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基于“科教+产教”双融合应用型本科高校专业课程改革

来源:江苏理工学院作者:叶招莲发布:2023-06-07 14:57分享:

江苏理工学院 叶招莲  主持完成了江苏省高等教育学会2021年江苏高校“教学研究工作”专项课题“2021年江苏高校“教学研究工作”专项课题”(课题编号:2021JSJY008),课题组主要成员:杨惠、赵竹子、马帅帅、孔峰、钱蒙蒙、吴海燕、顾爱军、杨婷婷。


一、 课题提出的背景

      用人单位难以招到综合素质高的合格人才,大学毕业生又找不到合适的工作,毕 业生和行业发展所需人才不对接,这说明学校培养的人才(人才链)与社会需要(产 业链)严重脱节。以环境工程专业为例,智能制造、大数据时代,在线环境检测仪器 和平台开发方面人才,和集环境监测、监理、环保设施建设运营、污染治理等一体化 环保服务的环保管家人才严重不足;而环境评价、环境检测人才局部过剩,这就是所 谓的人才供给侧结构性矛盾。造成以上矛盾的原因非常多,包括教师重科研、轻教  学,科研和教学没有有效融合,导致学生学习内容陈旧、教学方式落后、学生主动学 习积极性不高等,学生在学校学习的理论和实践知识(课程学习)无法用于企业生产 实践等。 地方应用型本科高校产教融合实践中存在企业参与产教融合动力不足、产教 融合合而不深、合而不稳、不长久等诸多问题,必须要在动力、运行和管理体制方面 进行产教融合机制创新,才能全面深入实施产教融合人才培养,目前关于科产教融合 机制上还明显不足,而机制不明晰、培养模式不创新是制约双融合实践成效的主要因素。
     为此,深化产教融合,促进教育链、人才链和产业链、创新链有机衔接,是推动 教育优先发展、人才引领发展、产业创新发展、经济高质量发展相互贯通、协同促进 的战略性举措。创新“科教+产教”融合的人才培养模式,通过“教育与产业、教学与科 研”结合,优化相应的课程体系,并且以环境工程专业2-3门核心课程为例,详细探讨 “科教+产教”双融合机制和模式下专业课程改革的实施路径,通过深入分析融合过程中教师科研、企业合作过程中的案例,探讨对课程教学平台、课程内容、教学方式、教学资源、团队建设、学生创新能力和学习兴趣等的影响,最终解决人才企业需求侧 和学校人才供给侧结构性矛盾。研究结果为地方应用型本科院校人才培养、课程建设 提供科学的借鉴,具有一定的现实参考价值。

二、课题研究目标
1 .“科教+产教”双融合机制探索和实践
了解国内外高校在科教、产教融合方面的现状,基于新工科创新驱动发展战略, 探索双融合的机制和方式。
2. “科教+产教”双融合人才培养模式构建和课程体系优化
结合科教、产教融合驱动模式,构建“教育与产业、教学与科研”促进的双融合培 养模式。结合社会经济和产业的发展需求,以环境工程专业为例,优化专业课程体 系。
3.“科教+产教”双融合下课程改革和资源建设
结合“双万计划”专业和课程建设目标, 凝练课程建设的关键要素,从课程内容、 教学方式方法、教学团队、教学资源、实践体系等多方面进行具体建设,使课程改革 和建设成果具有一定的示范和推广价值。
三、 研究创新点
1.结合科教和产教融合的特性,构建“教育、产业、科研”的融合机制,从创新双融 合下的人才培养模式、课程体系优化建设,最后落脚到微观的课程建设和教学方法改 革上。
2.将“科教+产教”双融合机制在环境工程专业人才培养中进行实施,通过平台、合 作育人项目等形成一批教学资源, 包括产教融合教材、 视频资源、 仿真实验、学科竞 赛等成果,课题的研究结果具有一定的实践意义和推广价值。
3.通过和企业的多种形式的合作,包括创新实践教学平台、共同开发实践项目及虚 拟仿真软件等,通过共享主体多元化、共享内容多元化及共享形式多元化,探索了 “讲座、观看视频资料、仿真学习、实习实践”的实习模式,推动了实践教学改革。

