壤問題和工程實踐,教師會引入一些土壤污染事件及土壤修復(fù)案例,但目前大部分案例是以課程資料的方式存放在線上資源庫的,需要學(xué)生自己學(xué)習(xí)。因此,真正能夠向?qū)W生展示的案例有限,且主要以教師講解和展示為主,形式單一,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中實際參與度不高。
(三)考核方式單一
工程教育認(rèn)證要求注重過程考核,同時培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。目前,課程總成績由期末考試、實驗、課堂表現(xiàn)及課后作業(yè)四個環(huán)節(jié)的成績構(gòu)成,每個部分的總分都是100分,按照相應(yīng)的百分比計入課程總成績,具體計算方法如下:總成績=期末考試成績×40%+平時成績×60%;平時成績=實驗成績×35%+課堂表現(xiàn)成績×5%+課后作業(yè)成績×20%。
過程考核主要是把出勤率、課堂互動情況、課后作業(yè)等作為主要考核指標(biāo),但這樣的傳統(tǒng)考核方式無法體現(xiàn)學(xué)生對知識的掌握程度,更無法全面了解其對知識的運(yùn)用能力及解決問題的能力。
三、課程教學(xué)改革的主要內(nèi)容
(一)融入社會熱點,凸顯課程學(xué)習(xí)的意義
與水、氣污染相比,大家對土壤污染的認(rèn)識相對較晚。然而,近10年以來,全球糧食安全、生態(tài)退化、環(huán)境污染、能源短缺、氣候變化、人體健康等問題日益嚴(yán)重,土壤資源的利用和保護(hù)受到了前所未有的關(guān)注和重視,土壤污染調(diào)查和修復(fù)治理項目逐年增多。因此課程內(nèi)容在設(shè)置上要與土壤污染、能源短缺、食品安全、土壤污染生態(tài)修復(fù)工程等熱點問題相聯(lián)系,結(jié)合黨和國家的政策方針、科技前沿及土壤治理過程中存在的問題,在強(qiáng)調(diào)土壤問題的隱蔽性、持久性以及難治理的同時,讓學(xué)生認(rèn)識到“挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存”,提高學(xué)生對土壤問題的重視程度和學(xué)習(xí)的積極性。例如,在講土壤荒漠化治理時,通過播放紀(jì)錄片《庫布齊沙漠》,除了讓學(xué)生了解營造防沙林帶、實施生態(tài)工程、建立生態(tài)復(fù)合經(jīng)營模式等防治措施在實際工程中的應(yīng)用,還能讓學(xué)生感受到一群人通過多年的堅守,將“死亡之?!弊兂缮衬G洲的努力,特別是紀(jì)錄片彈幕中外國友人對此次治沙工程的贊賞和驚嘆,讓學(xué)生了解到庫布齊的治沙模式已經(jīng)走出國門,讓國際社會對中國刮目相看,由此可以增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和使命感,凸顯課程學(xué)習(xí)的意義。
(二)課程設(shè)計與課堂教學(xué)融合
1.知識點的拆解重構(gòu)
土壤污染修復(fù)方案及工程設(shè)計往往涵蓋土壤污染調(diào)查、污染評價、修復(fù)目標(biāo)及修復(fù)策略的確定、修復(fù)技術(shù)的比選、工程設(shè)計及施工方案的制訂、修復(fù)效果評估、成本及問題分析等內(nèi)容。筆者根據(jù)土壤污染修復(fù)實際工程案例的基本思路,結(jié)合教學(xué)大綱及人才培養(yǎng)方案,對教材內(nèi)容及各章節(jié)知識點進(jìn)行拆解重構(gòu),形成四大教學(xué)模塊,分別為土壤污染概述、場地污染調(diào)查與評價、土壤污染修復(fù)技術(shù)、土壤污染修復(fù)工程實踐。各模塊理論知識緊密結(jié)合國家當(dāng)前政策法規(guī)、技術(shù)規(guī)范、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及教師的研究課題,增強(qiáng)課堂教學(xué)的時效性。
2.加強(qiáng)課程設(shè)計,強(qiáng)化理論知識的實際應(yīng)用
土壤污染生態(tài)修復(fù)工程課程實驗共32學(xué)時,分為8次實驗課進(jìn)行。將課程實驗設(shè)置成課程設(shè)計和驗證性實驗兩個部分,第一部分的課程設(shè)計主要進(jìn)行土壤污染修復(fù)工程方案的編制及工程設(shè)計(24課時),第二部分為驗證性實驗(8課時)。
課程實驗的第一部分教學(xué)與理論教學(xué)同期進(jìn)行,將土壤污染修復(fù)方案及工程設(shè)計進(jìn)行拆解,與課程的四大教學(xué)模塊相對應(yīng),教師在四大教學(xué)模塊理論知識教學(xué)結(jié)束后,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用模塊中的知識對案例進(jìn)行剖析、討論,完善土壤污染修復(fù)方案及工程設(shè)計中對應(yīng)篇章的內(nèi)容,具體的課程設(shè)計與課堂教學(xué)融合路徑如圖1所示。