发布时间:2023-10-08 17:39:15
绪论:一篇引人入胜的新工科课程建设,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)28-0237-02
发酵工程是发酵工业的支撑学科,也是整个生物工程的核心。随着生物技术的发展,发酵工程的技术和理论已经广泛应用于生物制药、食品化工、环境化工等领域。通过发酵工程课程的学习,不仅能够掌握发酵工程的原理及发酵控制过程优化,而且对系统地了解生物技术及其工业化应用具有重要意义。对于理科专业,发酵工程在增强学生的工程意识、提高学生的科学素养,为生物学科理科专业的学生奠定工程学科的概念和基础方面起到重要作用。作为一门实践性很强的学科,发酵工程学科取得的每一个进步都和实验技术的发展密切相关。因此学习发酵工程,不仅要掌握坚实的基础理论知识,更要熟练地掌握实验操作技能,从而在实验中发现并解决问题,加速发酵产品的开发。培养创新人才需要在课程设置上增加社会调查实践、综合实验训练和课程综合设计等实践教学环节学分,促进理论与实践的紧密结合。为满足社会对应用型、技能型产业化人才的需求,必须提高对发酵工程实验的重视程度,并把传统的实验教学内容转向综合研究型、应用创新型模式。
一、建立层次合理的实验教学模式
发酵工程学课程是理科生物技术专业必修专业基础课之一,课程内容主要包括原料和菌种制备、发酵设备、发酵过程参数检测及发酵工艺控制、发酵产品的分离纯化等内容,贯穿了整个发酵工程学的主线。但理科专业开设的发酵工程及实验课程普遍学时较少,只能开设简单的基础性的实验,无法开展稍复杂的综合性设计性实验,不利于培养学生理论与实践相结合解决发酵工程实际问题的能力。因此,非常有必要在人才培养方案中增加发酵工程实验课学时,修改实验教学大纲,扩充和丰富实验教学内容,在条件成熟时单独开设发酵工程综合实验课。
传统的理科专业所开设的发酵工程实验教学过于偏重基础性和验证性实验,难以调动学生兴趣、积极性和探索求新的愿望。同时,由于实验条件和设备的缺乏,实验教学系统性和层次性不够,实验项目的设置缺乏将同一学科的各个知识点串联起来的实验培训,缺乏让学生进行系统地学习、综合运用所学知识与技能的主线。这样实验内容难以有挑战性,学生难以发生兴趣或产生求索的欲望,从而不重视实验,达不到预期目标。传统的发酵工程单元实验教学内容主要包括常见仪器设备的使用、培养基的配制、接种技术、菌种活化、菌体染色及形态观察、菌种选育及保藏等。在修订实验教学大纲时,可考虑改变传统的单元实验教学模式,设置基础性综合实验和研究型综合实验,每个实验都涵盖发酵工程中的基本操作技术,包括菌种的制备,扩大培养,发酵罐和培养基的消毒灭菌、接种技术、发酵参数测定、产物的分离纯化等,使学生能够对发酵工程的知识点综合运用,融会贯通,对发酵工程中的工程技术问题和生物学基础知识有更深刻的认识。
二、设置创新性综合性实验教学内容
根据实验室的设备和实验条件,依据实验学时的设置,可考虑开设三类综合实验,第一类为传统发酵制品实验,例如淀粉酶发酵实验、乳酸发酵实验、葡萄酒发酵实验;第二类为经典发酵综合实验:例如谷氨酸发酵实验;第三类为新型产品发酵综合实验,例如普鲁兰多糖发酵实验。传统发酵制品实验规模较小,可依据学时灵活设置,实验内容贴近生活,容易激发学生对发酵工程课程的兴趣。大型经典发酵实验,贯穿整个谷氨酸工业生产过程,将对工业发酵工艺流程进行实验室完全再现,包含十个小型实验,即谷氨酸菌种活化及扩大培养,谷氨酸菌种质量检测,谷氨酸脱羧酶的制备,发酵罐的构造及空消,发酵培养基的制备及实消,谷氨酸的中糖发酵及控制,发酵过程中谷氨酸含量测定,发酵过程中还原糖的测定,发酵过程中菌浓度测定及菌体形态观察,谷氨酸的离子交换回收,谷氨酸的等电回收及结晶。学生通过实验可以掌握谷氨酸这种经典发酵产品的生产过程,通过不同的实验单元培训,对发酵生产有整体性认识。新型产品发酵综合实验根据课程组教师的科研课题内容设计,例如普鲁兰多糖发酵综合实验,包括菌种活化及扩大培养,发酵罐分批发酵法生产普鲁兰多糖,发酵过程中还原糖的测定,普鲁兰多糖含量的测定,发酵过程菌体形态观察,发酵液的除菌,普鲁兰多糖分离提取。新型产品发酵过程设置一定的挑战性,发酵原料的选择,发酵过程控制方式和产物的分离纯化都由学生自主查阅资料并选择实施。
三种不同类型的实验,能使学生初步掌握一种完整的发酵产品的生产过程,对发酵工程实验形成一个系统的认识,培养学生的专业应用技能。另外,新型发酵产品综合实验,能使学生了解新的工业发酵产品的研发过程,学生在参与实验过程中,学习如何查阅资料,如何对实验结果和成败原因进行分析,可以提高学生独立分析问题、解决问题的能力,培养学生良好的科学素质和创新能力。
三、合理安排实验教学时间