四、研究内容                     

1.探索了双融合的机制和实施路径

     为顺应新时代高速发展的需求,科教融合已成为当前高等教育主体教育理念,是 地方普通应用型高校教育事业发展的方向,同时也已成为培养创新型现代化建设人才 的重要途径。 从教育、科技、人才三个方面分析地方普通应用型高校科教分离的问  题,正确梳理教育、科技、人才间的关系, 构建教育-科技-人才双向循环体系,详述 该体系在地方普通应用型高校中实施路径。以科技滋养教育,以教育培养人才,以人 才促进科技,以科技共育人才,人才评价教育,以教育传播科技,将教育、科技、人 才三者有机串联形成双向循环培养模式,这种新型的教学模式为创新型现代化建设人 才的培养开辟了新途径。
2.  创新了人才培养模式, 推进了环境工程专业建设
     以工程教育专业认证的 OBE 理念为指导,依据环境科学与工程类教学质量国家 标准、《卓越工程师教育培养计划通用标准》、《工程教育认证标准》及中国工程教育 专业认证协会发布的《工程教育认证环境专业补充标准》,结合本专业“培养适应社会 及区域经济建设需求的高素质应用型工程技术人才”的办学定位和“环境监测与分析、 资源综合利用”专业特色,注重能力培养,加强素质教育,培养工程知识丰富、工程 能力扎实、工程素质过关的高素质应用型环境工程技术人才。面向产业转型和区域经 济发展,以节能环保细分产业人才需求为导向,积极探索新形势下应用型工程技术人 才培养模式,形成了“需求对接、项目引领、能力递进、职素养成”的人才培养模式。
获批国家一流本科专业建设点、江苏省高校国际化品牌专业建设点,并于同年 11 月完成了工程教育专业认证现场考查。 2023 年,专业获批江苏省卓越工程师教育 培养计划 2.0 专业。
3.  构建了“平台支撑、 项目牵引、实训载体、竞赛驱动”创新能力培养体系
     通过调研分析学生创新能力培养与导师、学院、平台等相关参与方之间的相互作 用关系,采取创新论文选题、学科竞赛项目培育、创新创业项目、学科交叉创新课程 等举措, 构建“平台支撑、项目牵引、实训载体、竞赛驱动”创新能力培养体系,并引 入合适的竞争机制和评价体系,不断提升学生创新能力。
通过平台参建主体汇聚行业、企业、学校等资源,积聚优势开展教学、竞赛、社 会服务,促进师资队伍建设和学生的成长。 以“科教融合”为导向,以提升学生创新能 力为目标,组建创新创业及学科竞赛指导教师团队,构建导师协同育人机制;以“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛、 “互联网+”大学生创新创业竞赛为引领、以“大学生节能减排社会实践与科技竞赛” 、“全国大学生市政环境类创新实践能力大赛”等 新兴项目为核心,以学科团队及教师科研项目为主导,精心组织师生备赛参赛,学生在比赛中不断取得新突破。

4.  基于双融合,对专业核心课程进行了改革
     项目团队成员积极开展科学研究,并与企业进行深度产学研合作,将先进的科研 成果、技术用于企业的技术和工艺升级改造,与企业共同从平台、基地、课题申报、 队伍建设、人才培养等方面进行全方面合作。项目执行期间,团队成员与企业签订了 8 项产学研合作项目、到账经费 300 余万元,共同申报发明专利 3 件,协助企业申报 获批省级产业教授 4 名,将合作过程中形成的工程案例、技术及工艺、研发设备、科 研成果用于大气污染控制工程等专业课程改革,实现科研反哺教学。例如,教师科研 项目结合企业应用的等离子体降解 VOCs 技术开发成虚拟仿真实验项目,用于本科生 教学,与企业研发的有害气体吸收吸附组合净化实验装置加入到大气污染控制工程实 验,这些对于提升学生的实践创新能力、工程能力发挥了重要的作用。

