環(huán)境工程專業(yè)線上+線下生產(chǎn)實習(xí)研究

時間:2022-04-28 11:14:36

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環(huán)境工程專業(yè)線上+線下生產(chǎn)實習(xí)研究

[摘要]生產(chǎn)實習(xí),是培養(yǎng)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生實踐能力的重要課程。目前,實習(xí)實踐類課程的線上資源極度匱乏,在疫情防控常態(tài)化的形勢下,環(huán)境工程生產(chǎn)實習(xí)如何開展是亟需解決的問題。引入線上教學(xué)模式,建設(shè)了環(huán)境工程專業(yè)“線上+線下生產(chǎn)實習(xí)課程。線上部分,通過播放錄制視頻、廠區(qū)現(xiàn)場直播、企業(yè)專家報告等形式,提供遠(yuǎn)程在線實習(xí)資源;線下部分,在校園內(nèi)開展水、氣、固、土壤、噪聲等內(nèi)容的分組實習(xí),進(jìn)行設(shè)計、采樣、監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析。“線上+線下”生產(chǎn)實習(xí)取得了很好的教學(xué)效果,對產(chǎn)學(xué)研融合發(fā)展、環(huán)境專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)具有促進(jìn)意義。

[關(guān)鍵詞]生產(chǎn)實習(xí);環(huán)境工程;實踐課程;教學(xué)改革;過程考核

教育部關(guān)于進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見,明確指出“高度重視實踐環(huán)節(jié),提高學(xué)生實踐能力”[1]。實習(xí)實踐類課程在高等教育、人才培養(yǎng)過程中發(fā)揮著重要作用。環(huán)境科學(xué)與工程是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科。生產(chǎn)實習(xí)是環(huán)境工程專業(yè)本科教學(xué)中的主要實踐類課程[2],屬于專業(yè)系列課程。學(xué)生在已經(jīng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)了水、氣、固、物理性污染控制工程等理論知識的基礎(chǔ)上,通過實地考察、現(xiàn)場講解、動手實踐等方式,強(qiáng)化理論與實踐的聯(lián)系,提升環(huán)境工程專業(yè)素養(yǎng),增強(qiáng)對本專業(yè)的認(rèn)識和理解,提高從事環(huán)保事業(yè)的使命感和責(zé)任感。生產(chǎn)實習(xí),一般是帶領(lǐng)學(xué)生實地考察污水處理廠、大氣污染控制工程、固廢處理工程等廠區(qū)或工程項目,由技術(shù)人員現(xiàn)場講解工藝流程、技術(shù)設(shè)備、操作及管理等。學(xué)生與技術(shù)人員交流討論、了解運(yùn)行參數(shù),進(jìn)行現(xiàn)場取樣,后續(xù)進(jìn)行相關(guān)分析測試。2020年,一場突如其來的病毒疫情席卷全球。盡管以中國為代表的許多國家正在持續(xù)開展積極的疫情防控工作,但目前疫情仍在世界各地繼續(xù)暴發(fā),至今已造成1.1億人感染、243萬人死亡[3]。為了保證人民生命財產(chǎn)安全、減小疫情防控居家隔離對正常教學(xué)工作的影響,各大高校積極響應(yīng)教育部“停課不停教,停課不停學(xué)”的要求,積極開展線上教學(xué)。基于中國大學(xué)慕課(MOOC,massiveopenonlinecourse)等37家平臺免費(fèi)開放的4.1萬門在線課程和虛擬仿真實驗,基本滿足了大部分理論課和實驗課的教學(xué)需要[4]。然而,關(guān)于環(huán)境學(xué)科的專業(yè)實習(xí)實踐類課程的線上教學(xué)資源極度匱乏,在此情境下如何將實踐課程從傳統(tǒng)的線下教學(xué)模式應(yīng)急切換為線上教學(xué),如何保證課程目標(biāo)與教學(xué)效果不打折扣,成為了亟需解決的難題。在疫情防控常態(tài)化的背景下,如何構(gòu)建“線上+線下”教學(xué)模式的環(huán)境工程生產(chǎn)實習(xí)課程,對實習(xí)實踐類課程的教學(xué)改革具有重要意義。本文以東北師范大學(xué)環(huán)境工程生產(chǎn)實習(xí)課程為例,從課程設(shè)計、教學(xué)實踐效果、實踐類課程改革思考等方面,總結(jié)了實踐類課程線上教學(xué)改革的探索與實踐經(jīng)驗。

