发布时间:2023-02-27 11:15:03
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将校外实习单位:北京燕山石化公司(含污水厂、中水厂、生态湿地、大气处理、垃圾填埋场)、大港石化分公司污水处理厂、辽河石化污水处理厂、北京市的高碑店污水厂、清河污水厂、昌平污水厂、北小河污水厂、酒仙桥污水厂、阿苏卫垃圾填埋场等作为以参观实习为主的实习基地,而将校中水站和学院环境工程综合实验室作为校内生产实习平台,从而使学生能够亲自动手实践,参与污水处理站的日常运行、维护和管理问题,锻炼学生的理论联系实际解决具体技术问题的能力,从而解决了学生实习只能参观,不能跟班的难题,在很大程度上提高了实习的效果。将原有的“校内动员+校外参观”的两阶段实习形式调整为“校内动员(新增实习指导)+校外参观+校内中水站生产实习+总结报告与答辩”的四阶段实习形式,使学生能够带着实习内容与任务进行更有效的实习。
编制实习指导书,建立多元化考核方式
为使学生在实习前对专业知识和将要进行实习企业有个相对全面的预先了解,以便更清楚在实习中应该重点掌握的内容,学校环境工程实习的带队老师主导编写了《环境工程认识实习指导》和《环境工程生产实习指导》。这样就可以为学生提供预习提纲和阶段性实习计划,完成阶段性任务后,教师进行检查和验收。在实习中遇到困难和问题时,教师针对出现的问题进行启发并诱导式的让学生自己分析回答,充分发挥了学生的分析、思考能力。遇到难点时查找资料、学生互相讨论,充分发挥学生创新思维和潜能,进一步提高实习效果。同时,建立多元化考核方式。实习成绩根据提交的实习日记、实习报告(总结)、模拟实验报告以及实习纪律(含实习鉴定)和分组报告情况进行综合考评,成绩按百分制记分。评分按等级成绩进行,60分以下为不及格,60~70分为达标,70~80分为中等,80~90分良好,90分以上为优秀。对学生的实习报告内容和格式作出具体规定,写入指导书,避免实习报告过于笼统,学生在报告中泛泛地谈收获、体会和感想,对实习的认识不够深刻具体的问题。通过这种多元化的考核方式能够达到考察每名学生真实收获的目的。
四位一体实习内容改革,提升教学质量和效果
以北京燕山石化公司和北京市城市污水厂为基地,教师带领学生参观实习,根据《环境工程认识实习指导》和《环境工程生产实习指导》所列内容,考察典型的水、大气、固废等环境的污染及治理。现场讲解污水处理工艺流程的基本环节及设计原理,垃圾填埋场的填埋方式及防渗措施等。通过感性参观实习,学生对工作区的环境现状有了深刻认识。加深了对所学知识的理解,拓宽了专业知识面,为校内的生产实习打下坚实的基础。在校内中水站进行跟班实习,通过跟班实习,学生能够掌握环境污染治理工程的具体生产方式和操作运行管理程序,使学生具备主动参与工程运行与维护的能力,同时通过调整运行参数,培养了学生独立思考、独立动手等实际操作能力。为今后与实际生产接轨打下基础。在学校环境工程综合实验室进行水样的分析、化验和实验数据整理并编制实验报告。通过此环节的训练,提高学生动手、独立分析和思考的能力。学生能够应用数理统计方法对实验资料进行可靠性检验,得到可信数据。每位学生根据指导书,认真归纳、编写技术报告,包括各实习单位情况,认识和收获等内容(见指导书),最后教师组织全体学生进行分组讨论总结,并提交综合实习报告(含分组多媒体报告和实习报告)。通过此环节的训练,提高学生归纳、总结、综合运用、独立思考问题和解决问题的能力。通过讨论和总结,促进学生之间相互交流,互相学习,使掌握的知识更全面、更深入。
1环境工程专业实践教学环节现状
1.1理论教学与实践教学环节联系不紧密环境工程专业理论课程涉及面非常广泛,理论性比较强,在实际的工作中理论与工程技术的结合程度比较高,但目前理论课堂中,主要以纯理论的教授为主,过于抽象,学生在学习的过程中容易出现难以理解消化的现象,使学生不易清晰明白实际工程技术和意义。
1.2实验教学安排不利于学生实验技能培养环境工程专业作为典型的理工科专业,在实际的工作中,要求学生应具备较强的实验操作能力,实验课程对与学生而言是非常好的实验技能的培养机会,我校在环境监测、环境微生物、水处理等多个专业课程中开设了实验课程,实验体系比较完备,但是实验基本都属于基础验证性实验,实验目的单一,不利于学生实验技能和创新能力的培养。
1.3实习基地建设与实践教学的要求存在差距目前环境工程专业实习主要是认识实习,时间安排比较紧,实习内容相对比较粗泛。实习过程中缺少深入学习生产流程或生产工艺的机会,对学生实际工作能力的培养有限。此外,缺乏岗位实习,而通常岗位实习是最能锻炼学生专业操作能力的实习形式,实习往往不能达到预期的锻炼学生实际操作能力的效果。
1.4实践教学考核体系有待优化实践教学作为一种教学的形式,必须要具备合理的考核体系。目前环境工程专业实践教学考核主要依据为就实习报告进行评定,考核手段单一,而对实际操作能力,工作态度等并未纳入考核范围,这样导致无法形成实践教学的及时反馈和互动,不利于提高学生的实践能力。
2环境工程专业实践教学体系构建的具体措施
2.1师资队伍建设
2.1.1教师观念的转变应用型人才的培养不同于传统科研型人才的培养,在培养过程中,实践能力的培养是至关重要的,积极引导专业教师及时转变观念,处理好实践教学与理论教学的关系,做到将二者进行有机结合,以理论教学为基础,以实践教学为工具,鼓励学生主动发现问题、分析问题、解决问题,培养学生的动手能力和创新能力。
2.1.2培养与引入并重本校教师走出去。鼓励本校教师多去其他单位调研、进修,我校教师曾到北京建筑工程学院、北京华晟实验教学仪器公司、山东建筑大学、天津城建学院、天津理工大学等单位调研,这为我校实践平台构建提供了很多新思路。优秀教师引进来。目前,环境工程专业毕业设计的指导教师中75%左右是来自天津大学、天津城建学院的教授和副教授以及企业工程师,并邀请设计院工程师作为答辩评委,这都对学生实践能力培养是大有裨益的。
2.2加强实践环节与理论教学的有机结合环境工程专业具有很强的实践性,培养学生的工程实践能力显得尤为重要。因此,在平时的教学中不可忽视实践性教学环节[5]。目前,我专业认识实习调整到专业理论课程之后,学生们对专业课有了一定的认识之后,再到现场去学习课堂中所讲的那些处理工艺,学习有了明确的目的和针对性,印象更加深刻,学习效果良好。
2.3优化考核方式做好实践环节的过程控制,加强针对学生个体的个性化训练,同时,将个性化训练与团队精神培养相结合。我专业课程设计和生产实习的考核均增加了答辩环节,这项措施增加了他们对课程设计和实习的重视程度,一定程度上避免了学生实习报告的抄袭现象。从学生实习答辩的表现可大致判断出学生实习效果,避免了单纯从实习报告评定成绩的片面性,使实习达到了应有的效果。
2.4建立宽阔坚实的实践教学平台
2.4.1实验平台实验教学是实践性教学的重要组成部分,实验过程是使学生将理论知识转化为实践的重要手段,是课堂教学无法替代的[6]。我专业现有六个专业实验室,即环境微生物、环境监测、水处理、水力学、水泵及精密仪器六个实验室。实验室已配备了环境工程专业教学实验所需要的各类实验装备及分析测试仪器,精密仪器实验室还配备了顶尖的专业测试设备,为我院青年教师的教学和科研活动提供了便利。在实验教学中,在原有基础上进行开发,除了基础性和验证性的实验教学,还引入和开发综合设计型实验,目前采用的实验课教材提供多个综合性实验。如水处理实验设置了离子交换实验,颗粒自由沉淀实验,活性污泥法实验;环境微生物实验设置了微生物的染色,培养菌的制备和灭菌,细菌纯种分离、培养和接种技术;环境监测实验设置了水中挥发酚的测定,化学需氧量的测定等综合性实验。另外,还增加了设计性实验,学生针对我校仁爱湖水微污染的状况,测湖水各项水质指标,根据湖水污染的情况,自行设计一套处理工艺流程,设计完毕之后,到实验室进行试验验证,根据最后水处理的结果,由学生对所设计的处理流程进行评价。该实验可培养学生的创新性思维,同时提高了学生对于知识的综合利用能力。