微生物的发酵周期比较长,实验需连续进行,常常需要夜间维护看罐,常规的教学计划很难进行系统合理的安排,只能集中安排。发酵工程实验课程安排在大学四年级上学期,学生课程相对较少,鉴于发酵工程实验的特殊性和便于开展综合性实验,应采用集中排课的方式,可以每周8~12个学时,连续2~3周,以保证实验的连续性。集中排课有利于学生在一段时间内将注意力集中,投入实验状态,综合应用已学的理论与技术知识完成实验,也使学生初步了解发酵工程科研特点,为以后的毕业论文打好基础。
四、实验教学方法和过程管理
在实验之前,对实验内容、时间安排、分组设置制定详细的表格发给同学,便于同学们按照时间表自觉主动地完成实验的准备和实施。在整个实验过程中,发酵罐的清洗、培养基的配置、灭菌操作到实验材料的准备、菌种的活化及扩培、上罐接种以及最后实验结果的检测等全部由学生自主完成。教师对实验内容提供必要的讲解,提示实验过程中的注意事项,启发其对所学理论知识的思考,激发学生的创造性思维和动手能力,主动思考实验原理及操作要点,加深对理论知识的理解;对于实验中所用的大型设备在试验开始之前进行集中操作培训,确保在试验中学生能够独立正确操作,实验设备能够运行良好。每次实验进行之前,教师必须强调实验室安全问题,规范实验室使用、药品使用等规章制度。实验分组以6~8名同学一组,设置组长,在不同的实验阶段,组长由小组内每个同学轮流担任,组长负责人员任务分配和协调以及实验记录的提交。学生实验过程中小组成员共同商议实验的进程及具体安排,并做好书面的人员安排记录。这样的分组方式和组长轮换制度使学生能够互相配合,激发每个成员的积极性,培养学生的团队精神。另外,对于实验技能单元采用新型教学手段,如拍摄视频短片和动画演示给学生,使学生能够理解和巩固相关知识和技术。
五、设计实验课程考核体系
对实验过程的考核是保证实验教学质量和效果的重要环节,根据实验体系中各种类型的实验项目和内容的实施特点,应注重对学生实验过程实验方法和解决问题能力的全方位综合性考核。
对于综合性实验,在每个小实验结束后,由小组成员共同填写实验记录结果,对实验结果进行分析,并讨论下一个实验方案,写出书面的实验计划安排。全部实验结束后,每个小组撰写实验报告,格式按照正式生物科技论文写作的稿件要求,包括题目、摘要、关键词、引言、实验材料和方法、结果、讨论、参考文献、附录等内容,教师应在撰写之前对实验报告的格式和写作方法进行介绍,提供模板。每个小组成员都要写出实验心得体会,同时制作幻灯片在实验报告会上向全班同学展示。实验成绩由实验出勤率、实验结果、实验报告的质量、实验心得体会以及实验报告展示答辩等多方面组成。这样的考核方式,有利于学生体验科学研究的各个环节以及练习科技论文写作方法。
六、建设完善的实验教学平台
由于各方面的原因,我院的实验设备和实验条件较匮乏,尤其是微生物实验室和发酵工程实验室设备过于陈旧,仅能开设基础实验项目,综合性实验项目所需的条件不足。实验室有二联体不锈钢机械搅拌发酵罐及相关附属设备,高速管式离心机和小型喷雾干燥机等分离设备,具备一定的基础。但非常缺乏发酵过程所需的各类实验室基本仪器,小型发酵罐配套设备如葡萄糖测定传感器、发酵尾气分析仪,以及下游分离所需的小试型微滤/超滤管式膜分离系统。另外发酵罐过少限制了本科实验教学,购置更多的小型发酵罐,便于学生分组进行实验。由此有必要在未来加强相关的应用微生物与发酵工程基础教学和研究实验平台建设。建立专门的发酵工程实验平台,作为发酵工程综合实验和校内实训基地。我院目前每年都有校级和国家级大学生科研训练计划,鼓励本科生参与科研项目,发酵工程实验教学平台也可设置开放实验室,作为大学生创新创业训练和科研训练的平台。
在校内建立完善的发酵工程综合实验室和实训基地,加大开放性实验的力度,不仅可以帮助相关本科学生拓宽学生知识面,了解企业研发流程,掌握过硬的专业实践技能,还可以通过平台培养研究生,使之成为发酵工程技术研究和技术创新平台。另外,在此基础上,与周边地区的大型制药企业、发酵企业合作,设立校外实习基地,通过参观和讲解,学生可以了解企业的发展历程、产品种类、生产流程、营销方式,以及新产品的研发流程等,学习书本上学不到的知识,加深对发酵理论和知识的理解,增加学生对现酵企业的认识。
关键词:
工程教育专业认证;培养目标;环境工程;专业核心课程群
