时间：2022-06-30 22:15:11
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关键词：特色专业;工程应用型;环境工程;创新人才培养
中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）46-0134-02
一、概述
近年来我国的环境工程专业教育高速发展，设有环境工程本科专业的学科点持续增加，招生规模不断扩大。随着国家《大气污染防治行动计划》（简称“大气十条”）和《水污染防治行动计划》（简称“水十条”）的实施，对环境工程领域的人才需要越来越大，特别是工程应用型人才尤其短缺。高等学校作为培养人才的主战场，应加大人才培养方案的改革力度，着力提升内涵建设、特色建设。安徽科技学院环境工程专业通过多年的教育教学实践，我们在环境工程专业人才培养方面做了大量的工作，取得了较好的效果，2011年获批安徽省卓越工程师计划培养专业，2013年获批国家卓越工程师计划培养专业，2014年获批安徽省特色专业。为适应学校“地方性、应用型、高水平”的办学理念，我校环境工程专业一直坚持培养工程应用型人才，本文重点探究了校内外实验实践教学基地建设、师资队伍建设和专业特色凝练等方面所做的工作，以其为环境工程专业的进一步发展和同类专业建设提供参考。
二、校内外实验实践教学基地建设
1.建立有行业特色的专业功能实验室。我校环境工程实验室是在原环境监测室基础上进行资源整合和内涵拓展，逐步增加了大气污染控制实验室、水污染控制实验室和固废处理与资源化利用实验室等相对独立的功能实验室。功能实验室的建设促进了环境学科的发展，每年约150名学生进行创新实验或毕业设计、毕业论文等，极大地增强了学生的动手能力。此外，环境工程实验室还承担了研究生培养的部分任务。下面具体谈谈各功能实验室所承担的实验项目情况：（1）大气污染控制实验室：大气污染控制校内实验室拥有填料吸收塔处理废气、催化法处理汽车尾以及筛板式气体吸收塔等实验装置，可开展各种观摩与模拟实验。可以开展实验项目有：湿式文丘里除尘器性能测定实验、填料吸收塔气体吸收实验、汽车尾气净化实验等。大气污染控制校外实验室主要依托合作企业内的环境保护站，有水泥厂的除尘流程和设备、火力发电厂的烟气脱硫、除尘流程和设备。（2）水污染控制实验室：水污染控制校内实验室现拥有完全混合活性污泥反应器、絮凝沉淀实验装置、曝气充氧实验装置、竖流式圆形溶气加压气浮装置、SBR法间歇式设备、A2/O工艺城市污水处理模拟装置等多套水处理小试系统及相关分析仪器，为开设以污水处理工艺实验为主的综合实验创造了必要条件。可以开展的实验项目有：颗粒自由沉淀实验、絮凝沉淀实验、压力溶气气浮实验、活性污泥基本性质、曝气充氧能力的测定、静态活性炭吸附实验、混凝沉淀实验、污泥比阻的测定实验等。水污染控制校外实验室主要依托合作企业内的环境保护站，有染料化工染料废水处理工艺和设备、凤阳污水处理厂工艺和设备、规模化养殖废水厌氧-好氧处理工艺和设备、石英砂磨洗废水混凝沉淀处理工艺和设备。（3）环境监测实验室：环境监测校内实验室对水体水质进行监测分析，拥有GDYS-201多参数水质现场快速分析测试仪、COD测定仪、BOD测定仪、电导率仪、溶解氧仪、浊度仪、恒温培养箱、电子分析天平、恒温摇床、水/油浴锅、紫外分光光度计、原子吸收、离子色谱等分析仪器数套，可以进行各种水质常规监测项目。可以开展的实验项目有：水体中色度和浊度的测定、水体中氨氮的测定、水体中总磷的测定、水体中氟离子的测定、水体中六价铬的测定、水体中溶解氧的测定、水体中五日生化需氧量的测定、水体中化学需氧量的测定等。对室内、室外空气质量和噪声环境进行监测分析，拥有大气综合采样器（可测定TSP、SO2和NOx）、SEN168便携式甲醛检测仪、烟尘采样器和便携式噪声测定仪等监测仪器数套。可以开展的实验项目有：水空气中总悬浮颗粒物含量的测定、空气中二氧化硫含量的测定、空气中氮氧化物含量的测定、校园噪声环境质量的测定、室内甲醛含量的测定、烟道气烟尘含量的测定等。环境监测校外实验室主要依托凤阳环境监测站、淮河流域凤台监测站。（4）固废处理与资源化利用实验室：固废处理与资源化利用校内实验室有垃圾发酵系统、污泥脱水设备、农业秸秆堆肥系统。可以开展的项目有：作物秸秆堆肥化处理、可生物降解固体废物厌氧消化及资源利用、超声改进污泥好氧消化实验、污泥干化焚烧特性评价、污泥过滤浓缩等。
2.基于产学研合作建立校外实习基地。产学研合作主要是在企业和高等学校或科研院所之间搭建一个技术需求和技术供给的平台，有效地将最新的技术以最快的速度转化为生产力。随着社会的发展，高校不仅仅单纯地从事人才培养、科学研究，而逐步延伸到服务社会，特别是服务社会的科技发展。因此，要想把工程应用型专业办好，就必须要将企业和高校之间结合起来，以实际问题为导向，大力加强实践教学。近年来，我校环境工程专业与区域内的多家企业建立了产学研合作机制，大大增加了工程应用型人才培养质量。（1）安徽省凤阳染料化工有限公司：该企业主要承担本专业学生染料废水处理技能实训，具体学习实践调节池、絮凝沉淀池、水解酸化、曝气池、铁碳微电解、隔油池等构筑物的设计、运行管理。（2）凤阳富春紫光污水处理有限公司：该企业主要承担本专业学生城市污水处理技能实训，具体学习实践格栅、初沉池、氧化沟、二沉池等构筑物的设计、运行管理。（3）安徽莱姆佳肥业有限公司：该企业主要承担本专业学生固体废弃物资源化利用技能实训，具体学习实践固体废弃物好氧、厌氧堆肥工艺设计、运行管理。（4）安徽祥源安全环境科学技术有限公司：该企业主要承担本专业学生除尘、粉煤灰、炉渣综合利用、烟气脱硫和环境质量评价技能实训，具体学习实践除尘器设计、粉煤灰、炉渣资源化再利用技术、烟气脱硫工艺设计、环境质量评价政策、手段等。（5）滁州市洪武报废汽车回收拆解利用有限公司：该企业主要承担含油废水处理、金属固体废物再利用等技能训练，具体学习实践隔油池的设计、运行管理，金属固废的分类回收利用等。
三、切实加强工程型、创新型师资队伍建设
为培养和提高专任教师的工程实践能力学校出台一系列相关文件：《关于加强青年教师实践教学岗位锻炼的意见》、《关于加强“双能型”教师队伍培养的实施意见》、《安徽科技学院教师教育教学及实践能力培养（锻炼）实施办法（暂行）》、《安徽科技学院“卓越工程师教育培养计划”校内专业课教师选用及管理办法》、《安徽科技学院“卓越工程师教育培养计划”企业教师选聘及管理办法》，目前已有汪建飞等7位教师取得“双能型”教师资格认证。此外，为提高教师对国家“卓越工程师教育培养计划”内涵的理解，支持和鼓励专任教师、专业负责人参加国家级卓越工程师相关会议。此外，校内专任教师必须通过“双能型”教师资格认证，否则不能承担环境工程专业教学任务。
四、环境工程专业人才培养特色
环境工程专业在人才培养过程中形成了许多积淀，探索出坚持一个体系（注重基础、强化实践、突出应用）、依托两个平台（区域突出的环境污染问题和农业资源利用重点学科）和强化校企合作的人才培养模式。
1.坚持一个体系。（1）注重基础：一是注重基础课和专业基础课教学，构建人才成长的基础知识;二是注重外语、信息技术和教育教学等技能类课程教学，构建人才成长的基本技能;三是注重思想政治类、业务素质类、人文素质类、创新和创业类等课程的开设，培养学生坚定的政治素质，良好的专业素质、人文素质、身心素质，构建人才成长的综合素质。（2）强化实践：即建立完善的实践教学体系，通过实践教学环节来培养学生的职业技能、创新精神和实践动手能力。通过实践教学体系的改革和不断完善，强化学生的创新精神和实际动手能力的培养;通过学分制教学管理制度的改革，实现人才培养的多样化和个性化，提高人才培养质量。（3）突出应用：强调把前沿性的研究成果反映到教学过程中，重视研讨式、团队合作教学以及实验实践环节教学;加强产学合作，提高应用型人才培养质量。在突出应用的举措中狠抓三个方面：基础实践层次（包括社会实践、认识实习等）、专业实践层次（包括教学实习、专业技能训练、科研技能训练等）和综合运用层次（包括毕业生产实习、毕业论文或设计、社会服务等）。
