刊名:环境技术
主办:中国电器科学研究院股份有限公司
主管:中国机械工业集团有限公司
ISSN:1004-7204
CN:44-1325/X
影响因子:0.189802
被引频次:9816
数据库收录:
统计源期刊(2018);期刊分类:环境与安全
1 动 因
现今,应用科学大学在环境技术领域的工程师培养面临着多种挑战。一方面,入校新生的知识水平越来越参差不齐;另外一方面,我们必须向学生在大学时期就传授各种不同的专业及跨专业知识和技能,培养他们具备各种行动能力(Handlungskompetenzen)。这个学科领域里各专业人才培养的特色应当是既以科学、社会和经济的要求为导向,也同时要兼顾学生对专业本身的兴趣。
博洛尼亚进程对工程类人才培养体制产生了深远并广泛的影响。但是,高等院校各个专业的继续发展和提高不能滞留于只是改革框架条件,我们更应当利用这些新的框架,在教学上采用多种形式的教学方法,促进我们对本科和硕士学生的能力培养。
教学理论与方法只有在与专业上的要求相互匹配时才能被广泛接受。在此前提下,德国工程师协会能源与环境分会人才培养与进修专业委员会的一个工作组推出了这样一些新型的教学方案,我们称之为“环境技术领域的研究式教学与学习(FL2UT)”。
这些方案能够促进学生形成应具备的能力,促进教师拓宽自身能力,并且也适合把它们用于环境技术领域新型专业的模块化课程体系中。
2 环境技术领域学术教育的要求
环境技术类专业的毕业生就业范围十分广泛。他们的就业单位不仅可以是工程师事务所和规划事务所、私营或者地方的能源供应企业以及废物处理机构、协会组织、回收企业、机械及设备制造企业、能源企业、化工与制药企业、食品与生物技术企业,还可以是公共服务领域、经济咨询处与环境管理领域的公共服务机构。他们将来的主要任务是在上述领域规划、实现、监控、实施环境技术工艺、设备和流程,同时也包括管理与此相关的过程。另外一个十分重要的工作领域是企业里的环境保护,以及出于环境保护目的对工业流程和工作流程的优化。[1]因此,环境技术工程师的工作领域明显超出人们目前的普遍认识,也就是说,它不局限于再生能源、资源有效利用、废物与回收和水经济领域,而是远远超出这些范畴。
环境技术领域的高等教育涵盖了人才培养的以下方面:知识与认知、工程学方法、研发与设计、检验与评价、工程师实践、关键能力。学生应当获取工程技术、数学和自然科学方面广泛的知识与技能,这些知识和技能应使毕业生可以胜任并负责职业中需要运用科学知识和方法的工作。学生特别应当能够为了避免对环境造成负担或者为了采取相关环保措施,可以在兼顾企业经济、环境和安全技术要求的同时,把在工程和自然科学领域取得的新成果转化到工业与企业生产中。在此,我们人才培养的目标是学生能够对环境技术工艺流程进行经济性的规划、管控、优化、监控,并能够研发并运作相关设备和装备。[1]
为了使我们将来的环境工程师具备上述素质与能力,通过不同的传统课堂形式我们在人才培养中区分三个层次,即知识的获取、技能的掌握与发展、各种能力的形成。传统的教学方式以讲授课为主。此外,在应用科学大学,研讨课也非常重要,学生在研讨课上可以以小组工作的方式与教师进行对话,并因此能够较好地加强知识性学习。实验课也是必不可少的一种教学形式,在实验课上,学生可以在实验室、电脑前操练实践技能。另外,理论知识的传授还需配备一些专门的练习课(特别是针对数学和自然科学而言)和辅导课。
3 研究式教学与学习
3.1 定义与目标
传统的教学方式,如讲授课、研讨式课堂、实验课、练习课和研讨课虽然在标准化的知识与技能传授方面有很强优势,但另一方面,在才能与能力的培养方面却较为欠缺。为了有针对性地培养学生今后能够满足日常工作的要求,向他们传授社会能力,并引导他们能够独立工作,开拓思路,我们展开了一些关于研究式教学和学习的探索。
我们在展开对“环境技术领域的研究式教学与学习”之思考时,在“(知识与技术)转化”这个概念上找到了切入点。特别是在联邦各州的高等院校法里,这个概念很明确地也适用于应用科学大学:“应用科学大学通过应用导向型的教学完成这些任务(发展科学);他们从事应用型研究,可以实施研发计划。高等院校促进知识与技术的转化。(莱茵兰-普法尔茨州高等院校法,2010年10月10日版第2款,第2段与第6段)
然而,对知识与技术的转化人们往往有不同的理解。
