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基于IEET工程认证背景下《环境工程综合设计》课程教学改进

2021-01-15林伟雄黄崇辅谢春生刘沙沙

科技创新导报 2021年23期
关键词:控制工程环境工程工程设计

林伟雄 黄崇辅 谢春生 刘沙沙

摘要:通过分析《环境工程综合设计》课程教学存在的问题,从课程的目标、教学内容和教学方法等层面进行探索,根据IEET工程认知的要求,对课程建设作了相应的持续改进。优化课程目标和内容,采用多动手+小组+角色互换+任务教学等方式,提高学生的参与度和兴趣,改进课程考核评价体系,同时形成持续改进机制。课程的教学改进,为工程教育认证标准在本课程的落实和人才培养提供了新思路。

关键词:环境工程综合设计教学改进IEET工程认证任务型教学

中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:

Abstract: By analyzing the problems existing in the teaching of “Comprehensive Design of Environmental Engineering”, this paper explores from the aspects of curriculum objectives, teaching contents and teaching methods, and makes corresponding continuous improvement on the curriculum construction according to the requirements of IEET engineering certification. It optimize the course objectives and content, adopt the methods of multi-hand + group + role exchange + task teaching, improve students' participation and interest, improve the course assessment system, and form a continuous improvement mechanism. The teaching improvement of the course provides a new idea for the implementation of engineering education certification standards in this course and talent training.

Key Words: Comprehensive Design of Environmental Engineering; Teaching improvement; IEET engineering certification; Task-based approach

IEET(Instituteof Engineering Education, Taiwan, IEET)工程认证是目前高等教育国际通行的教育质量保障制度[1-2],其主旨为以学生为中心,强调以学为中心的新模式,以学生学习效果为导向,明确学习产出标准,对接社会需求,即根据学生核心能力素质要求与社会需求设置教学环节、教学内容[3-5]。这种教育理念更有利于培养应用型人才。我校环境工程专业已通过IEET的认证申请,并根据认证的要求对相应的课程内容进行了分析,并开展了相应的改进。

《环境工程综合设计》是环境工程专业的专业必修课,是环境工程专业实践教学的重要环节,是教學课程体系的一个重要的组成部分。通过课程的设计训练,有利于提高学生对专业理论知识的理解掌握以及理论知识的应用,掌握工程设计基础技能,有助于学生实践能力的提高[6-7]。然而,原有的课程内容依然居于旧的培养模式,未能完全符合IEET认证的要求,有待进行进一步的教学改进。本文围绕我校环境工程专业的IEET工程教育认证的标准,分析课程的教学现状,根据环境工程专业的IEET工程教育认证的培养目标从教学内容方法方面对《环境工程综合设计》课程进行改进。

1《环境工程综合设计》教学现状分析

1.1课程概况

肇庆学院的《环境工程综合设计》是环境工程专业的一门专业必修课。课程前身为《大气污染与物理污染课程设计》,根据IEET工程教育认证的要求,课程调整为《环境工程综合设计》,作为《水污染控制工程》、《大气污染控制工程》和《物理性污染控制工程》等环境工程专业课程的综合性设计实践课程,具有很强的理论性和实践性。课程的先修课程包括《水污染控制工程设计》、《工程制图与CAD》、《工程制图与CAD实训》、《物理性污染控制工程》、《大气污染污染控制工程》等课程,对前期的课程的掌握程度决定了本课程的学习效果,课程的关联性强,为环境工程专业的综合性设计实践课程。所用教材为张慧主编《大气污染控制工程设计教程》。通过课程学习,以期学生掌握典型设计知识,熟悉典型工艺设计过程,锻炼工艺设计计算能力,从而提高学生开展对复杂环境问题进行设计处理的能力。课程总课时为64学时。

1.2 课程存在的问题

根据前期教学的体会,结合IEET工程认证的标准,发现本校《环境工程综合设计》课程仍然存在以下几点问题:

1.2.1先导课程与本课程的衔接问题

由于《环境工程综合设计》课程涉及水、气、声、工程制图等多领域的专业知识,综合性强。学生在开展本课程学习之前应进行多门基础课程和专业课程的学习,要掌握所学的相关知识,并能灵活应用,方能充分激活和扩展已有的专业知识。先导课程包括了《水污染控制工程设计》、《水污染控制工程》、《工程制图与CAD》、《工程制图与CAD实训》、《物理性污染控制工程》、《大气污染污染控制工程》、《文献检索》、《环境监测与分析》、《环境影响评价》等。然而,本课程设置在第六学期(大三下学期),与《水污染控制工程设计》、《水污染控制工程》、《物理性污染控制工程》、《大气污染污染控制工程》、《环境监测与分析》、《环境影响评价》等专业课设置在相同学期,导致学生在学习本课程的过程中,相关的专业知识未能掌握,需要重复讲解相关的专业知识,影响学生形成连贯的专业知识体系,同时影响课程教学的推进效率。

1.2.2 IEET工程认证教学目标与课程的目标的匹配问题

虽然我校环境工程专业通过了IEET工程认证申请,然而《环境工程综合设计》的课程目标依然沿用认证前的教学目标,仅仅强调了学生的设计计算能力,导致学生未能认识到环境工程设计应贯穿于整个工程的建设过程包括项目立项、可行性调查、环境影响评价等工作环节,导致学生不能将所学的知识贯通,最终导致学生难以适应实际的社会需求。

1.2.3教材和教学方法的问题

由于课程的前身为《大气污染与物理污染课程设计》,所以教材选用张慧主编《大气污染控制工程设计教程》,教材内容已不能符合现有课程教学内容的需求,且内容方面不够详尽,缺少相应的设计实例,难以激发学生对课程的学习兴趣。课程的教学方法主要采用的单一的讲授式教学,学生主要互通方式为课堂提问,难以调动学生的主观能动性和独立思考的能力。同时由于课程讲授的都是一些理论知识,但是由于学生缺乏实践经验,并且对知识点理解不够深入,不能灵活运用相关原理,对设计的内容无感官的认知,导致设计的内容与实际严重不符。此外,本课程的实践课时安排较少,学生完成设计任务只能在课后时间进行,出现问题无法第一时间与老师交流,导致学生对于设计的问题持续积累,最终影响相应的能力形成。

2基于IEET工程教育认证的教学改进

基于IEET工程认证的要求,《环境工程综合设计》的教学改进坚持“以学生为中心,以产出為导向,持续改进”的原则,根据学生的应具备的能力和素质来改进与之匹配的教学内容,主要从课程的开设时间、教学目标和内容、教学方式和考核评价体系等方面进行全面改进,进而匹配IEET工程教育认证的要求。

2.1调整课程的开设时间,明确教学目标与工程认证能力对应关系

原有的课程的开设时间为第六学期,与其他专业课程开设在相同时间,导致课程无法与先修课程衔接。因此,将课程开设时间调整至第七学期,待学生学习完先修课程后,在进行本课程的学习。

课程的目标应与工程认证学生毕业能力相匹配。本专业工程认证学生毕业应具备的8项能力包括:(1)具有应用专业基础及工程设计知识的能力;(2)具有环境监测、环境分析、环境评价、环境规划与管理的能力;(3)具有对环境污染防治工程等进行工程设计与运行管理的能力;(4)具有发现问题、分析问题和解决问题的能力;(5)具备自主获取新知识的可持续发展能力;(6)具有较好的组织管理、交流沟通和团队合作的能力;(7)具有安全生产、清洁生产和可持续发展的意识;(8)具有较强的创新意识和一定的国际视野。原有的课程大纲仅简要的概述的课程目标,强调了学生的设计计算能力,课程目标未能与除设计计算外的其他能力指标相匹配。作为本专业综合性最强的课程,原有的课程目标不能满足学生的综合性培养。以本次工程认证教育认证为契机,修订了课程教学大纲中的课程目标,明确了课程目标和毕业要求的对应关系。本课程的课程目标为:通过小组合作的模式,分析工程案例,运用所学的知识设计相应的项目,通过设计加深学生对有关废气处理理论与物理性污染控制理论的理解,使学生掌握文献和设计资料使用方法,掌握废气处理工艺与噪声控制方法选择、工艺过程计算的方法,掌握平面布置图、高程图及主要构筑物的绘制方法,掌握有关工程设计文件的编写方法,培养学生具备一定的工程制图和设计等能力。其中,核心能力1通过课题处理对象的产排污进行正确的分析及选用合适的处理工艺体现;核心能力3主要体现在课题设计中,通过对设计案例的设计计算各构筑物并会出设计草图等方面反应器设计能力;核心能力4、5主要在实习认知和课题处理工艺选择的小组讨论中体现,培养了学生发现问题,分析问题和处理问题的能力,且培养了器其取新知识的能力;核心能力6主要通过学生在以组为单位完成课题的过程,通过对课题的分工、答辩等环节,提高了学生的组织管理、交流沟通和团队合作的能力;核心能力7主要体现在认知实习及设计过程中,学生具有一定的安全意识。