2.依托两个平台。（1）区域突出的环境污染问题：实践教学和毕业论文设计等课程紧紧围绕滁州和蚌埠地区突出的环境污染问题，如：淮河流域蚌埠段沿岸的工业企业污染治理、淮河流域地表水的监测与评价、凤阳石英砂粉尘防治和凤阳县饮水水源地凤阳山水库的监测与评价等。（2）农业资源利用重点学科：该学科主要研究方向为农业固体废弃物资源化再利用和生物有机肥的研制，在省内外具有一定的优势，为环境工程专业发展提供了良好的特色平台。
关键词：企业培养；卓越环境人才；培养模式
作者简介：杨百忍（1980-），男，安徽宿州人，盐城工学院环境科学与工程学院，讲师；丁成（1971-），男，江苏盐城人，盐城工学院环境科学与工程学院，教授。（江苏 盐城 224051）
基金项目：本文系盐城工学院校级重点教学研究与改革课题（课题编号：201131）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）35-0030-02
环境工程人才的企业培养是通过整合国有、私营企业和社会的各种优质资源，开展校企合作，使产学研相结合，从而达到优势互补、互利共赢的目的。培养能够解决工程规划、设计、建设、管理及运营等方面环境问题的本科工程型人才，从而满足中国新能源产业中节能减排、资源循环利用和环境保护事业的发展对高端工程型人才的需要。
一、环境工程人才企业培养的重要性
近年来，随着经济的发展，全球环境问题日益突出，由水、空气、重金属和化学品污染引发的突发环境事故时有发生。一些地区污染排放大大超过环境容量，严重危害人民群众身体健康，严重影响了社会的和谐与稳定。环境工程专业不仅研究水、气、噪声和固废等主要环境污染和公害的防治技术及措施，而且就自然资源的保护和利用、废物资源化技术、区域环境的科学规划及管理等问题进行深入研究，以期获得最优的环境效益、经济效益及社会效益。
目前中国已有多所大学成立了环境工程专业，并在学科建设、教学内容、实践实习及就业出路等方面问题进行了许多有益的探索。如何在新的形式下通过适当的教学改革，时刻把握环境工程学科的发展趋向，培养合乎环保发展需求的高素质专业人才，是我们需要认真思考和探索关注的问题。[1]盐城工学院环境工程专业在理论教学的基础上，深入开展企业培养等实践教学活动，使学生在走向社会后能更加迅速适应工作岗位，为中国的环保事业输送掌握环境工程新理论、新工艺及新设备，能够从事工程设计、施工及运营、环保设备设计与生产、科研教学、检验分析和工程管理等方面工作的高级工程技术人才。
环境工程专业“卓越工程师教育”计划旨在培养环境工程领域创新能力强、适应中国经济社会发展需要的应用型工程技术人才。[2]卓越工程师企业培养计划包括本科一年多在企业学习，其目的是通过学生现场的实践与学习，结合环境工程设计、环境影响评价和运营管理过程中的实际项目，获得环保工程师、环评工程师、运营管理工程师的基本训练，使学生达到专业能力和资格认定要求，培养能够灵活运用本专业的理论知识，具有解决工程实际问题的能力、沟通能力及团队合作能力，具有较强的创新意识的卓越环保工程技术人才。[3]
二、环境工程专业卓越工程师的培养要求
根据应用型工程师培养的国家通用标准，环保工程师、环评工程师、运营管理工程师培养的行业专业标准，结合我校学生培养目标，在企业学习阶段应重点培养以下素质和能力：[2，4]
1.职业素养
具有较好的人文科学素养、较强的社会责任感和良好的工程职业道德。明确工程师的角色和社会责任，树立职业工程师的价值观和发展观，具备良好职业道德，熟悉行业政策法规，了解相关企业文化、核心价值观。
2.工程实践能力
具有从事工程工作所需的相关数学、自然科学知识以及一定的经济管理知识；掌握扎实的环境工程专业基础知识，能够进行环保工程设计，熟悉污染治理设施的施工、运营管理体系，拥有解决工程实际技术问题的能力和掌握相关的操作技能；掌握相关环保法律、法规、规范、标准，能够开展项目环境保护规划与环境影响评价；掌握环境监测技能，能顺利开展环境样品的分析检测；掌握环保设备设计与制造技术，并能从事环保设备营销工作。
3.创新能力
在熟练掌握工程实践能力的基础之上，结合专业前沿理论与技术，具备对现有工程进行改造、优化，选用先进的工艺组合、施工方法、新型设备等解决实际环境问题的能力，能独立进行污染治理方案选用、工程设计，能够解决污染治理工程运营过程的技术问题，具有工程项目的决策能力。具有较好的组织管理能力和应对危机与突发事件的初步能力。
4.沟通能力
具备融入社会和团体的能力，参与生产、项目及管理，有效的沟通与交流能力，团队协作能力及领导能力。具有一定的国际视野和跨文化环境下的交流、竞争与合作的初步能力。
三、环境工程领域卓越工程师计划本科实践教学体系建设
通过四年不间断参与社会和企业的培养环节，使学生从认识社会和企业逐渐达到融入、参与到社会和企业。企业培养阶段时间一共为40周，在企业培养的主要环节包括认识实习、环境保护调研实习、环境工程工艺设计企业（水、气）、环境规划与影响评价企业实训、固体废弃物处理与资源化企业实训、环保设备制造企业实训、污染治理设施运营管理企业实训和毕业设计。[5，6]企业实训开展的方式主要包括：观摩、讲解、现场踏勘、现场授课、工程实例方案设计、计算机辅助绘图、工程实例观摩、现场操作实践、项目或系统开发、运行、管理。企业实训考核的方式主要包括实习报告、调研报告、技术、工艺方案、设计说明书、工艺图纸、规划文本、环境影响报告书、现场操作、技术方案、图纸、技能考核等，毕业设计考核要突出企业导师的作用，分企业指导教师评审（权重30%）、学校指导老师评审（权重30%）、答辩小组评审（40%），答辩小组企业高级工程技术人员比例不能低于40%。学生毕业设计或毕业论文选题来源于企业工程实践，依托于与企业共建的校外人才培养实践基地，指导老师采用双导师制，由校内教师和企业方委派工程师共同担任。
四、“企业培养方案”实施方案
通过在“卓越计划”合作企业（盐城市国家级环保产业园、江苏科行环境工程技术有限公司、江苏科易达环保科技有限公司、江苏清大同和环境工程技术有限公司、江苏紫光吉地环境科技股份有限公司、江苏大吉发电有限公司、盐城市城东污水处理厂、盐城环保新技术研究中心、盐城宇新固废有限公司等单位）的实践锻炼，使学生了解与本专业相关的理论与实践知识，掌握废水、废气、废渣处理工程设计、施工及运营、环保设备设计与生产、环境影响评价、环境规划等方面专业技能，形成对专业的感性认识，以提高认识问题、分析问题和解决问题的能力。
1.认识实习
进度安排在第二学期，为期1周，主要实习内容包括实习动员、安全教育、实习单位专家讲座、各处理单元参观、车间见习、总结、考查、座谈。
2.环保调研实习
进度安排在第三学期，为期1周。主要是了解社会及专业发展现状，促进理论联系实际，培养学生实践能力，提高学生综合素质。
3.环境工程工艺设计企业实训（水控、气控）实施方案
进度安排在第六学期和第七学期，为期6周。具体实习教学内容包括：实训动员、安全教育、企业文化学习；污染控制工程理论课程教学；收集处理工艺设计、方案设计、绘图等方面的资料；各项设计准备工作；了解设计步骤、行业规范、设计人员准则、设计原则、设计方法等；工艺的选定及处理方案的确定；根据选定方案对各处理构筑物或设备进行设计计算；论证处理方案的合理性、估算工程投资、运行成本；根据设计好的数据，进行计算机辅助绘图；企业导师考核；实结、座谈。