知识与技术转化不是仅由高校确定方向的单行道,也就是说,高校不能单独决定什么是对企业有益的,企业和研究机构之间更多的是应当建立一种研发伙伴的关系。知识与技术转化也不仅仅局限于由企业把研究机构的研发成果实现为适合市场销售的产品。
研究式教学与学习的理念是学生在其学习期间应当积极赢取新发现、新认识,并因此创造出新知识。另外一方面,教师也应当参与到终生学习的过程中。他们必须保持并发展自身的专业素养和能力,在自己经验和能力的基础上向学生传授关键能力(软技能),同时在教学方法上持续不断地进行提高,通过不同渠道获得新的见解。教师和学生之间在此相互紧密的依赖性也得以彰显。
知识与技术的转化主要通过以下形式进行:
*委托科研;
*合作;
*人员交换;
*信息交换;
*培训与进修。
这些知识与技术转化的活动也为本科专业,特别是硕士专业的学生创造了新的、具有吸引力的活动领域。在高校教师或者高校的一个研究所与企业或某些机构进行的项目中,可以让学生参与进来,或者学生可以以做科研论文、本科毕业论文、硕士毕业论文的形式独立从事一个项目。
与认证机构的要求相符,这样不仅可以向学生传授理论知识,还可以向他们传授如何目标明确地应用所获取知识的技能,而这一点是传统教学课堂不能完全实现的。学生越是独立地进行知识与实践之间的转化,他们确实能够形成各种能力的机会也越多,也就是说在已掌握技能的基础上通过积攒经验形成各种能力。
教师通过做项目,即教学与实践之间的转化,也从其中积攒的经验受益,因为他们会因此为学生分析潜在的就业市场的需求,并目标明确地培养学生,使学生能够满足这些要求。
3.2 FL2UT 的项目管理
3.2.1 项目管理
根据DIN 标准,项目管理(PM)是开展、进行一个项目过程中所有领导任务、领导组织、领导技术与方法的总和。项目具有以下特征:目标导向性、唯一性、错综复杂性、合作性、组织性、重要性与时间限制。
在应用科学大学,从项目管理的角度评价学生的毕业论文,主要是根据项目的性质,以企业的、客户的,或者项目参与人的角度为标准。因此,一个项目可以/必须首先以客户或者流程为导向。由于项目具有唯一性的特征,所以,项目类型的数量实际上正如项目本身存在的数量一样多,在科学领域当然主要是科研与研发项目。
高校从教学方法的视角来看,展开项目工作可以加强跨专业合作、提高现有资源的有效使用度,同时也是对学生自我组织、自我管理、自我负责要求的体现。
项目组成员的数量须根据具体项目的规模而定。一般来说,参与一个项目的人数在3~7人。在进行项目目标描述时应当遵循以下原则:
*目标描述应当准确,但不显露倾向于采用何种解决方案;
*目标应当具有实操性,即明确、易于理解、可以检验;
*对目标做出的描述应当与目标方向一致,并且目标应在规定的时间内可以达到。教师应当特别对此负责。
在目标层级中我们区别成果目标、工艺目标、必达目标和期望目标,其中应当优先考虑的是期望目标。项目管理以含有子目标和工作包的项目构架计划(Projektstrukturplan)为基础。真正的项目计划则由里程碑、费用分类表、流程与时间规划、资源与支出规划,以及规划优化与风险分析构成。学生需要证明他们能够运用经济性评价标准,例如效益值分析、不同种类的摊提计算、收支平衡分析,或者投资回报率等分析方法。一般来说,一个由学生组成的项目团队,其项目计划很少会达到这个深度。项目阶段流程由项目前期阶段、问题分析阶段、方案与方案细致规划阶段、项目实现与项目收尾阶段构成。在项目的每个阶段都会出现问题解决周期,而项目管理方法也需要用于每一个问题解决周期,采用适当的工具和工作方法在此也必不可少。表1根据项目阶段和功能分类,示范性地展示了可以采用的工作方法。
3.2.2 对项目论文的评价
在高校对人才的学术教育领域,评价项目,或者说评价项目论文可以采用不同的评价标准。如果着重评价项目论文本身,那么创新度、原创性/创造性、实际利用性和研发潜力都可以用作为评价标准。
如果以人为焦点进行评价,则可从客户的视角,或者从项目团队、高校的视角出发来衡量项目论文的达标程度。也可以把主要目标和附属目标的达标程度与此挂钩。此外,还可以对选择的项目管理方法(参见表1)、成果报告、成果质量、时间的遵守情况等进行评价。