随着高等教育类型结构的多元化发展,工程应用型人才培养已经成为社会经济发展和高等教育发展的必然要求。当前,中国高等学校培养的工程技术人才中,应届毕业生数量和历届毕业生数量均居世界前列,但创新意识强、应用能力强、能迅速创造生产力的人才数量远远不及发达国家的水平。世界经济论坛的《2012-2013年度全球竞争力报告》中指出,美国高校工程专业毕业生中八成以上的人能够立刻胜任工作,国内只有一成左右毕业生能迅速投入实际工作。因此可以看出,目前国内工科院校中,课程体系的内容与学科发展前沿衔接较差,教学内容与社会需求脱节。为解决这些问题,切实提高工科教学质量,教育部、财政部决定从2007年开始实施“高校本科教学质量与教学改革工程”(质量工程)。后续又跟国际接轨,开展了工程教育专业认证工作。此项专业认证工作对于提高工程教育质量具有重要的推动作用[1]。工程教育认证是由专业性认证机构(协会)组织工程技术专业领域的教育界学术专家和相关行业的技术专家,以该行业工程技术从业人员应具备的职业资格为要求,对工程技术领域的相关专业的工程教育质量进行评价、认可并提出改进意见的过程[2]。关于工程教育学历互认的3个国际性协议中,《华盛顿协议》签署时间最早、缔约方最多,是世界范围知名度最高的工程教育国际认证协议。目前,国际上已经逐步形成了以《华盛顿协议》为核心的工程教育专业认证和工程技术人员职业资格认证的国际协议体系[3]。2013年,“国际工程联盟大会”在韩国首都首尔举办,在此次大会上我国成为《华盛顿协议》成员国的预备成员,由此,我国高等学校工程教育专业认证工作得到了《华盛顿协议》成员国的认可[4]。工程教育认证的根本目标是保证和加强毕业生培养质量和促进高校通过修改教学计划不断提高教学质量[5]。为此,我国教育部门制定了相应的《工程教育专业认证标准》。这是目前我国现行高等学校工程教育本科专业的最高认证标准,该标准包括两部分:通用标准和补充性专业标准。其中通用标准包括学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍、支持条件七项内容。这些内容为高校的人才培养方向、人才培养计划、课程体系设置等具体实践工作做出了明确的指引。
1基于工程教育专业认证标准的环境工程专业培养目标
工程教育专业认证强调以学生为中心,旨在评价该专业所有学生是否达到认证规定的基本要求,具体评估如下因素:教育———从招生入校到专业学习,从指导教学到素质教育,从学分积累到就业服务等多方面举措;培养———适应环境发展特别是环境污染变化的趋势,加强毕业生的实践能力要求;教学———贴合社会、企业对新入职环境专业学生的实际要求;支撑———根据要求优化配备各类支撑力量,如教师、实验环境、实践环境等因素的合理配置。专业认证通用标准在“培养目标”部分明确规定专业应该有“公开的、符合学校定位的、适应社会经济发展需要的培养目标”。而且,专业认证支持学校的办学自主性与特色性。各工程教育专业应根据自身的优势、所在的区域及自己的人才培养面向,制定各自的人才培养目标,突出各自的优势特色[6]。根据国家教育部制定的高校本科环境工程专业规范和本科专业认证标准要求,基于青海大学化工学院化学工程与工艺专业盐湖化工方向的优势地位,目前青海大学盐湖化工专业已经成为化工学院的带头力量,已初步建立以盐湖化工为基础的教育体制,因此在环境工程专业教育发展之始,就确定了“理论实践并重”的培养方针。在充分考虑工程教育专业认证标准要求的大背景下,近年来不断坚持“寓教于践”、“赋学于实”的原则,力争培养出适应我国经济建设需要,掌握环境工程领域的基本理论,基本知识和专业技能,熟悉与环境相关的工程专业的基本方法,并能在工厂、企事业、科研院所等部门,从事环境污染控制工程设计、技术开发、环境监测与评价以及环境规划和管理等方面的科研和教学等工作,具有创新意识、实践能力和国际视野的宽口径、高素质、高级应用型工程技术人才。
2基于工程教育专业认证标准的环境工程核心课程体系
课程教学是高校实现专业人才培养目标的核心要素,因此课程体系与内容也必须体现学校的办学目标,包括人才培养的水平与特色。环境工程是近年来新兴发展的新学科,和化工、动物、植物、微生物、地球物理、地球化学、土壤等细分学科紧密结合、不能相互割裂。这个特点决定了环境工程区别于其他学科的教学方法和培养模式。因此,在工程教育认证的整体规划和要求下,平衡基础学科与专业学科的比重,加以与之适应的辅助支撑工作,不仅可以满足教育认证的宏观要求,而且可以加强毕业生的理论与实际的融会贯通,在简单的实验、实操的基础上,快速适应实际工程、现有工艺,迅速做到从学校到社会的华丽转身。
2.1环境工程专业课程设置现状及存在问题
纵观目前全国的高等院校,除了较早开设环境工程专业的少数几个高校专业体系设置完善、起点较高,其余高校此专业起步较晚、发展缓慢,与当今社会严峻的环境污染形势严重脱节。国内基本情况如下:基础课程设置类似,差别较小;专业课各自为政,差异明显。在专业课程体系中,理论部分知识高度统一且缺乏更新,实践部分验证类偏多而设型类缺少。目前在课程设置上主要存在如下三方面问题:(1)专业基础课结构不合理:有的课程内容之间有重复,有的课程开设时间不够合理,还有的课程学时设置不够合理。另外课程设置中水污染专业涉及的课程较多、占据重要地位;而固体废弃物、大气污染、物理性污染等处理与控制的课程偏少。(2)实验课程结构不合理:验证性实验较多,且均偏重单纯的分析测试,体现工程原理和工程实践能力培养的综合设计性实验较少。专业课程设计及认识、生产、毕业实习所占学时比例过小,学生提交的实习报告及图纸质量较差,表明实习效果没有达到预期。(3)教师工程实践背景欠缺:大部分教师均为硕士、博士毕业后直接引进,完全没有工程实践背景,进校后也较少参与企业的工程实践,校企合作基本未有效开展。教师队伍工程教育经验不足,必然导致学生工程设计教育的效果较差。