4.环境规划与环境影响评价企业实训实施方案
进度安排在第六、七学期，为期5周。具体实习教学内容包括：实训动员、安全教育、企业文化学习；环境规划与管理课程部分内容和环境影响评价课程部分内容的理论教学；现场调查；相关企业收集资料、采样、整理数据；规划指导思想、原则、大纲的确立、规划的编制（包括现状、规划近远期目标、规划的实现途径和具体方案）、规划图件制作、规划技术可行性和经济可行性分析、保障措施；环境现状调查与评价、环境影响预测等章节的编写、工程分析章节、污染防治措施分析章节的编写、风险评价、经济损益分析等章节的编写、完成环评所需相关图件的制作；总结、座谈。
5.固体废物处理与资源化企业实训实施方案
项目课程时间安排在第5、7学期进行，为期2周。具体实训教学内容包括：介绍、学习固体废弃物收集、处置流程、主要处置工艺和设备；课程知识的课堂讲解与现场讲解相结合；了解固废收集流程；熟悉固废处理设施的运行；参与企业人员现场安装与设备调试。
6.环保设备制造企业实训实施方案
实训安排在第4学期（2周）和第7学期（3周）进行，共为期5周。以盐城市国级家环保产业园的几个大型环保设备制造企业为主要实训企业。主要实训教学内容包括：环保设备市场需求变化、技术发展现状、市场拓展；设备各部分的组成、结构和功能；设备设计流程；设备制作过程；训练设备制作操作技能；典型设备的设计、安装、调试和维修；计算机辅助设计和仿真技术在系统设计中的应用；典型环保设备自动化控制工程的设计与应用；环保设备营销实训。
7.污染治理设施运营管理企业实训实施方案
岗位实训安排在第7学期进行，为期6周，具体安排如下：江苏科易达环保科技有限公司等具备培训资质的公司为主要培训单位，盐城环保产业园内多家企业、盐城市城东污水处理厂、盐城各化工产业园区和盐城发电有限公司等企业为主要实训地点。
主要实训教学内容分为污废水和废气污染治理设施运营管理两个部分，主要包括：污废水处理与维护管理、物理化学法、生化处理、污泥处理与处置、水处理机械设备、污废水监测及水处理实验、污水处理厂岗位实训；相关政策法规与标准、燃煤及污染物、燃煤工业锅炉概述及工业锅炉烟气脱硫设施的运行维护与管理、除尘器及除尘器岗位实训、脱硫技术及脱硫系统岗位实训。
8.“企业培养方案”毕业设计实施方案
毕业设计总学时为18周，安排在第8学期，毕业设计主要内容包括：调研及资料收集、撰写可行性论证报告；企业设计项目研究、方案设计论证、方案的比较与优化；三废处理工艺设计、设备选型、运行管理；环保设备设计、制作；毕业设计中期检查；撰写、印装设计说明书，图纸绘制；企业设计项目总结、解决企业问题；答辩、资料整理归档。
五、结论
盐城工学院环境工程专业从培养“卓越环保工程师”的角度出发，强化企业实践教学环节，建立新型的实践教学体系和质量保障机制，着力培养学生的工程实践能力和创新能力，充分发挥企业在实践环节训练中的作用，开展校企联合培养、产学研实习基地建设，学生实践内容与方式等系列实践环节的改革，保证环境工程专业的本科毕业生能够达到“卓越人才培养计划”的培养目标。 [7]
参考文献：
[1]张安富，刘兴凤.实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J].高等工程教育研究，2010，（4）：56-59.
[2]林健.校企全程合作培养卓越工程师[J].高等工程教育研究，2012，（3）：7-23.
[3]陈素娟，王小治.环境科学与工程卓越工程师培养探讨[J].中国科教创新导刊，2012，（23）：193-194.
[4]皮科武，万端极，高林霞，等.环境工程专业培养模式与企业需求现状比较分析[J].理工高教研究，2009，28（3）：80-83.
[5]韩照祥.环境工程专业学生实践能力培养方案设计[J].中国电力教育，2008，（2）：13-14.
环境工程是培养具有扎实环境污染预防与治理基本理论；掌握废水、废气、固体废物和噪声等污染控制技术；具备环境工程基本设计、污染治理设施运营、管理、操作、环保项目施工与管理及一定的实践和创新能力；适应环境保护一线需要的高级工程技术、管理和技能应用性人才的专业。莆田学院是一所地方本科院校，环境工程是莆田学院第一批开设的本科专业，办学历史已有13年，先后为社会输送了近千名优秀的环境工程技术人才，现为福建省环境工程本科高校专业综合改革试点。2013年，环境工程专业成为莆田学院“卓越计划”培养试点，期望通过计划实施，促进环境工程教育改革和创新，为莆田学院推动教育教学改革，提高学生综合素质，增强毕业生就业能力起到重要的示范和引导作用。在“卓越计划”建设中，毕业环节（毕业论文或毕业设计）仍然是持续时间最长的实践教学环节，也是学生走向工作岗位前的最后一次理论和实践机会。因此，毕业环节的教学质量直接影响到“卓越计划”培养的学生素质和其步入社会后能力的发挥，是反映“卓越计划”成功与否的标志。本文就莆田学院环境工程专业在毕业环节的教学改革进行初步探讨。
一、调整毕业环节进度
对于普通毕业生，毕业环节教学是在第八学期进行，毕业环节时间在10周左右，扣除写论文、答辩等时间，学生真正进行毕业环节实践的时间非常短，而且目前就业越来越困难，学生在完成毕业论文设计期间要还去应聘、面试、找工作，还有部分考研的学生，他们的考研面试也在这段时间进行，这些事务占用了大量时间，对毕业论文设计的质量产生了强大冲击。为此，莆田学院在制定“卓越计划”培养计划中，毕业环节工作大大提前，其中毕业论文/设计选题工作在第六学期期末完成，第三学年暑假就进入“卓越计划”合作基地，开始边实践边做毕业论文/设计，整个毕业环节时间跨度超过40周，这样既能保障毕业环节的时间，也可以解决与找工作、考研的时间冲突问题。
二、加强指导教师综合能力培养
“卓越计划”要求毕业环节的指导教师具有较强的综合素质和业务水平。莆田学院作为一所新建本科学校，办学历史积淀较浅，校内教师虽然都具有高学历，但大多是从高校到高校，实践经验缺乏，为了保障实施“卓越计划”的优秀师资资源，学院采取了一系列有效措施加强指导教师综合能力培养。（一）加强指导教师工程实践应用能力培养在原有教师考核系统中，存在重科研轻教学现象，教师大部分精力投入到理论研究中，忽略对自身实践经验的培养，逐渐脱离了实际应用，工程实践经验缺乏，使得许多教师在培养应用型人才的教学实践中，心有余而力不足。为了提高教师的工程实践能力，结合学校出台的制度和政策，学院要求所有中青年教师赴企事业单位参加实践锻炼。教师的实践锻炼主要有两种形式：第一，利用课余时间和寒暑假期间，连续进行或间断式开展实践。由教师自行联系到企事业单位实践研习、与企事业单位开展横向课题研究活动、参加学校与企事业单位合作开办的研习班或实训班。第二，到企事业单位挂职，全职在企事业单位开展研究和深度服务工作。通过这些措施，不少教师被企业聘请为技术顾问或客座研究员，这既增强了教师的工程实践能力，拓宽了教师科学视野，也为教师指导毕业实践环节提供了很多素材。（二）推进指导教师的学术交流学习学院利用现有的“生态环境”福建省重点学科和“生态环境与信息图谱福建省高校重点实验室”平台，设立交流基金，每年有计划、有重点地支持中青年骨干前往国内外科研院所进修深造。在此政策激励下，近年来，环境工程专业的教师先后前往北京师范大学、浙江大学、香港科技大学、大连理工大学、华东师范大学、德国马普研究所等进行进修访学。同时鼓励和支持教师参加国内外各种学术活动，为他们了解最新研究进展、展示研究成果和交流学术思想提供更多机会。通过这些交流，提升了教师的整体素质，保证了环境工程“卓越计划”的毕业环节的指导质量。