表1 项目管理中的工作方法工作方法↓应用于→阶段问题分析制定方案制定细化方案实现项目收尾功能管控寻找思路分析评价/决策规划监控创新方法卡片问询法(集思广益)+++○+++++++头脑风暴法+++○+○举隅法++○+德尔菲法+++++形态分析法+○+○○心智图法++○++○分析方法采访/问卷调查++○文件分析法++○组合分析法+○++情景模拟分析法+○++关联树法+○+○因果图++风险分析+○+++决策方法审核内容清单○+++○○+ABC分析法+++○价值分析○+○++效果律○+○+○○+决策树++++规划方法构架规划+○+条形图+++要径分析法+++监控方法趋势分析○++○○+成本-时间图○++○○○+里程碑-趋势分析○++○○○+规定日监控+○+
3.2.3 纳入教学计划:模块说明
我们建议实践项目分别在本科和硕士专业里采用以下的“模块样本”,见表2。
表2 模块样本模块名称项目学习代码XXX学期专业本科模块负责人(用下划线标注)和教师教务主任,所有教授属于本模块的教学活动(每周课时)项目学习(4SWS①)授课语言德语内容/标准(应当传授哪些专业内容、方法、专业实践内容以及跨专业内容)以团队形式展开项目工作:- 调查项目课题的相关信息- 现状分析、定义目标- 制定工作计划- 实施工作计划- 展示结果及建议- 必要时举例力求达到的学习成果(知识、技能、能力,例如:学生熟悉、知道、能够……)学生结束本模块的学习后能够:- 领会本学科的内在复杂关联性和任务- 拟订不同的解决方案- 从经济与环境视角出发评价不同的解决方案- 应用项目管理、项目工作、规划工作流程的方法- 应用其在团队工作、时间管理、独立工作以及工作系统化与条理化方面的经验学习形式研讨、自主学习、项目工作媒体形式-考察学习-/考试形式考试形式:口头报告或者论文(40小时),或者设计(40小时)学分5学习量出勤: XX小时自主学习: 150-XX小时总量: 150小时模块的时长与提供频率1学期,每年冬季或者夏季学期学习条例中规定的修本模块的前提条件第1学期和第2学期共取得了60学分后方可修本模块建议应具备的前提条件(例如:基础知识)无必修/限选/任选限选教学计划所属专业环境技术本科,或者诸如此类的专业文献公布项目课题时公布文献①译者备注:SWS是指授课期间的周课时,1SWS为1个课时,即45分钟,4SWS为4个课时,即每周3个小时。
续表2模块名称副标题项目模块模块代码XXXXECTS(欧洲学分互认体系)学分12专业硕士规定学期模块开始(WS/SS②)SS+WS模块提供机构简称PROJ模块负责人模块类型(必选/限选/选修)必选修本模块的前提教学活动 -项目工作-项目演示报告教师XXXX,专业教师(项目导师和本专业其他模块的教师)教学内容项目管理基本原理以小组工作的方式展开项目工作:- 就项目课题查找信息- 现状分析、定义目标- 制定工作计划- 展开所计划的研究和活动- 演示汇报项目成果和建议力求达到的学习成果(知识、技能、能力,例如:学生熟悉、知道、能够…)学生结束本模块的学习后能够:- 在研发项目中形成独立的思想- 提出科学假设或者发展目标- 系统化开展专业领域的项目,并采用项目管理的方法监控- 在项目团队里独立组织工作的分工- 独立分析实践中广泛出现的问题- 将项目的不同视角联系起来- 就有争议的问题形成自己的看法并能够抗辩- 把自己得出的结果与科学和技术现状进行比较并独立分析、展开科学性与技术性的讨论,并能够质疑得出的结果- 根据项目成果的具体用途采用相应方法展示成果教学形式讲授课和研讨课(xx%),小组辅导(xx%)文献/资料不同项目课题适用不同文献学习量讲授课堂与研讨课堂的出勤时间:xx小时小组座谈:xx小时自主工作:xx小时考察学习-/考试形式项目成果展示(口头、书面)使用性备注②译者备注:SS(夏季学期)相当于中国的春季学期,WS(冬季学期)相当于中国的秋季学期。
3.3 FL2UT 项目的实践案例
3.3.1 苏德布克能力中心有限公司的最佳实践案例
奥斯法利亚应用科学大学和苏德布克奥斯法利亚应用科学大学的几位教师作为股东成立了苏德布克能力中心有限公司,下面介绍的便是与这个公司合作的最佳实践案例。
以前,水经济与土壤管理硕士(Diplom)专业里有一门项目课,课时量为每周6个课时,现在在本科专业是5个学分的学习量。学生应当通过这个模块学习如何进行项目工作。我们要求每两个学生在一起做一个具体的项目。
举例如下。
任务:通过预先热处理是否能够提高淤泥垢的沼气采获量?
