转型背景下高校应用型教学探讨——以《污染土壤修复原理与技术》仿真模拟模型教具教学为例

李晓爽

（衡水学院 河北 衡水 053000）

随着世界工业化进程的加快和人类对环境的不合理利用，土壤污染面积不断扩大，严重影响了农作物质量和人类健康[1]。根据2014年发布的《全国土壤污染状况调查公报》，我国土壤污染超标率达16.1%，在工矿业废弃地土壤环境问题突出的同时，耕地土壤环境质量更加堪忧。于是大规模的土壤污染治理新规和标准陆续出台，各个层次的土壤修复工作进入快车道。就全球而言，我国污染土壤修复发展较晚，比欧、美、日等发达国家晚了20多年，缺乏土壤污染修复方面的机械设备、经验积累和专门人才[2]。国内相较于大气和水污染治理，土壤污染防治尚处于起步阶段[3]。因此，要认真学习、借鉴国外成功的经验和技术，结合我国实际情况积极学习、引进必要的技术专利和设备，培训一批专业技术储备人才，尽快提高我国土壤修复的总体水平，为加快对污染土壤的修复和改造创造有利的条件。

职业教育是大学教育的重要组成部分，需要解决学生校内所掌握课程内容与毕业后的实际工作岗位需求之间的矛盾。《土壤污染修复原理与技术》是我校环境生态工程专业2020年新开设的一门必修课程，传统的课程教学方法只关注学生对基本知识的识记，虽然也加入了相关案例教学，学生学习也只停留在专业理论理解层面。我国土壤污染技术研究在“十五”期间逐渐得到重视，并列入了高技术研究发展计划中，近些年，政府对土壤污染的重视程度不断提高，在土壤污染修复技术研究方面的资金投入也不断增加[4]，鉴于社会发展对应用型人才的迫切需求，《土壤污染修复原理与技术》的教学要更接近现实的需求，重点训练学生的未来工作技能，培养岗位能力和业务交流能力等，旨在尽可能缩短学生所掌握知识和社会岗位需求之间的距离，帮助学生做好相关岗位工作的准备，为培养社会应用型人才奠定基础。

1 基于《污染土壤修复原理与技术》课程探求应用型教学路径的意义

1.1 有利于高等院校向应用型高等学校转型。2020年12月1日，教育部发展规划司司长刘昌亚在教育部新闻发布会上谈及优化高等教育类型结构时强调，要积极推动2000年以后新设立的一些本科学校转型发展为应用型高等学校。2020年党中央、国务院印发《深化新时代教育评价改革总体方案》，将改进高等学校评价列为重点任务，明确提出“推进高校分类评价，引导不同类型高校科学定位，办出特色和水平”，并部署了8项具体任务，其中一项即为：探索建立应用型本科评价标准，突出培养相关毕业生具备相应专业能力和实践应用能力。2021年教育部印发《普通高等学校本科教育教学审核评估实施方案(2021～2025年)》，提供两类四种“评估套餐”供高校自主选择，其中一类便是面向应用型高校，突出考察高校本科人才培养目标定位、资源条件、培养过程、学生发展、教学成效等，促进该类高校聚焦培养应用型人才，服务区域经济社会发展，彰显地方特色。新一轮审核评估将于2025年前完成，教育部目前正部署有关高校开展评估试点工作。“应用”是贯穿各类高等学校谱系的功能[5]，“应用型”应成为高等教育发展的重要方向和重大需求[6]。环境生态工程专业作为应用型学科，其专业技术性要求颇高。《污染土壤修复原理与技术》课程是2020年新增课程之一，对于优化调整专业结构、创新应用型人才培养和推进校企合作协同育人均有助力作用。