三、建立高质量的“卓越计划”合作基地
学院“卓越计划”培养的学生，实行校企联合培养模式，培养分为校内培养和企业培养两个阶段，实行“3+1”模式，第4学年在合作基地培养，他们的毕业论文/设计基本都在合作基地内完成。因此，合理选择一批技术力量雄厚，科研水平和生产能力较强，与本专业密切相关的“卓越计划”合作基地，是保证毕业环节的教学质量的关键。为此学院从常年合作的教学实践基地中遴选出一批优秀的企事业单位作为“卓越计划”合作基地，比如，莆田市环境监测中心站、普罗达克森（莆田）水处理有限公司、福建省近岸海域环境监测站、厦门中迅德检测技术有限公司、碧水蓝天环保技术有限公司等。这些合作基地都具有较强的从事环境专业的研究和工作的基础，有技术骨干力量作为合作导师，且有进行科学研究和技改的项目，可为学生提供毕业论文/设计课题。通过与这些企事业单位合作，有力促进了“卓越计划”的毕业论文/设计的质量的提高。
四、聘请校外专家参与指导
普通环境工程专业学生的毕业环节通常是在单一的校内教师指导下完成，大部分课题来自教师的科研前沿课题，本科生学习的热情和积极性不高，且易使培养的学生存在理论与实践脱节的问题。在“卓越计划”的毕业环节中，实行“双导师”培养体制。“双导师”中校外导师由具有一定理论基础、学术背景，实践创新能力强的企业家或有一技之长的专家组成，他们长期工作在环境工程设计和解决环境实际问题一线，与他们合作可以加强学生在毕业环节的实践能力和科研能力培养。在毕业环节实施过程中由校外导师提供毕业论文/设计题目和任务书，并提交到学院学位委员会进行审核。审核通过后，校外导师主要负责具体毕业环节的技术指导，按照课题实际要求对学生进行综合训练。校内导师主要负责毕业环节过程管理、毕业论文的理论提升、资料整理，并将毕业设计过程中的共性问题进行归纳总结，作为不断改进的依据，不断更新校内教学内容，两者有机结合，取长补短。在实行“双导师制”后，所有选题都直接来自校外导师单位的实际工作，使研究更具有针对性和实用价值。“双导师制”的实施还使学生提前融入社会。一些合作单位同时也是用人单位，可以在毕业前对实习学生进行考察，在校外导师的指导下，实习学生就业的机率相应得到提高，用人单位由此缩短了试用期限，节约了培养成本。
五、强化过程管理和监控
“卓越计划”的毕业环节大部分在合作基地完成，其质量监控难度较大。学院据此制定了毕业环节管理和监控的计划，除了校内导师实时跟踪监控指导外，院教学指导委员会和环境工程系都定期到合作基地检查，包括学生出勤、实验记录本、毕业论文/设计进度等，基本做到周周有检查，月月有汇总。在毕业环节期间，“卓越计划”的学生回校三次，以组会的形式向环境工程专业的教师汇报他们的毕业论文/设计的工作进展。这样既锻炼了学生，也有助于及时发现问题并进行解决。在“卓越计划”下的学生进行毕业论文答辩时，学院邀请校外专家、校外导师和部分用人单位参与论文答辩，避免了毕业论文成为“走过场”的形式，同时现场气氛明显活跃，学生认真程度也明显提高，倒逼着“卓越计划”毕业环节的教学质量提高。
六、结束语
[关键词]：基础生理实验课体系 生理信号分析与处理 研究性教学 考核评价体系
[中图分类号] TH79 [文献标识码] A
一、 引言
依据高等教育内外部环境的诸种变化，以及国家自主创新对于创新性人才培养的要求，在“卓越工程师”培养的教育理念指导下，通过对学生知识、能力与创新要素的综合分析研究，本文提出构建一种以学生为中心，以满足创新型人才培养的个性化需要，利于学生自主学习为目标的多模式开放型实验教学体系。该种实验教学体系对创新型人才培养的推动作用主要体现为实验教学的多模式化组织以及综合性开放式实验考核评估2个方面。
生物医学工程及相关仪器专业的学生在实验技术上应培养具备生物医学信息采集、传输、处理、分析新型生物医疗电子、信息与仪器等硬件知识、并具备较强的医学应用软件设计、开发的能力，能够将信息技术与医疗管理、医疗服务有机结合的高级医学信息技术人才。因此在课程内容安排上做到面和点的结合，既要保证知识面广，同时要重点突出。但现状是生物实验与仪器等软硬件平台的挂钩程度不够。目前生物学实验一方面主要涉及以细胞等微观生物信息为主的实验数据，主要以细胞生物学、遗传学、解剖学为代表；另一方面涉及以人体生理信息为主的宏观生理信号为主的实验数据，主要以医学仪器相关实验为代表，均以单一化实验结果作为实验考核依据，限制了学生主动性和创造性的发挥。所以生物学实验需要结合自身的教学经验，对教学中存在的问题进行逐步改进。通过调整实验内容、改革教学方法、完善考评体系等措施，对于生物实验分析不能以短期实验唯一结果论的定性认识为主，而应该强调以“长时程跟踪的过程启发式”为主的定量累积式分析，即在侧重得到实验结果的同时，鼓励学生自主采用各种软硬件仪器平台知识，灵活选择信号特征提取方法，加强对信号分析的能力和对结果的理性认识，发挥实验课的实践性优势，得到多样化的处理结果，最大程度地增强学生的自主性与参与性。
在以过程化为主的“一问多答”教学模式中，采用启发式的教学方法。教师根据教学内容向学生提出问题，引起学生主动思考，从而变结果灌输式的被动学习为过程启发式的主动学习，加深学生对概念、理论的理解，发现问题，敢于提出问题，渴求解决问题。而课后的各种实验数据处理结果可以直观地了解教师教学内容安排是否合理，教学效果是否明显，为教学改革提供依据，从而为创新性高素质人才的培养作出应有的贡献[1]。
二、现有模式的现状及改革途径
（一）. 微观生物实验内容由于教学条件等因素的限制，多局限于显微镜使用、或细胞膜通透性等验证性实验，对于推动微观细胞生物学快速发展的新技术新方法，缺少教学资料与手段；同时，人体生理信息等宏观医疗仪器生物实验的测试侧重于对医疗仪器面板的操作和各种简单生理信息的直接获取。
（二）. 实验教学模式单调，难以激发学生的积极性和主动性。现行的实验教学基本都先由学生预习实验指导书，实验仪器设备及试剂都由实验教师提前准备好，学生只要按照实验步骤按部就班地做，最后写出实验报告。这种实验教学模式难以很好地启发学生创造性思维，不利于培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。学生容易无精打采，注意力分散，反应迟滞，多数学生被动应付教师的要求，甚至投机取巧，如采用“配色”等方式快速完成生化实验；有的课堂学生随心所欲，各行其是，故意捣乱，师生处于一种对抗状况。在这样的课堂环境里，教学任务难以完成，传授知识、培养素质的目标难以实现[2]。
（三）. 实验教学缺乏综合性、设计性，不利于学生综合素质的培养。由于课时安排固定、实验条件的限制，现行开设的实验项目多为验证性实验，实验过程及可能出现的问题基本固定，结果也基本已知，只要按照步骤去做，基本都能达到较好效果。这种模式限制了学生思维，难以达到学生综合素质的培养[3]。
（四）. 实验课成绩评定方式需要进一步完善。实验课程由于其性质的特殊性，往往难以确定完善的考核指标和体系，从而导致学生实验报告书写的工整和完整程度决定了最终成绩，使得最终实验课成绩评定存在一定的随意性，从某种程度上影响了学生学习的动力[4]。
在此评估基础上，应实现的改革途径主要包含以下两个方面：
第一，生物学实验教学鼓励学生自主采用各种软硬件仪器平台，灵活选择信号特征提取方法，加强对信号分析的能力和对结果的理性认识，发挥实验课的实践性优势，得到多样化的处理结果，最大程度地增强学生的自主性与参与性，培养学生理论联系实际、独立思考、团队合作、自主创新的科学精神；