组织:从项目学习小组中挑选出一名优秀的学生。
实施:挑选出来的学生在一家垃圾场企业委托的项目中参与活化污泥设备的实验。
结果:在涉及的委托项目中,这名挑选出来的学生以做硕士(Diplom)毕业论文的形式为这个项目的开展做了准备工作。学生独立自主地与垃圾场企业相关负责人进行了对话,规划了实验,并评价了实验结果。学生做这些工作也获得了劳酬。
这名毕业生接下来在高校的一个鉴定中心得到了一份工作,继续从事项目工作。这个工作岗位的期限先是两年,之后可以再延续。从事这个工作也意味着他要独立招揽项目。
3.3.2 莱茵-美茵应用科学大学(威斯巴登、鲁斯海姆、盖森海姆)的最佳实践案例
学生应当尽可能在切实可行的条件下在一个层级制结构的小组里,并在一个预先确定好的时间段内做一个结合实际的项目。这个小组由一名教师负责指导,小组必须通过民主选举选出两位项目主管。通过项目学习,能够培养学生在限定时间内独立完成专业任务的能力。
举例如下。
任务:一个小城市的能源效率。
搜集一个小城市的能源消耗数据,由此预测出这个城市减少能源消耗和二氧化碳排放量的潜力。
这是一个跨学科的课题任务,时间限定为4个月。
组织:第5学期的15名学生组成一个小组,通过民主选举选出2名项目主管,同时建立5个分组,每个分组由2~3人组成,负责一个子项目。特殊之处:要求学生面向居民做问卷调查。
实施:
* 项目启动由教师主持;
* 检查学生的基础知识;
* 各个分组自行与小城市的代表进行联系;
* 经常并定期与教师、各分组、小城市的代表交流信息。
学生要总结中期成果,并有相应的文档记录。
成果:分组的组长向小城市的代表通过PPT展示“鉴定”结果。
项目主管评价每个组的结果展示报告并打分,同时陈述给分的理由。令人吃惊的是,项目主管的评分与指导教师的评分极为吻合。
3.3.3 “一个猪圈的能源优化”项目,不来梅应用科学大学
这是一个针对一个本科专业第3学期及第4学期学生的项目,共30个学分,由4~5名教授指导,分为5个模块。
任务:一个猪圈的能源优化。
组织:在第一堂启动课里,教师首先通过project-idea-note (项目概念书)“ 的方法(每个项目最多两页)向学生介绍了多个项目,然后教师离开教室,学生必须自己平均分配人员建组,每一组承担一个项目。在第3学期,学生与教授签订一份项目委托协议书,教授是项目委托人。
实施:首先,学生在学期开始时制订一份义务书/任务书交给教师审阅,以此作为学生提供项目服务的意向书。之后,学生在这个基础上对要完成的任务做出具体描述、确定项目的进行阶段、提供项目流程计划表。最后,学生与教授签订含有上述内容的项目委托协议书。这些工作必须于第3学期末时结束。
学生在第4学期里根据签订的项目委托协议书按照项目进度计划实施项目工作。项目主管根据参与人的能力分配任务,学生们确定里程碑,制作中期报告并撰写会议记录。教师在项目进行过程中给予学生指导。
成果:项目结束时学生做了一个成果展示,并撰写了项目报告。
如果项目确实是由第三方委托,并且第三方也从项目成果中受益,那么他们会承担学生的路费,并组织一个项目结束庆祝会。
4 结论与建议
我们提出上述教学方法的倡议和建议,目的是促进应用科学大学学生独立工作的能力。教师应当使学生在大学期间就可以接触到将来他们结业后会遇到的日常职业情境,让他们熟悉在这种情境下如何工作,并引导他们展开实践导向性强的学术工作。让学生独立自主地完成一项时间上和内容上有规定的任务,这需要学生具备较好的自我管理、时间管理和项目管理能力,但这种做法同时也可以促进他们形成这些方面的能力。
我们在实践中的初步经验显示,在有限的经费预算和授课期规定的时间范围内,我们设定的目标是能够达到的。
学生通过这种方式可以成功地练习跨学科的工作方式,他们也必须证明其团队工作能力和解决问题的能力。
我们特别建议应用科学大学在应用导向型的本科和硕士专业里设立(职业实践型)项目模块。我们的最佳实践证明,通过按照欧洲学分转化标准5~15个学分设立的模块训练便可取得显著效果。
文章来源:《环境技术》 网址: http://www.hjjszz.cn/qikandaodu/2020/0904/564.html
上一篇:手术室护理中存在的危险因素及预防策略
下一篇:“生态文明智库”成立大会将于北京召开