面向专业认证的环境工程专业认识实习教学改革

2023-10-15章萍邹友琴桂梦瑶王毛兰吴山刘小真

高教学刊 2023年28期

章萍邹友琴桂梦瑶王毛兰吴山刘小真

摘要：专业认证是提高工程教育质量的重要途径，工程教育的核心是培养学生的实践能力，环境工程专业认识实习是重要的实践教学环节。面向专业认证的环境工程专业认识实习教学改革，坚持以学生为中心、以产出为导向及持续改进三大基本理念，通过修订教学目标、选择实习单位、强化与改进教学模式，为学生认识实习明确目标，培养师资，坚定先进环保理念，有效完成实习任务，提升认识实习教学质量。同时，也有利于学生理论联系实践形成工程意识、树立工程形象，易于激发学生的求知探索欲，为通过后续专业课程学习培养解决复杂工程问题能力奠定基础。

关键词：环境工程；认识实习；专业认证；教学改革；实习单位

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2023）28-0051-04

Abstract： Engineering education accreditation is an important way to improve the quality of engineering education. The core of engineering education is to cultivate students' practical ability. Environmental engineering cognition practice is an important practice teaching link. By adhering to the three basic concepts of student-centered， output-oriented and continuous improvement， the cognition practice teaching reform of environmental engineering based on engineering education accreditation， has been done via revision of teaching objectives， selection of practice enterprise， and strengthening and improvement of teaching models. It is to help students understand practice goals clearly， help to train the practice teachers for the students， help students strengthen the advanced environmental protection concepts， help students complete the practice tasks effectively， and help to improve the teaching quality of the cognition practice. At the same time， it is also conducive to students' linking theory with practice to form engineering awareness and establish an engineering image， and it is easy to stimulate students' desire for knowledge and exploration， which lays a foundation for cultivating students' ability to solve complex engineering problems through learning subsequent professional courses.

Keywords： environmental engineering; cognition practice; engineering education accreditation; teaching reform; internship unit

经济全球化加速了国与国之间工程技术人才的共享与交流[1]。专业认证通过学历、学位国际互认成为工程教育走向国际的桥梁，越来越受到国际重视。《华盛顿协议》是世界上最具影响力的国际本科工程学位互认协议，2016年6月，我国成为该协议的第18个正式成员，为我国由工程教育大国走向工程教育强国提供了机遇与挑战[2]。若学生毕业时能达到该协议提出的工程专业教育标准（毕业要求），毕业后5年能达到该协议提出的工程师职业能力标准（培养目标），相当于达到了国际工程界对工科毕业生和工程师职业能力公认的权威要求[3]。

实践是所有工程具有的根本属性，实践能力的培养是工程教育的核心，环境工程专业作为工程教育的一门新兴的交叉学科，涉及环境领域的工程和技术问题，研究如何以专业认证为契机，培养学生解决复杂工程问题能力，使学生将来能“走出去、带进来”，服务于我国经济建设，是环境工程教育的一个重要任务[4]。认识实习是环境工程专业本科教学计划中非常重要的实践性教学环节[5]，秉承专业认证三大基本理念（以学生为中心、以产出为导向及持续改进）[6]，针对南昌大学（以下简称“我校”）环境工程专业在认识实习实践教学中存在的差距与不足，进行了研究与改革。

一認识实习教学目标改革

环境工程认识实习在环境微生物学、环境化学等专业基础课之后开设，学生对污染物的环境转归涉及的微生物学原理及化学原理等已进行了系统学习，但还没开始学习水污染控制、固体废物处理、大气污染控制等专业课程。

以前将环境工程认识实习目标定位为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。但专业认证要求其支撑毕业要求6-工程与社会、毕业要求8-职业规范、毕业要求10-沟通、毕业要求12-持续学习的相关指标点，具体见表1。为达到专业认证要求，将教学目标修订为：通过认识实习，认识到环境工程专业对解决环境污染问题的关键作用，对经济和社会可持续发展的促进作用，增强社会责任感和使命感；结合已学的专业基础知识，理解处理现场复杂工程中所包含的内在原理，能够就环境工程涉及的社会、经济、技术等复杂问题与业界同行进行有效沟通和交流，激励学生自主学习和勇于接受新知识。