第二，通过施行开放式多结果的过程化实验教学模式，注重实验知识的延伸，创造和谐课堂、完善考核制度等改革措施，发挥实验课的实践性优势，努力营造和谐课堂，最大程度地增强学生的自主性与参与性，培养社会需要的创新型、应用型、复合型、外向型人才。
三、实验内容改革的模块化设置
（一）修改完善教学大纲，科学合理设置实验内容。
本专业实验本着充分利用现有资源和仪器设备的原则，综合考虑知识的难点和重点调整实验教学内容，以“综合课程设计”的2-3个相互衔接的短学期形式，对原有实验内容进行筛选和整合，依照学生的实验技能发展过程依次开设基本操作实验、验证性实验、综合性和创新设计性实验。以微观生物实验为例，基本操作实验包括显微镜的使用、显微测量、细胞形态观察等内容；设计验证性实验包括活体染色、细胞化学、核酸存在部位及检测方法、细胞膜的渗透压及细胞吞噬作用等内容；设计综合性实验需要在完成基本操作实验和验证性实验的基础上，指导学生查阅实验资料及设计实验方法，合理利用实验室资源，充分利用实验材料来完成实验，如动物细胞的原代及传代培养可作为设计综合性实验内容。相关生物实验进行后，应着重加强特定生物信号与相应软件处理的结合工作。可简单概况为将专业软件类课程打通，开设一门面向专业的软件设计课程，如“生物医学工程软件设计”，或“电子信息技术及仪器软件设计”课程，处理对象可定位为前期获得的实验数据。而以宏观的动物生理数据为例，离体培养的小鸡或蛙心肌细胞信号可通过相关动物实验获得，通过将测试的信号存储成dap数据格式，输入labVIEW软件进行锁相处理编程及特定滤波处理，实现对所弱信号的分析和相应数字信号处理工具的掌握，达到将感性数据上升到理性知识的目的。
（二）改革教学方法，变结果灌输式为过程启发引导式。
实验过程中，既要发掘实验背后的理论支持，又要培养技术意识，重视实验技术和方法。同时，鼓励师生交流，提倡师生间的问答，活跃课堂气氛。教学过程中，教师在讲清实验目的和原理的前提下，鼓励学生根据所学知识，自主设计实验过程并完成实验，实验报告可考虑通过建立在各种实验数据分析基础上的论文形式完成。
（三）完善考评体系，激发学生对科学的求知欲和对本课程的兴趣。
实验考评体系应以过程累积式考核为主，摈弃传统结果式考评。以细胞生物学实验为例，其考核应以考查学生运用理论重视、运用实验技术的能力为主要内容，可安排综合性实验要求学生利用所学的理论知识和实验技术进行综合分析、实际操作、做出实验结果。对于实验技术，以学生的直接操作作为考核方式，对于实验理论的考核，通过闭卷方式完成，也可以通过学生对实验数据的各信息化平台分析来进行多结果式考核。另外，对于能够自主设计完成实验，积极申报完成开放性实验的学生给予较大系数的鼓励性加分。实验具体路线图如下。
四、实验操作的关键性问题
（一）如何处理实验室的开放问题。
在改革过程中，实验设备资源的开放和教学方式的开放是该长期化衔接实验的重要保障。其主要实现途径为，结合生物学和仪器教学平台，实施“具体生物弱信号案例教学法”，采用学期末“首尾相连”的两个短学期和整个学期的“三明治”夹心时间实施整个实验课程，并由相关实验课的青年教师负责各实验室的公共开放时间和相互协调。这样能有效调动学生的主观能动性，加强课程内容的实践性，在知识的传授过程中渗透工程技术的内容，使学生掌握工程设计、工程实践的一般规律和基本方法，避免工科教学理科化、脱离实际的倾向。如图2所示针对在体心电信号的测试及信号处理方法，可安排在微观动物心肌细胞的培养及生物学方法观察的细胞生物学实验的短学期时间，同时合并进行在体式心肌细胞搏动的信号及噪声分析，加强定性实验及理性的定量分析实验的融合，提高相关理论知识与动手能力的结合（图2）。
（二）如何充分利用实验室资源，引导学生设计综合性实验
第一，以生理仪器平台为主的硬件实践动手能力。
当完成基础性生理实验及相关软硬件知识的授课后，以宏观人体生理信息为主的医学仪器实验，应该以设计开发性实验为主，鼓励学生自己设计开发医学仪器。同样以心电信号为例，如心电监测仪实验中，可要求根据在体式及离体式心电信号的特点（图3（a）（b）），结合理论知识，设计电信号检测原理图，用布线软件软件画出其原理图，并制作电路板、布线和焊接电路，在单片机应用开发环境中编写程序并调试。最后制作简单心电监测仪，通过相关的虚拟仪器平台，在示波器上显示被测者心电图。同时配合相关传感器知识，还可制作体温计、气体检测仪等医学仪器。在此基础上，还可设置网络数据平台，进行远程控制。
第二，以微弱生物信号实验数据分析为主的软硬件结合能力。
信息技术的发展对生物医学信号的检测、处理以及数字信号处理几个方面发挥着重要的作用。生物信号一般可以分成电信号和非电信号，如心电、肌电、脑电等属于电信号；其它如体温、血压、呼吸、血流量、脉博、心音等属于非电信号。如从处理的维数来看，可以分成一维信号和二维信号，如体温、血压、呼吸、血流量、脉博、心音等属于一维信号；而脑电图、心电图、肌电图、x光片、超声图片、CT图片、核磁等则属于二维信号。医学仪器实验采集到大量的以上一些宏观的人体生理信号数据，应利用学生的相关生物医学信号处理的知识，根据生物医学信号的特点，对所采集到的生物医学信号进行分析、解释、分类、显示、存贮和传输，其研究目的一是对生物体系结构与功能研究，二是协助对疾病进行诊断和治疗。
本学院的相关教研室教师结合labview、DSP等编程工具的实验教学案例，对于“虚拟仪器技术”及“数字信号处理”的综合做了以下研究及整合。“虚拟仪器技术”及“数字信号处理”是一门应用性较强的技术课程。随着信息化的发展，信息技术不断地渗透到科学研究等各个领域中，发挥着越来越大的作用。科学实验、测试信号的处理、工业生产中自动化生产线的测控等都以信号处理为基础。我校“数字信号处理”实验，以数字信号分析为基础，以数字滤波为手段，以数字信号处理为目的，突出谱分析和滤波的应用，加大与信号与系统、自动控制原理，以及后继的通信原理、计算机图像处理等课程之间的衔接，使其与其他课程实验融合为一个有机的整体。
以虚拟仪器中的相关控件调用为例，解决数字信号处理课程中的基本知识点“快速傅里叶变换（FFT） 数字滤波器”的实验设置，对本文提出的“多模式过程启发型实验教学体系”进行具体阐述。
该知识点通常的实验要求和目的为：①加强对labVIEW相关控件工具的使用及虚拟仪器技术编程能力的提高，加深对FFT基本原理和性质的理解；②学习利用FFT对连续或离散时间信号进行谱分析，了解可能出现问题及其原因，以便在实际应用中能够正确使用FFT。
按照基本的实验要求和目的，和多模式开放性原则，对该知识点的实验设置如下：
第一，验证性实验内容。主要通过调用labVIEW“信号分析模块”总的FFT函数，分析序列和其频谱的特点，设计产生相应的虚拟生理信号及噪声源，利用数字信号处理中各滤波器的特点去除噪声，分析去噪后结果，并利用相关原理解释其中的现象。实验目的是通过形象和具体的内容，加深对理论知识的理解。该层面的实验以直观、具体和形象化为主要特点，避免复杂化。学生不会因为陷入繁杂的具体过程，而影响对理论知识的理解和掌握
第二，综合、设计型实验内容。数字信号处理与所采集到的实验数据具有密切相关的联系。生物医学信号中的特点是微弱、噪声大，所以滤波和灵敏度是生物医学信号采集的关键。另外生物医学信号的随机性强，是随机的且非平稳的。正是因为生物医学信号的这些特点，以傅里叶理论为基础的小波变换方法成为生物医学信号分析的有力工具。利用小波变换能将原始心电信号分解为不同频率的信号，然后对信号进行重建，此方法能很好地消除心电信号中的基线漂移，抑制工频和肌电干扰，同时能获得QT间期的精确值，是本专业学生的重要编程思想。