2.2环境工程专业核心课程群设置探索
在前期收集资料、高等学校和企业调研,并邀请企业、行业专家参与培养计划和培养方案的修订工作的基础上,教学团队不断探索,确定了以《环境学导论》、《环境监测》为核心专业基础课;《大气污染控制工程》、《水污染控制工程》和《固体废物处理与处置》、《环境评价》为核心专业课;《环境化学》、《物理性污染控制》、《环境规划与管理》、《给排水管道工程》、《环境法学》、《清洁生产》、《环境工程施工技术》、《环境工程技术经济》等课程作为选修课程的青海大学环境工程专业核心课程群。重新设置后的专业课优化体系与毕业生应有的知识结构形成了更合理的对应关系。
2.2.1根据毕业设计倒查,解决课程设置问题
《工程教育认证标准(2015版)》对毕业生做出了明确的要求,“应通过评价证明毕业要求的达成”。从近年青海大学环境工程专业学生毕业设计的效果可以看出,固体废弃物方面的内容学生掌握的不够好,设计垃圾填埋场时出现了很多问题。根据此问题追溯倒查发现,有的课程内容重复,如水处理方面的课程重复较多、比重偏大;而固废和物理污染等内容偏少。《固体废弃物与噪声控制》只有32学时,目前固体废弃物讲授26学时,噪声6学时。此类课程设置的不合理,直接反应在毕业设计的焦点问题中。因此,在修订2016级培养方案时,我们教学团队经过充分的讨论并与行业专家论证后,将《固体废弃物与噪声控制》课程更名为《固体废物处理与处置》,并将噪声污染控制的重要内容纳入新开设的《物理性污染控制》课程。在实行学分制的前提下,课程学时不断被压缩,如何在有限的学时内优化教学内容,将知识精华传授给学生,也是教学团队一直长期努力解决的问题。例如“可持续发展理论”在《环境管理学》、《环境规划》、《环境学导论》和《清洁生产工艺》中教学内容有重复,浪费了有限的课时。以本次培养方案修订为契机,我们将《环境管理学》和《环境规划》两门课程合并为一门《环境规划与管理》,《清洁生产工艺》更名为《清洁生产》并不再讲述“可持续发展理论”。对于课程开设的顺序,也根据修订好的培养方案和教学计划进行了调整。如《环境监测》是核心专业基础课,是后续专业的重要基础,但是目前开设在三年级第二学期,造成了很多基础概念学生都没有学过,就直接开始专业课学习的不利局面。此次将开课学期调整到三年级第一学期,为学生后续的专业课程学习打好基础。此外,《专业英语》《环境规划与管理》等课程的开设时间也进行了调整。调整后的课程体系更加注重选修课的设置并做到与专业认证标准的要求相协调。
2.2.2追踪学生就业薄弱点,调整专业教学重点
通过追踪发现,毕业生就业后应聘到化工、热电、机械等行业中,进行大气污染治理的能力普遍严重不足。根据此问题倒查,发现目前实验设置还不够合理,主要还是偏向于水处理方面,大气污染监测及控制的实验过少。在认识实习、生产实习中也主要偏向水处理技术和垃圾填埋技术的相关内容,对大气污染控制方面的关注度不够。目前我校对《水污染控制工程》和《大气污染控制工程》这两门课程设置的理论课时均为48个学时,教学方式仍以典型的课堂模式为主,教学中教师以黑板板书平面向学生讲述,至多借助PPT、MULTIMEDIA等方式展示所有平面或过程变化,或者演示简单案例,复杂的3D设备、多维化学过程则无法详尽解释。因此,学生和老师之间无法形成有效沟通,并且无法形成时间、空间、性状等重要的直观印象,学生对知识的理解和掌握十分有限。而这两门课程都是环境工程专业的核心课程,主要内容在理论基础上涉及水和大气污染的基本概念、原理,以及如何防控;在实践基础上涉及污染防控装置的工艺设计、及指标计算等知识,建立毕业后实际分析、处理液体和气体污染的能力。这两门课程只是在《专业实验》课程中安排了相关实验,而且目前实验设置还不够合理,主要还是偏向于水处理方面,大气污染监测及控制的实验过少,针对性严重不足。因此,教学团队需要不断整合已有实验资源,在新版《专业实验》教学大纲中增加了大气污染控制实验的学时数,培养学生在大气污染控制方面的实践能力。如何在有限的实践学时内增加学生到大气污染控制企业实习的机会,不断努力寻找可以合作的大气方面的实习企业,是教学团队今后需长期努力解决的问题。
2.2.3继续开展实习实训,不断拓展学生视野