2.4.2实习平台环境工程专业的实习基地匮乏,实习基地建设落后于实践教学需要。由于环境保护工作岗位有很强的专业性,同时环境工程专业学生的实习无法给实习单位带来效益,致使实习单位能提供的实习岗位有限[7]。目前,环境工程专业在巩固原有实习基地的基础上,与咸阳路污水处理厂、北辰污水处理厂、西安市第四污水处理厂等主要的实习基地建立了长期稳定的合作关系,为学生的专业认识实习和生产实习等教学环节拓宽平台。另外,2011年我专业和西安第四污水处理厂建立合作关系,学生到西安第四污水处理厂进行生产实习为期两周,和以往的实习相比具有以下特色:①不是走马观花式的参观,在两周的时间里学生们系统学习了污水厂的每一个处理构筑物工作原理、流程以及水质指标化验方法。②此外还学习了污水厂运行管理知识,比如中控室,设备管理,配电和电气的相关知识,使学生掌握多学科交叉知识。③学生还对污水厂的设计图纸进行学习,对照着图纸去现场看,更具有针对性,同时也有利于课程设计和毕业设计的图纸绘制。
2.4.3实训平台实训有校内实训和校外实训,包括教学见习、教学实训和生产实训,实训结合了课堂教学和实习的优势,教学采用来自真实工作项目的实际案例,通过模拟实际工作环境,使教学过程理论结合实践,通过学生的参与式学习,能够在最短的时间内使学生在专业技能、实践经验、工作方法、团队合作等方面提高。此外,我们还鼓励学生在校期间考取相关职业资格证书,现已有部分学生已经取得了CAD证书、建造师、助理工程师、项目经理等相关职业证书,实训平台的作用得到了验证。
2.5重视课程设计和毕业设计的实践锻炼目前我系结合专业课程要求及其实际应用要求而开展的课程设计有:建筑给排水、城市给水处理、水泵与水泵站、给水排水管网、城镇污水处理和大气污染控制工程等课程设计。在近几年环境工程毕业班中,95%的学生的毕业设计选题都与实际工程密切相关,甚至有些毕业设计原本就是实际工程的一部分,使学生将理论应用于实际的能力得到了极大的锻炼,为就业打下了坚实的基础。
3结语
关键词:环境工程;生产实习;教学设计
中图分类号:C41
文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2017)07-0275-02
1 引言
随着经济发展、市场需求以及国家对环保工作日益重视,环境污染防治技术研究和应用将迅速发展起来,这为环境工程专业毕业生提供了广阔的就业市场。然而,目前各用人单位需要环境工程高校毕业生具有一定的工程素养且具备较高的环境污染治理工程设计、监测技术应用、环保设施设备运行管理、环境工程咨询和评价等方面的专业核心能力,而这些能力的培养在本科教学阶段必须从实践教学环节特别是专业实习教学环节中获取。
专业实习教学环节是高等院校培养大学生创新意识和综合素质,强化大学生理论知识,提高大学生实践能力和创新能力的重要环节,是环境工程专业实践教学体系中的一个重要组成部分,是培养学生接触环境工程专业领域生产实际的重要手段。
2 目前高校实习教学存在的问题
唐山学院环境工程专业实习教学主要包括认识实习、生产实习与毕业实习。这与大多数同类院校实习教学环节设置形式上是一致的。但是目前各个学校的实习教学环节尤其是生产实习普遍存在以下问题。
(1)由于扩招学生人数多,给实习教学带来实习资源如师资、实习场所配置相对短缺的问题。企业指导教师做专业知识讲解时因学生人数太多,学生听不清而导致实习效果下降甚至实习失去意义;另外由于学生人数较多,要求企业按照生产实习和毕业实习的要求安排学生跟班操作变得非常困难。
(2)实习基地建设困难。实习经费不足等原因造成现有实习只看不做难以达到动手能力培养的要求。受市场经济的影响,越来越多的企事业单位不接受学生实习;接受实习的单位也会因为一下涌入众多的学生,增添了一些安全隐患。
(3)实习方式简单。认知实习、 生产实习和毕业实习目的各不相同,实习内容各有侧重。但目前由于实习经费紧张实习就近完成以及实习单位的大型设备昂贵、考虑安全因素等问题,学生在生产实习时只能看,不能动手。由于生产实习和毕业实习的目的是学生通过实践对所学知识进行全面整合,熟悉和掌握一定的操作知识,培养分析和解决实际问题的初步能力,仅仅采用参观的方式达不到实习要求,其实践能力难以得到真正的提高。
(4)实习考核方式单一。各个学校实习基本上是以实习日记和实习报告为主并参考实习纪律确定实习成绩,有的甚至只通过实习报告评定实习成绩。学生认为实习形式大于内容,不利于调动学生的积极性,无法实现实际操作能力培养的实习效果。
为解决上述实习教学环节中存在的问题,拟改革目前环境工程生产实习教学方式与内容,因地制宜进行更有利于培养专业核心能力的生产实习教学环节设计。
3 实习教学环节改革与实践
以唐山学院环境工程专业的生产实习教学环节的改革和实践为例,具体措施如下。
3.1 改革传统的生产实习方式
大多数院校生产实习都是去相关单位顶岗实习,大约1个月左右,由于实习单位没有这项工作内容,所以经常导致实习形式化,学生在实习期间没有得到专业能力训练。因此设计将生产实习通过校内实训和校外实习相结合的方式,即校内环境监测实验室实训+校外环境监测中心站实习和校内水污染控制工程实验室实训+污水处理厂实习的方式实习,让学生在校内实习实训场所进行生产实习单位的具体工作内容,进行实际操作;这样做即可以满足实习要求,提高环境工程专业学生核心应用能力,又可以解决实习经费不足、实习基地建设困难、实习光看不做、形式大于内容的问题。
3.2 生产实习教学内容设计
教学内容设计既要考虑实习单位具体工作内容,也需结合校内实验室的实验实训条件,编制了校内生产实习指导书,目前主要以监测站废水水质指标监测和污水处理厂生物处理技术为主要内容。
3.3 教学目标具体化
设计具体教学目标,例如污水水质指标监测实习中学生必须掌握污水中的COD和SS的监测方法并进行实际操作,这样学生可以知道到工作岗位后应该干什么,通过生产实习学会工作思路和部分实际工作操作技能。
3.4 考核方式多样化
各个学校实习基本上是以实习日记和实习报告为主并参考实习纪律确定实习成绩,有的甚至只通过实习报告评定实习成绩。因为在实习单位教师管理学生并不方便,所以导致学生认为实习形式大于内容,不利于调动学生的积极性,无法实现实际操作能力培养的实习效果。
通过在校内完成生产实习主要操作,可以保证学生亲自动手操作,如在废水水质监测实习中学生可以通过采样、处理、监测、数据分析进行全过程学习,而教师则根据学生对该项工作原理掌握情况、实际动手操作能力及遇到问题解决问题的能力综合评定实习成绩。
4 结语
通过生产实习教学环节的内容设计与实践,逐步形成唐山学院环境工程专业生产实习特色,即校内实训与校外企业实习相结合,通过企业工作内容设计为校内实训内容,使每位学生掌握部分水质指标监测技能和污水生物处理污泥培养驯化技能。实习教师全过程指导,通过考查每位W生对于实习内容原理掌握、实际技能操作等进行综合能力评定成绩,极大调动学生学习积极性。通过改革环境工程专业生产实习教学,解决了生产实习形式化、实习基地建设困难、学生不能动手操作等问题,大大提高环境工程专业学生核心应用能力。
结合企业和校内实验室的实际情况,仅仅从部分水质指标监测和污水生物处理技术污泥培养驯化方面进行了实习内容的设计,今后,应进一步完善生产实习教学内容,培养更多的应用型环保工程师。
参考文献:
[1]荆国林,杜文婷,王 鉴.环境工程生产实习教学的实践探索[J].广东化工,2010,37(10):92~93.