所以，在实际的推进环节中，涉及一个短期的课程推导实践以及长期的过程启发式环节。其中短期内容包括将短学期等实践类课程，如“医学软件编程实习”和本门课程合并，其课时作为本门课程的实践环节；长期内容则包括：①将毕业设计环节和课程合并，增加实践课时；②将所有的硬件测试类课程和相关软件分析生理信号内容合并。如“C程序设计”，“数据库基础”，“面向对象程序设计”等。此时授课教师不再为单个教师，而是整个课程群的全体教师；③学生毕业严格按照“宽进严出”的理念操作。总结后的某“过程启发式”实验具体操作实例如下：
创设情境，提出问题。可安排在微观动物培养及生物学方法观察后，同时协调进行在体式动物信号及噪声分析，加强感性的定性实验及理性的定量分析实验的融合，提高相关理论知识与动手能力的结合：如细胞离体培养后的各种生物信号指标及各种混入的噪声和分类，在此基础上结合该案例讲解相关滤波器的工作原理和基本设计方法，然后将生理信号提取的设计任务作为设计性作业布置给学生。
分组研讨，设计方案。在布置设计任务后，教师组织学生分组研讨。根据学生自主学习能力的强弱和自身特点合理分组，方便学生间相互协作，共同提高。学生利用电子资料库检索，查阅相关资料，获取丰富的信息资源，通过对各种信息资源的分析研究，提出自己的解决方案。
成果展示，分析归纳。在各小组取得了初步的设计成果后，教师以课堂教学形式组织各小组的成果展示与评价。在课堂上通过虚拟实验室系统和数字投影仪，展示各种解决方案所取得的生理信号滤波效果，分析它们的优缺点，引导学生分析归纳出解决此类问题的思路与方法，并共同探讨最佳设计方案。
五、结语
“加强实验教学和实验环节，抓好综合性和创新性实验，大力培养学生实践能力”是我国高校推进自主创新，落实“高等学校教学质量与教学改革工程”，培养创新人才所需采取的重要措施[4]。本文总的改革目标是“遵循以学生为本，注重以互动式教学为核心的教学观念，构建有利于增强求知欲和创造力的课程教学模式”。本文提出的多模式开放性实验教学体系摈弃短期实验唯一结果论的定性实验，强调以“长时程跟踪的过程启发式”为主的定量累积式综合分析实验，在整个学年中分阶段构建以实验教与学为中心的综合型数字化实验教学环境；鼓励学生自主采用各种软硬件仪器平台，灵活选择信号分析方法，加强对信号分析的能力和对结果的理性认识，发挥实验课的实践性优势。通过施行开放式多结果的过程化实验教学模式，注重实验知识的延伸，完善考核制度等改革措施，最大程度地增强学生的自主性与参与性，积极响应国家“卓越工程师教育培养计划”，培养出具有专业领域特色，能够基本独立完成初级软硬件规模设计和开发工作的创新型、应用型、复合型、外向型的“卓越工程师”型储备人才。
[参考文献]
[1]张晓东.人才培养与产学研结合实践中的问题及对策[J].沈阳航空工业学院学报，2009，26：41-44.
[2]黄解军，袁艳斌。大学新生专业思想教育的思路及对策[J].教育探索与实践，2007，8：51-53.
收稿日期：2013-09-19
作者简介：毛万红（1978-），女，浙江理工大学建筑系讲师，硕士，主要从事建筑物理环境控制方向的研究，（E-mail）。
摘要：课程实验是建筑物理课程教学的重要部分，是巩固理论知识和培养实践应用能力的重要环节。文章提出建筑物理课程实验教学应当把培养学生的创新意识放到重要位置，重视实验整个过程的内容，从多个层面拓展实验教学形式，以达到实验教学目的；实验中还应注意培育学生的科研精神，激发学生求知创新的积极性。
关键词：建筑物理环境；科研精神；实验教学；意识培养
中图分类号：TU11-4；G642.423 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2014）01-0130-03
建筑物理课程是建筑学专业重要的必修课之一，主要学习建筑设计中物理环境问题的解决思路与方法，是建筑节能、绿色建筑的重要理论基础。课程内容包括建筑热环境、光环境和声环境三大部分。要求既要掌握理论知识，又要在掌握理论知识的基础上，了解一定的材料、构造和设备知识，并能灵活运用进行设计实践，因此，该课程计划中设置了必要的实验教学。传统实验多以基础操作和验证理论为主导，效果差强人意。近年来不少院校提出由传统基础验证型实验向综合设计型实验转变，除此之外，笔者认为在实验内容、形式的设置上还应重视培养实验者（学生）求知创新的意识，并从多个环节拓展实验教学形式[1-4]。
一、以创新意识的培养为基础
20世纪80年代中后期， 中国教育界提出了素质教育的教育理念。近年来，关于素质教育的讨论、研究与实践也一直是教育界的热点问题。《素质教育的概念、内涵及相关理论》一文提到：“关注人的发展是素质教育的灵魂、核心和目标。素质教育注重在教育过程中把人的全面发展放在中心地位， 注重人的整体素质的全面提高、个性发展以及创新精神和能力的提高”。[5]笔者认为素质教育的内涵之一就是要注重人的创新意识与能力的培养，而不仅仅是技能的掌握，要让受教育者具有灵活应用技能的创新意识与能力。
近年来，有关绿色建筑、建筑节能的话题受到关注，建筑学课程中相关的内容也不少，但在设计创作中真正体现出来的并没有绿色建筑理论那么普及，多数还停留在节能技术的简单采用或强制执行规范的层面上，问题的关键还是设计师在这方面缺乏主动意识。 建筑物理课程作为建筑学建筑环境类专业基础必修课，无论是理论教学还是实验教学都应当把培养学生的创新意识放到重要位置。理论教学中应强化学生对基本原理的理解和掌握，为其在实践中的灵活和创新的应用夯实基础。在实验教学中应加强对学生的引导，实验前期应尽可能激发学生的实验兴趣和热情，如指出与实验内容相关的建筑设计环境问题，或身边的建筑中存在的环境问题；实验后期总结展示学生实验成果，鼓励学生互相交流实验心得，探讨把实验成果应用于设计实践的方法和后继研究的可能。
二、开展科研式实验教学
实验教学是教学的重要手段，它不仅可以强化理论教学效果，而且更重要的是，在实验教学中学生由被动接受知识者转变为主动的实验实施者，这对培养学生的自主学习与创新能力具有十分重要的意义。因此，充分发挥学生在实验教学中的主体能动作用至关重要。
传统的实验教学往往强调通过具体的实验内容的操作与记录来验证实验的结果，学生的主观能动性得不到充分体现。笔者认为，只有让学生参与实验的全过程，即实验对象的选择，实验方案的制定，实验结果的预测，实验过程的实施，实验结果的分析，具体而言，就是从问题的提出，到发现实验结果的多个可能性及其内在原因等整个过程，都由学生亲身体验和参与，才能真正锻炼和培养学生自主思考的能力。
要鼓励和引导学生把实验的整个过程，当作基础科研来尝试，激发学生自主求知思考的热情。如在建筑光学部分，笔者以所在学校建筑的自然采光现状为实验内容，要求学生分组自主进行实验设计，引导学生围绕主题，结合平时学习的知识、生活体验及设计实践，提出拟解决的问题，形成实验小课题，组织小组讨论其研究意义、可行性和具体实验内容。实验小课题重在其实际意义，可以是探究相关设计实践中的疑惑，亦或是理论学习规律的定量求解。如观察教室空间中眩光出现的位置规律、强度和影响；教学多媒体授课和黑板授课采光环境的视觉适应性；典型教室空间采光系数的比较分析，可以具体到某一影响因素的定量分析等等。要求学生制订实施细则，做好小组内部的分工，记录实验全过程，包括实验设备（照度计，亮度计等）的测试数据，以及环境的观测与体验等。最后讨论分析并完成实验报告。研究的结论完全取决于整个实验过程的客观事实，可以是正面的，肯定的，也可以是负面的，甚至可以无定论，仅仅是引发的思考等。