环境工程专业课都是实践性很强的课程,要达到较好的教学效果,教师本身必须具有扎实的理论基础,而后才能在授课中举一反三,形象生动的完成讲授;同时,也要具备丰富的工程实践经验,而后才能在指导课程设计时知识面宽广,真正能够从实际出发指导实践。推进校企合作,是达到较好教学效果的有效方式。目前青海大学校企合作工作基本处于空白,特别是环境工程方面的校企合作,仅仅停留在学生实习等表面工作,深度的知识合作、技术合作和科研合作并未有效开展。因此,任课教师的理论联系实际也仅仅依靠教师个体的努力,在授课中两者的联系深度、广度也参差不齐。体制化、流程化的校企合作已经迫在眉睫,急需在课程群建设工作中尽快开展。继续拓展与企业合作共建实习和基地、工程实践的平台。建立与我省大气污染、水污染治理企业和环保公司互动,优化完善学生毕业设计、论文选题方向;并邀请行业或企业等外部专家参与培养目标的定期修订。在此工作的基础上,可以加强毕业生“校门到厂门”的迅速转变,实现从学术型人才到工程应用型人才的迅速转型。
2.2.4核心课程教学软件完善
在工程实践类课程学时不足的现实情况下,学校拨款购置了环境工程类的课程实训软件(水污染处理技术方面),教学团队也在不断努力丰富课程设计案例,编写课程设计内容,修订专业实验指导书,这些举措进一步完善了专业核心课程的教学软件,为后续开设大气及固废污染与控制方面的综合实践类课程做好了基础的准备工作。
2.3环境工程专业核心课程群教学内容优化
按照环境工程专业规范与认证标准的要求,开展对青海大学环境工程专业核心课程内容的优化工作,突出与目前严峻的环境污染形势相结合,并融入创新精神,将现有课程体系中理论基础课与污染防控技术一一对应,相辅相成。青海大学环境工程专业现开设的课程中,《大气污染控制工程》《水污染控制工程》和《固体废物处理与处置》《环境评价》是环境工程专业的核心专业课程,经典理论内容与技术发展内容需要进一步优化。三门污染控制课程涉及物理、化学、生物、数学、地学、气候等学科内容,三门课程需要在各个不同学科的理论课基础上实现延展,因此,在授课过程中应注意对课程的知识体系进行梳理,结合省情与实际应用,改变传统重理论的教学方法,对课程内容进行优化。例如,在《大气污染控制工程》中压缩“概述”和“大气污染和全球气候”两章的内容,删去与《环境学导论》和《环境化学》重复的教学内容;压缩“大气污染气象学”和“大气扩散浓度估算模式”内容,移在后续开设的《环境评价》课程中进一步学习;增加“颗粒污染物控制技术基础”、“除尘装置”的教学强度,减少其与《化工原理》中重复内容的讲授;将教学重点放在“常用除尘设备设计及选型和废气吸收、吸附、催化设备设计”上,为后续增设“燃煤锅炉烟气除尘脱硫装置设计”、“脱除烟气中低浓度二氧化硫的吸收塔设计”等课程设计题目打下基础;将“工业通风”部分内容引入“除尘管道系统设计”章节,增加相应教学内容,培养学生的工程设计能力。以《环境学导论》《环境监测》为例,根据工程教育专业认证标准的要求,在《环境学导论》中要加大对水污染、大气污染、固体废弃物污染及物理性污染控制技术的介绍,压缩“绪论”等部分的课时。对《环境监测》课程方面,注重讲授基本原理在实践方面的应用,淡化一些复杂的模型、化学反应,注重学生实验技能的培养。《专业实验》中需开设一些综合设计型、开放型的实验,在原有水污染控制实验的基础上,增加大气污染、固体废弃物污染及物理性污染与控制实验的学时数,培养学生发现问题、解决问题的能力,突出学生工程应用能力的培养。
3工程教育专业认证对环境工程专业人才培养的促进作用
层出不穷的恶性污染事件,表明我国目前水污染、大气污染的治理任重道远,经济社会对水资源保护、大气环境治理工作的要求越来越高,也表明高校对环境工程人才的培养需要进一步贴近现实社会的要求,同时也进一步突出环境工程专业课程的重要性与特殊性。在充分考虑工程教育专业认证标准要求的大背景下,如何做到化工结合环境、理论结合实际、基础结合创新、教学结合育人、学习结合生产,成为了新时期教学团队面临的巨大机遇与挑战。我们教学团队在继承先前摸索实践十余年的宝贵成果之上,积极响应国家“大众创业、万众创新”的号召,构建了专业核心课程群,实施了环境工程专业核心课程内容的整合与完善,以期提高我校环境工程专业学生工程应用能力,凸显工程应用在专业课教学内容的突出地位,树立工程应用在专业课教学中的意识,发挥其在企业应有的实际作用。优化后的环境工程核心课程体系将充分实现青海大学教书育人的宗旨,“送出校门,送入社会”,环境工程毕业生在走入社会之际就能成为出色的环境保护工作者,在精益求精的创新课程体系的过程中,老师们在追求成为“育人工匠”的同时,必将培育出一批又一批合格的“环保工匠”。
作者:陈莉薇 王晓 严刚 赵玉杰 盛莉 王晓宁 单位:青海大学化工学院
参考文献
[1]姜理英,陈浚.工程教育专业认证背景下环境工程专业教学改革探析[J].浙江工业大学学报(社会科学版),2014,13(3):256-260.