军队环境卫生学是研究军队自然环境及驻扎生活环境与军人健康的关系,其关注的人群是相对集中的部队青壮年士兵与干部,为充分利用有益环境因素和控制有害环境因素提出卫生要求和预防对策,以保障和促进军人健康水平的科学[1],具有较强的实用性和应用性。学生在学习过程中仅仅掌握一些理论知识,是不可能对其在生产实践中的作用有较深刻的理解,因此在教学中应注意使用理论联系实际的教学方法。现场教学法是理论联系实际的重要教学方法之一,主要是教师根据教学大纲和教材内容的需要,组织学生到工厂、农村和其他场所通过观察、调查或实际操作进行教学的组织形式。军队环境卫生学教研室近十年来对相关的教学内容尽可能的进行了现场教学,并提出了应用现场教学法应注意的问题,探索出了适合本课程的教学模式,使培养出来的学生在懂得军队环境卫生相关基本知识和基础理论的同时,真正掌握军队环境卫生学的实践技能,切实提高了课程教学质量。
1现场教学的必要性
由于现场教学是将课堂搬到工作现场,使学生在真实活动情境中,获得理实一体的学习体验。突破了传统教学的时空限制,凸显了教学的亲历性和直观性。学生掌握了丰富的感性材料。锻炼了他们的职业实践能力,同时也留给他们诸多难点、疑点和热点问题,有必要进一步深入挖掘和探讨。现场教学法的主要依据是“教学模式理论”、“交往教学”理论、“问题教学”等有关教学理论。在具体实践过程中,由于教学场所、教学目的和教学要求等差异,产生了现场讲解、实物参观、现场演示、基本操作、综合试验以及讨论等具体的教学方式[2]。军队环境卫生学的内容主要包括大气与气象卫生、军队给水卫生、土壤卫生与污物处理、营区与室内环境卫生、阵地及野营卫生、特殊自然环境卫生、战争及非战争军事行动中的环境卫生、环境监测及环境质量评价和军队环境卫生监督等内容。其中绝大部分内容,均适合各种形式的现场教学。
2现场教学的组织实施与效果分析
2.1自来水厂及污水处理厂的现场参观式教学参观式教学是指教师根据一定的教学内容和目标,选择具有典型教育功能的场所,组织学生参观,从而获取并验证所学知识。参观式教学与课堂教学是相辅相成的。参观式教学是学生了解实际和认识专业的重要途径,是实践教学的有机组成部分,是课堂教学的有力延伸[3]。尽管在授课过程中,教师采用多种形式向学生讲解了饮水洁治的流程、原理、方案,污水处理的方法、排放标准等重点内容,但这只是停留在主观意识层面上,且饮水洁治和污水处理有相通的地方,容易使学生混淆,此时参观式教学就显得尤为必要,可以加深学生对知识与实际的联系。因此,我们通常将两个水厂的参观式教学安排在饮水处理和污水处理的理论课结束之后。在参观的时间安排上,还应该注意错开自来水厂供水高峰时间,不能干扰水厂正常的供水工作。比如,重庆市进入六月以来,天气燥热,居民用水量剧增,供水形势紧张,自来水厂自身也无暇接纳参观教学工作。因此,教师须提前与自来水厂和污水处理厂联系好,与水厂的工作人员就向学生介绍的内容达成一致的意见,要由经验丰富的参观单位的工作人员讲解,特别是要介绍水厂的概况、工作流程、发展前景。参观结束后要求学生总结分析自来水厂和污水处理厂工作形式的相同点和不同点,并撰写参观后感想,不至于使参观教学流于形式。一直以来,本教研室依托重庆市自来水厂及污水处理厂进行现场参观式教学。每次现场参观式教学均有水厂的资深工作人员对学员进行介绍,内容涉及到水厂的历史,工作流程,检测仪器的更新,现存在的问题及其解决的措施,注意事项,甚至还有水厂的远景规划。通过参观后学生的总结分析来看,他们均能准确地描述两个水厂的工作流程、差异,有部分学生参观后还从理性上认识到了节约用水的必要性,对目前废水处理过程中存在有些问题还提出了一些解决的方案。因此,现场参观式教学完全达到了教学既定目标。
2.2现场开展综合实验实验教学相对于理论教学更具有直观性、实践性、综合性和创造性。而综合性实验是在学生掌握一定的实验技能基础上开展的多个知识点相结合的实验,能够极大地调动学生的组织协助能力、求知欲和探索精神[4]。如果在现场开展综合实验,对学生更具有吸引力,也更能培养学生观察能力、动手能力以及科学态度。因此,在第三军医大学环境卫生学的实验授课中,我们会同劳动卫生学教研室、营养卫生学教研室开展了“军事作业环境有害因素的评价综合实验”。在本次课程中,学生所用到的仪器均是便携式操作仪器,富有现场感。学生在本次试验中要综合运用到营养、作业、环境卫生学相关理论和知识,因此,本次综合实验的时间安排在三门相关学科知识授课结束后。在实验开始前,需对学生进行合理的分配与安排,使每名学生均明确自己的任务,且每名学生的任务即相对独立,又能相互配合。在本次综合实验中,学员须在现场观察并思考可能存在的环境污染因素(如鸣枪、放炮产生的有害气体及噪声、雷达等产生的电磁辐射,坦克,当时的小气候情况),采样布点的原则方法,对样本送检(微生物优先)及检测的方法,对检测结果的评价,以及根据这些结果如何制定环境有害因素的防治措施,甚至针对本环境因素作用下的作业人员的可能的营养支持。在本次现场开展的综合实验中,学生需综合利用环境卫生学、营养卫生学、劳动卫生学及卫生统计学的相关理论知识,极好的培养了学生综合运用的能力,同时又培养了学生之间的团队协作精神。通过综合实验课后实验报告反馈的情况来看,几乎所有的学生都掌握了现场工作的原则、方法以及具备了初步处理实际问题的能力,为今后的卫生防疫工作打下了坚实的基础。
2.3模拟现场的实践教学军队环境卫生学历来重视对模拟现场的教学,主要是围绕给水环节进行开展。迄今为止,已经开展了两种形式的模拟现场的实践教学,一是计算机模拟现场教学,二是军事医学演练式现场教学。计算机模拟现场教学主要是依托计算机和网络技术的发展,在学校的实验室里仿照现场环境建立相似的模拟系统,使学生在实验室通过模拟操作和训练,从而达到培养目标的要求,为今后的工作打下牢固的实践基础。其教学的初衷是以能力为基础的培训,着重强调的是学习目的和学习结果。主要以角色扮演的模式进行。此模拟教学系统主要涉及军队给水卫生里面的第一个环节水源卫生侦查,学员在此次教学中扮演防疫军医的角色,主要负责寻找合适水源的工作。教学的形式是采用游戏的形式进行(借鉴或使用网络游戏的理论和技术来设计和开发的网络教学系统,需充分利用计算机技术、网络技术、多媒体技术和游戏技术),在局域网范围内使用,使学生在学习时犹如游戏玩家玩游戏一样完成学习过程[5]。教学时间是安排在理论课结束后的实习课内进行。通过近几年来学生的实习报告和平时表现反馈出的信息来看,这种计算机模拟现场教学由于其教学目标明确,教学内容趣味化,很好的激发了学生的学习兴趣,教学效果是长期的、显而易见的。野外模拟现场教学依托我校的军事卫勤演练进行,此种教学形式类似于计算机模拟现场教学,也是以角色扮演的模式进行。学生将走进自然状态下的村落、城镇去寻找水源(理论基础为水源选择的原则),进行相关的水相关疾病的调查(理论基础为水相关疾病及流行病学理论),并对所找到的水源进行水质和水量的评价(实践基础为检水检毒箱的使用),最后给出综合评价并提出建议,包括水源是否合适,如何洁治、防护。在本次教学活动中,学生须将所学的理论知识进行综合应用,因此教学时间通常安排在军队给水相关的理论课和实习课结束之后。野外模拟现场教学以真人在野外环境下进行,场景逼真,涉及的内容更广阔,对学生的沟通能力、团队精神要求更高,效果良好,是走上工作岗位之前不可或缺的实战演练。