5.  通过双融合,探索了实习新路径
      改变传统的单一实习模式,根据生产实习和毕业实习的课程目标不同,探索不同 实习的多元化教学组织形式。认识实习主要开展安全教育、职业道德讲座,邀请行业 专家介绍行业的主流工艺及应用现状,带学生参观污水处理厂、垃圾焚烧厂等典型的 企业;生产实习通过“讲座、观看视频资料、仿真练习、实习实践”等多种教学形式, 进一步强化学生的工程素养和工程能力。 讲座主要围绕安全教育、职业道德,并邀请 行业专家介绍行业的主流处理工艺及应用现状,视频阶段主要集中观看环境保护相关 视频,集中观看实习基地拍摄的现场讲解视频;仿真练习主要是为了代替实习阶段的 现场操作,在虚拟环境中体验设计和操作;实习实践作为最后一个阶段,主要带领学 生到现场了解实际的污染物工艺、处理设施。

五、 研究成果
1.   课题深入调研并探索建立了“科教+产教”双融合机制,在此基础上制定了“科教 +产教”双融合机制下环境工程专业的人才培养方案;优化了课程体系,以学生为中心, 构建“通识课-专业基础课-实践环节-专业课”的“四位一体”能力导向课程体系,有效支撑了学生能力培养。

2.   通过产学研合作、协同创新等方式建设了 6 个校外实习实训基地;在合作企业 的支持下,对大气污染控制工程、环境监测等专业核心课程的教学内容进行了改革, 科研成果反哺教学,形成了包括 2 部产教融合教材、 4 个实验项目案例及 1 个虚拟仿 真实验平台等在内的教学资源;协助申报获批省级产业教授本科类 2 人、研究生类 2 人。
3.   构建了“平台支撑、项目牵引、实训载体、竞赛驱动”创新能力培养体系。项目 执行期间, 指导学生在“互联网+”、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛等学科竞 赛中获省级以上奖励 20 项, 获批省级创新创业训练计划项目 5 项, 发表论文 3 篇, 申 请发明专利 6 件。
4.   项目团队成员在按照“科教+产教”双融合机制进行教学综合改革,获批教育部 产学合作协同育人项目 5 项、校级教改项目 3 项,发表教改论文 6 篇;获批校培育课 程 2 项,正在申报省一流课程 1 项。
5.   本课题的研究与实施, 助推了环境工程专业建设。项目执行期间期间, 先后获 批国家一流本科专业建设点、江苏省高校国际化品牌专业、江苏省卓越工程师教育培 养计划 2.0 专业,顺利通过中国工程教育认证现场考察。
具体成果列表如下:
(一)制定了“科教+产教”双融合机制下环境工程专业的人才培养方案,优化了 课程体系。
     基于“科教+产教”双融合机制,综合本专业“培养适应社会及区域经济建设需  求的高素质应用型工程技术人才”的办学定位和“环境监测与分析、资源综合利用” 专业特色,为培养工程知识丰富、工程能力扎实、工程素质过关的高素质应用型环境 工程技术人才,制定了环境工程专业的人才培养方案,以“大气污染控制工程”和   “环境监测”为例进行了课程体系的优化与改革。
(二)积极进行产学研合作,同时, 科研成果反哺教学, 在此基础上进行了课程 教学改革,形成了若干教学资源。
(1)项目期间,积极和不同企业进行产学研合作,探索产教融合之路

 

项目名称

合作企业

项目起止时间

项目金额

 

招莲,臧鑫芝, 孙慧慧,王文强,

泵式多级低温污 泥干化系统研发

江苏通用环 保集团有限

2022.11-

2024.10

30

 

