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“互联网+”条件下环境工程专业实践环节教学改革探索

2019-02-16欧阳科

山东化工 2019年13期
关键词:环境工程环节互联网+

欧阳科,谢 珊

(中南林业科技大学 环境科学与工程学院,湖南 长沙 410004)

在“互联网+”的时代背景下,高等教育必然要与时俱进,教学方法和模式要向“互联网”模式进行探索[1-2]。“互联网+”的主要特征体现在[3]:(1)通过人和物的整合,在整合过程中产生创新,提升效益;(2)通过加速创造满足用户需求的信息化产品和服务;(3)互联网对现有的行业冲击巨大,会促成行业的革命性变革。随着社会的发展、教育的深入和智能手机的普及,“互联网+教育”成为现代科学技术和社会发展对教育的要求,也是教育改革和发展的需求[4]。在这一转变过程中,环境工程专业如何调整与改进以便适应互联网信息化时代浪潮,培育出适应时代要求的环境工程高级技术人才,是摆在所有环境工程专业教师面前的重要课题。新形势下,通过“互联网+教育”计划,借助网络信息化的技术优势,如何办出我院环境工程专业实践环节的特色,既体现环境工程的特色,同时又可以发挥我校工科院校突出的优势,本研究对“互联网+”融入环境工程专业实践教学体系的改革与实践,进行了思考。

1 传统环境工程专业实践环节现状和存在的问题

环境工程专业(Environmental Engineering)是环境学科的一个分支,主要研究如何保护和合理利用自然资源,利用科学的手段解决日益严重的环境问题、改善环境质量、促进环境保护与社会发展。是研究和从事防治环境污染和提高环境质量的科学技术。环境工程是一门涉及化学、化工、生物学、机械设备和工程力学等多学科的应用性和实践性很强的学科。环境工程专业是实践性很强的应用型专业,要想使毕业生具有扎实的基础理论、专业知识和解决实际环境工程问题的能力,实践性教学环节在其中必不可少,在培养学生创新能力和解决实际问题能力方面具有具有举足轻重的作用[5]。

总体而言目前大部分高校环境工程专业实践教学环节存在的主要共性问题有几个方面:

(1)环境工程人才培养方案中理论课和实践课的比例不合理。课程体系设置必须要服务和服从于专业培养目标的全局,要保证学生经过相关课程的学习能掌握相关的环境工程设计、施工、运营、管理和维护等方面的理论知识和技术技能。然而长期以来在环境工程专业人才培养过程中一直存在重理论、轻实践的倾向。对实践教学部分的重视不够,首先体现在理论课课时大大超过实践课课时,因此实践类的课程,包括设计、实验、实习、实训等课时比重不足,学生工程基础偏弱,毕业工作后难以满足相关行业对学生在工程设计、开发和管理等方面的能力要求。

(2)实践课程经费不足,不能满足培养学生实际操作能力需求。很多高校对环境工程专业的实践环节重视不够,相关的配套经费严重不足,一些高校甚至无法开出相关实验和实践课程。由于实践环节配套的环境工程设施或设备相比其他实验的设备占地较大,经费需求较高,对维护和场地要求高,仪器设备正常损耗后难以得到正常维护和补充,实践内容和实践教学时间安排较为随意,这往往造成学生不重视实践环节的学习,也难以掌握相关知识。如在介绍污水处理系统的设计时,尽管教师在黑板上进行了理论讲解,但学生并未实际操作过相关功能单体或反应器,因此难以对相关知识有深刻体会。

(3)实训或实习效果不佳。大部分环境工程专业实践环节一般设置认知实习和生产实习,其中认知实习1~2周,生产实习 10~12周。认知实习一般去污水厂,由企业生产部门人员带领学生讲解污水处理设施基础知识;生产实习环节学生则驻场几个企业进行实习,但由于实习单位均为生产企业,出于人身安全和防止安全事故的考虑,无论认知实习还是生产实习,实习单位一般只允许学生参观,不允许动手操作,因此本应深入一线的生产实习也只能是走马观花式的参观几个企业而已,效果不好。

2 互联网 +“时代的环境工程实践环节课程教学改革措施

针对上述问题,如何在互联网背景下,解决上述问题。现在越来越多的信息技术手段不断涌现,慕课、翻转课堂等视频内容极大的丰富了教学手段,学生们获得知识的途径和方式日益灵活化。环境工程实践教学改革迎来了新的机遇,应积极利用互联网科技探索构建新型教学模式,弥补传统实践教学模式的不足,提高环境工程实践教学效果。