由于课程总时数与实验设备资源的限制，要开设全部实验大多数院校都难以做到。因此，可以重点开展两到三个实验项目。关键是要重视学生在实验全过程中的参与程度和方式，要充分调动学生的积极性，培养学生主动思考的习惯和能力，取得事半功倍的效果。
三、构建多层面实验教学环境
对未能开设的实验项目，可结合课堂教学与课后实践环节，构建多层面实验教学环境，满足实验教学的需求。
（一）借助多媒体引入多种形式的实验教学
充分利用多媒体教学优势，在课堂教学环节穿插演示实验视频。如在建筑热环境的建筑日照与遮阳的讲解中，借助建筑日照软件或三参数日照仪，模拟不同地区不同时间段的太阳位置，帮助学生直观理解太阳运行规律、太阳高度角和方位角，引入建筑案例检验其建筑日照与建筑遮阳设计的实际效果。
课堂教学中引入国内外相关学术研究中的实验过程与结论，强化学生的环境控制意识，学习环境控制设计方法。如在建筑声学有关噪声控制的讲解中，引入对某住宅区噪声监测实验的设计与结论等等。
（二）设计作业中引入建筑性能辅助设计软件
鼓励学生在建筑设计作业创作中运用环境控制类辅助设计软件（如Ecotect），利用软件定量分析建筑设计方案中的声环境、光环境、热环境的实际效果，了解方案的设计决策对建筑的内部物理环境、场地物理环境及建筑能耗所造成的影响，并将此作为设计依据之一[4]。
（三）组织学生参观优秀生态建筑设计案例
组织学生实地参观优秀的绿色建筑实例，让学生近距离学习了解实际案例中有关材料、技术及设计等方面的知识，并切身感受建筑作品最终的实际效果。
（四）开放性实验的开设
除传统选修课外，可独立开设小班制实验选修课，针对学生兴趣特点和教师科研方向开展个性化教学实验，不仅可以提高高校实验设备的利用率，也可以满足学生参加大学生科研竞赛、毕业设计的相关需求。
四、结 语
实验是意识主导的实践行为，它不仅是科学研究的基本方法，同时也是学生学习的重要手段。在建筑物理课程实验教学中强调对学生创新意识的培养，引导学生在建筑设计中关注问题，并以此为创新设计的突破点，是提高教学效果行之有效的方法。
参考文献：
[1]金薇.建筑物理实验教学探索[J].高等建筑教育，2013（2）：151-154.
[2]黄险峰， 陆益民.关于在建筑物理实验教学中开展创新型实验的探讨[J].广西大学学报：哲学社会科学版，2009，增刊：103-104.
[3]凃宁宇，刘洋.建筑物理实验教学的创新与实践[J].广东化工，2011（8）：189-190.
[4]谢芳.论将学生主体作用贯穿到建筑物理实践教学中[J].高教研究与实践，2012，Vol.31. No.1：67-74.
[5]素质教育的概念、内涵及相关理论课题组.素质教育的概念、内涵及相关理论[J].教育研究， 2006（2）：3-10.
Architectural physics experiment course emphasizing innovative
consciousness cultivation
MAO Wanhong
（Architecture Department， Zhejiang Sci-Sech University， Hangzhou 310018， P. R. China）
关键词：应用型人才；环境监测；课程改革；建构主义
作者简介：翟琨（1978-），女，辽宁沈阳人，湖北民族学院化学与环境工程学院，副教授；向东山（1974-），男，土家族，湖北恩施人，湖北民族学院化学与环境工程学院，副教授。（湖北 恩施 445000）
基金项目：本文系湖北省教育科学十二五规划课题（课题编号：2013A033）、湖北省教育厅2013年人文社会科学项目（项目编号：13g333）、湖北民族学院2012年校级重点教研项目（项目编号：2012JY013）、湖北民族学院2013年校级重点教研项目的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）03-0103-02
应用型本科教育是以培养具有专业知识背景、有创新能力，并且掌握现代产业技能的应用型人才为目标，能满足区域经济社会发展对人才的需求。环境监测是环境类专业的主干课程，课程本身蕴涵了丰富的理论知识和实践知识，并为环境影响评价、污染控制工程等专业课程的学习和毕业设计等教学环节的进行奠定基础。[1]针对市场需要和学生素质与能力的培养，普通省属本科院校环境监测课程教学应以培养应用型人才为导向，从课程改革方向、理论教学改革、实验教学改革和教学方法改革四个方面进行改革，以培养理论与实践并重、综合素质过硬的应用型人才。
一、明确课程改革方向
1.课程改革指导原则
环境测课程改革既需要具有现代民族特色，又需要具有世界眼光，因此无论是理论课程改革、实验课程改革还是教学方法改革，其理论基础必然具有多样性特征。在课程改革中，中国特色是极其重要的一个元素；同时课程改革又需要放眼世界，借鉴与吸收欧美和日本等发达国家的教育和课程理论，例如现代课程论（布鲁纳的结构课程论、布卢姆的掌握学习理论等）、现代教育论（素质教育思想、人本主义教育思想等）、后现代课程观（建构主义教育观、多元智能理论等）。因此，环境监测课程改革的总体方向应该是在准确认识我国现阶段教育发展基本特点的基础上，与西方先进教育理念有机结合，充分体现立足现实、放眼未来的品质。[2]
2.后现代课程论
知识观是课程设计和编制的三大基石之一，它决定了课程观。现代课程论和后现代课程论的课程观具有明显的差异，现代论的核心内容是科学知识，现代课程具有知识霸权，现代教学过程是一种知识控制，过程课程目标是知识论的，课程编制是自上而下的，学生是被动学习的。后现代有关知识的观点则是反思和改革科学课程，开发本土课程，加强人文课程，在教学过程中反对知识霸权，课程目标更加关注人的生存与发展，课程编制自下而上，学生以主动学习为主。长期以来，在课堂教学中一直比较侧重于类比思维模式和知识霸权与控制的教学模式，教学效果虽然可圈可点，但学生主动思考、主动学习的能力还有待培养，而后现代主义教学观恰恰可以解决这一问题。因此后现代主义教学论对于现有高等教育课程改革具有启发意义，其中的建构主义理论更是重点研究和应用的理论之一。[3]
3.建构主义理论
建构主义理论认为，知识并不是通过教师的传授而获得的，而是学习者通过一定的情境，也就是在某种背景下，借助他人（包含教师、学习伙伴及教学媒体）的帮助，利用学习资料，通过意义建构的方式得到的。建构主义理论提倡在教师指导以学习者为中心进行学习，一方面既强调了学习者的认知主体作用，另一方面又不能忽视教师的指导作用。因为教师是意义建构的帮助者和促进者，学生是信息加工的主体以及意义的主动建构者。建构主义的学习环境包含四个要素，即情境、协商、会话和意义建构。[4]
4.课程改革思路
在具体实施中，首先需要明确环境监测具有综合性、实践性和应用性强的特点；秉承地方省属普通本科院校教学“必需、够用”的基本原则，立足于类比思维和现代教学理念，强化后现代教学观念尤其是建构主义理论，以培养应用型人才为导向加强课程改革力度，确立环境监测课程教学改革方向，即以课程改革基础理论为指导，整合理论教学内容，加强实验教学改革，转变教学方式和教学方法，以应用型人才培养为导向进行课程改革的基本思路。
二、理论教学改革
随着建构主义理论在高等教育教学中的运用与逐渐流行，基于建构主义所形成的新的科学教学模式方兴未艾。这种新的教学模式要求在课程教学中把学习知识看作为学生主动建构知识的过程，在构建过程中认可学生已有的知识体系和知识经验在学习中的重要作用，并恰当地引发学生的认知冲突，激发起学生对科学探究的强烈欲望；同时充分发挥教师的主导作用，高效地为学生的知识建构提供必备的支持条件，并给予形成性评价，强调学生在学习过程中的表现。[5]因此在环境监测课程教学改革中充分体现了建构主义理论的基本要求。