1.创新能力培养思路
1.1 找出存在问题
以往的高校培养模式中,受传统的“重理论、轻实践,重知识,轻能力”思想观念的影响,普遍存在着重视理论教学、忽视实践教学的现象,具体表现在:实验教学的目标不是以培养创新人才为直接教学目标,而是以强化学生对理论知识学习,熟练掌握某种操作技能为目的;实验教学内容过度依附于理论教学,演示性、验证性的实验类型较多,综合性、设计性的实验较少;实验教材落后,未跟上现代科学技术的发展;实验教学过程强调模仿和训练,学生只需要按照实验教材规定的实验方案、仪器、设备和实验步骤进行实验操作、观察和记录实验结果即可,学生在整个实验过程中只是被动参与,没有主动思考。
环境科学与工程是实践性很强的学科,而且发展十分迅速,领域在不断扩大,热点问题不断涌现,学科水平提升很快,但在本科教学中也普遍存在前述问题,亟待确立新的培养模式,开拓新的培养方法6-]。
1.2 确立创新能力培养模式
为适应学科发展和社会服务的要求,南京大学环境科学与工程实验教学中心在实验教学过程中,以学生为本,以培养学生综合素质、调动学生潜能、提高学生自主创新能力为目标,不断改进实验教学方法和手段°8,摸索出了一套创新能力培养模式。
该模式可归纳为“顶天”、“立地”式,即:一方面依托国家重点学科、国家重点实验室、国家工程中心等高水平教学科研平台和环境学院高水平的师资队伍,将实验教学与科研相结合,鼓励学生早期进入实验室进行科研训练,实现“顶天”;另一方面将实验教学与工程应用和社会实践相结合,加强暑期学校的生产实习和实践教学活动,建立稳定的校外实习基地和中试基地,开展多种形式的社会实践活动,鼓励学生走出象牙塔、关爱自然、服务公众、回报社会,锻炼学生切实解决实际问题的能力,实现“立地”。
2.实验教学与科研相结合的方式
2.1 科研成果转化为实验内容
南京大学环境科学与工程实验教学中心坚持实验教学内容与我国环保形势和国际学术前沿接轨,鼓励实验教师积极开展科学研究和实验改革研究,将自己的科研成果转化为实验教学的内容。如:早在上世纪90年代,当时的实验室主任孔令仁教授就将自己的“光化学氧化降解有机污染物”的研究成果转化到专业实验课“环境化学实验”中,开发了“萘水溶液中的光化学氧化实验“产生柱法测定萘水的溶解度”等新实验,近年还把新开发的“多功能光降解仪器”应用到教学实验中;杨柳燕教授把国家自然科学基金项目研究成果转化成“环境微生物学实验”中“有机污染物的微生物降解一高效脱酣菌的分离和筛选实验”,并将Ames试验转化为“鼠伤寒沙门氏菌/晡乳动物肝微粒体致突变性实验”;孙成教授把新技术“双波长与导数光谱法”应用到专业基础实验课“环境监测实验”中,开发了新实验“双波长与导数光谱法测定废水中苯酣与2,-二硝基苯酣”;高士祥教授将其主持的国家自然科学基金项目“环糊精对难降解有机污染物的降解机理研究”的部分内容编写成研究性实验一“增溶实验”,应用于低年级学生的开放性实验中,等等。
2.2 本科生创新性实验计划
南京大学自2007年4月起全面启动了大学生创新训练计划,由本科学生个人或创新团队在指导教师的指导下,自主选题、自主设计并完成实验。环境科学与工程实验教学中心在学校投入专项经费、设立创新训练指导中心的基础上,追加投入经费和人员指导,构建了完整的国家、省、校、院系四级大学生创新训练体系,积极组织学生申报,学生也展现出较高的科研热情和良好的实践能力。3年来累计申报通过65项,支持总经费26.7万元。其中2007年获得国家级、省级重点支持的7项,校级项目8项;2008年获得国家级、省级重点支持的7项,校级项目15项;2009年目前已获得省级1项,校级14项。迄今已结题16项,获得国家级优秀3项。
2.3 开放性实验
南京大学环境科学与工程实验教学中心根据低年级学生主要接受化学、生物、物理等基础实验训练的特点,依据学校“优化课内”,“强化课外”的教学原则,为浦口校区一二年级学生开放实验室,设置开放性实验,提高低年级学生对专业的认识。开放实验的内容及手段均综合了多门学科,是集基础知识、学科前沿动态与实际应用为一体的综合性实验。其中包括:小麦受重金属胁迫实验研究、工业废水实验室模拟多级处理实验、浦园室内外环境空气污染检测与控制研究、浦园水体富营养化检测与控制研究等12项实验项目。参加学生120人次/年,并提交相应实验报告及论文6940。
2.4 本科生导师制度
为强化科研与教学的相互渗透,鼓励学生早期进入实验室进行科研训练,环境学院设立了本科生导师制度,吸纳本科生在二三年级即可自主选择导师、参与导师承担的重大课题的研究,并对本科生开放重点实验室、资料室,提倡本科生和研究生合作进行实验和研究活动,鼓励本科生学研结合,积极撰写和发表学术论文。
在本科学习阶段,很多学生受益于创新性实验计划和本科生导师制度,发表了学术论文,参与了专利申请。近年来,本科生37篇,其中SCI论文10篇。
2.5 本科毕业论文和设计与导师科研课题挂钩
多数本科生毕业论文和设计均从导师承担的课题中选题,使学生有机会接触学术前沿。根据近3年的统计,41%的本科生毕业论文选题来自指导老师承担的国家级课题,29%来自省部级项目。
3.实验教学与工程应用和社会实践相结合的方式
环境科学与工程是应用性极强、与社会密切相关的学科,承担着解决经济发展中必然伴随而来的环境问题的重任。因此,实验教学中心突出理论教学与实际工程和社会应用的结合,鼓励学生走出象牙塔,通过多种方式达到关爱自然、服务公众、回报社会的目的。
3.1 暑期学校
南京大学自2003年起实行3学期制,在暑期举办5周时间的暑期学校,着力培养学生综合素质。中心承担了环境学院“暑期学校”的教学任务,通过聘请国内外学者开设专题课及讲座、安排研究型实验、组织数学建模等竞赛培训、建立稳定的校外实习基地、以及开展多种形式的社会实践活动,锻炼学生的实践能力,并通过指导学生完成实习报告、小学期总结或撰写学术小论文等,提高综合能力。
3.2 教学实习
中心与多家科研院所、企业、环保管理部门建立了长期的合作关系,拥有稳定的教学实习基地,为学生提供接触工程和社会的机会。这些基地包括:南京地理与湖泊研究所太湖生态系统实验站、中石化扬子石化水厂、南京大学宜兴环保科技研发中心、江苏泗洪洪泽湖湿地自然保护区、江苏省环境科学研究院、江苏省环境监测中心站、南京市环境监测中心站、常州市环境保护局、江苏戈德环保科技有限公司、江苏三强环境工程有限公司等。这些实习基地均有良好的设施、稳定的指导教师队伍,教学实习工作规范化、制度化,能满足不同专业教学实习的要求。其中南京大学宜兴环保科技研发中心为环境工程专业的学生提供中试基地,成为实验教学中重要的组成部分。
3.3 暑期社会实践
暑期社会实践是锻炼学生能力、培养学生人文素养的重要手段,学生经过社会实践的洗礼后能达到“长见识,增才干”的锻炼效果。中心在学生实践方面给予了很高的支持力度,连续3年被评为“南京大学暑期社会实践先进集体”,多支团队和个人受到省级和校级表彰。以2008年为例,成功申请暑期社会实践团队9个,都非常成功地完成了实践任务,取得了优异的成绩,其中“湿地使者行动”绿色蒲公英”等实践团均引起了当地公众和媒体的关注和称赞。