2.1 优化环境工程实践教学课程结构

学生群体对新技术和手段有较高的敏感度和接受能力,我们可充分利用“互联网+”时代的这一特点,来弥补环境工程实践教学课程学时的不足,教师可以制作相关课件或者去企业实地拍摄相关视频或者微视频,然后将课件按照互联网传播的特点调整。将环境工程实践教学全课程知识分成不同环节,比如水污染控制工程的实验课程,可以将各个不同的构筑物分拍成不同影片,从格栅开始,到初沉池、曝气池、氧化沟、二沉池、污泥调节池、浓缩池、硝化池等,按照工艺顺序制作不同视频,让学生了解不同构筑物的设计原理、计算步骤和作用,了解各不同构筑物的协同关系。然后,利用微博、微信、QQ群等社交媒体,坚持每个模块发布一个水处理工程设施的视频,同时公布操作演示说明,学生可以根据自身对水处理工程的了解,自由学习各构筑物模块知识点,不必拘泥于传统实践课程教学大纲所规定授课内容上的先后顺序做到充分利用学生课余时间,引导学生参与浏览学习或讨论学习,这样,实践教学的课堂就自然得到了延伸,学生可在课前初步掌握课程有关知识点,对各构筑物或者模型有感性认知,提高传统课堂效率,无形中增加了教学实践的课时。

2.2 注重基于“互联网 +”的环境工程实践教学课程仿真软件的使用

加强虚拟仿真软件的应用与实践,有鉴于学生在生产实习环节难以在实际污水处理工艺中进行实际操作和学习,毕业后难以快速解决企业相关问题,采用水污染处理虚拟仿真软件弥补了实习深度不足的问题,我院已经引进多种水处理实践和工艺软件,学生在仿真软件上进行实习,反复操练,大大强化了实际问题处理和解决能力,强化了工程整体意识,培养了工程实际应用能力[5]。同时针对学生课堂上学习仿真软件的共性问题和作业反馈,及时在学生的QQ群、微信群等互动社交平台上,集中讨论设计和仿真操作中学生的问题和困惑,如果教师在参与讨论交流时,难以用语言直接阐述清晰的,比如污泥消化池的阀门构造等,也可制作成一些“答疑解惑”的微视频,更清晰和直观,学生一看即懂,供学生点击,这也起到了对课程知识点进一步消化吸收的作用。通过互联网平台点击率的统计发现,结合仿真软件和微视频与互联网平台的即时交流,激发了学生的自学兴趣,解决了学生面对文本或实验操作指南枯燥的文字不知所措的问题。通过与上课学生交流,对于环境工程实践教学这种实践性很强的课程,大家觉得有点类似于驾驶技能学习,引入互联网+的技术后,极大的提升了教学的效果。学生从被动学习变成了主动学习,积极性大大增强。

2.3 创新环境工程实践教学课程考核方式

课程考核体系也要吸收和借鉴互联网发展的最新成果,在互联网+环境下,教师能更清晰的掌握学生的学习过程和程度,考核体系应该加大课程过程考核所占比例,改变传统考核体系中以考试结果为主的导向。本院实践环节的所有课程均不同程度加大了过程考核比例,如在生产实习中,平时成绩占60%,实习报告占50%,课程过程考核优于结果考核。同时建立学生参与“互联网+”模式课程讨论的激励、奖励与考核机制,教师后台做好学生的参与情况记录,学生的成绩不取决于2个小时的考试,而是将考试时间“拉长”到整个课程学习阶段,寓教于考,突出学习过程的考核,为“互联网+”教学方式的执行起到监督与促进作用。

3 结论

在“互联网+”环境下,针对环境工程实践教学课程教学的问题,提出了在环境工程实践教学环节中结合“互联网+教育”的理念,结合本院环境工程本科教学实际,提出了适应“互联网 +”时代环境工程实践教学课程教学改革的初步探索路径,加大互联网新工具、新技术和新思维在实践教学中的比例,简化实践过程,加大模拟仿真实习比例,加大教师和学生互动程度,提高学习效率,改革课程考核方式,实践表明教学改革提升了学生的学习兴趣,一定程度上解决了环境工程实践教学过程中的问题。

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