1.2 有利于提高就业率。对于高等学校来说，毕业去向落实率是衡量一个学校社会贡献值、综合教学实力的量尺，除了自主创业、继续深造及出国留学等就业途径外，必须最大限度地增加完全有效性就业[7]。在大学教育阶段重点培养大学生的实用技能，有利于提高有效就业率。在《土壤污染防治行动计划》、《土壤污染防治法》等政策的推动下，土壤污染防治与修复工作正在紧锣密鼓进行中。近年来，随着政策不断加码土壤修复，需求释放加速已成为常态。据权威部门公布的数据，2015年我国土壤修复的产业规模只有30亿元，到2016年已增长到90亿元。到2019年，我国规模以上土壤修复企业186家，全行业营业收入为352.5亿元，同比大幅增长42.9%，且土壤修复专项资金所占比重也有所涨幅，表明国家对土壤修复重视程度有所提升，土壤修复行业在未来将迎来巨大的市场空间，行业规模也将不断扩张，增长速度确实令人侧目[8]。资金的倾斜必将带来市场的繁荣，储存、培养该方面的技术人才可能满足社会、企业的需求，而这样也必将提高高质量有效就业率，增强院校实力，真正实现学有所用，用有专长。

2 应用型教学的实现路径—关于《污染土壤修复原理与技术》试验仿真模型教具教学的实施

2.1 教学教具的重要性。教学仪器是试验教学开展的必备物质条件。教具是以传播科技、教育人为目的的实物，是完全的科技传媒，是大学生科技活动中不可缺少的器材[9]。科技活动中用的教具有实物教具和复制品教具。教具还可以分成演示用和实习操作用两种。

2.2 实现路径1—开发微缩型试验教具用于大型试验课堂实操。①微缩型试验教具的制作。模型教具是实习操作的一种，制作方法：结合课本知识，搜集材料，掌握基本情况，正确规划微缩模型尺寸，制订初步设计图纸；初步探索制作模型所用材料，联系专业机械制造师按设计图出样品；对样品进行修正；最终确定产品；应用产品于教学中并逐步改善直至微缩模型最后定尺寸和性能完善。②优势分析。结合实际情况对所提出的问题进行求解，使课堂学习更贴近实际，并能使学生进行现场操作；通用性、推广性较强。仿真效果合理性较强；模型可操作性强，施用范围广泛。微缩型教具为《土壤污染修复》试验教学提供可视化、可操作、应用型可能性。培养学生操作性、应用性水平，培养学生善于思考的习惯，深化课程应用型改革。紧密围绕课本知识，结合实地项目施工特点，以项目实际场景为背景，设置适合的技术模式模型，配合施用工艺流程，利用微缩模型操作增强学生应用性操作水平，利于学生技术水平提高，为就业提供技术保障。

2.3 实现路径2—修复施工现场模拟训练。《土壤污染修复原理与技术》是一门具有特殊性的课程，综合了施工前的准备工作、现场管理、施工技术等多个环节。对于将从事污染土壤修复行业的技术储备人才来说，所有的理论知识和听来的技术最后都将用于施工现场，并在对施工现场的把控能力上进行教学效果的检验。为了使课本内容生动化、真实化，使学生能真正感受施工现场的气氛和需要掌握的核心知识，可以参观实际的施工现场，但鉴于施工现场的复杂性和一定的危险性，以及施工场地的不及时性，如该教学阶段附近并没有施工现场等等情况，使现场参观、感受实际场景有一定的困难性。基于此，营造一种现场氛围，全体人员参与模仿角色，本课程把课堂搬到“现场”去。具体实施如下：①将整个现场按施工顺序分为：场地勘探、风险评估、甲方招标、乙方投标、监理部门职责、进场准备(能源及节能措施)、环境保护措施、劳动安全防护、项目部组织建设、资料员管理职责、施工部门(设5大修复策略施工队：物理修复工程队、化学修复工程队、微生物修复工程队、动物修复工程队和植物修复工程队)等大小15个模拟单元。②学生按兴趣报名参加相应小组，并协调好每组人数及人员间的协作。③每组按模拟单元内容组织各部门职责，形成材料，并在现场进行演绎，并积极和其他部门协作沟通。通过以上仿真模型教具的应用和污染土壤修复现场施工模拟训练，学生对课本知识有了深刻理解，使“死”的知识变“活”了，而且模拟内容涵盖了该门课程的全部内容，使复杂的、枯燥的书本内容生动地呈现出来，便于学生系统掌握。将来有些学生在从事污染土壤修复相关的岗位工作时，可以是自信的、从容的，可以成为让组织放心的、相对合格的污染修复行业工作者、贡献者。