3.4 环保协会活动
中心通过支持南京大学环境保护协会的活动,在学生中开展各类环境主题活动,同时加强学生对外交流,服务于社会。如开展各类环保知识讲座;组织“绿色”系列活动与南京大学青年志愿者协会合作在校内以及紫金山开展垃圾清理志愿服务;在南京市梅花山以及扬州市开展环境风险与人身健康调研系列活动;组织绿色活动、湿地使者行动等品牌活动。
3.5 实验教学开到海外
为拓展人才培养视野,中心致力于本科生国际交流合作,将实验教学的课堂开到海外。
(1)本科生赴海外著名大学插班学习。每年均有人数不等的学生派到美国、澳大利亚、日本、芬兰和香港等地学习和生活,直接接受国外著名大学的熏陶,培养实验能力和国际化的眼光。
(2)赴美科学实践之旅。联合美国自然科学研究院和美国圣约瑟夫大学于2008年8月共同组织了一支包括2名教授、名博士生、2名硕士生和8名本科生的学习交流团队,赴美国费城等地参加了为期20天的活动,以引导学生走出校园、迈出国门、接触世界、开拓视野,在理论联系实际的基础上深入探究环境问题的根源和本质,努力探求解决当前环境问题的有效途径。
(3)赴名古屋市、常州市污水处理厂参观比较实践。2008年8月,05级同学组团联系并参观了日本名古屋市的名古屋市宝神污水、污泥处理场、宝神废物回收利用中心以及挖留污水处理厂,通过与名古屋污水处理厂与工作人员深入交流,就名古屋市污水处理事业发展、现状、所面临的难题以及处理工艺等展开讨论,同时结合环境工程暑期实习前往常州市污水处理厂的生产实践,比较了两市污水处理发展情况,尝试找出差距,并探究了中国在发展污水处理时的着力点,如何预防缺乏远见的发展模式。
4.结语
月20日,继上次的实习,我们在李迪华老师的带领下又进行了一次实习。早晨7:30分左右从北大东门出发,先参观蟹岛度假村,返回城区参观北海团城、景山公园、天坛和永定门公园。下午5:00在北大东门结束实习。和上次的实习内容一样,本次实习的路线也是安排在市内,通过参观蟹岛、团城等地点学习和理解生态学在实际生活中的应用。从实习的路线和安排来看,这次实习的内容更加深入,不但有城市生态学的实际案例,更包含了让我们有更多思考的空间。
在这次实习过程中,我们依然采用了访谈+观察的方式,参观了蟹岛、团城等地。在这篇实习报告中,我想以蟹岛为重点,着重分析生态学理念的应用和意义。
一、蟹岛生态度假村——绿色生态的应用
蟹岛之行是本次实习过程中的核心部分,蟹岛生态度假村虽然是生态旅游区,而且每天都有无数的游客光顾,但是蟹岛所采取的绿色“零排放”经营模式成功的解决了游客每天所抛弃的废物、排泄物等。蟹岛的绿色模式是我们当前相当有研究意义的。蟹岛何以成为绿色生态农业教育基地,它的绿色生态农业有何特点,为何蟹岛可以得到经济和生态的双丰收?
1.蟹岛绿色生态农庄概况
蟹岛绿色农庄位于市区金盏乡机场辅路中段南侧,距首都国际机场7公里。蟹岛园区占地面积3000多亩。其中90%的土地为有机生态农业种养区,10%的土地为度假村服务区。蟹岛以“生态、环保、可持续”为经营理念,以生态农业为轴心,依据生物链原理,把园区中的种植业、养殖业、水产业、微生物工程、再生能源、水资源利用、农产品加工、销售、餐饮住宿、旅游会议等产业构建成为相互依存、相互转化、互为资源的循环闭系统,整个蟹岛实现了作物、动物、微生物之间的生态平衡,建立一个比较完善的循环经济产业模式,成为一个环保、高效、和谐的经济生态园区。北京蟹岛有机生态园区和内蒙蟹岛有机农场为市场提供健康、安全、优质的有机食品,蟹岛度农庄成为北京旅游度假和会议的好去处。
蟹岛以“回归大自然”式的生态旅游环境和独特的“村容”、“村貌”、“前店后园”的村庄特色,把现代、舒适的度假酒店置于绿树成荫、稻麦飘香、六畜成群、蟹肥鱼跃的田园风光之中,使农业生产与酒店经营、都市文明与乡土感受、开发受益与生态保护都在自然的生物链结构中循环运转和持续发展。
2.绿色生态农庄的运行
我们国家早就开始提倡使用沼气,可是真正把沼气的应用落到实处的却还是不多。而敢于“吃螃蟹”的蟹岛生态度假村却做到了,而且做的相当优秀。蟹岛的能源系统即由沼气系统构建而成。
在蟹岛区内,无污水、无烟尘、无垃圾、无农药、无化肥,而这一切源于蟹岛的能量来源。太阳能采集和沼气生产是蟹岛资源利用循环体系的核心。用来制造沼气的材料,是“蟹岛”每天产生的生活垃圾、人粪尿和畜禽养殖场产生的畜禽粪便。这些材料经过发酵、分解,产出沼气,沼气又用来作燃料和发电的能源;而沼液和沼渣,则是高效、无菌、无害的农田肥料。以污水处理为核心的水资源循环利用模式,是“蟹岛”模式又一大特点。“蟹岛”的用水,取之于两眼地热井。地下热水汲出后,先供给游泳池和客房,然后再流向温室大棚、蟹宫、沼气池,最后流进鱼塘;每天产生的1500立方米的生活污水则通过2000立方米污水处理厂集中处理后达到无害化,用于灌溉、养鱼。灌溉水和鱼塘水又可回渗地下,节约了水资源,又保护了环境,同时给“蟹岛”带来了可观的经济效益。所有的这些造就了一个年接待游客上百万、创造经济效益上亿元却没有向园外排放一升污水和一公斤垃圾的蟹岛生态度假村。
3.循环经济模式
整个蟹岛农庄内建有沼气站、污水处理厂、太阳能泵站和环保生物净化湿地,这一系列设施形成了整个园区物质循环的核心。同时,作为度假村,蟹岛却并不局限于旅游,而是发展多种产业,成立了蟹岛种植养殖有限公司。该公司总占地面积2700亩,包括大田种植区、蔬菜种植区、苗木花卉种植区、水产养殖区和后勤保障区六个部分,形成了农林牧渔综合发展的循环系统。这一循环系统也为其实现循环经济提供了可靠的物质基础。在这些设施和产业的基础上,蟹岛以废物资源化和能量利用最大化为指导思想,真正实现了物质循环利用,进一步保证了其循环经济模式的实现。
二、团城——古人的智慧
这是元朝所建的占地4500平方米的练兵之处。整个团城内没有任何的灌溉系统,所有的植物却生长得很好。原因是如下图所示的深水口和所有梯形的砖,这些砖上大下小,下面便是涵道系统。这样相当于在下面修建了一个小水库,把雨水储存起来,以供给植被的需要。据老师的讲解,团城的最大出水量是4037立方米,而北京平均年降水量为640毫米,再乘以团城的占地面积,其乘积小于团城储水量。完全可以说落在团城得每一滴雨都没有浪费掉。对于北京这样的缺水城市来讲,这样的系统无形中节约了多少水资源。同时可以发现在团城上所有的树木都是松树、柏树这样的耐旱植物,这样更能够实现无需浇灌植物就可以生长得很好的目的。团城上树龄过百,受到保护的树还有很多,这些树尽管都是耐寒植物,但要在这样一个面积仅6000平方米的小围城里生存如此之久却也不是一件容易的事。
1.团城的渗水设计
(1)独特的地砖设计
团城里的地砖,有很独特的形状,它不像普通地砖那么方方正正,而是呈倒梯形。把这些倒梯形的砖排列起来,砖与砖之间便形成了一个三角形的通道。这个通道既便于透气,又便于渗水。不仅如此,砖与砖之间的缝隙也没有抹灰浆,这样做也能让雨水更好地下渗。另外,砖下面的衬砌材料,又松又软,形成一层具有强大吸水力的吸水层。
(2)无满泄水口
团城不同于故宫、天坛等古建筑,在环绕它的长城墙上,竟没一个满泄水口。这种设计有助于雨水的保持和积蓄。
(3)c字型集雨涵洞
在团城的地下有一个c字型的集雨涵洞。此洞呈拱形,高约1米多,宽有六七十厘米,洞壁由青砖砌成,地面上淤委长着一层厚厚的黑土,黑土下面是同样由青砖砌成的洞底。