1“線上+線下”生產(chǎn)實習(xí)課程設(shè)計

為了達(dá)到與往年實習(xí)相同的教學(xué)效果,本次課程采用線上實習(xí)為主、線下實習(xí)為輔的教學(xué)模式。線上教學(xué)不是線下教學(xué)的簡單翻版,與傳統(tǒng)的課堂相比,不同地理空間的師生通過網(wǎng)絡(luò)連接匯聚在虛擬課堂,無法實時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。因此,在教學(xué)設(shè)計上更加注重線上實習(xí)的互動性。線下實習(xí)根據(jù)實際情況,在校園內(nèi)分組完成各類環(huán)境指標(biāo)的監(jiān)測和分析測試,彌補(bǔ)線上實習(xí)缺乏動手操作能力訓(xùn)練的不足。

1.1線上實習(xí)資源與平臺構(gòu)建

線上實習(xí)資源主要包括兩個部分:一部分是教師根據(jù)實習(xí)內(nèi)容與要求錄制現(xiàn)場實習(xí)視頻,介紹工廠基本情況、工藝流程、各操作單元等,授課期間與實習(xí)廠區(qū)技術(shù)人員連線,現(xiàn)場直播介紹當(dāng)天工況、與學(xué)生互動討論;另一部分由上海污染控制與生態(tài)安全研究院與國際水協(xié)會(IWA)共同發(fā)起的“校-企-協(xié)云端實習(xí)”的開放資源,選用合適專題的實習(xí)講座進(jìn)行補(bǔ)充,涉及上海泓濟(jì)環(huán)??萍肌⑻K伊士環(huán)境集團(tuán)、福建海峽環(huán)保集團(tuán)、中電環(huán)保等10余家國內(nèi)外知名環(huán)保企業(yè)。線上實習(xí)采用騰訊會議、Zoom會議等平臺進(jìn)行在線直播,學(xué)生通過會議ID或鏈接進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)。老師講解過程中學(xué)生可在留言區(qū)發(fā)言,討論時段也可與現(xiàn)場連線提問。每個實習(xí)內(nèi)容結(jié)束后在QQ群交流討論,在線完成專項答題,檢驗學(xué)習(xí)效果。

1.2線上教學(xué)過程安排

線上實習(xí)開始前,對學(xué)生進(jìn)行相關(guān)在線平臺的使用培訓(xùn),線上實習(xí)指導(dǎo)書,召開實習(xí)動員會強(qiáng)調(diào)本次實習(xí)的注意事項、課程考核要求等,針對實習(xí)安排進(jìn)行答疑。每個實習(xí)內(nèi)容分為課前、課中、課后三個環(huán)節(jié)進(jìn)行管理。1.2.1課前至少提前1周預(yù)習(xí)任務(wù)、作業(yè)要求、提交事項;實習(xí)前1天在課程群通知,提醒學(xué)生實習(xí)內(nèi)容、具體時間、在線平臺、課程鏈接;單獨(dú)提醒要做分享展示的同學(xué)做好準(zhǔn)備。課前工作保障學(xué)生做好充分準(zhǔn)備,復(fù)習(xí)理論知識、了解相關(guān)技術(shù)的最新進(jìn)展與突破、提前思考交流討論的問題,做到帶著問題去學(xué)習(xí)、有準(zhǔn)備的去實習(xí)。1.2.2課中教師負(fù)責(zé)課程的主持與組織,介紹本次實習(xí)內(nèi)容、特邀嘉賓。學(xué)生進(jìn)入課堂后,聽從主持人安排,觀看直播(實習(xí)視頻+廠區(qū)工程師連線,或現(xiàn)場專家報告)。學(xué)生在觀看直播過程中可在留言區(qū)提問,由助教歸納篩選問題通過主持人向?qū)<以儐枺部稍谟懻摃r間段與專家連線進(jìn)行交流討論。另外,部分專題設(shè)置了學(xué)生展[收稿日期]2021-02-24示環(huán)節(jié),學(xué)生通過校際合作或小組合作共同完成一份主題作業(yè),篩選優(yōu)秀作業(yè)進(jìn)行分享。課中部分注重師生間的交流互動,增強(qiáng)學(xué)生的課堂參與度,優(yōu)化學(xué)生的體驗感。1.2.3課后根據(jù)每次實習(xí)的專題內(nèi)容設(shè)置在線測試,學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成,并對表現(xiàn)優(yōu)異的同學(xué)給予獎勵。學(xué)生通過調(diào)查問卷反饋線上實習(xí)存在的問題、學(xué)生的需求、改進(jìn)的建議,以便教師及時調(diào)整優(yōu)化線上實習(xí)過程。通過QQ群交流討論實習(xí)專題內(nèi)容的重點(diǎn)、難點(diǎn),對測試題目進(jìn)行講解和答疑。線上實習(xí)全部結(jié)束后,每人撰寫一份實習(xí)報告;根據(jù)實習(xí)內(nèi)容分小組制作專題海報,在QQ群展示。課后部分注意了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,進(jìn)一步強(qiáng)化理論知識的實際應(yīng)用,根據(jù)學(xué)生反饋意見調(diào)整優(yōu)化線上實習(xí)過程與安排。