松建

 

 

 

 

招莲,王文强, 吴一昊,王子璇, 赵松建

等离子体耦合催化 治理喷涂VOCs废气 的研究

常州大恒环 保科技有限 公司

2022.11-

2024.10

10万元

招莲,朱龙伟, 崔尧嘉,孙慧慧, 臧鑫芝,赵松建

环境分析检测的自 动智能化分析系统

常州铭瑞环 境检测有限 公司

2022.03-

2025.02

50万元

(2) 基于和企业合作的经验,积极参考企业工作人员的建议,合作形成 2 部产 教融合教材,2 本专业教材

 

序号

材名称

版社

版时间

1

招莲

气污染治理技术(新编研 究生教材)

学工业出版社(已 签订合同)

20239月 之前出版

2

招莲

气污染控制应用技术(校 重点教材)

学工业出版社(已 签订合同)

20239月 之前出版

3

招莲

大气复合污染的关键化学过 程(上)

北京大学出版

2021.05

4

高永, 傅小 飞,赵竹子, 周文鳞

环境污染控制工程

化学工业出版社

2023

(3)课程资源建设: 4 个实验项目案例

 

序号

课程案例视频教程

对应的课程名称

1

有害气体吸收吸附组合实验

《大气污染控制工程》

2

数据采集旋风除尘实验

《大气污染控制工程》

3

驻波管法测定材料的吸声系数

《物理性污染控制工程》

4

土壤中总铬的测定

《环境监测


(4)建设了虚拟仿真实验平台
      建设了虚拟仿真实验平台, 利用虚拟仿真技术,完善教学体系。整合虚拟仿真实 验教学资源, 建设公共虚拟仿真实验教学中心, 网址: vr.jsut.edu.cn.。通过虚拟仿真实 验教学管理平台, 收集优质虚拟仿真实验教学资源, 将计算机虚拟与实物虚拟相结合, 模拟实验、企业运营环境, 推进学科专业与信息技术深度融合,充分发挥虚拟仿真技 术对应用型人才培养的推动作用,使虚拟仿真实验教学进入常态化,提高学生信息化 运用能力。

(三)构建了“平台支撑、项目牵引、实训载体、竞赛驱动”创新能力培养体系,
     指导学生参加各类竞赛、参与项目及积极参与科学研究等。

(1)导学生获批省级以上大创项目: 5

 

学生姓

导教师

项目名称

获批项目

君、

桑敏

海燕、 叶招莲

基于分子识别技术的双酚A电化 学传感器的构筑及性能研究   (项目编号:202011463036Y)

2020年省江苏省高等学

校大学生创新创业训练 计划项目(省级一般项 目)

王群、

昌龄

招莲

Mn基类水滑石材料制备及其等离 子体催化降解VOCs的性能研究 (项目编号:202211463015Z)

2022年江苏省高等学校

大学生创新创业训练计 划项目(省级重点项  目)

苏乡隽绿”---生态农村循环经济 产业链合作社

(项目编号:202211463120E)

2022年江苏省高等学校

大学生创新创业训练计 划项目(省级重点项  目)

、张

马帅帅

新型三明治结构氮化碳基单原子 催化剂的构筑及性能研究

(项目编号:202011463035Y)

2020年省江苏省高等学

校大学生创新创业训练 计划项目(省级一般项 目)

磊、孙 选龙

海浪、 马帅帅

石墨烯基氧电催化剂的制备与锌 空电池性能研究

(项目编号:202011463010Z)

2020年省江苏省高等学

校大学生创新创业训练 计划项目(省级一般项 目)

(2)指导学生学科竞赛获奖: 20

 

学生姓

导教师

赛名称

获得奖项

 