修改后的教学目标与专业认证要求结合紧密，有利于学生理论联系实践形成工程意识、树立工程形象，能有效实现对学生解决复杂工程问题能力的初期认知培养，为通过后续专业课程学习培养学生解决复杂工程问题能力奠定基础，也体现出专业认证以学生为中心、以产出为导向的理念[7]。

二认识实习单位选择

认识实习教学内容包括废水、废气、固废等污染控制工程的基本工作原理、工艺流程和主要工艺单元等的参观学习。因学生对专业还未有深入了解，为达到较好的实习效果，需要具有扎实的专业知识和丰富的现场实践经验的技术人员作为保证。由于抽调有经验的技术人员会对实习单位的正常经营造成一定干扰，加上实习单位的安全生产管理要求，往往只能做一个走马灯式的参观[8]。同时，为了完成教学内容，需要在多个实习单位之间辗转。加之现场卫生环境较差（例如废水处理、污泥处理单元往往因厌氧产生臭味，废气处理现场颗粒物含量高，垃圾填埋场常有蚊蝇滋生），造成部分学生对专业认识产生偏差，甚至产生改行想法，不利于后续专业课程学习。

因此，重新选择实习单位时，以学生为中心，从三方面考虑：①实习单位处理工艺齐全，能保证圆满完成实习教学任务；②实习单位有利于培养生产实践经验丰富与理论教学水平高的“双师型”实习教师[9-10]；③实习单位能践行先进的环保理念，树立专业形象。

南昌泉岭生活垃圾焚烧发电厂是南昌市政府以BOT（建设-运营-移交）特许协议方式引入的重大民生项目，2015年1月试运行，2016年10月正式转入商业运行，可焚烧处理南昌市三县六区30%垃圾，每年可上网发电1.2亿kW·h。

除焚烧炉和汽轮发电机组外，还有相关配套设施，如垃圾接收储存系统、烟气净化系统、垃圾渗滤液处理系统、灰渣处理系统和锅炉用水净化系统等，能保证实习教学内容全部落实。

垃圾接收储存系统采用负压设计，将垃圾厌氧发酵臭味及甲烷收集回送炉膛焚烧。垃圾渗滤液经UASB-前置反硝化-UF-DTNF/RO工艺处理后达到中水回用标准，用于厂内绿化及鱼塘补充水，实行零排放；渗滤液处理区域产生的臭气统一收集后，采用生物滤池处理。烟气净化系统采用烟气再循环技术+SNCR+旋转喷雾反应塔+袋式除尘器相结合的烟气净化工艺，辅以活性炭喷射系统，用于吸附并除去二噁英及重金属污染。同时烟气作为二次进风再次进入炉膛，确保低氧状态，大大减少氮氧化物排放以及二噁英的重新合成。烟气净化效果以及设备完好率等方面达到国际先进水平。灰渣处理系统将飞灰经螯合剂螯合和水泥固化后运送至指定填埋场填埋处理，确保重金属和有害物质不析出。项目运行至今，在省、市、县环保部门监督下，生产和环保设施运行状况正常，各项环保指标均达标排放，无环保投诉。在实现垃圾无害化、减量化、资源化同时，环境、社会和经济效益十分突出，专业形象好。厂区环境优美，空气无异味，可让学生对专业所涉及的“废就是脏乱差”的观念改观，产生专业自豪感，促进学生自觉成长为环境工程人。

2017年8月，南昌大学资源与环境学院与南昌泉岭生活垃圾焚烧发电厂签订校企合作协议，建立创新创业基地及实践教学实习基地。以基地为纽带，校企之间合作加强，同时学校鼓励教师结合基地提供的课题参与企业创新，参加企业技术培训，积累生产实践经验；企业也鼓励技术骨干与科研成果突出教师交流，提升理论水平，培养创新精神。通过基地建设，实现了校企之间理论与实践的优势互补，也为学生实习培养了“双师型”师资[10]。

