环境工程专业线上+线下生产实习研究

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[摘要]生产实习，是培养环境工程专业学生实践能力的重要课程。目前，实习实践类课程的线上资源极度匮乏，在疫情防控常态化的形势下，环境工程生产实习如何开展是亟需解决的问题。引入线上教学模式，建设了环境工程专业“线上+线下”生产实习课程。线上部分，通过播放录制视频、厂区现场直播、企业专家报告等形式，提供远程在线实习资源；线下部分，在校园内开展水、气、固、土壤、噪声等内容的分组实习，进行设计、采样、监测、数据分析。“线上+线下”生产实习取得了很好的教学效果，对产学研融合发展、环境专业应用型人才培养具有促进意义。

[关键词]生产实习；环境工程；实践课程；教学改革；过程考核

教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见，明确指出“高度重视实践环节，提高学生实践能力”[1]。实习实践类课程在高等教育、人才培养过程中发挥着重要作用。环境科学与工程是一门实践性很强的学科。生产实习是环境工程专业本科教学中的主要实践类课程[2]，属于专业系列课程。学生在已经系统学习了水、气、固、物理性污染控制工程等理论知识的基础上，通过实地考察、现场讲解、动手实践等方式，强化理论与实践的联系，提升环境工程专业素养，增强对本专业的认识和理解，提高从事环保事业的使命感和责任感。生产实习，一般是带领学生实地考察污水处理厂、大气污染控制工程、固废处理工程等厂区或工程项目，由技术人员现场讲解工艺流程、技术设备、操作及管理等。学生与技术人员交流讨论、了解运行参数，进行现场取样，后续进行相关分析测试。2020年，一场突如其来的病毒疫情席卷全球。尽管以中国为代表的许多国家正在持续开展积极的疫情防控工作，但目前疫情仍在世界各地继续暴发，至今已造成1.1亿人感染、243万人死亡[3]。为了保证人民生命财产安全、减小疫情防控居家隔离对正常教学工作的影响，各大高校积极响应教育部“停课不停教，停课不停学”的要求，积极开展线上教学。基于中国大学慕课(MOOC，massiveopenonlinecourse)等37家平台免费开放的4.1万门在线课程和虚拟仿真实验，基本满足了大部分理论课和实验课的教学需要[4]。然而，关于环境学科的专业实习实践类课程的线上教学资源极度匮乏，在此情境下如何将实践课程从传统的线下教学模式应急切换为线上教学，如何保证课程目标与教学效果不打折扣，成为了亟需解决的难题。在疫情防控常态化的背景下，如何构建“线上+线下”教学模式的环境工程生产实习课程，对实习实践类课程的教学改革具有重要意义。本文以东北师范大学环境工程生产实习课程为例，从课程设计、教学实践效果、实践类课程改革思考等方面，总结了实践类课程线上教学改革的探索与实践经验。

1“线上+线下”生产实习课程设计

为了达到与往年实习相同的教学效果，本次课程采用线上实习为主、线下实习为辅的教学模式。线上教学不是线下教学的简单翻版，与传统的课堂相比，不同地理空间的师生通过网络连接汇聚在虚拟课堂，无法实时了解学生的学习情况。因此，在教学设计上更加注重线上实习的互动性。线下实习根据实际情况，在校园内分组完成各类环境指标的监测和分析测试，弥补线上实习缺乏动手操作能力训练的不足。

1.1线上实习资源与平台构建

线上实习资源主要包括两个部分：一部分是教师根据实习内容与要求录制现场实习视频，介绍工厂基本情况、工艺流程、各操作单元等，授课期间与实习厂区技术人员连线，现场直播介绍当天工况、与学生互动讨论；另一部分由上海污染控制与生态安全研究院与国际水协会(IWA)共同发起的“校-企-协云端实习”的开放资源，选用合适专题的实习讲座进行补充，涉及上海泓济环保科技、苏伊士环境集团、福建海峡环保集团、中电环保等10余家国内外知名环保企业。线上实习采用腾讯会议、Zoom会议等平台进行在线直播，学生通过会议ID或链接进入课堂学习。老师讲解过程中学生可在留言区发言，讨论时段也可与现场连线提问。每个实习内容结束后在QQ群交流讨论，在线完成专项答题，检验学习效果。