1.3線下實踐教學(xué)

線下實踐是對線上實習(xí)的重要補(bǔ)充,主要在校園內(nèi)完成。線下實習(xí)涉及多種環(huán)境要素,包括設(shè)計、采樣、監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析等較多環(huán)節(jié),由于時間和儀器設(shè)備等客觀條件限制,采用拼圖式合作學(xué)習(xí)教學(xué)法(Jigsaw)[5]。(1)將學(xué)生分為水組、大氣組、固廢組、土壤組、噪聲組、工藝組,分別由不同的實習(xí)老師指導(dǎo),同時開展校內(nèi)實習(xí)。前五組,根據(jù)校園平面圖設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)位,確定取樣方法、監(jiān)測指標(biāo),進(jìn)行取樣或現(xiàn)場監(jiān)測,在實驗室制樣、測試,整理數(shù)據(jù)、完成分析報告。工藝組,根據(jù)本校環(huán)境工程專業(yè)特色,分別在實驗室運(yùn)行再生水生態(tài)儲存大型反應(yīng)器、中試規(guī)模的校內(nèi)水處理設(shè)施、工業(yè)廢水處理中試反應(yīng)器,監(jiān)測反應(yīng)體系數(shù)據(jù),分析該工藝的水處理效能。(2)各組學(xué)生完成相應(yīng)的實習(xí)內(nèi)容之后,以小組為單位制作PPT,向其他同學(xué)分享本組的實習(xí)內(nèi)容、過程及結(jié)果,小組之間根據(jù)PPT報告內(nèi)容進(jìn)行交流討論,加深對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。通過這種方式使全班同學(xué)完成全部內(nèi)容的學(xué)習(xí),從而達(dá)到課程目標(biāo)、完成學(xué)習(xí)任務(wù)。全部同學(xué)分模塊分工合作,共同完成一份線下實習(xí)報告。

1.4考核評價

實踐課程注重學(xué)習(xí)過程考核,結(jié)合線上實習(xí)與線下實習(xí)給出學(xué)生的課程成績(圖1)。線上實習(xí)成績(50%)分為兩部分:每個實習(xí)內(nèi)容結(jié)束后都設(shè)置了相應(yīng)的在線測試,綜合全部測試得分和線上實習(xí)報告給出個人成績(40%);線上實習(xí)全部結(jié)束后分組制作專題海報,通過QQ群評比和匿名投票,得出小組成績(10%)。線下實習(xí)根據(jù)學(xué)生的平時表現(xiàn)、小組工作貢獻(xiàn)給出個人成績(30%);通過PPT講演、線下實習(xí)報告給出小組成績(20%)。實習(xí)報告要求邏輯嚴(yán)謹(jǐn)、表述清楚、用語專業(yè)、格式規(guī)范;實習(xí)海報要求展示專業(yè)知識、實習(xí)內(nèi)容、形式美觀;PPT講演要求知識講解正確、語言表達(dá)流暢、重難點(diǎn)突出、注重學(xué)習(xí)效果;實習(xí)要求全程參加、積極交流討論、以任務(wù)為導(dǎo)向多位同學(xué)協(xié)作完成小組實習(xí)工作。各部分成績評定時按照百分制打分,根據(jù)最終得分評定課程的最終成績,優(yōu)(100~90)、良(89~80)、中(79~70)、及格(69~60)、不及格(≤59)。此外,綜合學(xué)生間的推薦投票、課程成績綜合評選實習(xí)標(biāo)兵和實習(xí)能手,頒發(fā)學(xué)院證書予以鼓勵。

2教學(xué)實踐效果

“線上+線下”的實習(xí)模式取得了很好的教學(xué)效果,學(xué)生給予了積極的評價。線上實習(xí)是實踐類課程的一次創(chuàng)新性嘗試,與傳統(tǒng)現(xiàn)場實習(xí)相比,引入了更多優(yōu)質(zhì)豐富的實習(xí)資源,與同濟(jì)大學(xué)等高校開展聯(lián)合實習(xí),促進(jìn)了校際間的資源共享、學(xué)生的交流合作,形式活潑生動,學(xué)生們形成良好的實習(xí)體驗。本次實習(xí)制作了10張專題海報、1本優(yōu)秀實習(xí)報告冊、評選出1名實習(xí)標(biāo)兵、3名實習(xí)能手。在校際聯(lián)合實習(xí)中,本校常春藤協(xié)會被選為學(xué)生環(huán)保組織的優(yōu)秀代表,與國際水協(xié)會IWA等國際環(huán)保組織同臺介紹我們的主要工作,在校際聯(lián)合實習(xí)評比中有12人次進(jìn)入前1%,有2人在全國優(yōu)秀實習(xí)成果大賽中獲獎。