三认识实习教学模式改革

坚持专业认证三大理念，为完成认识实习的教学目标，在原有“下达任务书—动员—参观学习—座谈—报告考核”教学模式基础上进行强化与改进[11]。在认识实习阶段，学生对专业的认知基本止于专业基础课的程度，尽管有任务书，但仍具有很大挑战性。因为教学环境由教室转到实际工程现场，同时还要将书本理论知识与现场实践联系起来，再者在现场还要接受很多新的理论知识及涉及工程的专业知识，学生一时难以适应。在实习过程中，学生基本上处于被动接受企业技术人员的讲解状态，很难问出问题，在座谈中面对企业技术人员的提问，很少主动回应。为改变这一被动局面，在实习前针对现场情境设计一些问题，激发学生学习主动性[12-14]。

问题设计一方面增强了学生专业认同感，一方面培养了学生工程概念，提高了后续专业课程学习的兴趣[15]。具体见表2。

在下达任务书时，连同问题清单一起发给学生。学生结合任务书及问题清单，但又不限于问题清单，预先通过搜索引擎或图书馆查阅资料，在动员会上增加讨论提问环节，为实习“热身”。经过这些前期准备，學生在实习过程中带着问题，目标明确，不仅能更好适应实习这种学习方式，而且在参观实习过程及座谈中与实习单位技术人员互动良好，还能就厂址选择、厂区布置、人员配置、运行管理、经济效益和技术设备先进性等问题与座谈的管理人员进行较为深入交谈[16]。

在进行评价考核时，不再以一份报告定成绩，而是结合学生查阅资料情况及参观实习、座谈时的表现进行多元考核。认识实习教学改革在2019级学生中实施，与2018级学生相比，2019级学生不仅完成的实习报告质量更好，而且在实习过程中也获得了良好的实习效果，二者实习成绩评价见表3。按学校要求发放认识实习教学学生问卷调查表15份，反馈良好，问卷调查结果统计见表4。同时根据专业认证要求，进行达成度分析，评价认识实习对毕业要求支撑的达成情况，以便对于存在不足环节持续改进。

通过对原有实习教学模式强化与改进，有利于激发学生自主学习潜能，有利于学生通过认识实习有目的地获取更多现场知识，有利于培养学生发现问题能力和分析问题能力。

四结束语

面向专业认证，基于三大基本理念，通过修订教学目标，选择实习单位，改进和强化教学模式，进行环境工程专业认识实习教学改革，为学生认识实习明确了目标，培养了师资，坚定了先进环保理念，有效完成了实习任务，提升了认识实习教学质量。尤其是在实习过程中的学习主动性易于激发学生的求知探索欲，为后续专业课程学习增加了兴趣引导，有利于培养学生“解决复杂工程问题能力”。

参考文献：

[1] 于黎明，殷传涛，陈辉，等.高等工程教育发展趋势分析与国际化办学探索[J].高等工程教育研究，2013（2）：47-58.

[2] 李刚，秦昆，陈江平.基于工程教育认证的“遥感应用综合实习”课程改革与创新[J].实验室研究与探索，2017，36（11）：220-224.

[3] 张学洪，张军，曾鸿鹄.工程教育认证制度背景下的环境工程专业本科教学改革启示[J].中国大学教学，2011（6）：37-39.

[4] 余晓，孔寒冰.能力导向的工程实践模式比较与评价[J].高等工程教育研究，2011（3）：34-40.

[5] 李江，李金娟，张瑞雪，等.贵州大学环境工程专业实践类教学体系现状及优化对策[J].创新创业理论研究与实践，2019（15）：21-24.

[6] 李志义.对我国工程教育专业认证十年的回顾与反思之一：我们应该坚持和强化什么[J].中国大学教育，2016（11）：10-16.

[7] 劉洪涛，王延庆，罗勇，等.以专业认证为导向的材料专业认识实习教学改革[J].实验室研究与探索，2018，37（10）：257-259.

[8] 严红，张源，徐营.大学生校外实习教学模式研究与探索[J].实验技术与管理，2020，37（7）：26-30.

[9] 朱正伟，马一丹，周红坊，等.高校工科教师工程实践能力现状与提升建议[J].高等工程教育研究，2020（4）：88-93，148.

[10] 刘程琳，范先国，曾小林，等.校企政合作共建大学生校外工程实习基地研究与实践[J].实验室研究与探索，2019，38（7）：228-231，236.

[11] 丁雷，曹礼梅，孙贤波.强化环境工程专业认识实习教学质量方法探索[J].实验室研究与探索，2018，37（1）：227-229.