1.2线上教学过程安排

线上实习开始前，对学生进行相关在线平台的使用培训，线上实习指导书，召开实习动员会强调本次实习的注意事项、课程考核要求等，针对实习安排进行答疑。每个实习内容分为课前、课中、课后三个环节进行管理。1.2.1课前至少提前1周预习任务、作业要求、提交事项；实习前1天在课程群通知，提醒学生实习内容、具体时间、在线平台、课程链接；单独提醒要做分享展示的同学做好准备。课前工作保障学生做好充分准备，复习理论知识、了解相关技术的最新进展与突破、提前思考交流讨论的问题，做到带着问题去学习、有准备的去实习。1.2.2课中教师负责课程的主持与组织，介绍本次实习内容、特邀嘉宾。学生进入课堂后，听从主持人安排，观看直播(实习视频+厂区工程师连线，或现场专家报告)。学生在观看直播过程中可在留言区提问，由助教归纳筛选问题通过主持人向专家询问，也可在讨论时间段与专家连线进行交流讨论。另外，部分专题设置了学生展[收稿日期]2021-02-24示环节，学生通过校际合作或小组合作共同完成一份主题作业，筛选优秀作业进行分享。课中部分注重师生间的交流互动，增强学生的课堂参与度，优化学生的体验感。1.2.3课后根据每次实习的专题内容设置在线测试，学生在规定时间内完成，并对表现优异的同学给予奖励。学生通过调查问卷反馈线上实习存在的问题、学生的需求、改进的建议，以便教师及时调整优化线上实习过程。通过QQ群交流讨论实习专题内容的重点、难点，对测试题目进行讲解和答疑。线上实习全部结束后，每人撰写一份实习报告；根据实习内容分小组制作专题海报，在QQ群展示。课后部分注意了解学生的学习效果，进一步强化理论知识的实际应用，根据学生反馈意见调整优化线上实习过程与安排。

1.3线下实践教学

线下实践是对线上实习的重要补充，主要在校园内完成。线下实习涉及多种环境要素，包括设计、采样、监测、数据分析等较多环节，由于时间和仪器设备等客观条件限制，采用拼图式合作学习教学法(Jigsaw)[5]。(1)将学生分为水组、大气组、固废组、土壤组、噪声组、工艺组，分别由不同的实习老师指导，同时开展校内实习。前五组，根据校园平面图设置监测点位，确定取样方法、监测指标，进行取样或现场监测，在实验室制样、测试，整理数据、完成分析报告。工艺组，根据本校环境工程专业特色，分别在实验室运行再生水生态储存大型反应器、中试规模的校内水处理设施、工业废水处理中试反应器，监测反应体系数据，分析该工艺的水处理效能。(2)各组学生完成相应的实习内容之后，以小组为单位制作PPT，向其他同学分享本组的实习内容、过程及结果，小组之间根据PPT报告内容进行交流讨论，加深对学习内容的理解。通过这种方式使全班同学完成全部内容的学习，从而达到课程目标、完成学习任务。全部同学分模块分工合作，共同完成一份线下实习报告。

1.4考核评价

实践课程注重学习过程考核，结合线上实习与线下实习给出学生的课程成绩(图1)。线上实习成绩(50%)分为两部分：每个实习内容结束后都设置了相应的在线测试，综合全部测试得分和线上实习报告给出个人成绩(40%)；线上实习全部结束后分组制作专题海报，通过QQ群评比和匿名投票，得出小组成绩(10%)。线下实习根据学生的平时表现、小组工作贡献给出个人成绩(30%)；通过PPT讲演、线下实习报告给出小组成绩(20%)。实习报告要求逻辑严谨、表述清楚、用语专业、格式规范；实习海报要求展示专业知识、实习内容、形式美观；PPT讲演要求知识讲解正确、语言表达流畅、重难点突出、注重学习效果；实习要求全程参加、积极交流讨论、以任务为导向多位同学协作完成小组实习工作。各部分成绩评定时按照百分制打分，根据最终得分评定课程的最终成绩，优(100~90)、良(89~80)、中(79~70)、及格(69~60)、不及格(≤59)。此外，综合学生间的推荐投票、课程成绩综合评选实习标兵和实习能手，颁发学院证书予以鼓励。