(4)入水井口
团城共有9个入水井口,呈椭圆环走向排列,每个井口均与地下涵洞相通,整个函洞走向呈“c”字形。
(5)团城排洪蓄水全过程
从以上巧妙的设计,得出团城排洪蓄水的全过程:每当大雨或暴雨来临时,一部分雨水透过地砖下渗,另一部分雨水就顺着井口流入涵洞储存起来,形成一条暗河,使植物在多水时不致积水烂根,在天旱时不致缺水干枯。
2.关于团城的思考
北京是一个缺水的半干旱地区,眼下北京城区只有30%是渗水的绿地,另外70%的地面被建筑物、道路及广场所覆盖,这些“硬铺装”好比一层厚厚的防水服,使地下很难得到水补给。在城市一场降雨之后,“硬铺装”的地面90%的雨水形成径流白白流走,10%被蒸发,这是十分可惜的。在解决水紧缺的问题上光靠节约用水是解决不了根本问题的,进行水再生才是良策,而进行水再生的主要的也是最好的对象便是雨水。将雨水储存起来是一个有着很大潜力的工程,而在这个工程的实施工程中,我们完全可以借鉴团城这个储水系统。有的时候我们就是由于设施过于先进而迷失了自己,团城这个储水系统并没有过多的人力投资,跟多地是依靠自然,在规划中我们要多以历史为鉴,不能盲目的前行。
三、景山公园、天坛
景山公园占地面积23公顷,远不及天坛公园的273公顷的广大土地。景山虽小,但却以高度浓缩的景致和活泼的气氛吸引了众多的游人;天坛虽大,但反而没有前者的热闹气氛。同为公共游憩空间,二者的定位究竟如何呢?
首先,从绿地规划来看。总的来说,景山公园内的植被生长情况较好。尽管也经历了“改造运动”,园内山体的东坡和南坡的向阳地带已自然演替出大量荆条,同时侧柏、白皮松、以及百年的酸枣等生长也很好,另外我观察到的植物还有:大叶黄杨、小叶黄杨、月季、黄刺玫、牡丹、芍药、秋海棠、连翘、油松、枸杞、五角枫、山桃、黄卢、银杏、槐树等,其中发现了几株较大的白皮松,说明至少对白皮松等木本植物的保护比较好。
【关键词】给水排水工程 网络化 实习
【项目支持】兰州交通大学“本科教学工程”重点支持项目。
【中图分类号】Tu99 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)07-0249-02
为了贯彻落实《国家中长期教育改革和发展教育规划纲要(2010―2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》重大改革项目,教育部提出的“卓越工程师教育培养计划”是未来较长时期内我国高等工程教育改革的重大举措,是促进高校培养适应社会和经济发展需要的高级专门人才的一项新的“质量工程”[1],旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。而实习教学是培养工程技术人才的重要教学手段之一,是学生将所学的理论知识与生产实际相结合的实践过程,在促进学生的知识转化、理论与实际相结合,培养动手能力和专业所需的基本技能方面有着不可替代的作用,是理论教学的继续、深化和体检,有助于培养学生工程实践能力和创新意识,是实现“宽专业、厚基础、强能力、高素质”的人才培养目标的重要保障,也是培养给水排水工程专业创新性人才的必要条件。
目前,大部分设置给水排水工程专业的高校现有的实习模式主要为现场实习,该项创新改革研究旨在解决的问题主要是把原来单一的现场实习转变为现场实习与非现场的网络化实习相结合的实习模式,并在以后的实习中占有重要的地位。因此,给水排水工程专业网络化实习体系的建设与创新无论是从国家的培养“卓越工程师”和创新型人才,还是从学生自身的就业工作方面来看都有重要的现实意义,并且对于尝试改变传统的实习模式无疑具有及其重要的研究意义。
1.给水排水工程专业实习现状分析
通过调研其他高校的给排水专业实习现状[2―3],以及就实习问题进行的多方面讨论,并结合多年实习教学的经验及参加实习的学生反馈的相关信息,提出给水排水工程专业实习目前存在的问题主要有以下几方面:
(1)实习经费少,实习质量不能保证。现有的实习基地的实习工艺大部分是在20世纪90年代或之前设计的,有些工艺已经严重滞后,不能适应当代水处理技术水平的发展要求,但是目前大多高校没有足够的实习经费组织学生去全国各地看看比较先进的新工艺、新材料,导致最新的水处理技术在现有的实习范围内看不到,造成实习质量下降,学生信息相对闭塞。
(2)实习基地有限,指导管理不到位。目前给水排水专业各校的实习基地都较少,实习资源有限,选择余地小,临时联系的实习基地特色和内容不是足够的了解,不能做到深入的指导。
(3)实习教学资源不足,学生人数多,讲解员少。实习过程中,学生人数较多而讲解员较少,师生比达不到实习要求,再加上现场噪声大,学生的接受理解能力有差异,导致学生跟不上讲解员的节奏,从而影响了下一个单元的学习,并且打乱了实习秩序,实习走马观花,严重影响实习效果,对培养学生工程实践能力有很大影响。
(4)实习时间短,实习形式比较单一。虽然给水排水专业有三个阶段实习,即认识实习、生产实习、毕业实习[4],同时实习层次和实习要求也是由浅入深,但是由于考虑到实习基地的接收能力和学生的安全性等因素,在每个实习基地的实习时间较短,并且三个阶段的实习形式都主要为参观实习,不能达到实纲的要求,不能全面了解水处理构筑物的池体结构,对学生掌握专业内容及课程设计和毕业设计产生诸多负面影响。
2.给排水工程“网络化”实习体系的建设与创新
2.1“网络化”实习体系的构想
鉴于上述存在的诸多问题,结合目前网络强大的信息传播功能,提出了“网络化”实习体系建设与创新的构想,主要从以下几方面构建“网络化”实习体系。
(1)建立网络化实习基地
由于受到实习经费的限制,不能保障学生外出实习学习更多的知识。对此,为了保障实习质量,先保证专业教师尤其是青年教师出去实习,去全国各地有新工艺新设备的有代表性的水厂实习,现场录制视频和拍图片,然后整理成纪录片格式,建立非现场的网络化实习基地。通过此举措施,不仅可以拓宽学生的实习范围,增加学生的实习兴趣,对培养学生的工程实践能力起到很好的促进作用,而且在较大程度上培养了青年教师的工程实践能力。
(2)实现实习基地的动态化
以“水联网”的命名,开通一个主要用于实习动态交流的微博系统。在每个阶段的实习前后一到两周内,通过微博通知实习消息,并在实习动员大会中,解决实习中遇到的问题,探讨实习报告的写法等内容,真正实现实习的动态化,并在微博内增加学生实习反馈信息栏目,及时完善实习系统。
(3)开创图纸版实习基地,保障学生实习的深入化
对实习中的重要构筑物进行图纸化剖析,形成图纸辅助实习法。为保证本项研究顺利实施,就需要收集构筑物的初步设计阶段或施工图阶段的图纸,进行归类处理,变成PDF格式,再配以现场拍摄的照片,形成图纸版的校园网实习基地,便于学生在实习前后和学习《水质工程》课程的时候随时查阅,进行深入研究学习。
(4)开发立体版的实习模型,打造全方位剖析、动静结合的实习理念
及时归纳总结实习中和课程学习中难于掌握的重点构筑物类型,利用Solidworks、Pro―E等三维实体型软件对其内部构造进行全方位、多角度的剖析,形成立体版的实习模型,并采用Authorware软件来模拟水流动状态,形成静中有动、动静结合的实习理念。