3環(huán)境工程實習(xí)課程建設(shè)展望

實習(xí)實踐類課程一般是帶領(lǐng)學(xué)生到廠區(qū)和工程現(xiàn)場,以往的教學(xué)鮮見在線上開展實踐課程。本次疫情迫使實踐類課程加速進(jìn)入線上教學(xué)的行列,同時也展現(xiàn)出了線上實習(xí)的優(yōu)勢:(1)通過云端虛擬課堂,擴(kuò)大了實習(xí)允許的最大人數(shù),解決了現(xiàn)場實習(xí)人數(shù)限制的問題;(2)整合各類優(yōu)質(zhì)實習(xí)資源,實現(xiàn)教育資源的便捷共享、反復(fù)播放,解決了現(xiàn)場實習(xí)的地域限制問題;(3)開展校際之間的聯(lián)合實習(xí),促進(jìn)了高校間師生的合作與交流,解決了現(xiàn)場實習(xí)缺乏創(chuàng)新模式的不足。線上實習(xí),可邀請企業(yè)的高級工程師、技術(shù)研發(fā)人員給學(xué)生講解工藝技術(shù)的實際應(yīng)用,讓學(xué)生認(rèn)識到理論知識與實際應(yīng)用技術(shù)之間的差距。通過企業(yè)高管、行業(yè)頂級專家的報告,增強(qiáng)了環(huán)境專業(yè)學(xué)生的使命感和責(zé)任感,堅定了同學(xué)們投身環(huán)保事業(yè)的信心和決心。線上實習(xí)與線下實習(xí)相比,在教學(xué)設(shè)計上更需要注重I+C模式的互動性,即,人與教學(xué)資源交互(I),師生之間的交流互動(C)[6]。通過互動促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí),及時反饋學(xué)習(xí)情況,以保障異步課堂的學(xué)習(xí)效果。當(dāng)然,線上實習(xí)在動手操作能力訓(xùn)練方面的不足仍然較為明顯,可適當(dāng)補(bǔ)充開展線下實習(xí)來強(qiáng)化學(xué)生的實踐操作能力。在未來實踐類課程的教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)充分利用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù),整合國內(nèi)外實習(xí)資源、積極開展云端實習(xí)。積極發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+教育”,建設(shè)創(chuàng)新性的實踐課程,改進(jìn)實習(xí)類課程的教學(xué)模式[7]。通過線上實習(xí)拓寬學(xué)生的視野,加強(qiáng)校際間的資源共享,促進(jìn)高校、企業(yè)、科研院所、環(huán)保組織之間的交流合作,推動產(chǎn)學(xué)研的深度融合與發(fā)展。環(huán)境工程是應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè),生產(chǎn)實習(xí)在學(xué)生實踐能力培養(yǎng)方面發(fā)揮極其重要的作用,也是高校與企業(yè)之間關(guān)鍵的連接環(huán)節(jié)。在“線上+線下”的實踐課程教學(xué)模式下,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)課程學(xué)習(xí)的過程考核,全面提高學(xué)生的規(guī)劃設(shè)計、實踐操作、團(tuán)隊合作等方面的能力[8],培養(yǎng)具有堅定信念、創(chuàng)新思維、專業(yè)素養(yǎng)、卓越技能的應(yīng)用型人才。

4結(jié)語

環(huán)境科學(xué)與工程實習(xí)課程中采用“線上+線下”教學(xué)模式,充分利用線上實習(xí)引入優(yōu)質(zhì)的遠(yuǎn)程在線資源,打破傳統(tǒng)實習(xí)的區(qū)域和條件限制,拓寬學(xué)生的眼界,提升專業(yè)使命感;通過線下實習(xí)強(qiáng)化實踐操作能力,采用拼圖式合作學(xué)習(xí)教學(xué)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊合作能力。在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”快速發(fā)展的信息時代,將線上實習(xí)引入到環(huán)境專業(yè)實踐課程的教學(xué)過程,是傳統(tǒng)線下實習(xí)課程教學(xué)改革的一次全新嘗試,相關(guān)工作對實踐類課程教學(xué)改革、產(chǎn)學(xué)研深度融合發(fā)展、應(yīng)用型人才培養(yǎng)具有重要的借鑒意義和啟發(fā)作用。

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作者:付亮 崔曉春 周丹丹 范偉 邊紅楓 單位:東北師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院