由教師在案例教學(xué)開展之前,對核心教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡要介紹,以此保證學(xué)生對課程內(nèi)容有所了解;教師下達(dá)任務(wù),由學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)和新聞報道等方式搜集工程案例(如農(nóng)用地污染、重點企業(yè)周邊土壤污染、事故土壤污染等);學(xué)生在學(xué)習(xí)完場地污染調(diào)查與評價這一理論模塊后,在教師的指導(dǎo)下對可能或已經(jīng)存在的污染源進(jìn)行評估,根據(jù)污染物的特點以及污染物可能遷移的途徑預(yù)測污染范圍及污染程度,并確定修復(fù)目標(biāo)、修復(fù)時間、修復(fù)范圍等;學(xué)生依據(jù)土壤污染修復(fù)技術(shù)這一理論模塊的內(nèi)容,結(jié)合土壤污染的性質(zhì)、土壤污染的程度及各類修復(fù)技術(shù)的原理及適用性選擇適合的修復(fù)方案;在土壤污染修復(fù)工程實踐這一部分教學(xué)結(jié)束后,學(xué)生通過教師展示的典型土壤污染修復(fù)工程,根據(jù)修復(fù)目標(biāo)及技術(shù)要求,進(jìn)行工程設(shè)計和施工方案的布置,并進(jìn)行簡單工程概算和修復(fù)效果評估;最終,學(xué)生對案例進(jìn)行潤色、總結(jié),形成完整的土壤污染修復(fù)方案及工程設(shè)計。在課程實驗的第二部分教學(xué)中,學(xué)生將根據(jù)方案中設(shè)置的指標(biāo),結(jié)合現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范,選擇恰當(dāng)?shù)臏y定方法對實驗進(jìn)行測定,這樣的驗證性實驗可以讓學(xué)生帶著目的去進(jìn)行實操,更具有針對性。
3.以學(xué)生為主導(dǎo)進(jìn)行課程資源建設(shè),實現(xiàn)資源多元化
課程內(nèi)容結(jié)束后,學(xué)生將完善后的方案及工程案例,以文字、圖片、視頻或PPT的形式進(jìn)行展示,講解方案的編制思路、運(yùn)用到的知識點、編制過程中遇到的問題及解決辦法。其他學(xué)生可以對該案例提出問題或建議,教師再進(jìn)行點評總結(jié)。最終完成的案例可以分為“可以解決”“未解決”或“錯誤解決”三個類別,其中“未解決”或“錯誤解決”案例可以作為反例。
課程設(shè)計是以學(xué)生自主設(shè)立案例背景及目標(biāo)展開的,方案的編制過程需與國家政策方針、技術(shù)規(guī)范等相結(jié)合,學(xué)生對案例編制思路、運(yùn)用的知識點、存在的問題及解決辦法進(jìn)行匯報。整個案例的構(gòu)建,是以學(xué)生為主導(dǎo)完成的,每個學(xué)生的視角、思路不同,形成的案例更為多元化。
(三)課程考核方式改革
課程考核以考查學(xué)生對知識的掌握及應(yīng)用能力為主,最終成績構(gòu)成為30%期末成績+70%平時成績(10%課堂參與度+10%實驗+50%方案設(shè)計)。以方案設(shè)計、報告編制和作品的展示為主要指標(biāo)設(shè)置打分表,從時事敏感度、問題分析能力、知識運(yùn)用能力、交流協(xié)作能力、總結(jié)表達(dá)能力五個維度進(jìn)行細(xì)化,最后通過教師打分(權(quán)重為0.4)、學(xué)生互評(權(quán)重為0.2)以及企業(yè)針對方案的可行性進(jìn)行打分(權(quán)重為0.4),綜合得出最終成績。
四、結(jié)論
工程類課程的建設(shè)始終要以培養(yǎng)具有知識運(yùn)用能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力的應(yīng)用型人才為目標(biāo),通過課程改革可以達(dá)到以下目標(biāo):(1)以職業(yè)需求為引領(lǐng)的課程改革。引入社會熱點,跟進(jìn)社會、職業(yè)發(fā)展需求,結(jié)合國家政策方針,以土壤污染修復(fù)工作為基本思路開展課程設(shè)計,使原本的課程知識得到更新,同時實現(xiàn)理論知識的實際應(yīng)用。讓學(xué)生在關(guān)注社會問題的背景下,關(guān)注土壤污染問題,踐行生態(tài)文明建設(shè)要求,堅持“綠水青山就是金山銀山”的理念。(2)教學(xué)內(nèi)容和課程設(shè)計的融合。加強(qiáng)課程設(shè)計,將知識點進(jìn)行拆解重構(gòu),同時,將案例中的各個部分與教學(xué)模塊相對應(yīng),化整為零,一一擊破。既能解決缺少課程設(shè)計的問題,又能讓學(xué)生將所學(xué)知識與工程實際相對應(yīng),實現(xiàn)學(xué)以致用。(3)以學(xué)生為主導(dǎo)的動態(tài)課程資源建設(shè)。學(xué)生通過提出問題、解決問題,積累了學(xué)習(xí)經(jīng)驗。此外,學(xué)生生活背景、視角不同,解決問題的思路也不同,歷屆學(xué)生的案例累積起來,案例庫內(nèi)容會逐漸得到豐富,形成動態(tài)的、不斷更新的資源體系。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
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[責(zé)任編輯:蘇祎穎]