[2]林健.工程教育认证与工程教育改革和发展[J].高等教育工程研究,2015(2):10-19.
[3]王玲,雷环.《华盛顿协议》签约成员的工程教育认证特点及其对我国的启示[J].清华大学教育研究,2008,29(5):88-92.
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2017)06C-0059-03
基于工作过程的课程设计方法(Work Process Based Curriculum Design Method)是由德国不莱梅大学技术与职业教育研究所(ITB)Felix Rauner教授和他的同事于20世纪90年代提出的。工作过程导向的课程模式对提升学生的职业竞争力和增强学生对工作过程性知识的学习具有很大的优势,由于工作过程导向课程模式的优点和职业教育的特殊性,工作过程导向的课程建设已经成为我国高职教育课程改革中的一种新的课程模式并得到了广泛的应用。工作过程导向的课程建设的出发点和落脚点及实施的依据都是工作过程,这就使得以工作过程为导向的课程建设看似非常直观,其实不然,因为工作过程仅仅是该课程模式的出发点和目标,其中的实施过程不仅仅涉及课程内容本身,而且在师资配置方面和软硬件环境方面都需要进行相应的配套。
本文以作者在高职教育过程中遇到的问题为线索,围绕课程建设的根本、课程建设的“软实力”以及课程建设的“最终归宿”三大主题展开论述,对课程设置、课时安排、教材选取、教师素质、学生管理、教学方法、校企合作等方面存在的问题进行了说明,提出了对应的解决办法,整体结构如图1所示。
一、工作^程为导向的核心课程建设的根本
在核心课程建设中,课程设置及教材选取是影响每位老师授课质量以及每位学生学习成效的直接因素。然而,目前很多高职院校课程设置缺乏创新,课程设置与社会发展境况不合拍,教材落后,没有进行实时跟进,与社会实际脱节,不利于学生未来职业发展。因此,课程设置的合理性及创新性,教材选取的实用性与社会性对高职教育举足轻重。
(一)课程设置的合理性。根据专业知识的由浅入深进行课程的先后排序,以及根据专业基础知识的储备过程进行基础课程及专业分支的选取,是课程设置最基本的原则,其合理性直接影响到教学内容和教学体系的构建。然而,课程设置实施过程中,遇到很多问题:一是课程顺序排列不合理,未按照基础课程先学,专业课程后置的顺序排列,导致学生在专业基础薄弱的情况下,学习高阶课程,收效甚微;二是专业种类与教育质量失衡,一些学校过度追求专业种类的丰富性,存在跨专业排课、课时被压缩等现象。针对以上两个问题,首先,高职类学生专业基础知识必须掌握好,大一期间基础课程应浅显易懂,不过分追求理论难度。在理论基础知识掌握的基础上,专业基础课程及专业核心课程更应注意前后课程的衔接,遵循由浅入深的原则。其次,适当增加实训项目,锻炼学生实践能力,根据本人教学经验,在实训项目中高职类学生兴趣浓厚,学习效果明显,知识掌握牢固。同时,这也要求高职院校配置充足的实训环境与实训设备,保证实训项目的正常进行。
(二)课时安排的合理性。对于教学课时,由专业特殊性确定专业总课时,总课时包括公共基础课时、专业基础课时、专业核心课时以及选修课时等。本文对以工作过程为导向的课时(以市场营销专业人才培养为例)安排的分配见表1,通过调查研究得出图2所示课时分配更适合高职院校学生的培养。
由图2可看出,实践课课时占据三年学时的一半以上,公共基础课、专业基础课及专业核心课呈平均分配趋势。这是因为,高职院校的本身定位以及培养的目标学生所决定的,不同于高等教育四年的学习时间,高职学校只有三年时间,但高职学生掌握专业知识同时还要具备专业技能,因此实践课程的“高比例”配置更能让学生在实践中学习,掌握技能与理论知识。高职院校学生在理论学识的基础上更为强调专业的应用,需要大量的实践课程做支撑,当然不同专业的要求不同,理论课时与实践课时的安排也会有相应的调整。其中专业基础课及专业核心课程不能一概而论,每个专业的知识储备量以及专业实践操作都不尽相同,应根据专业情况确定课时量,因此在课时安排上肯定存在一定差异。但是有些学校在三年的大专教学时间内限制了教学课时,同时却只是盲目删减课程,删减的过程中又不注重课程的前后衔接以及专业课程的选取,导致学生前因不知后果,专业课时的短缺也使得学生只学到皮毛,“懵懂”完成三年学业。学生的学期课程安排应由专业教师及专家教授进行商讨进而结合实际情况设置安排,而不是单纯地从网上摘抄或所谓借鉴他人成果。经探讨确定后的课程设置应由多家职业学院进行专家审核,相互探讨,根据专业的具体发展情形,适当调整课程,对不合理部分进行修改,这不仅可以起到对职业学院的约束作用,也是规范课程设置的最好办法。