2.2“网络化”实习体系实践与应用
在过去的一年里,根据给排水专业本科实习所处阶段的不同,针对性的进行实习体系的实践,根据不同实习阶段的不同要求,可划分为三个阶段,分别是――认识实习、生产实习和毕业实习。相应的实习体系也分为三个层次,层层衔接、层层递进,实现“认识―实践―再认识”的提高,以强化实习效果,提高实习质量。
认识实习是学生在开始进行专业基础课和专业课学习之前,对本专业所从事工作的性质和内容的一次实地考察和认识。通过实地参观,使学生获得给排水工程方面的感性认识,了解给排水工程的作用,为后续课程的学习打下基础;培养学生热爱本专业,激发学习兴趣。为此,通过购买、收集、编制、整理了部分有代表性水厂的视频资料, 现已完成的水厂有:兰州市自来水公司、西安南郊水厂、兰州石化污水处理厂及唐山火电厂工业水处理等。目前,已在教学实践过程中,播放了大量水厂的构筑物及工艺流程的相关视频,学生反应良好,成效显著,这就为后续生产实习及毕业实习打下基础,为“实践―再认识”打下基础。
生产实习是本科教学计划中非常重要的实践性教学环节,其目的是使学生了解和掌握基本的生产知识,巩固和丰富己学过的专业课程的内容,培养学生理论联系实际的能力,提高其在生产中调查研究、观察问题、分析问题以及解决问题的能力[5]。目前,已完成了部分构筑物的三维实体造型:主要有虹吸滤池、无阀滤池、脉冲澄清池等,可从各种角度观察构筑物的内部构造,再结合视频资料,以及微博互动讨论,改变了以往学生对图纸理解能力差,看不懂图纸,对各种水处理构筑物的构造认识模糊等问题,达到了预期效果。
毕业实习是学生在学完教学计划规定的全部课程后所必须进行的综合性实践教学环节,是对各门专业课程的综合实习。其目的是使学生进一步巩固加深所学的基础理论、基本技能和专业知识,使之系统化、综合化;了解工程设计程序及各设计阶段的设计深度及要求,培养学生独立工作、独立思考并运用专业知识解决工程实际问题的能力,同时培养学生独立获取新知识的能力。目前,通过多种方式收集大量的典型水厂构筑物设计图纸,在微博平台分享各水厂大量的PDF格式图纸,并配有相关的文字说明,采用网络化资源共享使得学生在毕业实习阶段的制图能力有所提升,对设计方案尤其是工艺流程的确定的问题得到了有效的解决。此外,通过Authorware流体软件模拟构筑物内水的进出和流向过程,以及净化水过程,动画效果显著,值得推广。
3.结语
给水排水专业的实习是培养学生综合应用工程技术能力的一种强有力的手段。“网络化”实习体系的建设有利于提高给水排水工程专业学生的实习效果,增强学生的实习主动性,对实习内容的完善,实习效率的提高,实习范围的拓展都有很好的促进作用,同时对于培养创新型的应用类工程技术人员具有极大的影响。给排水工程专业作为“网络化”实习的一个试点,今后逐步完善网络化实习内容,可在全国范围内积累实习资料和录制高质量的实习纪录片,最后逐渐推广到兰州甚至全国的各个高校实习中去,实现实习的标准化、统一化。因此,该项改革对促进全国范围内实习的标准化具有极大的现实意义。此外,该项改革有利于形成电子化的实习教材,通过专人及时整理和补充最新资料,可以在较大程度上节省人力和经费,并且可以降低甚至消除现场实习的危险性,因此,对稳定高校实习秩序可起到重要作用。
参考文献:
[1]张安富,刘兴凤. 实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J],高等工程教育研究, 2010,4:56-59
[2]朱曙光. 给水排水工程专业实习基地建设的探讨[J],安徽建筑工业学院学报(自然科学版),2008,16(5):90-93
[3]王嘉斌,张守彬. 给水排水工程专业实习基地建设探讨[J],高教研究,2011,10(19):53-54
[4]米海蓉,刘慧,孙勇等.加强给水排水专业实习提高专业人才培养质量[J],吉林省教育学院学报,2010,26(6):55-56
[5]苏馈足,陈慧.给水排水工程专业生产实习创新模式探索与实践[J],实验技术与管理,2008,25(11):137-139
进入20世纪90年代以后,随着我国国民经济的高速发展,环境保护产业逐步兴起,社会对环境工程专业人才的需求日益增加。截至2004年,我国设有环境工程本科专业的高等院校达到247所,年招生人数超过2万人[1]。由于环境工程专业是一门综合了化学、生物学、土木建筑学、气象学、管理学等多个专业门类的综合性新兴交叉学科,因此,我国的绝大多数高等院校在开设环境工程专业的初始阶段,均不同程度地结合和依托了本校原有的一些特色优势学科。环境工程专业又是一个实践性较强的专业,对学生的动手操作能力,创新能力、知识的综合运用能力均提出了较高的要求,这就要求开设环境工程专业的各个高校在办学过程中,必须紧密结合自身的专业特色,大力加强环境工程专业的实践教学环节的建设,培养出能够满足社会需求的创新型人才。
一、南京林业大学环境工程专业简介
南京林业大学木材工业学院环境工程专业创办于2002年,创设的目的是针对木材加工行业所产生的粉尘、噪声、废水污染控制以及生物质材料的资源化利用开展教学、实践和创新性研究工作,培养学生成为具备工科专业基础理论、环境工程设计和环保产品开发相关知识,能在环境污染防治,尤其在木材加工工业领域从事水、气、噪声、固体废弃物污染控制的应用型专业技术人才。因此,本专业在教学环节设置上,不仅注重环境工程基础专业课程的学习,而且设置了与木材加工技术有关的专业课程,具有较为鲜明的行业特色。目前本专业已经有110余名本科毕业生顺利走上了工作岗位,毕业的硕士研究生8名。据统计,本专业自2005—2009年,就业率一直保持在95%以上,大部分毕业生进入了与木材加工行业有关的企事业单位从事环境保护与企业安全与质量管理方面的工作。通过对用人单位进行的调查和回访表明,用人单位对毕业生的总体表现较为满意,其中部分同学已经走上了中层领导岗位,从客观上证明了本专业所采取的教学模式是比较成功的。
二、环境工程专业生产实习现状概述
对于环境工程专业本科生的培养来说,生产实习是一个十分重要的实践性环节,通过生产实习,可以使学生了解环保设施及设备的运行管理知识,同时促进和增强学生对课本上环境污染治理工艺原理的理解。南京林业大学木材工业学院环境工程专业具有鲜明的林业特色,学生不仅需要在生产实习中学习环境工程的一般知识,还需要掌握木材加工企业的相关生产流程和生产环节的污染情况。因此,对生产实习就提出了更高的要求。环境工程专业成立仅有8年的时间,但是由于所依托的国家级重点学科———木材科学与技术所具有的雄厚的办学基础,本专业的生产实习具有较高的起点。南京林业大学环境工程专业的生产实习时间为3周,均采用集中实习的方式,实习地点由学院和指导教师负责联系,实习时由指导教师统一带队。每年的生产实习开始前,指导教师将实纲发给学生,学生在实习开始前熟悉生产实习的内容和要求,并对相关内容进行预习,写出详细的预习报告,凡预习报告不合格的学生,不得进入实习现场。生产实习的内容一般包括5个部分:①木材加工企业生产工艺流程和污染物产生环节的学习;②木材加工企业通风除尘和气力输送系统的学习;③木材加工企业,主要是中密度纤维板生产企业高浓度有机废水处理技术和工艺的学习;④生物质材料和固体废弃物资源化利用技术的学习;⑤城市废水处理技术的学习。经过多年的探索,本专业目前已经形成了较稳定的实习基地,见表1。在实习的形式上,对于有条件的实习单位,采取学生驻厂、分组,与工人师傅下生产线亲自参与生产的实习形式;对于不具备条件的实习单位,采取以参观考察为主的生产实习形式。