实践的第一步就是以应用型人才培养为导向对环境科学专业人才培养方案进行修订，充分考虑到情景的置入和意义的建构，打破以往以课程进行教学的方式，充分体现环境科学学科体系有机结合的特点，重新制订课程教学大纲和考试大纲。在撰写大纲的过程中，整合课程内容，突出课程重点，促使学生在学习过程中能够形成完整的学科体系和正确的逻辑关系，有效地引导学生深入学习，而不是填鸭式教学。在具体操作中，采取了如下做法：第一，将环境监测中涉及到的分析化学和仪器分析的原理、方法、技术提炼出来，对关键知识点进行复习和深化；将与环境学、环境化学等课程的交叉和重复省略或简单复习，主要讲授环境监测全过程的知识，如布点、取样、分析、数据处理。由于课时有限，在环境监测质量保证中可以引导学生自学数据处理的相关知识和处理软件（如SPSS、DPS、SAS等），强化学生数据处理能力，确保学生能够从表观数据中找出潜在的规律和趋势。通过这些措施突出环境监测课程特色，这样就避免了环境监测在学习中与分析化学相混淆，更加注重环境监测全过程的学习，让学生更加明确分析测定仅是课程的一个组成部分，而不是全部。第二，强调环境监测的政府行为属性，环境监测是环境评价、环境管理、环境规划等课程的前续课程，[6]通过环境监测数据的分析和解读才能进一步进行环境评价以及环境管理和规划等多项工作。因此环境监测的课程教学改革是进行建立健全环境科学学科体系的重要内容之一，在课程讲授中需要强调与相关课程的有机联系，把环境监测融入到学科体系中去，使学生既要明确环境监测的课程地位，更要系统掌握环境科学体系的构成和理解。第三，室内环境监测更加引起人们的关注，需要加强该方面知识的系统学习。随着人们对环境保护的认识和了解，室内污染监测走入了人们的视野，目前很多一、二线城市都成立有室内环境检测机构，而在原有教学中这部分内容涉及得较少，在新制订的教学大纲中强化了这部分内容的学习，可以让学生从评价标准、监测手段等方面系统了解室内环境监测。
三、实验教学改革
环境监测是理论与实践并重的一门课程，实验教学改革是环境监测课程教学改革重点所在，其效果极为重要。建构主义要求把科学探究作为学生建构科学知识的最重要的学习方式，要求充分发挥学生在学习中的自主性，把学生作为科学知识的主动建构者，并提供真实的情境，让学生获得经验，在情境中建构知识的理解。[5]实践动手能力和主动创新精神一直以来是理工科课程改革的重要方向之一。因此，如何把现代教育教学原理——建构主义理论融入到实践教学中并发挥巨大的能量，一直是课程改革主要探讨的焦点问题。
因此，主要从以下几个方面进行了实践：第一，在传统的实验教学中，验证性实验占有的比例往往较高，现在为了提高学生的实践动手能力和创新能力，各高校都在不同程度地增加综合性、设计性实验。在实践中需要注意的是，有效的设计不是采取诸如“基础性实验+综合性实验”的“加和”模型，而是遵循将开放性、综合性等要素有效整合于每一次实践性课程学习活动之中的“乘法”原则。[7]因此在制订现行实验大纲中，因此在实验各个环节中都要体现出综合性和设计性的元素，而不仅仅是削弱了验证性实验，增加综合性和设计性实验课时，从能力培养的角度尤其从职业能力培养的角度构建实验培养计划。在具体执行中，可以设置1～2个实验，初步训练学生从了解实验原理、实验仪器、实验药品到独立找出药品、配置溶液、实验分析再到数据统计分析的实验室全过程操作，避免不会准备实验的情况。为了拓宽综合性和设计性实验范畴，也可以结合教师科研课题、大学生创新项目等开展实验教学。在实验教学全都均需要强调学生的自主探究、主动建构，实验室和指导教师主要提供的是支持条件。第二，在理论教学改革中已经提到，环境监测并不仅仅是分析测定，布点、采样和数据分析、质量保证等方面的问题是非常重要的。但在学生毕业论文撰写过程中发现，学生对数据的处理能力较弱，而有效数据的取舍、精确度、准确度、时效性以及后续的模型分析、统计分析等对于数据深层次信息的挖掘是相当重要的。因此，实验教学改革也必须强调对数据的分析和讨论，解决只会做实验、计算数据，但不会分析问题、解决问题的现状。第三，目前环境监测方面从事最多的是水和气，但随着社会的发展，各种环境介质都存在着许多的问题，比如全国各地垃圾围城的问题、土壤面源污染的问题、矿山生态修复的问题、交通和建筑噪声扰民的问题，水生生态系统污染的问题等等，这些都是人们在日常生活中经常涉及到的。因此在学习上需要注重对各种环境介质的学习和了解，如果实验条件不允许，不能完全进行实际操作，也可以通过精品课程网站的仿真实验、多媒体课件的制作、仿真模型等来学习和了解相关知识，用于拓宽知识的广度和深度。只有通过有意义的学习，才能使科学知识深入到学生头脑中，才能使主动创新深入到学生思维中，建构主义对于学生主动性、探究性的学习和自主创新精神的培养是相当重要的，对学习的效果具有积极而深远的影响。[8]
四、教学方法改革
教无定法，教有良法。教学方法的改革是一个永恒的话题，其本质就在于因材施教。目前在校大学生大都属于“90后”，基本特点是不喜欢重复与束缚，不喜欢一板一眼的学习方式，喜欢有创造性自由又充满挑战的事情。针对这一特点，结合建构主义理论的基本思想，鼓励学生主动提出各种开放性问题，让学生在问题分析和解决中建构知识；开展多种形式的对话，在对话过程中建构知识；鼓励学生之间的合作与交流，为知识的社会建构提供机会；鼓励学生自我反省，并对学习过程进行自主监控。[5]
根据环境监测课程自身的特点，在教学中尝试采用了案例教学法进行教学。案例教学法指教师根据教学内容及教学目标创设案例，以案例作为基本教材，组织学生开展分析、研究、表达等活动，让学生在具体的问题情境中积极思考、主动探索，以培养学生综合素质的一种教学方法，它是一种开放式的教学方法，不要求有统一的标准答案，而是要求从案例分析与讨论中获得启示和意义。[9]例如：环境介质中存在着很多的污染物，在进行环境监测和评价时不可能每一种污染物都需要检测，如何选择被测物质？首先提出一个问题，学生必定会想到需要监测优先污染物。哪些是优先污染物呢？那么，给出一个具体的案例，燃气管道泄露需要如何应急处理及应急监测？印刷厂污染排入受纳水体要如何监测？给出典型案例，提前1～2周发给学生，查阅资料，集思广益，小组分析，课堂讨论，最后由教师归纳总结。这个过程，教师并没有全堂讲授，更多地引导学生去思考问题，去分析问题，解决问题，问题成功解决的过程也就是建构知识的过程，提升能力的过程。
参考文献：
[1]陈娴，程洁红，孔峰.以培养应用型本科人才为导向的环境监测课程改革[J].当代教育论坛（教学研究），2011，（11）：47-48.
[2]吴永军.正确认识新课程改革的理论基础及其价值取向[J].教育科学研究，2010，（8）：5-8.
[3]邹海燕.基于后现代主义视域重构高等教育课程观[J].中国高教研究，2009，（5）：80-83.
[4]孔宪遂.试论建构主义理论对教学的启示[J].清华大学教育研究，2002，（S1）：128-133.
[5]袁维新.建构主义理论运用于科学教学的15条原则[J].教育理论与实践，2004，（19）：57-62.
[6]奚旦立.环境监测第3版[M].北京：高等教育出版社，2010.
[7]陈水木，黄志中.高职《环境监测》课程改革实践[J].江西化工，
2009，（3）：130-131.
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