王群、胡

楠、於戈翔

招莲

第三届江苏省大学三节能减 排社会社会实践与科技竞赛

级二等奖

2023

倩、吴洁、 秦龙熙等

孔峰、刘维桥、 张纪霞

第八届江苏省互联网+”大学 生创新创业大赛

级三等奖

2022

张佳

毛武涛,鲍克 燕,叶招莲

第八届江苏省互联网+”大学 生创新创业大赛

级三等奖

2022

卞正阳、

群、肖洁维

招莲、傅小飞

全国大学生市政环境类创新 实践能力大赛 第四届北控 水务杯中获南部赛区虚拟仿 真赛、化验赛

华东赛区仿 真赛一等奖2 项、二等奖1 项;化验赛 二等奖3项、 三等奖1

2022

周子明、王子 燕、相颜颜

赵竹子、潘君丽

全国大学生市政环境类创新 实践能力大赛 第四届北控

华东赛区仿 真赛二等奖3

2022

 

 

 

水务杯中获华东赛区虚拟仿 真赛、化验赛

;化验赛 一等奖1项、 二等奖1

 

刘昌龄,郑

诺,王

招莲、傅小飞

全国大学生市政环境类创新 实践能力大赛 第三届北控 水务杯中获南部赛区虚拟仿 真赛、化验赛

南部赛区仿 真赛一等奖1 项、二等奖2 项;化验赛 三等奖3

2021

(3)指导学生发表论文: 3

教改论文题

刊名

表期、卷、年

群(学生), 臧鑫芝(学 生), 孙慧慧(学生), 刘 昌灵(学生), 郑纯智, 叶 招莲, 赵松建

MnMOFs化剂制备及 DBD等离子体协同催化降 解甲苯

环境化

20235

录用

冶(学生), 袁媛(学  ), 崔尧嘉(学生)、朱 龙伟(学生), 赵竹子, 马 帅帅, 叶招莲

Comparativeanalysisofthe chemicalcharacteristicsand sourcesoffine

atmosphericparticulate         matter (PM2.5) at two sites in Changzhou, China

Atmospheric Pollution      Research

2021, 12:101124

孙宁(学生), 李旭东( 生), 黄红缨, 叶招莲, 赵 竹子

SourcesofPM2.5Associated PAHsandn‐Alkanesin        ChangzhouChina

Atmosphere

2021, 12: 1-17

(4)指导学申请专利: 发明专利6 件、实用新型专利 6

序号

明专利人

专利名称

公布号

 

1

叶招莲,慧慧 (学生),赵松建, 李旭东 (学生),臧鑫芝 (学生),郑 纯智

VOCs  的催化降解 方法

CN 114653172 A

2

叶招莲,鑫芝 (学生),赵松建, 孙慧慧 (学生),旭东 (学生),郑纯 智,王群 (学生)

协同脱除 VOCs  Hg0 的方法

CN 114887484 A

3

叶招莲,朱龙伟 (学生),尹勇,赵 松建,崔尧嘉 (学生)

废治废降解有机废水 的方法

CN 115385415 A

4

招莲,王群 (学生),臧鑫芝 (学 生),赵松建,刘昌灵 (学生),郑纯 智 刘全军

一种等离子体催化降 废气的装置

CN 116078153 A

5

建,吴樊彬 (学生) ,叶招莲, 邱超,周全法,孙慧慧 (学生) ,李 贞,郑纯智

改性 Mn  子筛降解VOCs NOX

CN                             2022107804041.       2022.07.04  (授权)

6

建,赵锦 (学生) ,叶招莲,尹

水滑石耦合低温等离

CN


 

周全法,李贞,马振晧梁国斌.

