汇优质资源,“云端实习”助力环境新工科实践创新人才培养

发布者:发布时间:2020-09-07浏览次数:844

《生产实习》是环境类本科生理论联系实际、知识学以致用的关键核心课程,也是新工科实践创新人才培养过程中引导学生由校内走向校外的重要纽带。2020年突如其来的疫情,给校外实践类课程的开展带来了新的挑战。在学校的大力支持下,环境学院积极探索、创新模式、汇聚资源,集校内实践、专家讲座、虚拟仿真、云端考察等多种线下线上教学方式于一体,为同学们精心准备了一系列形式多样、内容丰富的课程与项目,让同学们不用走出校门,便能参与到各类学习实践中。

一、依托校内平台,设计创新课程内容

环境学院同时拥有环境科学与工程国家级实验教学中心和社会经济环境系统国家级虚拟仿真实验教学中心,构建起非常完善的环境学科实验与实践教学体系。本次《生产实习》课程,正是依托以上两个国家级教学平台而展开。

实验教学平台以仙林校区校内河道水生态修复工程为案例,针对其工作原理、运行效果进行了学习与探究,李梅、韦斯、俞协治老师设计了现场学习、水样采集与分析(有机物、微生物)等实验实践项目,帮助同学们从身边环境问题出发,学习了从方案研讨到技术应用,以及工程运行评估等实践内容。

 


1. 校内河道水生态修复工程实习现场

 

虚拟仿真是一种全新的教学方式,其将课堂讲授、野外观测、虚拟仿真融为一体,通过演示实验、模拟实验、创新实验的一体化设计,激发学生创新热情。为此,袁增伟教授课题组在南京大学环境虚拟仿真实验平台上,介绍了“磷循环仿真实验系统”,并设计了BOD-DO耦合模块,带领同学在该系统上建立河流中主要的耗氧过程(BOD耗氧)与复氧过程(大气复氧)之间的耦合关系,帮助他们从可视化动态交互的角度理解人类活动对环境的影响。这种“看得见”、“摸得着”、“有反馈”的探索学习模式极大地调动了学生的积极性,得到了学生的认可。

 


图2.中国磷循环虚拟仿真实验可视化页面

 

二、集聚校友资源,实践导师入校指导

基于环境学院长期以来构建完善的“辅导员+班主任+导学教授+专业导师+实践导师”五位一体的实践创新人才引领体系,本次课程邀请了六位知名实践导师进校开展现场指导,通过讲座、研讨等方式拓展同学们的视野与知识面。

针对南京大学“三三制”本科教学为同学们所设计的“专业学术”、“交叉复合”、“就业创业”三条发展路径,对应开设了“江苏省环境监测现状与进展”、“土壤污染防治形势与技术”等专业性讲座、“大数据在环境系统模拟分析中的应用”、“环保证券市场”等学科融合型选题、以及“智慧化工园区建设管理实践”、“水环境生态修复技术与工程”等应用型项目研讨。以上课程均被制成视屏课在教学立方中再




次与同学们进行了分享,有效强化了课后再学习的效果。


图3.江苏省环境监测中心胡冠九老师进课堂指导

 

三、推动云端实践,现场讲解视频展示

为了更好地给同学们展示实践现场的工艺与设施,环境工程系的周庆、施鹏老师借鉴了慕课制作的经验,采用“云实习”模式,老师和校外指导教师在现场讲解,拍成视频课程带回校内与同学们分享,解决了学生无法亲临现场的难题。

课程围绕目前广受关注的化工园区管控、饮用水安全保障等热点问题展开。以视频的方式带领同学们走访了江北新材料科技园智慧管控和“三废”处理技术现场,了解了园区废水、废气在线监控、风险源预警及智慧交通等功能,展示了大数据及人工智能技术在环境保护方面的应用。此外,课程还设计了给水工艺的云实习,选择了江苏盐城大丰自来水厂作为参观对象,施鹏老师带领同学们与水源水一起,历经了不同处理工艺单元,帮助同学们仿佛身临其境地了解饮用水的制备工艺、技术,以及运行管理中的各类细节。 



图4.南京江北新材料科技园博瑞德污水厂云实习(视频截图)

   本次云端与线下混合式的实习课程得到了同学们的广泛认可。经过对课程满意度的调研发现,超过96%的同学认为对专业前沿问题的认识有帮助,其中超过40%的同学认为有很大的提升;超过95%的同学认为对相关工程技术认识有帮助,其中超过40%的同学认为有很大的提升;超过94%的同学认为对个人职业规划认识有帮助,其中超过33%的同学认为有很大的提升。

(环境学院 张云燕)