(三)教材选取的实用性。教材是教学的根本,教师教学,学生学习都必须依托教材,但是目前市面上各专业核心课程教材种类繁多,其中有不少精品教材,也有很多照搬照抄甚至错误的书籍。各科授课教师在选取教材时应认真翻阅、仔细比较、选取精品。对于高职教育的教材选取应偏于简单直接,高职学生大多为未能达到高中毕业资格的群体,对于这类学生基础薄弱,接受和理解能力有一定的限制。高职教材的实用性主要体现在基础内容简单明细,课程难度循序渐进,案例论证生动贴切,教材更新与时俱进。根据项目举例穿插理论依据来进行编排教材的方法多为现在高职类教材所采用,但是其中也存在一定的问题,基础理论的描述方法没有改变,复杂度并没有降低,学生理解及掌握起来并不轻松,而且还要在后基础理论没有接触的情况下去完成前一个含有后续理论的项目,往往很难理解,教师讲解也更具压力,因此选取教材不能盲目跟风,以项目编排的教材马首是瞻,而是应选取原理通俗,举例恰当贴切的教材。这才能使学生更容易、更快速的掌握专业知识。
二、“软实力”构筑核心课程建设
在工作导向为核心的课程建设中,其软实力建设尤为复杂,也是课程建设好坏的决定因素,其中教师素质、教学方法、学生管理环环相扣,相互影响,相互促进。
(一)教师素质的针对性。对于高职教育的教师来说,应当具备优秀的专业技能,此类的专业技能不局限于书本知识,更应看重的是实践能力,这是高职类教育的特殊性决定的。
1.教师的选择与聘任。一是引进“双师型”教师。对于高职院校,同时具备扎实理论基础又要具备实践操作的“双师型”教师,更利于学生的学习与未来的职业发展;然而,“双师型”教师都具备良好的专业技能,往往能在企业中获得学校所不能企及的“报酬”,某些没有教师情怀的行业翘楚一般也不会考虑教师职业。因此,高职院校应学习企业,应差异化招聘,提高薪资水平,吸引优秀的“双师型”教师,将其优秀的教学模式进而辐射到学院乃至学校,造就良好的“双师”教育环境。二是鼓励年轻教师参与企业历练。“双师型”教师可遇而不可求,在这种情况下,聘用经验丰富的专业技能型人,鼓励年轻教师参与企业历练不失为解决办法之一。专业技能型人才项目经验丰富,从他们那里学生能学到的不仅仅是书本上的东西,而且能在项目实践中学到更多对工作有利的经验,增加其在工作竞争中的优势。更多的年轻教师经过企业锻炼,在实践中丰富个人的教学素材,了解各专业课程在各领域的应用及具体作用,从而在进行教学工作时更具针对性,教学内容也更具吸引力。三是引进工作经验丰富的兼职教师。学校人才流动较为缓慢,大多是无企业实际工作经验的教师。此时,招聘企业工作经验丰富的兼职老师,从真正职场人的角度,给学生进行实践课程教育,开阔学生的职场视野。很多企业都有给刚入职场的新人进行培训的企业讲师,如果能招聘到企业讲师定期给学生进行实践教学,让学生了解职场的需要,进而改进自身知识点的不足。但兼职教师的可控性不强,学校应严格审查兼职教师的资质,在课程讲授过程中加大对兼职老师的考核和监督。
2.教师评估及科研发展。一是规范教师考核机制。教师的评估机制一直为很多人所诟病,但是其中存在各种矛盾以及各种细节,其解决办法确实不能一蹴而就。另外,教师的科研发展对于高职院校来讲往往“不那么重要”,这对于教师的自我发展和与时俱进的要求格格不入,这其中存在的问题也亟待解决。目前,教师考核制度在每个学校都不一样,很多时候都是走过场,这很容易导致教师教学懈怠,甚至很多教师以“资深”自居,认为一旦进入体制就一劳永逸了。对兼职教师则基本上不存在考核一说,而这些都会导致教师的懈怠,从而对教学质量产生直接影响。当然评价一名教师是否教得好的标准是多样性的,不能由单一方面决定。除完善学校考核体制外,老师自身职业要求、相互之间的监督、学生的意见都是需要重视起来的部分。二是提升教师自身科研能力。教师除教学外,应具备一定的科研能力,既能巩固本专业的技能掌握,同时也能带领学生一起进行研发,锻炼学生动手能力。这就要求教师具备相应能力和精力,目前高职类学校教学教师一般课程安排较多,据调查平均24课时/星期,这么高密度的教学安排必然导致教师没有足够的时间进行其他科研活动,根据本人经验及咨询大部分教师,课程安排平均12课时/星期的教师能有较为足够的精力进行科研活动。通过表2对比可以看出,教师的课时安排为24课时每周时,需要额外时间来进行学生教学相关工作,每周12课时左右能有部分时间结余能进行良好的科研活动。虽然没有相关法制规定教师上课时间,但是上课课时过多会在一定程度上降低教师的教学质量,加重教师负担。高职院校的教师更应具备良好的动手实践科研能力,同时良好的科研氛围有利于学生学习,也是教学方法理论联系实践的最好体现。