子体VOCs  的方法 及应用

2022107804643.       2022.07.04  (授权)

7

怡 (学生),秦龙熙 (学生),吴 洁 (学生),金一鸣 (学生),张晓叶 (学生),孔峰, 叶招莲, 秦恒飞

一种综合利用太阳能 易腐垃圾处理装置

202320194950.7

8

静玲 (学生),黄秋怡 (学生),罗 京,周月, 秦恒飞, 孟娟,孔峰

一种用木质纤维素制 气凝胶的方法

202310199148.1

9

熙 (学生),黄秋怡 (学生),吴 洁 (学生),金一鸣 (学生),张晓叶 (学生),孔峰, 胡俊,叶招莲,秦 恒飞

一种节能集成型除臭

202320409678.X

10

一卉 (学生),肖心满 (学生),杜 心月 (学生),杨梦倩 (学生),张睿 (学生),金一鸣 (学生),黄秋怡 (学生),孔峰, 胡俊,周月

一种易腐垃圾资源化 理装置

202320444375.1

11

, 张晓叶 (学生),王文明 (学 生),黄秋怡 (学生),秦龙熙 (学 生),杨琳康 (学生)

一种土壤中可降解材 的降解速率的测试装置

202320589535.1

12

赵竹,刘敬琰(学生),胡彦钧(学 生),叶招莲

吸附 VOCs  的活性 炭装置

202320053365.5

()项目团队成员在按照科教+产教双融合机制进行教学综合改革,取得了 一系列成果。

(1)获批教改项目: 8

项目名称

获批项目

招莲,孔峰, 马帅帅,赵竹子

基于OBE念的环境类专 业的实践课程教学改革

2020年第一批教育部产学合作协 同育人(项目编号            202002309007)

朱炳龙

源环境类仿真实习课程 师资队伍建设

2022年第二批教育部产学合作协 同育人(项目编号            220904697235545)

在研

赵竹子,叶招.

基于OBE念的环境类专 业基础课程在线试题库建 设与应用

2022年第二批教育部产学合作协 同育人(项目编号            220603309132505)

在研

马帅帅,叶招莲

产教融合背景下环境类专 业实践课程教学改革

2022年第二批教育部产学合作协 同育人(项目编号            220503142313037)

在研

程庆霖,叶招莲

产教融合背景下《环境监 测》课程教学改革

2022年第二批教育部产学合作协 同育人(项目编号            220503142315954)

在研

 


 

 

永, 张曼莹, 叶招莲等

污水处理厂虚拟仿真系统

2021年第二批教育部产学合作协 同育人项目(202102111019)

在研

 

叶招莲,赵竹

子,马帅帅等

《大气污染控制工程》课 程思政的探索与实践

2021年江苏理工学院教学改革与 研究项目(11610412127)

在研

佳敏,叶招莲

基于全国高校实验室安全 检查背景下的危险化品安 全现状与改进措施

2021年校教学改革与研究项目

在研

(2)发表教改论文: 6

 

教改论文题

刊名

表期、卷、年

贞, 叶招莲, 赵松

浅谈科教融合的创新型现代化建 设人才培养

际公关

2023, 2: 59-61.

赵竹子,叶招莲,马 帅帅, 顾爱军

科教、产教融合理念下大气污染 控制工程课程建设探索

科教导

2023, 9: 118- 121

叶招莲,马帅帅,屠 远,赵竹子,吴海燕

大气污染控制工程课程思政

常州工学院 学报

2022, 35  (1)100-104

海燕,唐江宏,刘 丹,刘玉海,连宁, 叶招莲

分析化学教学改革与实践初探以江苏理工学院环境科学专业为 例

化工时刊

2022, 36(1): 41- 43.

杨婷婷

双循环背景下校企互助应用型人 才培养

2022, 19: 96-98.

赵竹子,叶招莲,马 帅帅, 周文鳞

互联网+”模式应用于环境监测课 程教学优势分析

广东化

2021, 48(17):311- 312.

 

 

()本课题的研究与实施,助推了环境工程专业建设。

 

获批专业

专业建设获批项目

获批时间

 

 

环境工程专业

家一流本科专业建设点

2022

江苏省高校国际化品牌专业

2022

江苏省卓越工程师教育培养计划2.0专业

2023

教育部工程认证

2023





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