三、环境工程专业生产实习面临的困难和问题
由于我国高等院校招生规模的日益扩大和国内企事业单位经营体制的转变,目前对于国内绝大多数工科专业来说,生产实习已经成为实践教学中的最薄弱环节,面临着很多困难[2-3]。可以说,现行的高校生产实习的计划安排与企事业单位的运行机制越来越不适应,矛盾越来越突出,实习指导教师普遍反映学校付出了大量实习经费,但是部分学生往往反映学不到知识,实习的效果无法保证。究其原因主要有以下几点。
①实习单位安排实习比较困难。由于我国经济体制已经完成了从计划经济向市场经济的转变,众多企业已经从国有逐渐转变为私有或者股份制经营。企业的经营管理主要围绕生产和创利进行,社会责任大大弱化,对学生的生产实习持不欢迎的态度。因此,在联系实习单位的过程中,多数都需要由学院出面,寻找那些与学院有长期科研合作的企事业单位,而开拓新的实习单位则十分困难。
②不能保证生产实习的效率。很多企业的生产实习由过去的实际动手变成走访参观,由长期实践变为短期接触,导致实习效率很低。根据过去几年的实习经验,实习单位大致可以分为两类,第一类单位是国有企事业单位,如南京江心洲污水处理厂和南京窖子山垃圾填埋场,这种单位在很大程度上仍然延续了以往国营企业的特点,在对待学生实习的态度上持欢迎态度,并且具有丰富的接待本科生进行生产实习的经验,在实习时间和实习环节的安排上较为周到,学生可以驻厂、分组,由工人师傅带队深入生产第一线实际动手操作。在这一类单位实习,学生普遍反映学到的知识较多。第二类单位是由学院教师根据以往的科研合作关系和私人关系联系的私营企业,这一类企业由于和学院有长久的合作关系,对本科生前往生产实习一般持欢迎态度,但是由于企业自身接待学生生产实习的经验不足,以及企业自身的生产和安全等方面原因,往往难以安排学生深入生产第一线开展实际操作,走马观花的情况比较严重,企业往往愿意把学生们高高兴兴迎进来,欢欢喜喜送出去。
③由于理论教学比重增大,导致实习教学学时减少,学生的实践操作能力降低。在工科专业的人才培养过程中,学生的实践动手能力是非常重要的环节,也是毕业后迅速适应工作岗位的重要保证,为了达到这个目标,就需要给学生提供充足的接触实际生产的时间和条件。但是近年来,随着环境工程专业在校生的基础和专业理论课所占比重的逐年增加,生产实践环节的课时逐步缩减,从根本上限制了学生从事生产实习的时间,导致学生重理论、轻实践,在走上工作岗位后需要经过较长时间的磨合才能适应岗位的需求。#p#分页标题#e#
④实习费用快速增加,导致学校实习费用不足,限制了生产实习环节的进一步拓展和深化。实习费用主要由3部分组成,第一部分是交通包车费用,第二部分是实习期间在厂内和外地的住宿费用,第三部分是实习期间付给厂家的教学指导费用。其中包车费用和住宿费用占据了大头。环境工程专业近3年的实习费用统计结果表明,在3周的生产实习中,每个学生的平均实习费用达到1000元左右,这些实习费用都需要学院从教学经费中解决,已经成了学院较大的经济压力,使指导教师在联系实习单位的过程中,不是首先考虑实习单位的优劣,而是要综合考虑旅途远近、开销等方面的因素,在选择实习单位过程中受到很多限制。
四、环境工程专业开展生产实习的经验
虽然面临着许多实际的困难,学院还是积极地采取多种措施,尽可能的提高生产实习的效果,并且得到了一些通过实践证明的具有较好效果的经验。
(一)生产实习要紧密结合行业特色研究环境污染,不能脱离具体的行业和生产工艺环节。本校环境工程专业所依托的专业为木材科学与技术,而木材加工行业的大气污染(包括粉尘和TVOC污染)和高浓度有机废水污染是非常严重的,同时木材加工企业作为本专业毕业生就业的主要方向,本科生必须对木材加工企业的生产工艺和污染情况有深入的了解。因此,在生产实习过程中,对生产实习地点的选择要紧密结合实际,所选择的生产实习企业大部分为木材加工类生产企业,包括中密度纤维板生产、地板生产和新型人造板生产企业。通过对这些企业的生产实习,学生不仅掌握了一般木材加工企业的生产工艺流程,同时也学习了各种不同类型污染的控制方法,起到了一举两得的效果,为扩宽学生的就业渠道,为学生毕业后走上专业技术工作岗位打下了扎实的基础。
(二)做好生产实习的准备工作加强生产实习中预习环节的监督和指导,对于提高生产实习的效果具有重要的意义。在预习环节,由指导教师将本次生产实习将要学习到的各种工艺和技术整理成为若干思考题(一般整理为60道问答题的形式),并同时列出本次实习需要用到的教材和参考书目录,一并以试卷的形式分发给学生,由学生在一周内通过借阅参考相关书籍,整理回答这些思考题,然后由指导教师进行统一批阅,在批阅完成后由指导教师再次召集学生对回答过程中出现的问题和疑问进行统一的讲解,使学生在走入企业进行生产实习之前对所要实习的各项内容有深入的了解,做到有的放矢。不仅如此,在预习过程中,指导教师还通过播放影像资料等方式使学生对实习单位有一个初步的了解。在前几年的实习过程中,指导教师在各实习单位自行拍摄了一些具有专业代表性的照片和录像素材,作为实习的辅助资料,比如生产工艺流程的录像、关键技术环节的图片资料,并且在放映过程中,由指导教师进行必要的讲解,让学生在进入企业以前对于所要实习的企业的整体概况作到心中有数。通过以上两种预习方式,对于提高实习效果起到了事半功倍的效果,在最近几年的生产实习过程中,明显感觉到学生通过有效的预习极大地提高了实习的效果。
(三)加强生产实习过程中的阶段性总结和复习在生产实习的3周里,整体时间安排是比较紧张的。因此,在生产实习过程中经常进行阶段性的总结和复习,对于强化学生的生产实习效果具有十分重要的作用。在一个企业实习完成以后,指导教师集学生对在该企业的实习进行回顾和总结,让学生进行积极思考,提出问题,由指导教师进行有针对性的解答。特别是由于现场实习学生较多,部分学生在现场没有听懂或者遗漏了的实习内容,学生可以通过观看指导教师拍摄的有关影像资料进行评讲和复习。
(四)加强对生产实习的成绩考核在生产实习的考核阶段,改变了以往仅仅采用让学生编写实习报告,然后通过评判实习报告的编写质量进行考察的单一考核方式,而是将学生编写实习报告的质量和进行实习答辩有机结合起来。由指导教师组成答辩小组,对每一个学生的实习情况进行单独答辩,从而考察学生在生产实习中掌握的知识度。把这两种考核方式相结合,能有效地提高考核的准确性,使每一个学生都能够从思想上对于生产实习重视起来,认真地参与生产实习全过程,学习各种相关知识。
五、环境工程专业在生产实习方面取得的创新成果
(一)提高了学生对本专业的认识水平,提升了学生学习专业知识的热情通过采用新的方法来加强对生产实习全过程的管理,增强了学生对环保行业的整体认识的深度,使学生实实在在地感受到环境保护工作在企业生产中的重要地位和作用,有效激发了学生学习专业知识的热情。近年来,从事环境保护相关工作的毕业生比例逐年提高,很多毕业生已经在自己的专业工作岗位上取得了显著的成绩。