基于產教深度融合的環境工程專業實踐教學體系的改革與實踐

聶發輝，汪楚喬，向速林，鄒成龍

（華東交通大學，江西 南昌 330013）

產教融合是培養應用型、復合型、創新型人才的重要途徑，是解決當下高校工程人才培養同質化問題的關鍵，是促進我國高等教育高質量發展以及我國產業優化升級的動力[1-2]。早在2012 年，教育部就發布了《關于進一步加強高校實踐育人工作的若干意見》，意見中就明確規定要改革我國高校本科生培養模式，加快建立“科教融合、產學結合”的本科生培養機制[3]。實踐教學是高校工程人才培養的重要環節，實踐教學也是將課堂理論知識與課外實踐緊密連接的重要橋梁，因此，進行實踐教學體系的改革，培養和提高學生的工程應用和創新能力，一直是我國高等教育關注的重點，也是高素質工程人才培養過程中的重要環節[4-5]。在此背景下，本文基于“產教融合”的理論框架，深入分析產、學、研、用在高校實踐教學體系改革中的重要作用，從而為我國高校工程專業教育改革提供有益借鑒。

一、環境工程專業實踐教學存在的問題和不足

目前，我國不同高校專業課程設置雖然有差異，但專業基礎課程和專業主干課程大體相似。隨著近20 年來高校的持續擴招，師生比持續降低，并且與工科專業相關的實驗設備和硬件設施沒有得到及時有效的補充更新，實踐課程的質量不斷被降低，開設的實驗課程多為一些簡單的驗證性實驗，設計性、綜合性實驗開展的非常少甚至沒有。以華東交通大學環境工程專業為例，實踐教學過程中主要存在以下幾個問題。

第一，教學過程“重理論、輕實踐”，考核過程“重知識、輕能力”，實驗項目主要以驗證性實驗項目為主，學生的分析問題、解決問題和實操能力欠佳。

第二，不同的實驗項目內容單一，實驗項目與實驗項目之間聯系不緊密，沒有形成完善統一的技能訓練系統。

第三，受實驗設備臺套數限制，大多數情況下，會分組進行實驗，結果導致每組只有1～2 個同學實際操作實驗，其他學生在一旁觀望，使得實踐教學的效果大打折扣。

第四，部分實踐教學內容和手段過于陳舊，教師按照指定的實驗教材進行講解，學生按照實驗指導書按部就班地進行實驗，得到的實驗結果雷同，缺乏實驗分析和思考。

第五，實驗課程、實習、實訓如設計等相關實踐教學環節與工程實踐相互脫節，無法適應高素質、創新性、應用型人才培養的要求。

第六，高校實踐教學平臺與企業需求存在脫節現象。學生實習實訓流于形式，導致學生對實踐環節缺乏系統性認知，對實習實訓認知不透徹，對實踐教學在整個專業教學體系中的重要程度認識模糊，沒有形成很好的知識鏈。

形成這些問題的主因就是我國高校在工程人才培養過程中，校-政-企多方沒有真正地有機結合起來，因此本研究以華東交通大學環境工程專業為例，基于“能力導向、創新驅動、產教融合”的實踐教學改革，開展高素質工程人才實踐能力培養模式研究，最終形成“繼承+創新”、“協調+共享”、“交叉+融合”理念的實踐教學新模式。

二、協同育人驅動的環境工程實踐教學體系

基于創新理念引領，重構了適應工程教育認證的環境工程實踐教學體系，見圖1。該實踐教學體系設計了面向產出導向、著重工程應用能力培養的實踐教學模式，實現了教學過程由靜態單向的知識傳輸轉換為動態雙向的知識建構。

圖1 環境工程實踐教學體系圖

環境工程專業以高素質應用型人才培養模式改革為切入點，緊密跟蹤現代水、氣、固處理等關鍵技術發展趨勢，依托大交通行業資源優勢，基于OBE 理念引領，著力推動校、企、行業等共同研究制定實踐教學培養方案，重點突出提升學生運用科學理論和工程原理解決環境工程專業復雜工程問題的能力，突破傳統工程教育思維，最終構建了“課程實驗-學科競賽-科研創新”于一體的實踐課程體系（圖2），顯著地提高了學生的實際動手能力、獨立創新能力、團隊合作能力，促進了學生工程思維、實踐技能和工匠精神的形成。

圖2 基于OBE 理念的環境工程專業實踐課程體系

三、教學平臺及教學（網絡）資源庫建設

根據每門課程的實驗目的以及所要達到的目標，量身定制實驗方案，按基礎-提高-創新來劃分實驗教學項目，重新設置實驗項目，建立相應的實驗數據庫，進一步完善“基礎實驗-綜合實驗-科研創新”三層次的一體化、開放式、強應用的實驗體系，強化與相關環保企業工程項目相結合的課程設計、科研項目和畢業論文（設計），實現從專業基礎實驗項目-綜合實驗項目-科研創新項目的可持續的項目驅動，通過“挑戰杯”科技競賽、大學生創新創業大賽等相關環保設計類大賽從而實現教與學、理論與實踐、學校與企業緊密結合，培養學生“工”心“匠”能。

在此基礎上，專業還構建了“互聯網+”環境工程專業虛擬實驗平臺，打破傳統實驗教學的時空限制，學生隨時可以遠程登錄實驗平臺，通過訪問服務器來進行相關的實驗學習和體驗，實現遠程使用設備以及資源共享。教師采取基于行動導向的教學方法，及時指導學生的“工作”，在仿真軟件上進行訓練，使教、學、做、訓有機地成為一個整體。

將實踐相關的教學資源、教學活動等通過互聯網等平臺的構建，使實踐課程教學具有交互性、共享性、開放性和自主性等特點。資源庫具體建設見圖3。

圖3 實踐教學（網絡）資源庫建設示意圖

四、成效與展望

1.構建“基礎扎實、知識結構合理、實踐能力強”的應用型創新人才實踐教學體系

適應當前工程教育認證的需求，全面修訂了實踐教學培養方案，構建了“課程實驗、教學實習、創新訓練、創業實踐”等四個模塊，整合各實踐教學環節，建設了含省級實驗教學示范中心、校外實習基地在內的綜合實踐教學平臺，全面推行4+1 培養模式，通過教學與科研、教學與實踐相結合，集教學、科研、實訓、創新創業訓練為一體，實現了“產學研用”深度融合，夯實了學生的專業理論基礎，強化了學生的工程實踐能力。

2.打造“科研成果教學化，工程訓練實戰化”的創新實踐教學平臺

建立了以“水和廢水處理理論與技術”為主要學科方向、教學科研協同的涵蓋面廣、特色鮮明的校內實踐基地，面向全校學生開放，科研成果轉化為教學資源；建立以科研實踐、學科競賽、創新創業訓練項目為平臺，學校、企業（行業）協同的產學研創聯動式的創新實踐平臺，推進工程訓練實戰化。與南昌水業集團有限責任公司、江西省金達萊環保股份有限公司等合作單位建立卓越工程師聯合培養基地，共建共育校外5 個創新實踐基地。

專業改革后，仍存在諸多不足，需按照“學生中心、產出導向、持續改進”的教育理念，建立科學的質量標準及評價體系，建立持續改進的長效機制。