2教学实践效果

“线上+线下”的实习模式取得了很好的教学效果，学生给予了积极的评价。线上实习是实践类课程的一次创新性尝试，与传统现场实习相比，引入了更多优质丰富的实习资源，与同济大学等高校开展联合实习，促进了校际间的资源共享、学生的交流合作，形式活泼生动，学生们形成良好的实习体验。本次实习制作了10张专题海报、1本优秀实习报告册、评选出1名实习标兵、3名实习能手。在校际联合实习中，本校常春藤协会被选为学生环保组织的优秀代表，与国际水协会IWA等国际环保组织同台介绍我们的主要工作，在校际联合实习评比中有12人次进入前1%，有2人在全国优秀实习成果大赛中获奖。

3环境工程实习课程建设展望

实习实践类课程一般是带领学生到厂区和工程现场，以往的教学鲜见在线上开展实践课程。本次疫情迫使实践类课程加速进入线上教学的行列，同时也展现出了线上实习的优势：(1)通过云端虚拟课堂，扩大了实习允许的最大人数，解决了现场实习人数限制的问题；(2)整合各类优质实习资源，实现教育资源的便捷共享、反复播放，解决了现场实习的地域限制问题；(3)开展校际之间的联合实习，促进了高校间师生的合作与交流，解决了现场实习缺乏创新模式的不足。线上实习，可邀请企业的高级工程师、技术研发人员给学生讲解工艺技术的实际应用，让学生认识到理论知识与实际应用技术之间的差距。通过企业高管、行业顶级专家的报告，增强了环境专业学生的使命感和责任感，坚定了同学们投身环保事业的信心和决心。线上实习与线下实习相比，在教学设计上更需要注重I+C模式的互动性，即，人与教学资源交互(I)，师生之间的交流互动(C)[6]。通过互动促进学生学习，及时反馈学习情况，以保障异步课堂的学习效果。当然，线上实习在动手操作能力训练方面的不足仍然较为明显，可适当补充开展线下实习来强化学生的实践操作能力。在未来实践类课程的教学中，应当充分利用信息网络技术，整合国内外实习资源、积极开展云端实习。积极发展“互联网+教育”，建设创新性的实践课程，改进实习类课程的教学模式[7]。通过线上实习拓宽学生的视野，加强校际间的资源共享，促进高校、企业、科研院所、环保组织之间的交流合作，推动产学研的深度融合与发展。环境工程是应用性很强的专业，生产实习在学生实践能力培养方面发挥极其重要的作用，也是高校与企业之间关键的连接环节。在“线上+线下”的实践课程教学模式下，应当加强课程学习的过程考核，全面提高学生的规划设计、实践操作、团队合作等方面的能力[8]，培养具有坚定信念、创新思维、专业素养、卓越技能的应用型人才。

4结语

环境科学与工程实习课程中采用“线上+线下”教学模式，充分利用线上实习引入优质的远程在线资源，打破传统实习的区域和条件限制，拓宽学生的眼界，提升专业使命感；通过线下实习强化实践操作能力，采用拼图式合作学习教学法激发学生的学习兴趣、提高学生的自主学习能力和团队合作能力。在“互联网+教育”快速发展的信息时代，将线上实习引入到环境专业实践课程的教学过程，是传统线下实习课程教学改革的一次全新尝试，相关工作对实践类课程教学改革、产学研深度融合发展、应用型人才培养具有重要的借鉴意义和启发作用。

参考文献

[1]教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见[Z]．中华人民共和国教育部，2007，02，17．

[2]陈月芳，林海，毕琳．环境工程专业实习实践指导书[M]．北京：冶金工业出版社，2017．

[3]病毒肺炎疫情实时大数据报告[Z]．百度，2021，02，18．

[4]吴岩．应对危机化危为机主动求变做好在线教学国际平台及课程资源建设．中国高校在线教学国际平台课程建设工作视频会的报告[R]．2020，04，12．

[5]NgPatricia，KranzKimberly，AbelesRuth，etal．UsingtheJigsawteachingmethodtoenhanceinternalmedicineresidents'knowledgeandattitudesinmanaginggeriatricwomen'shealth[J]．MedEdPORTAL：thejournalofteachingandlearningresources，2020，16：11003-11003．

[6]胡晶，韩晓东，武喜春．在线课程教学设计探索[J]．中国远程教育，2010，6：39-41．

[7]教育部关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见[Z]．中华人民共和国教育部，2019，10，08．

[8]刘佳，徐竟成，黄翔峰，等．环境科技创新基地培养管理模式的改革与实践[J]．实验室研究与探索，2012，31：79-81．

作者：付亮 崔晓春 周丹丹 范伟 边红枫 单位：东北师范大学环境学院