2.2优化课程内容和教学方式,提高学生的学习兴趣和效率

课程为综合性设计课程,教材新选用了徐新阳,郝文阁主编的《环境工程设计教程》。该教材以环境工程设计为主线,对环境工程设计的范围、内容及环境工程设计的前期工作,对不同环境要素污染治理工程的工艺流程选择、工艺流程计算、工艺设备选型以及环境工程设计的经济技术分析进行了相应的介绍。能够更好将各个知识贯穿到设计的全过程,也让学生能更好的了解环境工程设计的全过程,使学生能够与实际工作相联系。

教学方式直接影响教学的质量,原有的教学方式采用讲授式,学生动手实践时间少,导致学生的兴趣低,学习效率普遍不高。课程改革采用多动手+小组+角色互换+任务教学等方式,让学生主动参与到课程教学中来,提高学生的参与度。同时利用对实际案例的参观和调研,提高学生的学习兴趣和学习效率。

2.3更新考核评价体系

改变原有的期末设计决定成绩的考核方式,以综合能力培养为出发点,将考核成绩构成调整为“学习汇报+小组讨论+方案汇报+设计成果”四部分。通过任务型和互动式的教学模式,提高学生的参与度,在巩固已学的知识外,拓宽学生的视野,锻炼学生的团队协作能力以及汇报表达能力,更全面地评价学生对所学专业是的理解和综合应用能力。

2.4 持续改进

每学期结束,采用调查问卷的形式征求学生对自己的所掌握能力的自我评价及对课程的进一步建议,制定改进的措施,不断提高课程的教学质量。

3结语

《环境工程综合设计》作为环境工程专业的专业必修课,综合性强,在环境工程专业人才培养体系中占有重要地位。在IEET工程认证的背景下,通过对《环境工程综合设计》的教学改革,调整教学的目标和内容,以匹配工程认证的毕业能力要求,保证了这门课程的教学质量,有利于提高学生对所学的知识综合应用,更能复合社会的需求。

参考文献

[1]赵闫华,郝向英,覃亮.基于IEET工程认证背景下环境工程专业实验教学改革与创新[J].教育教学论坛,2020(6):389-390.

[2]张素斌,李妍,刘永.基于工程认证的食品安全检测综合实训课程教学[J].大学教育,2020(3):64-66.

[3]马万征,谢越,肖新,等.基于专业认证的《环境工程设计综合实习》教学改革的研究[J].山东化工,2018,47(24):154-155.

[4]白雪梅,陈宇,张晨洁.工程教育专业认证背景下电子技术课程群理论教学改革的研究[J].科技资讯,2018,16(28):187-188.

[5]许丹丹,成官文,黄亮亮,等. 工程教育认证下的“水污染控制工程”课程教学设计与思考——以桂林理工大学环境工程专业为例[J].科教文汇,2021:97-98,107.

[6]张盼,齐立强,付东.基于工程认证的环境工程毕业设计改革探索[J].高教学刊,2021(22):150-153.

[7]夏光华,廖润华.从工程教育专业认证初探《固体废物处理与处置》课程的教学改革[J].科技资讯,2017,15(21):182-184.

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