(二)学生管理的特殊性。高职院校的学生群体不同于高等院校的学生,学生基础知识掌握欠缺,但同时个性鲜明,不容易服从管理,专注力持续时间不够,这都是影响老师上课以及学生管理有效性的直接因素。
高校的教管分离模式对于高职学生来说并不适用,高职学生的依赖性和服从管理的心态呈两极分化态势,这种情况下的学生对没有朝夕相处的任课教师与事必躬亲的辅导员心理上是有一定的区别对待的。辅导员往往对高职学生能起到很好的约束作用,但任课教师的谆谆教导往往效果不佳,无论是学业上还是生活上,都难以对学生产生实质性的影响,这也是课程建设中的一大难点,也是很多课程建设在实施过程中遇到的潜在问题。本文提出的这一点是本人在作为单独任课教师以及任课教师兼辅导员岗位后学生的真实反映中得出的,两种区别分别体现在后者所带领的学生积极性以及专业技能方面有显著提高。
目前,对高职类与高等教育类学生进行分类可分为科研型、应用型和实践型,在管理和教育的方法上存在一定差异,甚至存在一定的矛盾,科研型学生往往具备更充分的条件去进行应用和实践,而实践型的高职类学生反而没有足够的资源去进行实践操作。这其中存在的矛盾也凸显了资源分配的不均以及导致高职类学生“学业不精”就业形势严峻的原因。因此,对高职类学生的教学管理应提供更为高效、丰富的实践条件和实践环境。这需要政府、学校、社会多方面的协同帮助。
(三)教学方法的实用性。长时间以来,教学方法一直在不断地进行创新,然而却没有实质性的改变。在法追求创新教学模式的同时,应更注重考量教学方法的实用性。
对于不同专业的课程甚至课程的不同章节都应该有不同的教学方法。实践教学多为高职院校所采用,但有些学校忽略了实践教学的时间节点选取,有些甚至大一或者大三上W期开始实践,这类时间选取严重影响了学生专业知识学习,在没有掌握好扎实的专业技能之前过早投入社会实践中,很容易力不从心,甚至产生对本行业的厌倦感。社会实践应在不影响学生专业技能学习以及掌握一定的基础技能时进行,学生“工作”更为轻松,社会企业也更能接受。此外,不应盲目追求所谓的“科学”教学,完全交由“多媒体”去执行,板书方式的教学方法有其一定的优势,需要根据实际情况进行选取。
教学方法的实用性主要体现在:教师应用是否得心应手,同样的教学方法可能适应某些教师,但对于其他教师则可能无法应用自如;学生理解是否轻松自如,学生觉得教学内容“好玩简单”的课程,大多数学生都能学好本课程;教学目的是否准确传达,明确教学目的,不能以偏概全也不能以点代面。
然,现在也有很多新兴的教学模式如:微课、慕课等一系列的课程教学给了我们启发,在推进教学方法改革时此类教学方法也可以借鉴到各专业及个学科中去。
三、工作过程为导向的核心课程建设的“可靠支撑”和“最终归宿”
工作过程导向课程建设的最终目标是学生的职业发展,那么企业便是学生今后的直接服务对象,学校和企业之间的结合也一直是政府和专家学者极力推崇的。此类校企结合模式效果明显但也存在一定的问题,企业合作一般偏向于名校王牌专业,对于一般学校或者非典型专业一般很难引进企业与之合作,所以,真正做到校企合作全面覆盖还有很长的路。因此,高职院校在选取校企合作对象时应仔细考察,选取切实能帮助学生提高实践技能的公司进行合作。此外,对于校企合作除了工作岗位上的互通,工作技能的传授也可以纳入合作范围,可以定期邀请相关企业单位突出技能型人才为高职院校学生做专题演讲,既可以增加学生对本专业的兴趣,也能让学生感受化知识为生产力的转变过程,提升专业自豪感,提升对本专业本行业的兴趣。
当然,也不能局限学生于自己专业,高职院校学生思维活跃,应鼓励他们多参与到各行各业中去,找到适合自己的行业,学校教授的专业技能与知识除了能让他们具备一技之长,更重要的是让他们认识自己,找到自己的目标,在从未成年到成年的过渡期去走出迷茫的阶段,给予正确的指引。
总之,工作过程导向的课程建设方法作为一种先进的课程建设方法,在职业教育人才培养方面具有相当大的优势,当前中国高等职业教育需要好好利用这一方法。应积极探索适合中国国情的以工作过程为导向的课程建设方法,在实践教学中不断总结和改进,让学生学得轻松、学得好、学以致用。
【参考文献】
[1]Felix Rauner.职业教育与培训――学习领域课程开发手册[M].北京:高等教育出版社,2007
[2]高林,鲍洁,王莉方.基于工作过程的课程设计方法及实施条件分析[J].职业技术教育,2008(13)
[3]姜大源.“学习领域”――工作过程导向的课程模式――德国职业教育课程改革的探索与突破[J].职教论坛,2004(24)
[4]邓光,傅伟.高职教育工作过程导向课程的基本内涵[J].中国高教研究,2010(9)
[5]朱强,江荧.基于工作过程的课程开发方案研究[J].中国职业技术教育,2008(1)